Curso de TK-CEEP: 32. Climatización multizona por agua

Climatización multizona por agua: planteamiento del sistema

En este vídeo vemos la climatización multizona por agua, es decir, sistemas en los que la energía térmica se transmite a los espacios mediante tuberías de agua. Si el calor va hacia los espacios estamos en calefacción; si el calor se extrae de los espacios, estamos en refrigeración. Este tipo de sistemas tiene sentido cuando trabajamos con varios espacios, ya que para un único espacio usaríamos un sistema unizona.

El ejemplo más habitual es el de una caldera centralizada en un edificio de viviendas: un generador único, una red de tuberías y, en cada vivienda o estancia, sus emisores térmicos (radiadores, fancoils, etc.).

Definición del generador: caldera centralizada

Comenzamos asignando un nombre al sistema, por ejemplo caldera centralizada. A continuación seleccionamos el tipo de generador. El programa permite distintos tipos de caldera (eléctrica, convencional, biomasa, etc.). En el ejemplo escogemos una caldera convencional, sin entrar en el dimensionado real, ya que estamos trabajando solo a modo ilustrativo.

Introducimos una potencia de referencia (por ejemplo, 20 kW) y el rendimiento según el PCI (poder calorífico inferior), que es el valor que debe utilizarse. Seleccionamos el tipo de combustible y definimos la temperatura de impulsión. Con esto queda caracterizado el generador.

Unidades terminales por espacio

El siguiente paso es definir las unidades terminales, es decir, los emisores de calor en cada espacio. La forma más estricta sería ir espacio por espacio asignando la potencia de cada radiador o emisor, cuidando que no se repitan nombres.

El programa ofrece una alternativa muy potente para fases iniciales o cuando no se dispone del detalle completo: definir una potencia específica en W/m². Introducimos, por ejemplo, 100 W/m² y el programa genera automáticamente una unidad terminal en cada espacio del modelo. Esta opción es rápida, pero exige revisión posterior para eliminar espacios no climatizados o ajustar potencias.

Es normal que la suma de las potencias de las unidades terminales sea algo superior a la potencia del generador, debido a los criterios de simultaneidad habituales en proyecto.

Número de equipos en paralelo y limitación del motor de cálculo

Aparece el parámetro “número de equipos trabajando en paralelo”. Al consultar la ayuda del programa se aclara que este parámetro no se puede utilizar cuando el motor de cálculo es EnergyPlus, que es el empleado en certificación energética. Por tanto, en este contexto siempre debe ser uno.

Agrupación de espacios y unidades terminales

Si el modelo se ha definido de forma que un único espacio agrupa varias habitaciones (por ejemplo, toda una vivienda), solo se puede introducir una unidad terminal por espacio, aunque en la realidad haya varios radiadores. En ese caso, la potencia de esa unidad debe ser la suma de las potencias reales de los emisores incluidos en ese espacio. Esta regla aplica no solo a sistemas por agua, sino a cualquier sistema de climatización del modelo.

Variante con bomba de calor solo para calefacción

El programa permite también definir una bomba de calor solo para calefacción dentro de esta tipología. En ese caso solo se introducen los datos de calefacción: potencia térmica y consumo eléctrico. El resto del proceso es idéntico al de la caldera, tanto en la definición del generador como en la asignación de unidades terminales.

Refrigeración por agua: enfriadoras

Para refrigeración multizona por agua se emplean enfriadoras. Pueden ser condensadas por aire o por agua. En el ejemplo se explica que las condensadas por aire son las más habituales, mientras que las condensadas por agua tienen mejor rendimiento pero implican otros condicionantes (como torres de refrigeración).

El proceso de introducción es similar: se define la potencia frigorífica, el consumo y, si no se dispone del detalle completo, se puede usar de nuevo una potencia específica por m² para generar unidades terminales automáticamente.

En este caso, a diferencia de la calefacción por radiadores, el programa solicita también potencia sensible y caudal de impulsión, ya que se está modelando implícitamente un sistema tipo fancoil, con ventilador que impulsa aire al espacio.

Ajuste fino y combinación de sistemas

Las potencias y caudales generados automáticamente son estimaciones iniciales. Lo correcto es editarlos posteriormente e introducir los valores obtenidos del cálculo de cargas térmicas y del diseño real del sistema.

Por último, se recuerda que los sistemas pueden combinarse: por ejemplo, calefacción centralizada por agua y refrigeración mediante otro sistema distinto. Eso sí, es fundamental no duplicar servicios. Si la calefacción ya se da con un sistema, cualquier otro equipo que pueda dar calor debe definirse solo para refrigeración, evitando que el modelo tenga dos sistemas aportando calefacción al mismo espacio.

Con esto queda definido el uso de la climatización multizona por agua dentro del modelo.