El recuperador de calor

Un recuperador de calor es un equipo que permite recuperar parte de la energía del aire climatizado del interior de una estancia o local, a través del sistema de ventilación mecánica de dicho aire, mediante un intercambiador que pone en contacto el aire interior que se extrae con el del exterior que se introduce, sin que se mezcle el aire de los dos circuitos.

En invierno funciona calentando el aire frío que entra del exterior, mientras que en verano permite enfriar el aire caliente del exterior, disponiendo además de unos filtros que reducen el nivel de contaminantes y mejorando considerablemente la calidad de dicho aire.

Como exige la normativa actual, cualquier vivienda o local comercial requiere un sistema de ventilación para renovar el aire interior hacia el exterior y simultáneamente coger aire del exterior,  permitiéndose mantener la calidad del aire interior, de forma que incorporando este equipo reduciremos el consumo energético de forma considerable.

Normalmente se presenta como una caja con unas embocaduras y unos filtros que permiten realizar dicho intercambio y se colocan en las unidades de ventilación mecánica que incorporan los ventiladores de impulsión y retorno del aire de la vivienda o del local.

Estos equipos permiten recuperar hasta un 60 % del calor que se perdería en un sistema de ventilación mecánica en el que los flujos de aire de admisión y extracción son independientes, permitiendo un ahorro de energía que puede alcanzar sobre el 40 % del consumo en los equipos de climatización.

Existen tres tipos de intercambiadores, los de flujo cruzado que alcanzan una eficiencia de entre el 50%  y el 85 %, de flujo paralelo con una eficiencia aproximada del 90%  y los de flujo rotativo, que disponen de un rotor o masa que acumula calor, un motor y una carcasa y presentan una eficiencia aproximada del 70% :

Intercambiador de Flujos cruzados:

Intercambiador de Flujos paralelos:

Algunas ventajas de los recuperadores de calor:

• Mejora de la eficiencia energética.
• Recuperación de calor del sistema de ventilación mecánica y ahorro de energía.
• Ahorro energético y económico.
• Pueden funcionar enfriando el aire que entra al interior en verano o calentándolo en invierno.
• Presenta un precio económico que permite amortizar el coste de la inversión en poco tiempo, requiriéndose estudio económico para analizar su viabilidad.
• Permiten su implantación con equipos de alta eficiencia energética y junto con energías renovables,    como es el caso de geotérmica con pozos canadienses.

Eficiencia de los equipos recuperadores de calor:

Dispone de ventiladores que permiten el flujo y la circulación de aire tanto para tomarlo del exterior como para expulsar el del interior (tanto en el flujo de impulsión como en el de retorno), lo cual implica un consumo energético y se debe valorar su eficiencia en función del caudal de aire y de la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior.

• A mayor caudal menor será la eficiencia del recuperador.
• Cuanto mayor sea el gradiente térmico o diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior  mayor será su eficiencia.

Esquema y componentes de un equipo de recuperación de calor de flujo cruzado.

Normativa de aplicación en los recuperadores de calor:

Uso residencial vivienda: Código Técnico y DB HS 3.

El código técnico dentro del Documento básico DB HS de salubridad, calidad del aire interior, en el apartado 3 en el que se especifican las condiciones de los sistemas de ventilación para viviendas,  se establece como obligatorio la disposición de un sistema de ventilación híbrido o mecánico para renovar el aire interior.

Si consideramos un sistema de ventilación de tipo híbrido en el que las aberturas de admisión estarán en contacto directo con el exterior (Apartado 3.1.1  pundo d, del DB HS-3), no podríamos plantear este sistema de recuperación de calor ya que la admisión no es canalizada por rejilla y conductos.

El código técnico no obliga la instalación de estos equipos en un sistema de ventilación mecánica en vivienda, pero  sí que podemos reducir el consumo energético intercalando un recuperador entre el sistema de admisión y el de extracción, pudiéndose alcanzar ahorros energéticos de hasta un 40% , de acuerdo a la siguiente imagen. 

Esquema de una instalación de ventilación mecánica en edificio de viviendas con recuperadores de calor

Uso terciario: Locales Comerciales RITE.

En este caso,  la calidad del aire interior viene regulada en el RITE, en el cual se establecen  que para las distintas categorías de aire interior (IDA 1, IDA 2 O IDA 3), y se regula cuando es necesario colocar estos equipos.

Se exige disponer de un recuperador de calor, según la Instrucción Técnica  IT 1.2.4.5.2 : “Recuperación de calor del aire de extracción”,  en los sistemas de climatización de los edificios en los que el caudal de aire expulsado al exterior, por medios mecánicos, sea superior a 0,5 m³/s.

Ventilación mecánica controlada con recuperadores de calor en edificio de oficinas.

