A medida que las nuevas normas de los códigos de construcción dan lugar a envolventes de edificios más herméticas, las viviendas requieren soluciones de ventilación mecánica para mantener fresco el aire interior.
La respuesta sencilla al titular de este artículo es cualquier persona (humana o animal) que viva y trabaje en interiores. La cuestión más amplia es cómo proporcionar suficiente aire fresco y oxigenado a los ocupantes de los edificios, manteniendo al mismo tiempo niveles reducidos de consumo energético de los sistemas de climatización, tal y como lo prescriben las normativas gubernamentales vigentes.
Inspirado por las consecuencias de un embargo petrolero a principios de la década de 1970, el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) se embarcó en un programa integral de seguridad energética que llevó a los reguladores norteamericanos a desarrollar estándares de eficiencia de climatización (HVAC) cada vez más exigentes, o Estándares Mínimos de Rendimiento de Eficiencia (MEPS).
Junto con el uso de aparatos de climatización más eficientes energéticamente, otra tendencia ha llevado a sellar las casas lo más herméticamente posible con ventanas y puertas ajustadas, barreras de vapor y latas de espuma aislante expansiva.
En un estudio sobre la renovación de una vivienda de los años 90, la casa en cuestión se despresurizó a menos de 50 pascales una vez que todos los aparatos que extraían aire (extractores de baño, campana extractora) estaban en funcionamiento. Esto supone una despresurización 10 veces superior a la permitida, especialmente con aparatos de combustible fósil con ventilación por flotabilidad dentro de la estructura. ¡Necesitamos aire!
¿Qué tipo de aire?
Con las estructuras actuales, cada vez más herméticas, debemos considerar cómo y por qué introducir aire en el interior. Y es posible que necesitemos varios tipos de aire. Normalmente solo hay un tipo de aire, pero dentro de un edificio, el aire debe cumplir diferentes funciones según las actividades que realicemos.
El aire de ventilación es fundamental para humanos y animales. Los humanos respiramos unos 14 kg de aire al día, y pasamos casi el 90 % de nuestra vida en interiores. Al mismo tiempo, es necesario eliminar el exceso de humedad, olores, dióxido de carbono, ozono, partículas y otros compuestos nocivos. Si bien abrir una ventana proporciona la ventilación necesaria, esta ventilación no regulada provoca que los sistemas de climatización consuman cantidades excesivas de energía, energía que deberíamos ahorrar.
El aire de reposición es el aire que entra del exterior para reemplazar el aire extraído por aparatos como campanas extractoras, ventiladores de baño, sistemas de aspiración centralizada y secadoras de ropa. Las viviendas actuales construidas según la normativa vigente probablemente ya no necesiten aire de reposición, a menos que algún cocinero demasiado entusiasta instale campanas extractoras sobredimensionadas que muevan grandes volúmenes de aire (más de 200 cfm).
Finalmente, también está el aire de combustión, el aire destinado a los aparatos que funcionan con combustibles fósiles, como hornos de gas, calentadores de agua, estufas y chimeneas de leña. Al llenar cualquier posible fuga de aire en los hogares actuales, los aparatos de gas deben «tomar prestado» el aire de ventilación, lo que crea un problema peligroso. Los aparatos que no pueden ventilar debido a la despresurización o a la falta de aire pueden empezar a quemar sus propios gases de combustión, generando monóxido de carbono, un gas mortal, una tragedia que ha cobrado la vida de demasiadas personas a lo largo de los años.
PresentandoHRVyERV
Los edificios antiguos eran tan permeables al aire que la entrada de aire cumplía fácilmente con todos los requisitos de ventilación, pero no sin inconvenientes. El aire entrante necesitaba acondicionarse con calefacción y, posiblemente, humidificación, lo que generaba costos adicionales de combustible y mantenimiento. Las casas eran frías y con corrientes de aire; los ocupantes a menudo se sentían incómodos, ya que el aire seco evaporaba el exceso de humedad de la piel, creando una sensación de frío intenso. La acumulación de electricidad estática en las alfombras y los muebles provocaba descargas dolorosas cuando el propietario, cargado eléctricamente, tocaba una superficie conectada a tierra. Entonces, ¿qué es mejor?
Un recuperador de calor (HRV) es una solución de ventilación mecánica que utiliza el flujo de aire viciado de escape para precalentar el mismo volumen de aire fresco exterior frío que entra.
