Introducción

Aire acondicionado, calefacción y ventilación, son los procesos relativos a la regulación de las condiciones ambientales con propósitos industriales o para hacer más confortable el clima de las viviendas. La calefacción eleva la temperatura en un espacio determinado, con respecto a la temperatura atmosférica, a un nivel satisfactorio. Los sistemas de ventilación controlan el suministro y la salida de aire, de forma independiente o en combinación con los sistemas de calefacción o aire acondicionado, para proporcionar el oxígeno suficiente a los ocupantes del recinto y eliminar olores. Los sistemas de aire acondicionado controlan el ambiente del espacio interior (temperatura, humedad, circulación y pureza del aire) para la comodidad de sus ocupantes o para conservar los materiales que ahí se manejen o almacenen.
El conocimiento de la maquinaria o equipo que proporcionan la regulación de los ambientes internos en el campo de la arquitectura nos lleva a proponer soluciones en diseño para alojarlos y en ocasiones usarlos como parte de los acabados del inmueble.


Aire acondicionado

Un sistema de aire acondicionado consiste teóricamente en un conjunto de equipos que proporcionan aire y mantienen el control de su temperatura, humedad y pureza en todo momento y con independencia de las condiciones climáticas. Sin embargo, suele aplicarse de forma impropia el término ‘aire acondicionado’ al aire refrigerado. Muchas unidades llamadas de aire acondicionado son sólo unidades de refrigeración equipadas con ventiladores, que proporcionan un flujo de aire fresco filtrado.
Muchos procesos de fabricación, como los de la producción de papel, procesos textiles y de artes gráficas, requieren el acondicionamiento del aire y el control de las condiciones a las que se efectúan. Este tipo de acondicionamiento suele consistir en el ajuste de la humedad del aire.
Cuando se precisa aire seco suele obtenerse por refrigeración o por deshidratación; después se conduce a unas cámaras que contienen compuestos químicos adsorbentes como gel de sílice (óxido de silicio). Para humedecer el aire se le hace circular por agua pulverizada. Si el aire tiene que estar libre de polvo, como en el caso de la fabricación de medicamentos, el sistema de aire acondicionado debe incorporar algún tipo de filtro. El aire circula a través de agua pulverizada o, en algunas ocasiones, por una red de láminas lubricadas; en otros sistemas, el polvo se elimina electroestáticamente mediante precipitadores Los sistemas centralizados de aire acondicionado, que proporcionan ventilación, aire caliente y aire frío, según las necesidades, se emplean en grandes almacenes, restaurantes, cines, teatros y en otros edificios públicos.
Estos sistemas son complejos y suelen instalarse durante la construcción del edificio. Cada vez se automatizan más para ahorrar energía y se controlan por computadoras u ordenadores. En edificios antiguos, como edificios de apartamentos o de oficinas, se suele instalar una unidad refrigeradora con ventiladores, conductos para el aire y una cámara en la que se mezcla el aire del interior del edificio con el aire del exterior. Estas instalaciones se utilizan para refrigerar y deshumectar el aire durante los meses de verano. Hay aparatos más pequeños para enfriar una habitación, que consisten en una unidad refrigeradora y un ventilador en una estructura compacta que puede montarse en una ventana.
El diseño del sistema de aire acondicionado depende del tipo de estructura en la que se va a instalar, la cantidad de espacio a refrigerar, el número de ocupantes y del tipo de actividad que realicen. Una habitación con grandes ventanales expuestos al sol, o una oficina interior con muchos focos o bombillas, que generan mucho calor, requieren un sistema con capacidad refrigeradora mucho mayor que una habitación sin ventanas iluminada con tubos fluorescentes. La circulación del aire debe ser mayor en espacios en los que los ocupantes pueden fumar que en recintos de igual capacidad en los que no está permitido. En viviendas y apartamentos, la mayor parte del aire calentado o enfriado puede circular sin molestar a sus ocupantes; pero en laboratorios y fábricas donde se realizan procesos que generan humos nocivos el aire no se puede hacer circular; hay que proporcionar constantemente aire fresco refrigerado o calentado y extraer el aire viciado.
Los sistemas de aire acondicionado se evalúan según su capacidad efectiva de refrigeración, que debería medirse en kilovatios. Sin embargo todavía se mide en algunas ocasiones en toneladas de refrigeración, que es la cantidad de calor necesaria para fundir una tonelada de hielo en 24 horas, y equivale a 3,5 kilovatios.
El acondicionamiento de aire implica dos alternativas: Aumentar la temperatura del ambiente, ó reducirla.


