Ventilación: Recuperadores de Calor

¿Que és un recuperador de calor?

Existen muchas razones para climatizar una vivienda. Primeramente por una cuestión de salubridad, intercambiando el aire interior de una vivienda con el exterior evitamos la acumulación de gases contaminantes como el humo de tabaco, gases generados con la cocción, etc… También es importante para el confort en la vivienda, ya que nos permite eliminar olores molestos. Y por último nos ayuda a preservar la propia vivienda, evitando altas concentraciones de humedad que puedan producir condensaciones y la aparición de moho en los puntos más fríos de una vivienda.
La mayoría de viviendas no suele tener ningún sistema de ventilación, a parte de los extractores de baños y cocinas, ya que antiguamente las casas solían tener una mala estanqueidad de forma que la ventilación de la casa se producía de forma natural. Un aspecto importante de las nuevas viviendas es su aislamiento, tanto acústico como térmico, que nos ayuda a reducir nuestro consumo energético. A causa de este aislamiento la ventilación ya no se hace de forma natural por lo que tiene que hacerse de manera forzada.

Una opción es la abertura de puertas y ventanas para facilitar la circulación del aire a través de la vivienda, aunque sea muy simple muchas veces supone una pérdida de energía en forma de aire ya climatizado. Imagínese que en verano se vea obligado a ventilar su casa a 21ºC, y que en el exterior el aire se encuentra a 30ºC, evidentemente tendremos que invertir una cantidad de energía para climatizar ese aire de nuevo. Con tal de evitar estas pérdidas de energía por ventilación tenemos la opción de equipar nuestra vivienda con un recuperador de calor.

¿Cómo funciona un recuperador de calor?

El objetivo de un recuperador de calor es la correcta ventilación de un espacio, pero evitando, en la mayor medida posible, las pérdidas energéticas en forma de aire climatizado. Para conseguir esto, un recuperador de calor en invierno transmitirá el calor del aire expulsado del interior al aire que se introducirá en la vivienda, o en verano transmitir el calor del aire que se introduce en la vivienda al aire extraído.

Un recuperador de calor consta básicamente de un ventilador que se encarga de extraer el aire del interior de la vivienda, otro ventilador que será el encargado de impulsar el aire exterior al interior y un intercambiador de calor. Todos ellos integrados en una estructura aislada acústica y térmicamente. El primer ventilador impulsa el aire interior hacia una de las entradas del intercambiador de calor, mientras que el otro hace lo propio hacia la otra entrada. Es en este intercambiador donde el calor se transmite de un aire a otro sin que haya ningún tipo de contacto entre ellos.

Existen varios tipos de intercambiadores, los más eficientes son los de flujo contracorriente, pero a causa del gran espacio que ocupan no suelen utilizarse en viviendas. Los intercambiadores más usados son los denominados de flujo cruzado. Estos consisten en un intercalado de placas, tal y como podemos ver en la siguiente imagen. Como vemos unas placas permiten el flujo del aire en una dirección y las otras en una dirección perpendicular, de tal manera que los aires no se mezclan pero por la conducción de estas placas si se pueden transmitir el calor.

El recuperador entálpico.

Sin entrar mucho en el mundo de la termodinámica diremos que el calor de un aire depende de dos factores: su temperatura (calor sensible) y su humedad (calor latente). Usando los recuperadores de calor que hemos visto en los anteriores apartados solo estamos recuperando el calor sensible, por lo que estamos desaprovechando todo el calor latente que contiene el aire.
A parte de recuperar el calor sensible, un recuperador entálpico tiene la capacidad de recuperar también el calor latente del aire, por lo que en relación tendremos unos rendimientos y un aprovechamiento de la energía muy superiores cuando usemos un intercambiador entálpico.

Control

En la mayoría de los casos nos interesará que el aire nuevo intercambie su calor con el aire extraído, pero no siempre será así. Pongamos por ejemplo una noche de verano en que la temperatura de nuestra vivienda se encuentra a 28ºC, por otra parte el aire exterior ha empezado a bajar y ahora se encuentra a 21ºC. Si ventilásemos usando el recuperador de calor el aire extraído transmitiría calor al aire introducido por lo que  estaríamos introduciendo aire caliente en la vivienda cuando en realidad no interesa que la temperatura disminuya. Es por esa razón que la mayoría de los intercambiadores de calor vienen equipados con un sistema de by-pass, que permitirá la extracción e impulsión del aire sin pasar por el intercambiador de calor.

Si se trata de un recuperador de calor no entálpico la cosa no es muy complicada, solo nos hará falta una sonda de temperatura para medir el aire del interior de la vivienda y con una estación meteorología podemos obtener el valor de la temperatura del aire exterior. Programando el sistema adecuadamente podemos activar el sistema de by-pass cuando el aire exterior no necesite ni una aportación ni una extracción de calor.

En el caso de un recuperador entálpico la cosa se complica, ya que no solo tenemos que tener en cuenta la temperatura de los dos aires sino que aquí nos hará falta también su humedad relativa. La misma estación meteorológica nos medirá la humedad relativa del aire exterior, pero en el interior tendremos que colocar una sonda de humedad además de la sonda de temperatura. A parte nos hará falta un módulo lógico lo suficientemente potente como para calcular las entalpias (calores) de los dos aires y decidir si nos beneficia o no el intercambio de calor y por otra parte el intercambio de humedad.

Girona, 14 de Febrero de 2015