EPACRA: Proyecto Lanzadera. Estudio de patrones de flujo del aire en sistemas de climatizaci贸n radiante.

 

Periodo de vigencia: 01/12/2015 – 01/06/2017聽
Universidad: Universidad de Valladolid聽

Investigadores:聽
– Jes煤s Feij贸 Mu帽oz (UVa)聽
– Alberto Meiss Rodr铆guez (UVa)聽
– Miguel 脕ngel Padilla Marcos (UVa)聽

 

RESUMEN

Actualmente, la ventilaci贸n se ha convertido en un proceso esencial para el confort humano dentro de los edificios: es conocida su repercusi贸n sobre asmas, alergias y enfermedades respiratorias por el s铆ndrome del edificio enfermo y la merma de la productividad general cuando el aire interior no es de calidad. En consecuencia, en la entrada de aire exterior (muy caliente en verano, muy fr铆o en invierno) la sociedad debe gastar mucha energ铆a para su acondicionamiento, lo que tiene una repercusi贸n muy significativa sobre la eficiencia energ茅tica y la sostenibilidad: as铆 utilizar una estrategia de ventilaci贸n m谩s eficiente equivale a actuar para reducir el consumo sobre el 鈮9% del total de energ铆a primaria usada en los pa铆ses de la UE.聽

Las distintas normativas nacionales vigentes (en Espa帽a, el CTE DB-HS3, Calidad del aire interior) suelen estudiar los locales de manera global, es decir, estableciendo unos caudales m铆nimos de ventilaci贸n en funci贸n de su tipolog铆a, superficie, posibles fuentes contaminantes o n煤mero de ocupantes. Sin embargo, aunque se cumpla dicha normativa en el recinto, pueden existir zonas en su interior que presenten exceso o d茅ficit de ventilaci贸n. De esta forma, los sistemas actualmente planteados no son eficientes a la hora de 鈥減roveer aire a aquellas zonas del edificio que lo requieran鈥, aun cumpliendo incluso con el aporte del caudal m铆nimo normativo.聽

Por este motivo es necesario analizar la eficiencia de la ventilaci贸n de manera pormenorizada: dicho procedimiento da lugar a estudios que permiten optimizar los sistemas utilizados y, al funcionar m谩s eficientemente, conseguir un importante ahorro energ茅tico.聽

Conjuntamente a la necesidad de asegurar una calidad del aire, para obtener el confort es necesario asegurar el bienestar t茅rmico del usuario del recinto. Esta sensaci贸n estar谩 en relaci贸n con par谩metros como la temperatura operativa, la humedad y la velocidad del aire.聽

De particular importancia adquiere el concepto de temperatura operativa. Tal como lo recoge la normativa (en este caso, el Reglamento de Instalaciones T茅rmicas de los Edificios), se combinan en este t茅rmino los conceptos de temperatura seca y temperatura radiante.聽

Los sistemas tradicionales de calefacci贸n y climatizaci贸n de la arquitectura moderna se suelen calcular a partir del par谩metro de la temperatura seca, pero no es posible alcanzar el confort humano (ni la eficiencia energ茅tica) s贸lo con este par谩metro. Es necesario incorporar la influencia que tiene las temperaturas del paramento que envuelve al espacio en cuesti贸n. As铆, brevemente puede recordarse c贸mo esta noci贸n est谩 presente en nuestra propia historia: las tradicionales Glorias est谩n basadas en la calefacci贸n radiante, como tambi茅n la costumbre de cubrir las gruesas paredes de piedra de nuestros castillos en invierno mediante tapices.聽

El concepto es que el cuerpo humano percibe la temperatura como conjunci贸n de estos dos par谩metros: la temperatura del aire en donde se encuentra y la temperatura de los paramentos que lo rodean (que emiten radiaci贸n t茅rmica). Por tanto, el plantear sistemas de climatizaci贸n radiante permite que se pueda gastar menos energ铆a en acondicionar la temperatura del aire interior de los edificios, lo que supone un enorme ahorro energ茅tico, con condiciones de confort, incluso, muy superiores a las actuales con los sistemas tradicionales (dado que, a mayores, la velocidad del aire es muy baja y no se perciben las llamadas corrientes molestas de aire).聽

Estos sistemas radiantes son ya comunes en muchos de nuestros edificios: suelo radiante, techo refrigerante, techo radiante, etc. Sin embargo hasta ahora s贸lo se han estudiado desde el punto de vista t茅rmico (estratificaci贸n de las temperaturas, corrientes de aire, bienestar t茅rmico de los ocupantes), sin incorporar c贸mo 茅stos afectan a la eficiencia de la ventilaci贸n y c贸mo repercuten a la hora de poder reducir los caudales de aire que hay que introducir desde el exterior.聽

La metodolog铆a que se plantea es reproducir distintos recintos (los habituales en nuestros edificios) en el interior de una c谩mara de ensayos. Para esto se utilizar谩n las instalaciones del Laboratorio de Ventilaci贸n de la E.T.S. de Arquitectura de Valladolid, construidas al amparo de un proyecto nacional de investigaci贸n (del Ministerio de Educaci贸n y Ciencia).聽

El sistema constructivo de la instalaci贸n permite tambi茅n estudiar la viabilidad de implementar soluciones de aislamiento ac煤stico, por lo que los distintos procesos tendr谩n su correspondiente ensayo. Esta soluci贸n dar铆a servicio a mejorar las prestaciones ac煤sticas de nuestros edificios, de acuerdo a la vigente norma del CTE-HR.聽

Cuantitativamente, nuestros estudios anteriores dan la pauta de que es posible obtener hasta un 10% de ahorro energ茅tico respecto a otros sistemas similares vigentes de climatizaci贸n radiante.聽

Cualitativamente, es posible afirmar que un estudio en profundidad del sistema planteado puede establecer pautas de dise帽o que supongan una mejora muy apreciable en el confort t茅rmico, de calidad del aire y sonoro de los usuarios de los edificios de Castilla y Le贸n, pudi茅ndose materializar en demandas a incluir en los pliegos de condiciones de la licitaci贸n de nuevas obras.聽

Finalmente, la optimizaci贸n global planteada repercutir谩 directamente sobre los sistemas de dise帽o, producci贸n, instalaci贸n y promoci贸n de la empresa demandante, poniendo su labor en valor respecto a la multinacional suiza a la que est谩 asociada.

 

 

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