Calefacción

La calefacción puede ser directa, como en el caso de chimeneas o estufas en una habitación, o un sistema central con vapor, agua caliente o aire caliente que recorre tubos y cañerías para transportar su energía térmica a todas las estancias de un edificio. El primer sistema de calefacción fue la hoguera, con la que las personas calentaban sus moradas. Los antiguos romanos desarrollaron estufas y braseros de diversos tipos, algunos de los cuales se siguen utilizando en muchas partes del mundo.


Ventilación

Los edificios en los que viven y trabajan las personas deben ventilarse para reponer oxígeno, diluir la concentración de dióxido de carbono, así como de vapor de agua, y eliminar los olores desagradables. Suele haber circulación de aire o ventilación a través de los huecos en las paredes del edificio, en especial a través de puertas y ventanas. Pero esta ventilación natural, quizá aceptable en viviendas, no es suficiente en edificios públicos, como oficinas, teatros o fábricas.
Los sistemas de ventilación en fábricas deben eliminar los contaminantes que pueda transportar el aire de la zona de trabajo. Casi todos los procesos químicos generan gases residuales y vapores que deben extraerse del entorno de trabajo con efectividad y en ocasiones contando con un presupuesto ajustado. Los ingenieros químicos, en particular, se encargan del diseño de los sistemas de ventilación para fábricas y refinerías. La mayoría de los ingenieros consideran que para mantener un recinto ventilado hay que renovar el aire por completo de una a tres veces por hora, o proporcionar a cada ocupante de 280 a 850 litros de aire fresco por minuto. Para conseguir esta ventilación es necesario utilizar dispositivos mecánicos para aumentar el flujo natural del aire.
Los dispositivos de ventilación más sencillos son ventiladores instalados para extraer el aire viciado del edificio y favorecer la entrada de aire fresco. Los sistemas de ventilación pueden combinarse con calentadores, filtros, controladores de humedad y dispositivos de refrigeración. Muchos sistemas incorporan intercambiadores de calor. Estos sistemas aprovechan el aire extraído para calentar o enfriar el aire nuevo; así aumentan la eficacia del sistema y reducen la cantidad de energía necesaria para su funcionamiento.


Mercado

En el mercado los distribuidores de sistemas de aire acondicionado prestan diversos servicios a sus clientes, entre los que encontramos:


Proyectos:

Diseño de Sistemas de Aire Acondicionado con agua helada y con expansión directa.
Diseño de Sistemas de Ventilación y Extracción.
Diseño de Rehabilitación en Casas de Máquinas de Aire Acondicionado.
Diseño de Sistemas de ahorro de energía en instalaciones de Aire
Acondicionado y Refrigeración.
Diseño de control digital y automatización.
Evaluación y corrección de instalaciones actuales en función de eficiencia y confort.


Instalaciones:

Sistemas de agua helada, manejo de aire, suministro e instalación de equipos, torres de enfriamiento, sistemas de control.
Reposición de Unidades Generadoras de agua helada con hoteles en operación.
Reparación, cambio de condensadores y Overhaul de Chillers.
Reposición de aislamientos térmicos en tuberías y en dúctos de aire
Reubicación y mejoramiento de Casas de Máquinas de Aire Acondicionado.
Instalación de Unidades generadoras de agua helada con condensadores enfriados por agua de mar.
El aire acondicionado comienza a ser de un artículo de lujo, a un producto tan importante como la calefacción. Actualmente es posible disponer del necesario confort durante todo el año gracias a los diversos equipos de acondicionamiento de aire. Los aparatos tipo split mural fijos son los equipos estrella para climatizar la casa. Reunen una facil y rápida instalación, una estética cada vez más estudiada y unas altas prestaciones. Entre los aspectos a valorar al elegir un aparato están : la relación entre el consumo de electricidad y la capacidad de la unidad en W que puede representar importantes ahorros en el coste energético ; el ruido , la reducción de los niveles sonoros incrementan el confort ambiental ; la comodidad y las prestaciones, la facilidad en el manejo de la unidad mediante el mando a distancia y las funciones que incorpore la unidad como son la programación horaria, la función de parada nocturna que optimiza el bienestar de acuerdo con las variaciones del metabolismo humano, la selección de la dirección de la persiana de aire para optimizar la distribución del aire en la habitación , y también la regulación de la temperatura deseada.
Los equipos multisplit permiten la instalación de varias unidades interiores con una sola unidad exterior.
Un sistema alternativo son los equipos tipo portatil. Reunen muchas de las prestaciones de los equipos fijos y entre sus principales cualidades destacamos la ausencia de instalación y la posibilidad de desplazar el aparato de una estancia a otra.


