Kitabı oku: «Organización y ejecución del montaje de instalaciones de climatización y ventilación-extracción. IMAR0208», sayfa 4
7. Resumen
Como se ha visto, en España rige el Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios RITE y sus instrucciones técnicas complementarias ITE, donde se hace amplio uso del procedimiento de referencia a normas UNE referentes a terminología, condiciones climáticas, procedimientos de cálculo, requisitos o especificaciones técnicas de materiales, equipos y aparatos y sus pruebas o ensayos, los cuales permiten demostrar la satisfacción de los requisitos esenciales que han de satisfacer estas instalaciones.
Los planos de instalación se utilizan cuando se debe realizar el planeamiento ordenado de la instalación de un equipo de aire acondicionado o de ventilación-extracción, facilitando el proceso. En ellos, es necesario un lenguaje de comunicación particular entre los diseñadores y los posteriores instaladores, formado principalmente por símbolos, esquemas y planos; en este sentido existen los manuales del fabricante y/o de usuario, que describen las características de un producto, incluyen modelo, serie y especificaciones, detallan la forma de hacer la instalación y dan unas referencias acerca del correcto funcionamiento y mantenimiento del producto.
Todas las instalaciones en general deben seguir una normativa de aplicación que regule los requisitos que deben cumplir y, por tanto, sus elementos, tanto en las fases de diseño, dimensionado y montaje, como durante su uso y mantenimiento.
El RITE define los contenidos de proyectos o informes que darán lugar a las futuras instalaciones. Además, existen ciertas reglas en cuanto a la forma de elaborar diferentes documentos técnicos, que pasan tanto por su estructura como por su presentación.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Todos los planos serán confeccionados sobre papel en los formatos normalizados según UNE _____________, e impresos de conformidad con las recomendaciones ISO y las normas UNE.
1 1-027-95.
2 EN ISO 5457:2000.
3 50-104-94.
4 74105-1.
2. Los pasos que sirven como directivas de colocación suelen estar mencionados en...
1 ... los esquemas de instalación.
2 ... el manual del fabricante.
3 ... el manual de usuario.
4 Todas las opciones son correctas.
3. Los esquemas de instalaciones con multitud de líneas y de comentarios y realizados en un solo color favorecen...
1 ... una fácil y segura compresión.
2 ... tener toda la instalación en un solo plano.
3 ... despistes y pérdida de tiempo.
4 Todas las opciones son incorrectas.
4. En España, el órgano encargado de la elaboración de la normativa es:
5. En caso de ausencia de normas UNE, ¿cómo debe actuarse?
1 No se podrá realizar el trabajo.
2 Emplear las normas técnicas de cualquier otro país.
3 Emplear las normas técnicas de otros países que sean parte del acuerdo del Espacio Económico Europeo.
4 Todas las opciones son incorrectas.
6. La memoria técnica se redactará sobre impresos, según modelo...
1 ... predefinido por la empresa instaladora.
2 ... predefinido por la empresa de ingeniería que diseña la instalación.
3 ... no importa el modelo, solo el contenido.
4 ... del órgano competente de la Comunidad Autónoma.
7. La siguiente imagen corresponde a...
1 ... compresor.
2 ... soplador.
3 ... interruptor.
4 ... bomba de calor agua-agua.
8. Los reglamentos son:
1 Referencias de consulta.
2 Recomendaciones técnicas.
3 Directrices arbitrarias.
4 Especificaciones de obligado cumplimiento.
9. Las normas son especificaciones que no tienen carácter de obligatoriedad.
1 Verdadero
2 Falso
Capítulo 2
Instalaciones de climatización y ventilación-extracción
1. Introducción
Desde las antiguas losas de mármol que los egipcios hacían refrescar cada noche en el desierto para luego llevarlas cada mañana a su faraón hasta los más sofisticados sistemas de acondicionamiento térmico, se ha buscado incesantemente el confort humano.
Fue a alrededor de 1900, cuando W.H. Carrier realizó el mayor logro en acondicionamiento térmico, cuando se revolucionó este sector, mejorando las instalaciones destinadas a ser ocupadas por personas y principalmente llevando al sector industrial los avances que requerían los procesos productivos de la época.
Hoy día, lo que comúnmente se conoce como refrigeración o climatización es uno de los sectores más importantes a nivel mundial, no solo en cuanto a los movimientos económicos que genera, sino también a nivel del consumo energético que supone.
En este capítulo, se verán las diferentes formas de acondicionar un espacio, independientemente de su destino industrial o de confort, y los parámetros que influyen sobre la carga térmica del lugar.
