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El concepto de enfriamiento por encima del punto de rocío consiste en proporcionar un enfriamiento sensible a partir de un circuito hidrónico. Puede parecer sencillo, pero tiene un requisito previo: la temperatura del agua de circulación del sistema debe mantenerse por encima del punto de rocío en todo momento. Una vez cumplido este criterio, existe un claro potencial de ahorro de energía y rentabilidad en el funcionamiento.
Como el concepto de enfriamiento por encima del punto de rocío consiste en proporcionar enfriamiento sensible a un espacio interior a partir de un circuito hidrónico, es imprescindible que la temperatura del agua de circulación del sistema se mantenga por encima del punto de rocío en todo momento. Esto elimina el riesgo de condensación. Las vigas frías activas y los techos radiantes están diseñados para funcionar sin la llegada de humedad, razón por la cual estas alternativas de producto, en general, están diseñadas sin filtros ni sistemas de drenaje que, de otro modo, se encargarían de cualquier agua de este tipo. Normalmente, esto permite un importante ahorro de costes a lo largo de la vida útil de una instalación en lo que se refiere a servicio y mantenimiento. Cuando se utilizan filtros, es necesario limpiarlos o sustituirlos para garantizar el correcto funcionamiento de la unidad, y los sistemas de drenaje requieren un cuidado adecuado para evitar la proliferación de bacterias y moho.
¿Y en condiciones de humedad?
El concepto de enfriamiento por encima del punto de rocío puede parecer un poco arriesgado para los diseñadores que no están acostumbrados a crear soluciones de calefacción, ventilación y refrigeración (HVAC) de este tipo. El temor a acabar con humedad condensada goteando de las unidades terminales es lo que más asusta. Sin embargo, en varias partes del mundo, no es un problema, desde luego no mientras la temperatura del agua de suministro se controle correctamente.
Un sistema de refrigeración de confort seco depende de unas tasas de ventilación adecuadas para gestionar las cargas latentes del edificio. En condiciones muy húmedas, la unidad de tratamiento de aire (UTA) también debe deshumidificar el aire exterior antes de distribuirlo en el edificio. Esto significa que toda la humedad condensada se elimina en un solo punto que, si volvemos a los costes de mantenimiento, sólo requerirá un punto de servicio. La deshumidificación en la UTA puede llevarse a cabo eficazmente utilizando rotativos de sorción, lo que significa que el tratamiento de los rotativos ayuda a transferir la humedad del aire exterior, el aire de impulsión, al aire de retorno con la necesidad de un consumo mínimo de energía. Sin embargo, la infiltración de aire húmedo del exterior puede ser un problema, y sin duda lo ha sido en el pasado, pero para garantizar que tanto los edificios nuevos como los renovados sean energéticamente eficientes, los niveles de infiltración se mantienen hoy en día en un mínimo absoluto.
¿Y un aumento temporal de los niveles de humedad?
Si se teme que aumenten temporalmente los niveles de humedad en una habitación, con el consiguiente riesgo de condensación, hay varias formas de mitigar el riesgo de que acabe cayendo agua de la instalación. La forma más sencilla es utilizar sensores conectados a las tuberías de agua fría que registren los cambios de conductividad. Cuando se forme una fina capa de humedad en los sensores, éstos enviarán una señal al termostato de la habitación para que cierre la válvula del agua. Un método más avanzado consiste en medir la humedad relativa de la habitación de forma continua y dejar que el termostato cierre la válvula de agua cuando el punto de rocío de la habitación se acerque a la temperatura del agua de suministro.
Ambos tipos de protección contra la condensación detendrán la extracción de calor de los circuitos hidrónicos de la habitación, lo que puede provocar un clima interior incómodo para las personas que se encuentren dentro. Por lo tanto, el método más avanzado de protección contra la condensación se desarrolla para detectar el riesgo de condensación en la habitación y enviará una señal al sistema para que, en lugar de cerrar la válvula de agua, aumente la temperatura del agua de suministro. De este modo, el sistema de circuito de agua seguirá eliminando calor de la habitación, obviamente con una capacidad menor debido al aumento de la temperatura del agua, pero la capacidad reducida sigue siendo con bastante frecuencia más que suficiente para un periodo de tiempo temporal.
Ventajas del enfriamiento por encima del punto de rocío
Desde el punto de vista del sistema, operar en condiciones de enfriamiento por encima del punto de rocío tiene varias ventajas. La temperatura del agua fría es significativamente más alta que en un sistema tradicional de fan coils, que se basa en la refrigeración húmeda. Esto significa que el agua puede producirse utilizando una enfriadora que funcione con un coeficiente de eficiencia energética estacional (SEER) muy elevado. En general, como sólo se deshumidifica el aire exterior, la capacidad máxima de refrigeración es menor en un sistema que funciona en condiciones de enfriamiento por encima del punto de rocío. Esto significa además que se puede reducir el tamaño de una enfriadora. Además, también significa que la refrigeración gratuita por intercambio directo de calor con el aire ambiente es posible durante una mayor parte del año. En definitiva, ventajas que pueden repercutir notablemente en el consumo de energía y, por tanto, en los costes.
Además, se ahorra ya que los ventiladores de cada unidad terminal, utilizados para superar las caídas de presión debidas al uso de filtros, son innecesarios. Una solución de viga fría activa aprovecha la presión existente en los conductos para crear un flujo de aire ambiente a través de la batería. La energía necesaria para proporcionar esa presión, en lo que respecta a la UTA, es mínima comparada con la que consumirían los ventiladores de cada unidad. Lo mismo ocurre con una solución de techo climático, ya que no depende de ningún flujo convectivo forzado y, por lo tanto, no necesita energía adicional de los ventiladores.
Los países nórdicos y la energía geotérmica
En los países nórdicos es muy popular el uso de bombas de calor geotérmicas para calefacción, y a menudo los requisitos de calefacción se convierten en el dimensionamiento de la profundidad de las perforaciones. Sin embargo, las perforaciones también pueden utilizarse para obtener refrigeración del suelo durante la estación fría, el periodo meteorológicamente más cálido del año. El uso de un sistema que dependa del enfriamiento por encima del punto de rocío permite reducir la profundidad de las perforaciones y, por consiguiente, el coste de la inversión inicial. Otra ventaja energética es que el calor extraído del edificio durante la temporada de refrigeración puede almacenarse en el suelo y recuperarse durante la temporada de calefacción. La eficacia de este tipo de almacenamiento de energía depende principalmente de las condiciones geológicas.
En resumen, para hacer uso del enfriamiento por encima del punto de rocío, se requiere un diseño del sistema en el que se controlen la temperatura del agua de impulsión y la humedad relativa del aire interior. Cuando se controlan correctamente, se garantiza que el punto de rocío se mantiene por encima de la temperatura del agua de suministro en todo momento. Las distintas formas de controlar la temperatura y la humedad del agua pueden considerarse protecciones contra la condensación y proporcionan una seguridad adicional en caso de que aumenten temporalmente los niveles de humedad. Las convincentes ventajas de reducir los requisitos de servicio y mantenimiento, reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia general hacen que merezca la pena el cuidadoso diseño de soluciones de refrigeración seca.
En Swegon estamos a tu disposición para cualquier consulta sobre soluciones de enfriamiento por encima del punto de rocío con vigas frías o techos radiantes. También puedes consultar nuestra guía para obtener más información sobre la deshumidificación mediante recuperadores de carlor de sorción.