BOMBA DE CALOR :


Aire Acondicionado en verano y calefacción en invierno

La BOMBA DE CALOR aplicada a la climatización de viviendas cada día gana más adeptos dentro de los consumidores españoles. Es el elemento ideal para lugares con calurosos veranos e inviernos no excesivamente fríos.
La BOMBA DE CALOR es capaz de transportar calor desde lugares frios hasta lugares más calientes.Es un elemento aparentemente mágico puesto que estamos habituados a que el calor fluya de los lugares calientes hacia los más frios.Una nevera es una bomba de calor, está transfiriendo calor desde su frio interior hacia la cocina . Incluso en las temperaturas más frias de la Tierra existe calor en el aire y una parte considerable de este calor puede ser aprovechado. La bomba de calor extrae calor del aire exterior, aumenta su temperatura por compresión y seguidamente la bombea al interior.
Es además un sistema confortable al mantener la relación correcta entre temperatura y humedad del aire.
BOMBA DE CALOR : el medio más eficiente de ahorro de energía Si se compara con cualquier otro sistema eléctrico, las bombas de calor son unos sistemas rentables a largo plazo , con un ahorro de energía considerable. Un convector tradicional de calefacción mediante energía eléctrica obtiene de un consumo de 1 kWh de energía eléctrica 1 kWh de calor, es una relación de 1 X 1. En cambio una bomba de calor de 1 kWh de consumo eléctrico produce 3 kWh de calor equivalente actuando como calefactor, el rendimiento es de 1X3. Este importante ahorro energético es debido a que el transporte de calor requiere exclusivamente el consumo eléctrico del compresor y del ventilador.
Enlace de la empresa eléctrica Enher con información sobre bomba de calor.
http://www.enher.es/e3_2_4_4.htm


Instalación De Los Equipos

Un equipo de aire acondicionado domestico tipo SPLIT esta formado por 2 unidades, una interior y otra exterior. Entre estas dos unidades se deben tirar las líneas frigoríficas compuestas por dos tubos de cobre y unas mangueras eléctricas que unen los dos equipos. Estas líneas se ocultan tras una canaleta
. También se debe tener prevista la conducción del desagüe de los condensados de la unidad interior. Estos condensados son el resultado de la alta capacidad de los equipos para reducir el nivel de humedad del aire constituyendo un factor decisivo en la calidad del confort.
El instalador buscará la ubicación más adecuada para la instalación del equipo asegurándose de que el confort sea el indicado y que las molestias y el impacto en la estética de la estancia sean las mínimas.
Si las características de la estancia hacen muy difícil la instalación de un equipo tipo SPLIT o bien se opta por un equipo con movilidad entre estancias, los TRANSPORTABLES NO REQUIEREN DE INSTALACION, y reúnen las ventajas del confort al más alto nivel para la climatización residencial o de oficinas y comercios.


Definiciones Y Términos Empleados En Aire


Acondicionado


FRIO:

El frío, por definición, no existe. Es simplemente una sensación de falta de calor.


CALORIA:

Una caloría es la cantidad de calor que tenemos que añadir a 1 Kg. de agua a 15ºC de temperatura para aumentar esta temperatura en 1ºC. Es equivalente a 4 BTU.


