Ventajas de la integración HVAC.

La integración domótica para viviendas de los sistemas de climatización, calefacción y ventilación (HVAC) es la que tiene la mas rápida recuperación de la inversión por ser estos los que producen el mayor gasto energético. Un enfoque sostenible en las viviendas y edificios pasa inevitablemente por la adopción de sistemas de gestión inteligentes y dedicados a este fin, el ahorro energético y la protección del medio ambiente.

El paso a la eficiencia energética mediante la integración inteligente de los sistemas de HVAC no significa que tengamos que renunciar a la calidad de vida. El objetivo es la obtención de los mismos bienes y servicios energéticos empleando menos recursos , consumiendo menos combustibles y energía eléctrica, es decir, utilizando solo la energía que realmente necesitamos.

La integración de HVAC requiere de un profundo conocimiento de estas tecnologías, por este motivo nuestros clientes confían en MENATWORK. La correcta integración genera ahorros de hasta el 30% en la factura de la luz, una mala integración hace que tu factura de la luz se dispare. Un ejemplo de error en la integración es tratar los modernos equipos de climatización y aerotermia, que son de tecnología inverter, como equipos electromecánicos de regulación ON/OFF. Esta mala integración consume mucha mas electricidad y además provoca un envejecimiento prematuro del equipo climatizador.

La posibilidad de actuar desde cualquier parte del mundo en la climatización de tu vivienda, oficina o edificio es una ventaja que aporta confort y genera grandes ahorros. De igual forma es una herramienta muy poderosa para las empresas de mantenimiento que pueden ver en tiempo real muchos y diversos parámetros de funcionamiento de la instalación, de cada una de sus partes: generadores, distribución, emisores, etc. La telegestión tiene un paso aún mas profundo que es la capacidad del integrador de reprogramar las instalaciones desde cualquier lugar, en cualquier momento, asumiendo el control de nuevos equipos, generando nuevos escenarios de control adecuados a las modificaciones en la vivienda o nuevos usos de las estancias.

Ejemplos de integración HVAC.

Les facilito algunos ejemplos de integraciones en HVAC.

Indice de contenido.

Equipos split con circuito frigorífico de tipo 1×1 y fancoil dedicados a una estancia.

Son todos aquellos equipos que disponen de su propio sistema de difusión de aire en forma de lamas orientables. También podemos incluir los equipos de conductos y fancoil  que pudiendo tener circuito de conducto de aire se usan para climatizar una única estancia. Por lo tanto podemos categorizarlos en dos grupos:

• • Equipos con gas refrigerante.

Son los muy conocidos split murales, de cassette, de techo, de suelo. La integración de estos equipos es muy variada, desde el acceso a través de wifi y la integración en la domótica de la vivienda, hasta la mas completa de las integraciones mediante pasarelas KNX, modbus, BACnet, etc., que nos permiten acceder a parámetros de punto de consigna, velocidad del ventilador, posición de las lamas, etc., y realizar tareas de motorización de la temperatura de retorno del aire, temperatura del refrigerante, % del inverter, y muchas mas según modelo de climatizador y pasarela utilizada.

Las soluciones de integración de estos equipos mas allá del control de temperatura, velocidad del aire y posición de las lamas (cuando las hay), se ven potenciadas con sencillas automatizaciones en función de la apertura de ventanas, detección de presencia y acción sobre el sombreado de la estancia, (cortinas, estores, persianas y toldos)

Si eres un instalador diligente aplicarás criterio de simultaneidad a la instalación, no todas las estancias son ocupadas al mismo tiempo. Con este criterio se puede instalar una unidad exterior de tan solo 5 kW en vez de los 8 Kw de la suma total de la potencia de las estancias. En este ejemplo vemos como un diseño correcto de la instalación térmica reduce la potencia consumida sin penalizar el confort.

Aún podemos seguir ahorrando dinero en nuestra factura de la luz, control de ventanas, presencia y sombreado, mejoran el rendimiento de esta instalación, con ahorros cercanos al 25%.

En el caso de oficinas se pueden aplicar criterios de simultaneidad en despachos con orientación opuesta y limitar el punto de consigna del usuario como control del consumo.

Como nota, indicar que estos sistemas también se fabrican a tres tubos, con recuperador de energía, excelentes ahorros de energía que necesitan de un diseño muy especializado.

La integración mediante pasarelas KNX, Modbus, BACnet, etc, es una herramienta de telegestión espectacular que aporta datos de consumos del edificio indispensables para la gestión energética del mismo. Un mantenedor con la telegestión de un VRV tiene la instalación en su mano, literalmente, desde cualquier punto del planeta, en cualquier momento.

Climatización centralizada por conductos.

En este caso nos encontraremos con equipos con refrigerante y otros equipos de tipo fancoil. Pero de lo que yo quiero hablar es del concepto de zonificación.

Zonificación, la estrategia de control individual de cada estancia como si de un equipo 1×1 se tratase. Cada estancia de la vivienda dispone de su propio punto de consiga de temperatura que actúa sobre la compuerta que regula el aire de esta estancia. A su vez con los datos de demanda de todas las estancias se realiza la regulación del la velocidad del ventilador de la unidad interior y la regulación de la potencia entregada por la unidad exterior.

