LA IMPORTANCIA DEL USO DEL AIRE

LA IMPORTANCIA DEL USO DEL AIRE EXTERIOR EN EL AIRE
ACONDICIONADO
Sabemos que en nuestro universo el calor solo fluye naturalmente del foco más caliente al
foco más frio. En la técnica del aire acondicionado se usa este principio para refrigerar los
ambientes con aire exterior, siempre que su temperatura sea inferior a la deseada interior,
sistema conocido por enfriamiento gratuito por aire exterior o “free-cooling”. El flujo de
sentido contrario pasar calor del foco frio al caliente, por lo que necesita energía extra, lo
que es antinatural, y solo debería usarse cuando no haya otra solución.
Si establecemos la temperatura ambiente en 24 ºC, la temperatura del aire impulsado en
15 ºC y según los datos de ATECYR en Madrid, la temperatura exterior es inferior a 15 ºC
el 57% del año y está comprendida entre 5 y 24ºC el 28%, y es superior a 24 ºC el 15%
del año.
Observamos que la contribución del aire exterior para refrigeración “gratuita” de un
edificio es cuantitativamente muy importante, mucho más que el free-cooling
hidráulico u otros, aumentando también indirectamente el nivel de ventilación.
Creemos que en los dos párrafos anteriores hay razones suficientes que apoyan el uso
del free-cooling de aire en edificios con elevadas cargas internas, elevadas ganancias
solares u otras que recomienden su instalación.
En lo que sigue vamos a cuantificar el ahorro de energía y el aumento del nivel de
ventilación en un edificio típico de oficinas, situado en Madrid ó clima semejante.
Los parámetros más significativos serán:
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Superficie: 2.095 m2.
Ocupación. 8 p/m2, equivalente a 262 personas.
Mínimo caudal de ventilación: 12,5 l/s.p., equivalente a 3.275 l/s.
12 horas diarias y 20 días al mes de funcionamiento
Hemos usado los datos climáticos trihorarios editados por ATECYR, en el periodo de
1975-1994, ambos inclusive, usando estos valores para el calculo de los niveles de
ventilación y aumento de los valores de humectación en invierno producido al incrementar
el aire exterior. En estas condiciones se han realizado dos balances térmicos con el
programa de CARRIER E20-II, uno con free-cooling, temperatura de impulsión 15ºC
denominado a partir de ahora SISTEMA A y otro con el mínimo de aire exterior,
temperatura de impulsión 12,5ºC y todo retorno, simulando de esta forma fan coils o
expansión directa, SISTEMA B.
Los resultados más notables del cálculo han sido:
 Sistema A:
Potencia total: 322.9 kw.
Caudal de aire: 23.006 l/s.
Humedad relativa ambiente: 50%
 Sistema B:
Potencia total: 329.7 kw.
Caudal de aire: 17.778 l/s.
Humedad relativa ambiente-42% (inferior al valor mínimo prescrito en el RITE).
Este defecto, (humedad innecesariamente baja), nos ha hecho recordar la exigencia de
las antiguas IT.IC. de limitar la temperatura mínima de alimentación de agua refrigerada a
los ventiloconvectores a 9ºC e inexplicablemente, al menos para nosotros, omitida en los
R.I.T.E.
Con los valores del balance térmico y los datos de ATECYR hemos confeccionado cuatro
tablas:
TABLA I.
Recoge las potencias hora a hora y mes a mes del cálculo de cargas y con ellos se ha
calculado la energía anual en Kw*h necesarias en el sistema B, resultando ser de 467.702
kw*h.
TABLA 2.
Muestra lo mismo que la Tabla 1, pero referido al sistema A, incrementando la energía
necesaria al aumento de vapor de agua a inyectar en los ambientes, para compensar el
mayor valor del aire de ventilación. La energía total consumida es de 272.705 kw*h, es
decir un ahorro del 41,7 %.
TABLA 3.
Resume los niveles de ventilación del Sistema A, que resulta ser del 73% frente al 14 del
Sistema B.
TABLA 4.
Refleja la potencia necesaria para humectar el exceso de aire exterior en el Sistema A,
calculada a partir de la humedad absoluta, calculada de las tablas de temperatura seca y
húmeda, referidas en el estudio de ATECYR y los caudales de ventilación en cada
periodo calculados en la Tabla 3.
Visto lo anterior, ahorro significativo de la energía consumida 41,7 %, un aumento notable
del nivel de ventilación, 5 veces más del Sistema A respecto al B, además de un servicio
de mantenimiento más barato y casi “invisible” (los terminales de mantenimiento frecuente
no se localizan en lugares de trabajo), no se entiende el uso generalizado del Sistema
B en múltiples edificios de oficinas en Madrid.
Hacemos notar que merece la pena estudiarlos en otras zonas climáticas.
De nuevo agradecemos a ATECYR sus estudios de temperaturas, herramientas
imprescindibles para el estudio anterior.