Bioclimatización

Construcción sostenible y
"bioclimatización": unión en sintonía con
sólido futuro

Vivimos actualmente un período de
creciente preocupación respecto al uso de la
energía, que afecta a todos los actores implicados en el
sector de la construcción. La administración
legisla obligando a que los nuevos proyectos utilicen la
energía de una forma más eficiente, los fabricantes
desarrollan productos, equipos y sistemas cada vez más
eficientes y los proyectistas tratan de conjugar todos estos
requerimientos de forma práctica y atractiva para el
usuario final.

Esta nueva forma de proyectar y construir
es la que se conoce como sostenible. La climatización en
verano se ha convertido en los últimos tiempos en una
necesidad, que ha hecho que las puntas de consumo
energético se desplacen del invierno -como ocurría
anteriormente- al verano, como consecuencia de la
proliferación de equipos de aire acondicionado.

Estamos asistiendo año tras
año a nuevos records de consumo energético y
sufriendo en ocasiones sobrecargas en la red que implican cortes
de suministro.

Por todo ello vemos que el diseño
del sistema de climatización de una vivienda o local es
absolutamente fundamental a la hora de planificar la eficiencia
energética de dicha construcción, lo que lleva a
que se estén empezando a utilizar sistemas alternativos al
aire acondicionado convencional de compresor para conseguir el
confort en verano.

Unos de estos sistemas emergentes es el
conocido como "bioclimatización", que consiste en la
utilización de equipos que generan aire fresco a partir de
la evaporación del agua, sin recurrir a ningún tipo
de compresor.

Estos sistemas se complementan
perfectamente con las construcciones denominadas
bioclimáticas, en las que se trata de conseguir la mayor
eficiencia energética e integración en el entorno,
tanto desde el punto de vista arquitectónico como
constructivo. Así, se utilizan materiales sostenibles y se
diseña teniendo en cuenta orientaciones, insolaciones en
verano e invierno, ventilaciones cruzadas, etc.

En el área del caribe tenemos un
clima privilegiado, pero gran parte del año se nos castiga
con elevadas temperaturas, y es en ese momento cuando las
estrategias y soluciones arquitectónicas resultan
insuficientes para obtener el confort. Necesitamos entonces
equipos que nos ayuden a rebajar la temperatura hasta alcanzar el
denominado "grado de confort".

En este punto es cuando el mercado demanda
soluciones energéticamente eficientes, ecológicas y
saludables. Todos y cada uno de estos requisitos son compatibles
con el sistema de enfriamiento por evaporación de
agua.

Hasta ahora este sistema se utilizaba en
aplicaciones industriales, granjas, invernaderos, etc.

En este momento ya hay en el mercado
equipos desarrollados exclusivamente para su aplicación
residencial, con mayores requerimientos de rendimiento, control o
ausencia de mantenimiento.

Entre estos sistemas de última
generación destaca la Serie ICON de BREEZAIR del
fabricante Australiano Seeley International.

El principio de funcionamiento de estos
equipos es el que utiliza la naturaleza para enfriar el aire: la
evaporación del agua. De la misma forma que se refresca la
brisa marina, estos equipos transforman el calor sensible del
aire, la temperatura, en calor latente, es decir, en humedad. No
existiendo variación energética.

Los equipos se alimentan de agua
directamente de la red. Se hace circular el agua por medio de una
bomba hasta un distribuidor en la parte superior. Se crea una
cortina de agua que empapa de manera uniforme unos filtros de
celulosa con estructura de nido de abeja.

Un ventilador hace pasar el aire desde el
exterior a través de estos filtros, consiguiendo un aire
más fresco y más húmedo que el de
entrada.

De la temperatura del aire de entrada y de
la humedad relativa que contenga ese aire dependerá la
temperatura de rendimiento del equipo.

En el caso de tener una temperatura
exterior de 35ºC con humedad relativa del 20 %, un buen
equipo bioclimatizador debe trabajar con un rendimiento de, al
menos, un 80 %, con este rendimiento obtendríamos una
temperatura de salida del aire en boca del equipo de 23º
C.

Con este sistema de climatización se
consiguen ahorros energéticos superiores al 80 % respecto
a los equipos convencionales de aire acondicionado.

Así tomando como ejemplo los equipos
BREEZAIR Serie ICON, podemos climatizar una vivienda entera de
unos 200 m² con una potencia instalada de 1100 W, ó
100 m² con una potencia instalada de 500 W.

Por otra parte, al ser los motores de
velocidad variable, a niveles bajos de ventilación se
obtienen consumos energéticos de entre 70 y 150 W.
Realmente el potencial de ahorro energético es muy
destacable.

Las ventajas que aporta este tipo de
climatización para su uso en viviendas son importantes en
distintos aspectos.

Como hemos comentado, el ahorro
energético permite climatizar íntegramente una
vivienda 24 horas al día por un coste inferior a 50 $
mensuales, lo que lleva a que la inversión en
climatización pueda ser amortizada en un breve plazo de
tiempo únicamente con el ahorro energético
generado.