FRIGORIA:

Una frigoría es la cantidad de calor que tenemos que sustraer a 1 kg. de agua a 15º C de temperatura para disminuir esta temperatura en 1º C. Es equivalente a 4 BTU.


CONVERSION DE W A FRIGORIAS:

Multiplicar los watios de potencia del equipo por 0,86. (ejemplo 1.000 watios/hora = 860 frigorías/hora).
BTU: British Termal Unit. Unidad térmica inglesa. Es la cantidad de calor necesario que hay que sustraer a 1 libra de agua para disminuir su temperatura 1º F. Una BTU equivale a 0,252 Kcal.


TONELADA DE REFRIGERACION (TON):

Es equivalente a 3.000 F/h., y por lo tanto, a 12.000 BTU/h.


SALTO TERMICO:

Es toda diferencia de temperaturas. Se suele emplear para definir la diferencia entre la temperatura del aire de entrada a un acondicionador y la de salida del mismo, y también para definir la diferencia entre la temperatura del aire en el exterior y la del interior.


ZONA DE CONFORT:

Son unas condiciones dadas de temperatura y humedad relativa bajo las que se encuentran confortables la mayor parte de los seres humanos. Estas condiciones oscilan entre los 22º y los 27º C. (71- 80º F) de tempertatura y el 40 al 60 por 100 de humedad relativa.


TEMPERATURA DE BULBO HUMEDO (TERMOMETRO HUMEDO):

Es la temperatura indicada por un termómetro, cuyo depósito está envuelto con una gasa o algodón empapados en agua, expuesto a los efectos de una corriente de aire intensa.


TEMPERTURA DE BULBO SECO (TERMOMETRO SECO):

Es la temperatura del aire, indicada por un termómetro ordinario.


TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCIO:

Es la temperatura a que debe descender el aire para que se produzca la condensación de la humedad contenida en el mismo.


DEPRESION DEL TERMOMETRO HUMEDO, O DIFERENCIA PSICROMETRICA:

Es la diferencia de temperatura entre el termómetro seco y el termómetro húmedo.


HUMEDAD:

Es la condición del aire con respecto a la cantidad de vapor de agua que contiene.


HUMEDAD ABSOLUTA (DENSIDAD DEL VAPOR):

Es el peso del vapor de agua por unidad de volumen de aire, expresada en gramos por metro cúbico de aire.


HUMEDAD ESPECIFICA:

Es el peso del vapor de agua por unidad de peso de aire seco, expresada en gramos por kilogramo de aire seco.


HUMEDAD RELATIVA:

Es la relación entre la presión real del vapor de agua contenida en el aire húmedo y la presión del vapor saturado a la misma temperatura. Se mide en tanto por ciento.


CALOR SENSIBLE:

Es el calor empleado en la variación de temperatura, de una sustancia cuando se le comunica o sustrae calor.


CALOR LATENTE:

Es el calor que, sin afectar a la temperatura, es necesario adicionar o sustraer a una sustancia para el cambio de su estado físico. Específicamente en psicrometría, el calor latente de fusión del hielo es hf = 79,92 Kcal/kg.


CALOR TOTAL: (ENTALPIA):

Es la suma del calor sensible y el latente en kilocalorías, por kilogramo de una sustancia, entre un punto arbitrario de referencia y la temperatura y estado considerado.


NORMAS UNE, ARI Y ASHRAE (capacidad):

Son las frigorías hora producidas por un acondicionador a 35º C (95º F) de temperatura seca exterior y 23,8º C (75º F) de temperatura húmeda exterior, con el aire de la habitación, retornando al acondicionador a 26,6º C (80º F) de temperatura seca y 19,4º C (67º F) de temperatura húmeda.
COP (Coeficient of Performance): Coeficiente de prestación. Es el coeficiente entre la potencia calorífica total disipada en vatios y la potencia eléctrica total consumida, durante un periodo típico de utilización


GASES REFRIGERANTES

El refrigerante R-22 es el que se utiliza habitualmente en los equipos de aire acondicionado para aplicaciones residenciales y comerciales. Es un HCFC (hidroclorofluorocarburo CHCLF2), una serie de sustancias que, debido a su contenido en cloro , afectan a la capa de ozono. Es inodoro ,ininflamable e incombustible y su temperatura de ebullicion en ºC a presión normal es de - 40,6.
El Protocolo de Montreal , acuerdo internacional para la protección de la capa de ozono ,especificó en sus directivas , primero la eliminación de los clorofluorocarburos (CFC) de mayor contenido en cloro y ahora , la retirada gradual de los HCFC.
La producción de R-22 se irá reduciendo progresivamente a partir del 2004 ,llegándose al mínimo en el 2015. Está ya prohibido su uso en transporte por carretera y ferrocarril , y por encima de una cierta capacidad frigorífica , estará prohibido su uso en sistemas de climatización para edificios a partir del año 2000.