Caso de aplicación de los recuperadores de calor con energías renovables

Como es evidente incorporar recuperadores de calor junto con sistemas de energías renovables van a mejorar de forma importante la reducción del consumo energético y la eficiencia energética, formando parte de las estrategias de diseño de edificios pasivos o de alta eficiencia energética, ponemos  como casos de su aplicación:

Ventilación con pozo canadiense y recuperador de calor:

En este caso el aire que entra a la vivienda ya viene precalentado en invierno o preenfriado en verano, procedente del circuito de conductos enterrados del pozo canadiense, de esta forma el aire que entra en invierno está menos frio  y el que entra en verano está menos caliente, consiguiéndose con mayor facilidad alcanzar condiciones de confort, según se aprecia en la siguiente imagen: (Imagen derecha situación verano e izquierda, invierno)

Otro caso de aplicación sería en sistemas de climatización de alta eficiencia energética con bombas de calor y pretratado del aire por conductos en pozos canadienses con recuperadores de calor, en  los  que estos equipos intercambiadores de calor permiten mejorar y conseguir un mayor aprovechamiento energético.

Fuentes: Ovacen

NUEVA GENERACIÓN DE CALDERAS DE CONDENSACIÓN WOLF: LA EFICIENCIA DEL FUTURO.

La tecnología Blue Stream® de Wolf optimiza el rendimiento, reduce el consumo y cumple ya con las futuras exigencias europeas.

Wolf, marca alemana líder en sistemas de ahorro de energía, da un paso adelante en rendimiento y ahorro con sus nuevas calderas y grupos térmicos de condensación, dotados de tecnología registrada Blue Stream® y con tres años de garantía total.

De este modo, Wolf se adelanta a las directivas europeas de ecodiseño y etiquetado energético para generadores de calor, que entrarán en vigor en verano de 2015. Porque las calderas de condensación de su nueva gama cumplen ya con las exigencias europeas y los requisitos de bajo consumo que serán obligatorios para reducir el gasto energético de los edificios y disminuir las emisiones de gases causantes del calentamiento global.

Caldera mural de condensación a gas CGB-2K

Las características técnicas de la nueva CGB-2K son sobresalientes. Empezando por su amplio rango de modulación, desde el 19 al 100%, e incluyendo sus sistemas de control adaptativo y autoajuste, que permiten obtener una combustión perfecta y adaptarse a los cambios en la calidad/composición del gas, además sin necesidad de ajustar la mezcla de aire-gas. Gracias al autoajuste de la combustión, la caldera también puede transformarse al uso de GLP sin necesidad de cambio de piezas ni ajuste de CO2. Todo ello con la practicidad de tratarse de una caldera sin caudal mínimo ni temperatura mínima de retorno.

Su eficiencia y durabilidad aumentan por la reducción al mínimo de los arranques del quemador, el recubrimiento ALUPro del intercambiador de calor y el uso de una bomba de alta eficiencia EEI< 0,23 integrada. Además, el efecto de condensación se incrementa gracias al control de bomba por salto térmico entre impulsión y retorno.

La caldera cuenta con indicador de presión electrónico incorporado y también está dotada de las nuevas regulaciones de altas prestaciones AM o BM-2 con gráficos, textos y comunicación. Asimismo, sus conexiones y control son compatibles con modelos de regulación anteriores. Y gracias a su aislamiento interior, también puede presumir de un bajo nivel sonoro.

Disponible en versiones de 20 y de 24 kW, la caldera CGB-2K tiene una producción de A.C.S. (para ∆T=25°C) de hasta 15,5 l/min en su versión más potente, con una carga térmica nominal calefacción/A.C.S. de 24,6/28,0 kW.

Grupo térmico de condensación a gas vertical CGS-2L

El grupo térmico CGS-2L es la combinación de la caldera de condensación a gas CGB-2K y un acumulador de producción dinámica, con ventajas similares a los modelos de series precedentes, pero con la eficiencia añadida de la nueva caldera. Al igual que su predecesor, se compone de una caldera de condensación a gas con intercambiador de placas de acero inoxidable para ACS y un acumulador vitrificado de 90 l. Todo ello en un diseño práctico y compacto, con dos módulos separables de 35 y de 49 kg. El grupo destaca por su producción dinámica y su sistema “Turbo Stop”, que facilitan una producción de A.C.S. en continuo equivalente a un interacumulador de 160 o 200 litros.

Grupo térmico de condensación a gas mural CGW-2L

Al igual que el grupo térmico de pie CGS-2L, el CGW-2L proporciona una elevada producción de A.C.S. ocupando muy poco espacio. Su montaje en este caso es mural y fácil de instalar gracias a su diseño y construcción modulares, ya que consta de dos módulos separados de 35 y de 19 kg. Las conexiones eléctricas e hidráulicas están preparadas para su fácil interconexión, garantizando unos costes mínimos de montaje e instalación. La producción dinámica y el sistema “Turbo Stop” permiten que este grupo ofrezca una producción de A.C.S. en continuo equivalente a un interacumulador de 120 o 140 litros.

Con esta nueva generación de calderas de condensación adaptadas a la normativa europea en vigor a partir de 2015, Wolf se adelanta al futuro.