Sistema unizona simple

Se utiliza para locales que constituyan una única zona higrotérmica. Son instalaciones de bajo costo inicial, mantenimiento centralizado y económico, bajo coste de operación y posibilidad de funcionar con aire exterior (free-cooling) en la época marginal. Se trata de un sistema de caudal constante y de temperatura variable. La regulación de la temperatura se puede hacer actuando sobre la batería de enfriamiento o mediante un by-pass. Para la regulación se utiliza un termostato que mide la temperatura del aire de retorno.

El primer tipo utiliza este valor para regular la potencia frigorífica de la batería de enfriamiento. Esta regulación puede ser todo o nada o puede también ser una regulación proporcional o por etapas. El segundo tipo lo que hace es regular el caudal de aire que atraviesa la batería fría y el caudal de by-pass, actuando sobre un servomotor. En este caso se consigue un mejor control de la humedad relativa. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.

Central unizona con postratamiento local

Para instalaciones en edificios grandes con varias zonas higrotérmicas no es económicamente rentable disponer de sistemas unizona distintos para cada una de ellas. En estos casos una posibilidad es realizar en cada zona un tratamiento local. En este sistema, en verano, todo el aire se enfría y deshumidifica. En invierno lo que se hace es calentarlo y humidificarlo. Este aire se envía a volumen constante a cada una de las unidades de postratamiento. No se suelen utilizar baterías de postenfriamiento ya que eso supondría la instalación de drenajes para el agua de condensación. Las baterías de esas unidades suelen ser de post calentamiento. Lo que se hace es enviar un aire unos 8 grados por debajo de la temperatura de confort para contrarrestar las cargas térmicas. En verano no se utiliza ningún postratamiento. En invierno ese aire se utiliza para las zonas interiores o soleadas, con carga de refrigeración. En las zonas que necesitan calor ese aire se calienta en las baterías de post calentamiento, aunque esto va en contra de lo que marca el RITE.

Multizona

Se trata de un sistema que centraliza la climatización de varias zonas higrotérmicas diferentes. El principio es el de mezclar dos caudales de aire en paralelo por cada zona, uno proveniente de una batería de frío y el otro de una batería de calor que se mezclan adecuadamente para cada zona. A partir de la unidad de tratamiento de aire sale un único conducto para cada zona. Los retornos son comunes. Dado que el RITE prohíbe la mezcla de dos aires de signo distinto no es posible utilizar este sistema con las dos baterías activadas a la vez. Lo que se hace es utilizar la batería de frío para verano dejando la de calor en by-pass. En invierno es a la inversa, se utiliza la batería de calor y se hace by-pass por la de frío. Las baterías se dimensionan para las condiciones más extremas tanto de verano como de invierno. Los locales que tengan una carga menor reciben un aire mezclado. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.

Doble conducto

En este sistema también se mezclan dos caudales para conseguir dar servicio a varias zonas termohigrométricas. A diferencia del caso anterior aquí desde la unidad central parten dos conductos, y la mezcla se hace en unas cajas de mezclas dispuestas para cada zona. La unidad central dispone de sección de tratamiento del doble conducto, con plenums de frío y de calor, que embocan en los conductos que llevan el aire a las cajas mezcladoras. Como en el caso anterior, no es posible la utilización simultanea de aires de distinto signo, por lo que lo habrá que hacer las mezclas con aire neutro, el que pasa por la batería desactivada. La distribución puede hacerse a alta o media presión hasta llegar a las cajas mezcladoras, con el consiguiente ahorro en los diámetros de conducto. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.

Volumen variable

En este sistema la respuesta a la demanda en cada espacio se establece variando el caudal de aire impulsado. El aire es tratado centralmente y es enviado con las mismas características a todas las zonas. Allí según sea la carga se utilizará más o menos cantidad. El control puede ser individual, en cada uno de los locales, o zonal disponiendo de una unidad de volumen variable montada para varios locales.

Para conseguir regular el aire se suele utilizar principalmente tres métodos, uno es el empleo de compuertas que supongan la suficiente pérdida de carga, el segundo es mediante bypass de parte del aire y la tercera es actuando sobre el ventilador, mediante variadores de velocidad. Los dos primeros son energéticamente poco eficientes ya que los ventiladores tienen que actuar a plena potencia. El tercero adapta la potencia, reduciendo mucho el consumo, como viste al estudiar los ventiladores. Otro punto clave es el equilibrado de la instalación ya que al haber caudales variables las pérdidas de carga también serán variables. Se deben instalar dispositivos de equilibrado. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.

Conducto dual

El conducto dual emplea dos unidades para el tratamiento de zonas muy diferenciadas. Permite abordar muchas de las posibilidades que se plantean en la climatización de edificios complejos. Cada una de las centrales se utiliza para el tratamiento de aires con distintas funciones. Una de las unidades centrales, que funciona a caudal variable y temperatura constante, asume las cargas positivas tanto en la zona interior como en la perimetral. Debe hacerse cargo de la renovación de aire de la zona interior. Este aire siempre es frío y puede utilizarse el free cooling si las circunstancias térmicas son propicias. La otra unidad central funciona a caudal constante y temperatura variable y se ocupa de la regulación de temperatura y humedad en la zona perimetral. En este caso será aire caliente en invierno y frío en verano. Para utilizar este sistema hay que hacer un estudio de cargas perimetrales e interiores por separado. Con este sistema se puede dar servicio de calefacción y de refrigeración simultáneamente a dos zonas que precisen aire de signo contrario. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.

Volumen variable con postratamiento

Este sistema es similar al de volumen variable pero incorpora un tratamiento final del aire en las unidades terminales. La regulación se hace como en el caso anteriormente descrito mediante la variación del caudal de aire, ya sea mediante compuertas, bypass o variación de velocidad del ventilador. Si el caudal de aire es insuficiente para hacer frente a la demanda se pone en marcha una batería en la unidad terminal. Como hemos visto, esa batería tiene que ser del mismo signo del aire impulsado por la unidad central. Al ser un sistema de volumen variable habrá que tener en cuenta las consideraciones en cuanto al equilibrado de la instalación comentada anteriormente. En la imagen puedes ver un esquema de una instalación de este tipo.