Asimismo, los sistemas se clasificarán según la distribución de los elementos que la forman (unitaria, semi-centralizada o centralizada) y según el fluido caloportador en que se base su funcionamiento (aire, agua, refrigerante o una combinación de ellos).
Finalmente, se describirán las configuraciones más usuales de dichos sistemas, cómo se aplican, sus ventajas y sus inconvenientes.
2. Conocimientos básicos y características generales
Al iniciar cualquier proyecto de acondicionamiento, han de estudiarse las condiciones que van a darse durante su uso y que parámetros lo afectarán y, en función de ellos, determinar el tipo de instalación más aconsejable.
2.1. Conceptos generales de acondicionamiento térmico
Han de diferenciarse distintos modos de acondicionar térmicamente una estancia. Entre los más destacados se encuentran los siguientes:
Climatización
Consiste en establecer las condiciones de temperatura, humedad e higiene del aire adecuadas para el confort dentro de los espacios habitados.
Actualmente, se considera un término desvinculado del aire acondicionado, pues el aire acondicionado comúnmente utilizado solo hace referencia a la refrigeración (verano, genera únicamente frío), y ha de considerarse la climatización como una referencia al acondicionamiento térmico a lo largo de todas las épocas del año.
Ventilación
Es la renovación del aire del interior de un espacio delimitado físicamente de forma natural o de forma forzada mediante diferencia de presiones entre el interior y el exterior del dicho espacio.
Nota
En todo el proceso, no existe maquinaria alguna que de forma propia genere frío o calor para variar la temperatura del habitáculo logrando extraer el aire viciado para dar cabida a una masa de aire fresca.
La extracción de aire se asocia al concepto de ventilación cuando el aire a renovar carece de la temperatura apropiada, o bien se encuentra cargado de partículas nocivas, como las existentes en un garaje, trastero o sala de máquinas.
Sabía que...
La ventilación extracción es una acción preferible y prioritaria frente a la climatización, en cuanto a criterios de consumo energético y, por tanto, económico.
Un ejemplo de ello en el uso de grandes ventiladores de techo en espacios altos y diáfanos, como aeropuertos, donde romper la estratificación de capas de aire, hace contener la temperatura dentro de un rango, permitiendo retrasar o disminuir el uso de equipos climatizadores.
Otras formas de contribuir al ahorro energético son el empleo de sistemas de geotermia y aerotermia.
Filtración
Se denomina así al proceso de separación y/o contención de un sólido en suspensión en un medio aéreo o líquido al atravesar un recinto poroso, permitiendo, por tanto, una limpieza del medio a la salida.
Calefacción
Consiste en el aumento de la temperatura de un área, a fin de adecuarla térmicamente dentro de los parámetros de confort.
Refrigeración
Es el proceso contrario a la calefacción y, por tanto, consiste en reducir la temperatura. Basado en el ciclo de Carnot, se realiza extrayendo energía térmica de un medio A, cediendo parte de su calor a otro medio B, lo que contribuye a reducir la temperatura del primero.
El uso de refrigerantes y sistemas de refrigeración se regula mediante el Real Decreto 552/2019, relativo a la seguridad de las instalaciones frigoríficas, y sus instrucciones técnicas complementarias ITCs.
Humectación
Principalmente en invierno, el uso de aire caliente para acondicionar los espacios provoca una disminución en la humedad relativa del ambiente.
Sabía que...
La disminución de la humedad provoca un desecamiento en las mucosas respiratorias y las consiguientes molestias fisiológicas.
Es por tanto necesario en ciertas ocasiones el uso de humectadores que proporcionen esa humedad a los caudales de aire caliente que se impulsan al habitáculo.
Deshumectación
Es el proceso contrario al anterior y se realiza principalmente en verano o en zonas de gran humedad relativa. Igualmente provoca un ambiente molesto que puede desembocar en daños fisiológicos.
Se consigue mediante el uso de condensadores o, en el caso de grandes instalaciones, con el empleo de agentes absorbentes como el silica-gel.
2.2. Influencia del entorno en la climatización
Se considera que las instalaciones de climatización son inversiones que prevén un largo periodo de utilización y vida útil, debe entonces entenderse su relación con el medio en que se instalen. A continuación se mostrará cómo su diseño se ve influenciado por soluciones arquitectónicas, condiciones externas y condiciones internas, entre otras.
