Diferentes métodos de calefacción y refrigeración
Calefacción por aire
La calefacción por aire no es la solución más habitual, pero funciona bien en determinados casos. La calefacción por aire significa calentar el aire de ventilación y distribuirlo en el edificio a través del aire de suministro. El aire es un medio energético relativamente ineficiente comparado con el agua, lo que significa que el aire para distribuir el calor tiene que estar bastante caliente, y el flujo de aire tiene que ser alto. Hay que tener en cuenta que es difícil mezclar el aire caliente de suministro con el aire ambiente de la habitación y que existe el riesgo de que se reduzca la eficacia de la ventilación. En Norteamérica, las soluciones basadas en la recirculación de aire son relativamente comunes y, en regiones donde la necesidad de calefacción es modesta, la calefacción por aire puede ser una buena alternativa.
Refrigeración por aire
Para enfriar una habitación, es necesario transferir el calor fuera de ella. La refrigeración por aire se utiliza mucho en el norte de Europa y se basa en mantener el aire de suministro más frío que el de la habitación. En los casos en los que hace más frío en el exterior que en el interior, la refrigeración será, al menos en cierta medida, gratuita. Es decir, eficiente desde el punto de vista energético. Los retos que plantea la refrigeración por aire incluyen el hecho de que el aire es un medio energético relativamente ineficiente. Es decir, los flujos de aire tienen que ser altos para poder transportar suficiente calor. Otro reto es que la calidad y la temperatura del aire están relacionadas, lo que puede dar lugar a ambientes interiores fríos si los flujos de aire que garantizan la calidad del aire son altos pero la temperatura del aire es baja. Sin embargo, si la temperatura del aire se eleva, posteriormente otras habitaciones pueden estar inadecuadamente refrigeradas. La conclusión es que es más difícil proporcionar un clima individualizado si la calidad y la temperatura del aire no pueden ajustarse por separado. Para solucionar el problema, se pueden utilizar calefactores o refrigeradores de conducto.
Calefacción por agua
Para la calefacción se suelen utilizar soluciones de climatización por agua. El calor se suministra al edificio utilizando el agua como medio energético. Distribución a las habitaciones mediante:
- Radiadores
- Suelo radiante
- Vigas frías activas
- Unidades de convección de ventiladores
- Paneles radiantes
- Calefacción en la pared
Otras soluciones para el suministro de calor a través de fuentes eléctricas pueden ser los radiadores eléctricos, los ventiloconvectores (calefactores de cabina), los calefactores radiantes, los radiadores de aceite y similares.
Otras soluciones son los sistemas VRF, en los que la energía se transporta por medio de un refrigerante que se condensa en una unidad interior terminal. Esta solución se utiliza mucho en Norteamérica y en los países nórdicos
s.
Refrigeración por agua
La refrigeración por agua también se utiliza mucho. El concepto suele referirse a la refrigeración húmeda o seca. En la refrigeración húmeda, la temperatura del agua distribuida por el edificio está por debajo del punto de rocío, lo que significa que hay que hacer frente a la condensación. En la refrigeración seca, la temperatura de suministro se ajusta para mantenerse por encima del punto de rocío, lo que evita la condensación. La refrigeración húmeda da lugar a una mayor diferencia de temperatura entre el agua y el aire, lo que permite generar un mayor efecto de refrigeración con unidades más compactas. Una cantidad bastante grande del calor transportado fuera de una habitación proviene del hecho de que el aire se seca y, por lo tanto, no afecta a la temperatura del aire. La refrigeración latente es el término utilizado para describir la energía eliminada de la habitación al secar el aire, y la refrigeración sensible es el término para bajar la temperatura del aire de la habitación.
En el caso de la refrigeración por agua, el enfriamiento se distribuye más o menos de la misma manera que la calefacción.
- Los radiadores son poco frecuentes. Requieren una refrigeración seca para evitar problemas de condensación. La diferencia de temperatura bastante baja que se mantiene da lugar a una capacidad de refrigeración relativamente baja.
- La calefacción por suelo radiante puede provocar suelos fríos que no siempre son cómodos bajo los pies, pero capta eficazmente la radiación solar que calienta el suelo.
- Las vigas frías activas combinan la refrigeración y la ventilación y proporcionan tanto refrigeración por aire como por agua. Funcionan casi exclusivamente con refrigeración seca.
- Las vigas frías pasivas sólo sirven para la refrigeración por agua, por lo que necesitan un flujo de aire convectivo a través de un intercambiador de calor. La configuración más común será una solución de refrigeración seca.
- La unidad de convección por ventilador es una solución común en Europa Central. Puede utilizarse tanto con refrigeración seca como húmeda.
- Los techos refrigerados son para la refrigeración seca y proporcionan un buen confort. El inconveniente es la necesidad de utilizar grandes superficies de techo y el coste de inversión bastante elevado.
- La calefacción en la pared se proporciona mediante tubos hidrónicos que se funden en los muros de hormigón del edificio.
Con la refrigeración por agua, es posible ajustar la calidad del aire y el confort térmico de forma independiente. Esto ofrece mejores opciones para conseguir un clima individualizado.
Otros ejemplos de medios de calentamiento
Refrigerante
Los productos basados en los refrigerantes como medio energético, los sistemas VRF, también se utilizan de forma relativamente generalizada para distribuir la refrigeración o la calefacción en los edificios. Entre los ejemplos se encuentran las bombas de calor reversibles de diversos tipos que permiten generar calefacción o refrigeración en función de las necesidades del inmueble. Los sistemas VRF son populares en América del Norte y Asia debido a la sencillez de su diseño, instalación y soluciones de sistema en las que el calor puede redirigirse de las habitaciones que requieren refrigeración a las que necesitan calefacción.
Aire
En las olas de calor y cuando se producen problemas de altas temperaturas en el interior, se utilizan mucho los ventiladores para conseguir un efecto refrescante. Sin embargo, estos productos no hacen nada para bajar la temperatura, tienden más bien a subirla, pero el movimiento del aire se percibe como un efecto de enfriamiento.