Es una integración muy especializada que necesita calcular varios factores y un conocimiento profundo del sistema de climatización:

• • Velocidad del aire. Si tenemos todas las estancias en demanda, todas las compuertas de aire abiertas, la unidad interior nos entregará el mayor caudal posible. Para demandas parciales la velocidad del ventilador será inferior, en este caso es de gran ayuda (en mis integraciones es indispensable) conocer los caudales de aire de la unidad interior y los caudales de proyecto de cada una de las estancias con el fin de realizar un ajuste correcto. La puesta en marcha es muy importante, probar la instalación con distintas demandas de caudal de aire para observar si las rejillas o difusores se vuelven ruidosos (exceso de caudal de aire) es imprescindible y se obtiene regulaciones exquisitas.
  • Potencia demandada a la unidad exterior. No olvidemos que tratamos con equipos inverter, de nada sirve el magnifico control inverter del climatizador si no hacemos una elección inteligente del punto de consigna, o aún pero si lo tratamos como un on-off. Del porcentaje de demanda de las estancias, por ejemplo: la demanda de cada estancia podemos calcularla a partir de la diferencia entre el punto de consiga y la temperatura real multiplicado por la superficie de la misma (esto nos da un valor de demanda muy cercano, pero cuidado con estancias con distinta orientación que con la misma superficie puede diferenciarse en demanda de energía del 100% dependiendo del sombreado, insolación, diferentes aforos o cargas internas; en resumen es trabajo del integrador ajustar este valor), del porcentaje total de la demanda de las estancias y con la diferencia entre la mas alejada de las consignas con la temperatura real, calculamos la demanda de potencia de la unidad exterior. En instalaciones pequeñas este ejercicio de regulación nos aporta algo mas de ahorro, en instalaciones grandes los ahorros son considerables.

La telegestión de estas instalaciones debe ser acompañada de una visualización de la planta de climatización además de los datos de funcionamiento del climatizador.

A pesar que las instalaciones de climatización por aire son rápidas en llegar a objetivo, no está demás conocer la temperatura exterior para hacer un arranque inteligente que calcule los minutos que necesita adelantarse la climatización a la hora de confort y obtener el menor consumo posible en este proceso de arranque, sin penalizar el confort y calidad de vida.

Sin duda, la instalación es «redonda» con control de ventanas, sombreado y ocupación.

Radiadores de calefacción.

Posiblemente el mas conocido de los sistemas, de alta y baja temperatura encontramos emisores de muchas formas, diseños y rendimiento.

La regulación de estos emisores se realiza desde armarios de colectores  o en la llave del propio emisor. Yo personalmente huyo de las válvulas de regulación que integran el sensor de temperatura en la misma válvula, prefiero elegir la posición del sensor de temperatura en la estancia (incluso en estancias de grandes dimensiones no está mal tener algún sensor de mas, cerca del paramento que da al exterior).

Como siempre el control de sombreado, ventanas y presencia; teniendo en cuenta que son sistemas de reacción lenta es conveniente usar los datos de presencia con dos puntos de consigan, uno de confort y otro de ahorro.

Suelo radiante-refrescante.

El suelo radiante es un sistema muy eficaz, un gran emisor que trabaja en baja temperatura y que casa perfectamente con sistemas de energía renovable como la aerotermia.

La regulación de emisor es sencilla, yo aconsejo siempre válvulas proporcionales para cada circuito del suelo radiante.

En el uso como suelo refrescante y en estancias con mucha carga térmica, la potencia entregada por m2 de suelo no es suficiente para refrigerar la estancia. En estos casos se recurre a un apoyo de aire mediante fancoil u otra instalación de las que hemos visto antes. En el caso de utilizar fancoil como apoyo al suelo refrescante debemos tener en cuenta que la temperatura del agua del suelo radiante y la del fancoil son diferentes, por lo tanto la integración es mas compleja siempre en el afán de mantener el consumo a raya.

Un consejo, en cuartos húmedos como son los baños debemos tener muy en cuenta el punto de rocío. Los cuartos de baño suelen ser de terminación cerámica, esta es una superficie que refrigerada y con la humedad necesaria puede rociar, el suelo se moja, el cliente se resbala. Una sonda enterrada en el suelo y una sonda de humedad ambiente (los sensores de temperatura que uso miden también humedad relativa) permiten calcular el punto de rocío y actuar sobre la válvula del circuito de suelo refrescante.

Por supuesto, curva de calefacción para seleccionar la correcta temperatura del agua.

Control de sombreado –> si, control de presencia –> con cuidado. El suelo radiante es un sistema con mucha inercia térmica, ante la insolación sombrear, pero en caso de no haber presencia y querer regular con un punto de consigna de ahorro no permitir que la estancia se separe mas de 2ºC de la temperatura de confort.

Una nota, existe un sistema de suelo radiante con baja inercia térmica en el que el aislamiento, tubo y terminación son parte del sistema, no lleva mortero. En esta caso la regulación teniendo en cuenta la inercia térmica es diferente.

Ventilación, renovación de aire.

Los modernos sistemas de ventilación  están enfocados hacia la calidad de aire con recuperación de energía.

La integración de estos sistemas es sencilla, la medición del CO2 ambiente es uno de los métodos que mejor funcionan. la forma correcta de realizar la medición de calidad de aire es con dos sondas de CO2, se trata de medir la diferencia entre la concentración de CO2 del aire exterior y el del aire del interior de la vivienda.

En este artículo se detalla la forma correcta de medición, la integración en la Smart Home y la normativa al respecto. Medición de calidad de aire.

Dentro de las automatización de sistemas de calidad de aire se encuentra el control de la etapa de filtrado que se puede realizar mediante presostato diferencial de aire, y el control de humedad que integraremos dependiendo del tipo de generador de humedad que nos encontremos (vapor, cortina de agua, nebulizador).

Como podemos ver el sistema de calidad de aire es un consumidor de energía importante, extraemos aire climatizado que nos ha costado dinero enfría o calentar, e introducimos aire del exterior sin climatizar. El control de consumo de estos sistemas pasa por tener un servicio de mantenimiento eficaz y un control inteligente.