Soluciones arquitectónicas
El consumo energético puede verse gravemente influenciado por las características no solo del edificio al que pertenezca la instalación, sino también por los edificios adyacentes que puedan proyectar sobre él sombras relevantes o reflejos solares provenientes de otras fachadas acristaladas.
Debe tenerse en cuenta, además, la propia fisonomía del edificio, su orientación, su forma, su distribución en altura, los huecos provistos para escaleras o ventanas, sus patios interiores y la ventilación natural que pueda darse en los pasillos al aire libre. Por otro lado, los cerramientos del edificio pueden tener también gran influencia, no solo por los propios materiales del cerramiento (termoarcilla, muros de hormigón, paneles metálicos, cristaleras, etcétera), sino también por la forma en que se dispongan (dobles tabiques para ventilación, para aislamientos, etcétera).
Muchas de estas soluciones pueden ser determinadas, o comparadas mediante el uso de programas informáticos proporcionados por el gobierno español, disponibles en la web del ministerio encargado del desarrollo y certificación energética. Algunos de ellos son: LIDER-CALENER, CERMA, CE3X, SG SAVE o CYPETHERM.
Nota
No son menos influyentes la estética y color del edificio, la primera, por la necesidad que plantea la ubicación de las instalaciones y, la segunda, por las ganancias térmicas que supone un color oscuro en verano.
Condiciones exteriores
Las instalaciones suelen diseñarse para valores extremos de requerimiento, para verano o para invierno (según sea refrigeración o calefacción). Las condiciones climáticas de la zona son especialmente relevantes y en ocasiones se confunde la ubicación geográfica con la zona climática.
Para evitar lo anterior, ha de seguirse el Documento básico HE (Ahorro de energía) del CTE, donde se registra, para las capitales de provincia del territorio español, la altura sobre el nivel del mar, a la cual se le resta la cota altimétrica de la localidad objeto de interés para determinar la zona climática.
El requerimiento puede ser diferente dentro de una misma provincia.
Ejemplo
Las temperaturas que se tengan para un 19 de mayo en la capital malagueña y las que puedan darse ese mismo día en municipios como Ronda o Antequera, situados a diferente altura sobre el nivel del mar.
Otras consideraciones en cuanto a la influencia de condiciones exteriores pueden ser las referidas a la contaminación atmosférica o la humedad de la zona y a los flujos de masas de aire o la radiación incidente según la época del año.
Condiciones interiores
Entre ellas, las más relevantes son las siguientes:
1 Confort necesario: dependen del tipo de uso que vaya a tener el lugar a acondicionar. No será la misma necesidad de confort la requerida por el despacho de una oficina que la de un aseo, una cocina o un garaje.
2 Cargas por ocupantes: dependen del grado de carga por ocupación y del metabolismo de las personas que lo ocupen (variará según sea un hombre adulto o un niño).
3 Cargas por iluminación artificial: dependen principalmente de las luminarias y de las horas de actividad (por ejemplo la que pueda darse en un establecimiento abierto 12 o 24 horas).
4 Cargas debidas a motores y aparatos: en función del número de horas de funcionamiento y de su fuente de alimentación, ya sea eléctrica o combustible.
Sabía que...
El Código Técnico de la Edificación (CTE) en su Documento Básico (SH) referido a la salubridad, define en su apartado tercero (3) la calidad el aire interior que deben cumplirse para cada estancia (CTE HS-3).
2.3. Otras influencias previsibles
Existen, además de las anteriores, diferentes paramentos que igualmente influyen sobre las instalaciones de climatización, entre las que cabe destacar las siguientes.
La cuantía económica de la instalación
Los costes de climatización se inician con la labor de la oficina técnica que diseña la instalación, pues emplea más o menos tiempo en la elección del sistema más adecuado para las demandas previstas.
En este sentido, el grado de estimación de los requerimientos térmicos suele variar con el tamaño del sistema elegido, si bien en casos de grandes instalaciones suele ser mas fácil de calcular debido a la poca variación que existe entre esta gama de sistemas y de la poca maniobrabilidad que presentan.
Nota
Las pequeñas instalaciones pueden variar sustancialmente de precio, dependiendo del fabricante y de sus canales de distribución del producto.
En general, existen dos vías de cálculo:
1 Por potencia instalada.
2 Por adaptación al edificio.
Una vez se tenga seleccionado el sistema a usar, el coste más importante es la adquisición del equipo. En este sentido y como se dijo anteriormente, la diferencia entre un equipo más o menos grande puede suponer una gran diferencia de precio, pero la diferencia también puede ser importante según el proveedor o la mano de obra (MO), esta última puede marcar la diferencia entre un acabado correcto dentro del plazo de ejecución o una demora generadora de sobre costes.