ALTERNATIVAS R-410ª

Es un refrigerante libre de cloro (sin CFC´s ni HCFC´s) y por lo tanto no produce ningún daño a la capa de ozono y su uso no está sujeto a ningún proceso de retirada marcado por la legislación. Tiene un elevado rendimiento energético, es una mezcla única y por lo tanto facilita ahorros en los manteniminetos futuros. No es tóxico ni inflamable y es reciclable y reutilizable.


R-407C

Es un refrigerante libre de cloro (sin CFC´s ni HCFC´s) y por lo tanto no produce ningún daño a la capa de ozono y su uso no está sujeto a ningún proceso de retirada marcado por la legislación. Posee propiedades termodinámica muy similares al R-22. A diferencia del R-410A ,es una mezcla de tres gases R-32,R-125 y R-134a . Si se precisa reemplazar un componente frigorífico o se produce una rotura de uno de ellos , el sistema se debe purgar completamente . Una vez reparado el circuito y probada su estanqueidad ,se rellenará de nuevo ,cargando refrigerante con la composición original.


R-134a

Es un refrigerante libre de cloro (sin CFC´s ni HCFC´s) y por lo tanto no produce ningún daño a la capa de ozono y su uso no está sujeto a ningún proceso de retirada marcado por la legislación. Es ampliamente usado en otras industrias: aire acondicionado en automóviles, frigoríficos, propelente de aerosoles farmacéuticos. En aire acondicionado se utilizan desde unidades transportables o deshumidificadores , hasta unidades enfriadoras de agua con compresores de tornillo o centrífugos de gran capacidad.


Conclusión

Tras haber buscado información sobre los equipos de aire acondicionado en centros comerciales y cinemas, nos vimos en la necesidad de localizar distribuidores tanto en “red” como físicamente, ya que encontramos que en un centro comercial los sistemas de control del clima interno se realizan por medio de unidades de Lavado de Aire, y, en cambio en una sala de cine si se emplea un sistema de aire acondicionado que puede tanto ventilar como aumentar la temperatura del local; además de que usan sistemas diferentes en el interior de la sala con respecto al vestíbulo anterior a esta. Las diferencias son notables aún cuando las sistemas usados (en centros comerciales y cines), conserven partes esenciales del cuerpo del sistema, siendo estos diferentes.
En el caso de los centros comerciales se considera un usuario en constante movimiento en el interior de la tienda por lo cual es necesario enfriar el aire y mantener una temperatura constante que proporciones comodidad al realizar una actividad que requiere recorrer un sitio de grandes magnitudes para realizar las compras.
En los cinemas se realiza una actividad similar hasta antes de entrar a las salas lugar en el cual se realiza una actividad que no requiere de mucho movimiento por lo que es necesario evitar bajas de temperatura, en la cabina de proyección es necesario un sistema de ventilación debido a la potencia de las lámparas de proyección que deben ser capaces de llegar hasta la pantalla y regresar integras hasta la última fila de la sala.
Es importante notar que se opta por diferentes soluciones en cuanto la actividad a realizar dentro del edificio varien.


Bibliografía

- ENCICLOPEDIA ENCARTA 99, Microsoft Corporation, 1999.
- ENCICLOPEDIA MULTIMEDIA DATAMAGNA, Emblem, USA, 1998.
- BUSCADOR DE:
- www. yupi.com
- www. yahoo.com
- www. starmedia.com
- PAGINA WEB
- www.aconaire.com.es
- www.york.com/
- www.Carrier.com
- www.honeywel.com
- APORTACIONES DE:
- Proaire