A medida que las corrientes de aire se cruzan dentro del núcleo del recuperador de calor, más del 75% del calor del aire interior se transferirá al aire más frío, proporcionando así la ventilación necesaria y reduciendo el coste de "compensar" el calor requerido para llevar ese aire fresco a la temperatura ambiente de la habitación.
En zonas húmedas, durante los meses de verano, un recuperador de calor (HRV) aumentará la humedad en el interior de la vivienda. Incluso con el aire acondicionado en funcionamiento y las ventanas cerradas, la casa sigue necesitando una ventilación adecuada. Un sistema de refrigeración con la capacidad adecuada, diseñado teniendo en cuenta la carga térmica latente de verano, debería ser capaz de gestionar la humedad adicional, si bien esto implica un coste extra.
Un recuperador de energía (ERV) funciona de forma similar a un recuperador de calor (HRV), pero durante el invierno devuelve parte de la humedad del aire al interior. Idealmente, en viviendas con buen aislamiento, un ERV ayudará a mantener la humedad interior en torno al 40%, contrarrestando los efectos incómodos y perjudiciales para la salud del aire seco invernal.
En verano, el recuperador de energía (ERV) rechaza hasta el 70 % de la humedad entrante, devolviéndola al exterior antes de que pueda sobrecargar el sistema de refrigeración. Un ERV no funciona como deshumidificador.
Los recuperadores de energía son mejores para un clima húmedo.
Los expertos en ventilación afirman que el sistema de ventilación mecánica ideal para cualquier vivienda depende del clima local, el estilo de vida de los ocupantes y las necesidades específicas del propietario. Por ejemplo, en casas donde la humedad relativa en invierno suele superar el 55%, un recuperador de calor (HRV) sería más eficaz para eliminar el exceso de humedad.
Los expertos también coinciden en que las casas más nuevas, o aquellas renovadas según el código de construcción más reciente, deberían tener especificado un recuperador de energía (ERV), ya que los edificios equipados con ventanas de triple acristalamiento y sótanos debidamente aislados pueden soportar una humedad relativa más alta en los meses de invierno: 35% +/- 5% es aceptable.
Ejemplo de diagrama de un recuperador de calor instalado con un sistema de calefacción de aire forzado. (fuente:Publicación de NRCan (2012):Ventiladores con recuperación de calor)
Consideraciones de instalación
Si bien las unidades ERV/HRV diseñadas para instalación residencial se pueden instalar de forma simplificada utilizando el sistema de tratamiento de aire existente para distribuir el aire acondicionado, no lo haga de esa manera si es posible.
En mi opinión, lo mejor es instalar un sistema de conductos dedicado exclusivamente a la climatización en obra nueva o reformas integrales. El edificio se beneficiará de la mejor distribución posible del aire acondicionado y del menor coste operativo, ya que no será necesario el horno ni el ventilador de la unidad de tratamiento de aire.
Algunos de los mejores equipos HRV/ERV del mercado incorporan motores EC y algoritmos de control capaces de equilibrar automáticamente los sistemas y adaptarse a los cambios de presión.
Convencer a todos los propietarios de que la ventilación mecánica es realmente superior a tener las ventanas abiertas en cualquier momento puede llevar tiempo. Los habitantes de las ciudades tienen un gran interés en contar con sistemas de ventilación mecánica instalados y mantenidos profesionalmente, algo que, según indican los estudios, nunca antes habían tenido.
Ejemplo de una instalación de HRV con conductos directos. (fuente:Publicación de NRCan (2012):Ventiladores con recuperación de calor)
Holtop es el fabricante líder en China especializado en la producción de equipos de recuperación de calor aire-aire. Desde 2002, se dedica a la investigación y el desarrollo tecnológico en el campo de la ventilación con recuperación de calor y los equipos de tratamiento de aire de bajo consumo energético. Sus principales productos incluyen ventiladores recuperadores de energía (ERV/HRV), intercambiadores de calor aire-aire, unidades de tratamiento de aire (UTA) y sistemas de purificación de aire. Además, el equipo profesional de soluciones de proyectos de Holtop ofrece soluciones HVAC personalizadas para diferentes industrias.
A continuación se muestran algunos de los productos relacionados; póngase en contacto con nosotros si está interesado en alguno de nuestros productos HRV/ERV/intercambiadores de calor.
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Fecha de publicación: 17 de marzo de 2022