Gastos de funcionamiento
El día a día en el uso de la instalación es un tema tan importante como su capacidad de hacer frente a la demanda exigida, siendo obligación del diseñador no sobredimensionar la instalación, ni mucho menos infracalcularla, ya que en ambos casos el gasto extra puede ser mayor de lo esperado. Es por ello por lo que se recomienda simular el comportamiento de la instalación para diferentes condiciones externas e internas que puedan desarrollarse en un futuro.
Para la comercialización de los equipos, estos han de pasar una serie de controles de calidad, lo que asegura cierta fiabilidad durante un tiempo. Por otro lado, actualmente, la mayoría de los fabricantes aportan a sus equipos manuales de mantenimiento y corrección de problemas que facilitan estas labores.
Importante
Los gastos de mantenimiento suelen ser los grandes subestimados en la mayoría de las instalaciones. Por ello, un buen plan de mantenimiento correctivo es no solo fundamental para la vida útil de la instalación, sino también para la seguridad de los usuarios.
La ubicación del sistema
Ya sean edificios de nueva construcción o reformados, la ubicación de los equipos y aparatos auxiliares, así como los elementos de unión, suelen ser parte de las condiciones limitadoras de la fisonomía del edificio.
En ocasiones, según el destino de uso del edificio, puede decantarse inicialmente por una instalación centralizada o distribuida, a fin de evitar en gran medida la servidumbre que requieren estos sistemas.
En este sentido, un edificio polivalente debe prever los cambios de uso de las diferentes dependencias, las variaciones de tabiquería o los cambios de volúmenes a acondicionar. Por ello, se considera que para grandes unidades centralizadas conviene meditar la posibilidad de cambios de uso, pues a diferencia de las unidades distribuidas, no se adaptan fácilmente a cualquier nueva distribución de espacios.
Consideraciones de confort
En la mayoría de las ocasiones, el grado de confort de un ocupante no suele coincidir con el de otro, pero existen patrones de comportamiento de las masas de personas, que pueden hacer prever qué tipo de usuario va ha ser el que haga uso de las instalaciones.
Ejemplo
Se puede prever que en un edificio de oficinas en el cual la mayoría de los usuarios van a tener la misma indumentaria, los requerimientos térmicos para un confort adecuado se puede establecer de forma genérica, salvando la diferencia que pueda existir entre dependencias con mayor o menor actividad, el tipo de actividad y las áreas no acondicionadas, como pasillos, ascensores, salas de almacenaje, etcétera.
De forma genérica, los parámetros que favorecen un grado de confort aceptable son:
1 Control de la temperatura.
2 Control de la humedad.
3 Control de las velocidades de impulsión.
4 Control de las direcciones del aire impulsado.
5 Control de los ciclos de renovación del aire.
6 Control de los focos de ruido y vibración.
Nota
El Código Técnico de la Edificación (CTE) establece los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de protección frente al ruido, en su Documento básico HR, de Protección frente al ruido, con el objetivo de limitar, dentro de los edificios y en condiciones normales de utilización, el riesgo de molestias o enfermedades que el ruido pueda producir a los usuarios como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento.
3. Tipología en función del equipo y fluido utilizados
A continuación, se verán los diferentes tipos de instalaciones que actualmente se encuentran en el mercado y cómo se clasifican.
3.1. Clasificación según destino de uso
En este caso, se clasifican en:
1 Instalaciones de Ventilación. Son instalaciones en las que se requiere desplazar o renovar una masa de aire (por ejemplo: cocinas, aseos, trasteros, garajes, almacenes o zonas comunes de edificios).
2 Instalaciones de climatización. Son instalaciones en las que principalmente se desean alcanzar los grados de confort de las personas que hacen uso de las dependencias climatizadas. Por ejemplo, dormitorios, salones, comedores y zonas de estar, oficinas, teatros, cines, etc.
3 Instalaciones de refrigeración. Son instalaciones de marcado estilo industrial, en las cuales el objetivo es mantener la cadena de frío en cierto proceso productivo. Por ejemplo, salas frigoríficas, contenedores o vehículos de transporte de alimentos perecederos, etc.
Recuerde
Climatización se considera un término desvinculado del aire acondicionado, pues este solo hace referencia a la refrigeración y la climatización hace referencia al acondicionamiento térmico a lo largo de todo el año.
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