SISTEMAS DE CLIMATIZACION

En este artículo  realizaremos una breve explicación referente a los sistemas de climatización, tratando de clasificar dichos sistemas, ya sea según los tipos de fluidos de intercambio en las unidades centrales o según la tipología de distribución y unidades terminales.




Existen tipologías muy diversas de edificios y zonas a climatizar, con diferentes condicionantes tanto arquitectónicos como térmicos y de salubridad.
Es por ello que existe una gran variedad de sistemas y equipos de climatización, pudiendo clasificarse bajo diferentes parámetros.
Como norma general, un sistema de climatización consta de:
- Producción térmica.
- Sistema de distribución.
- Unidades terminales de emisión.

Producción térmica
Lo más habitual, en el caso de sistemas de producción de frío, serían los equipos con ciclo de compresión.
Según el fluido de intercambio mediante el cual se enfría o calienta el refrigerante en cada uno de los focos, se puede realizar la siguiente clasificación de equipos frigoríficos:
- Aire-aire: Intercambio con aire en ambas unidades. El equipo produce aire frío que distribuye mediante conductos (o directamente) al interior del local y evacua el calor producido al aire exterior.
Ejemplos: equipo compacto aire-aire, rooftop, etc.

- Aire-agua: Intercambio con aire en unidad exterior y agua en unidad interior. El equipo produce agua enfriada que distribuye mediante tuberías hasta los equipos terminales en el interior del local. Evacua el calor producido al aire exterior.
Ejemplos: enfriadora aire-agua exterior, enfriadora aire-agua interior, etc.

- Agua-agua: Intercambio con agua en ambas unidades. El equipo produce agua enfriada que distribuye mediante tuberías hasta los equipos terminales en el interior del local. Evacua el calor producido a un circuito de agua normalmente conectado a una torre de refrigeración o un aerorefrigerador.
Ejemplos: enfriadora aire-agua interior, etc.

 - Tierra-agua: Intercambio con terreno en unidad exterior y agua en unidad interior. El equipo produce agua enfriada que distribuye mediante tuberías hasta los equipos terminales en el interior del local. Evacua el calor producido a pozos geotérmicos.
Ejemplos: bomba de calor geotérmica, etc.

Sistema de distribución
La energía térmica generada por el equipo de producción se hace llegar a los locales mediante un fluido: Agua, aire o refrigerante.
Según el fluido empleado se emplearán tuberías (agua o refrigerante) o conductos (aire).

Unidades terminales de emisión
Las unidades terminales de emisión pueden ser:
- Elementos de difusión de aire (rejillas, toberas, difusores rotacionales, etc.) en el caso de que sea un sistema de distribución mediante aire.

- Equipos de tratamiento de aire terminal, por ejemplo, fancoils, inductores o UTAs, en el caso de un sistema de climatización terminal mediante aire.

 

- Sistemas radiantes, por ejemplo suelo, techo o pared radiante.

 

Según la tipología de distribución y unidades terminales, se podría realizar la siguiente clasificación de los sistemas de climatización:
- Todo refrigerante: sistemas de expansión directa en el interior del local. Son sistemas en los cuales solamente disponemos de un sistema de expansión directa y no existen otros sistemas complementarios (por ejemplo, conductos).
- Refrigerante-aire: al local llega refrigerante y aire. Son sistemas en los cuales disponemos un sistema de expansión directa y otros sistemas complementarios mediante conductos (por ejemplo, para ventilación).
- Todo agua: al local llega sólo agua. Solamente disponemos de agua para climatizar el local, ya sea mediante fancoils, suelo radiante, etc.
- Agua - aire: al local llega aire y agua. Son sistemas en los cuales disponemos de unidades de climatización por agua (fancoils, suelo radiante, etc.) y otros sistemas complementarios mediante conductos (por ejemplo, para ventilación).
- Todo aire: el único fluido que entra en el local es el aire. Se dispone de una red de conductos que llega al local proveniente de una UTA o un equipo de producción aire-aire.

Otra clasificación que se podría establecer, en el caso de sistemas de distribución de agua, sería en función del número de tuberías en el circuito de distribución:
- Sistema a 2 tubos: En este sistema tenemos 2 tuberías (ida y retorno) para distribución de agua a las unidades terminales. Por ello, toda la red distribución estará a la misma temperatura, por lo que todos los locales del edificio funcionarán en modo calefacción (en invierno) o en modo refrigeración (en verano).
Para producción térmica necesitaríamos un solo sistema que nos de frío en verano y calor en invierno (por ejemplo, bomba de calor), o bien un sistema que nos de frío en verano (enfriadora) y otro diferente que nos de calor en invierno (caldera).
Las unidades terminales dispondrán de una sola batería, que funcionará en modo frío o calor según la época del año.
- Sistema a cuatro tubos: En este sistema tenemos 4 tuberías (ida+retorno de calefacción e ida+retorno de refrigeración) para distribución de agua a las unidades terminales.
Para este sistema necesitaremos normalmente 2 equipos de producción funcionando simultáneamente: uno que proporciona frío (por ejemplo, enfriadora) y otro que proporciona calor (por ejemplo, caldera).
Las unidades terminales dispondrán de 2 baterías (una de frío y otra de calor), con lo cual es posible que cada local seleccione su modo de funcionamiento (frío o calor) sea cual sea la época del año.


En el caso de sistemas de distribución de refrigerante tipo VRV, también existen diferentes tipologías de distribución:
- VRV sin recuperación de calor (2 tubos): La distribución se realiza a 2 tubos, el sistema trabaja en modo calor (en invierno) o en modo frío (verano).

- VRV con recuperación de calor (3 tubos): La distribución se realiza a 3 tubos, desde los equipos de producción hasta las cajas de inversión de ciclo. En este caso, en cada unidad terminal se podrá seleccionar su modo de funcionamiento (frío o calor) sea cual sea la época del año.