Por otra parte, estaremos aportando al
ambiente la humedad necesaria para la salud, al tiempo que
generamos dentro de la vivienda una sobrepresión que
impide la entrada de polvo, humos u olores mientras tenemos el
espacio climatizado manteniendo abiertas puertas y
ventanas.

La instalación de estos equipos se
realiza habitualmente sobre la cubierta. El equipo monitoriza
directamente el aire, que introduciremos dentro de la vivienda.
La distribución del aire por las distintas dependencias se
puede realizar de dos maneras: bien mediante una sencilla
instalación de red de conductos que distribuya el aire a
cada una de las estancias, bien utilizando la técnica de
la "salida única" para toda la vivienda, aprovechando la
sobrepresión generada, de forma que el aire se gestiona
por la salida previamente designada para el mismo al exterior de
la casa.

De éste modo, conseguimos climatizar
toda la vivienda, pero sin necesidad de crear una red de
conductos por toda la casa, con el consiguiente ahorro en
instalación.

Es importante el hecho de que podemos
climatizar la vivienda mientras mantenemos abiertas puertas o
ventanas. Parece coherente que quien ha decidido vivir en una
vivienda unifamiliar, quiera disfrutar de "toda" la vivienda,
incluidas terrazas ó jardín.

Resulta muy gratificante disfrutar de una
brisa de aire fresco mientras estamos en la terraza de nuestra
vivienda, como si nos trasladáramos virtualmente a la
orilla del mar.

La conclusión es que estos sistemas
de bioclimatización tienen un sólido futuro y
suficientes ventajas competitivas respecto a los equipos
convencionales de aire acondicionado, como para imponerse en un
mercado que cada día reclama soluciones más
"eficientes" energéticamente, ecológicas y
saludables.

Ventajas de la
bioclimatización:

• Eficiencia energética. Con 500
  W. instalados podemos climatizar una vivienda de 100
  m²

• No utiliza gases refrigerantes.
  Climatiza como lo hace la naturaleza

• Las puertas y ventanas pueden
  permanecer abiertas

• Aportan la humedad necesaria para la
  salud de las personas, sin resecar el ambiente

• Ventilación constante: elimina
  humos, olores y aire viciado

• Aire 100 % nuevo, fresco y
  filtrado

Diferentes
sistemas de aire acondicionado

Los más económicos son los
elementos portátiles

El aire acondicionado suele ser un elemento
indispensable en las viviendas de las poblaciones más
calurosas, del mismo modo que la calefacción forma parte
del confort de las casas en zonas frías.

Existen aparatos de aire acondicionado
portátiles que permiten enfriar la estancia en la que en
la que se encuentren colocados. Este tipo de aire acondicionado
cuenta con la ventaja de tener un menor coste y no requerir de
obras para su instalación, pero habrá que
cambiarlos de lugar para enfriar distintas habitaciones.
Además, normalmente, disponen de un sistema en el que es
necesario sacar un tubo al exterior a través de una
ventana, lo cual no siempre es muy estético.

El aire acondicionado "de ventana" es un
sistema sencillo de instalar pero actualmente no es muy empleado.
Como su propio nombre indica, el aparato va instalado en una
ventana, de forma que queda la mitad del refrigerador colgando en
el exterior y la otra mitad en el interior de la
estancia.

Este tipo de aire acondicionado es
también bastante económico, aunque no tanto como el
anterior. Ambos coinciden también en ser únicamente
capaces de enfriar la estancia en la que se encuentran
colocados.

Este sistema cuenta entre sus desventajas
el que no puede ser utilizado en estancias interiores. Por este
motivo, y por la ausencia de obras, es mucho más
recomendable utilizar un sistema móvil que uno de
ventana.

El sistema de conductos se emplea en
edificios que desde su construcción tenían previsto
incorporar aire climatizado, porque requiere realizar una obra
muy importante. Este sistema está compuesto por una unidad
exterior y una interior, colocada en un falso techo.

A través de un sistema de tubos el
aire se dirigen a cada una de las habitaciones para acabar en una
rejilla a través de la cual sale frío o caliente.
Según la temperatura seleccionada se emplea de sistema de
calefacción o de refrigeración.

Por último, el sistema split, que
instala una unidad exterior que se comunica a una o varias
unidades interiores a través de unos conductos de
recomunicación.

Cada una de las unidades interiores puede
ser regulada de manera independiente para elegir la temperatura
deseada y adecuarla al tamaño de cada estancia. Estas
unidades pueden acoplarse a la pared, techo, suelo, dependiendo
de su diseño.

También existe una variante de este
tipo de refrigeración denominada "de casete". En este caso
la unidad o unidades interiores van empotradas en un falso techo.
Este tipo de sistemas es muy utilizado en oficinas porque ocupa
menos espacio y resulta más estético, aunque su
instalación es más sencilla que en los splits o
multisplits.

LA SUSTITUCIÓN PROGRESIVA DEL R22

Antecedentes

Entre los años 1990 y 1995, dentro
del sector de la refrigeración, una experiencia muy
interesante en el cambio de los refrigerantes CFC"s, principales
causantes del adelgazamiento de la Capa de Ozono.

Algunos países tomaron como base la
eliminación total del cloro como elemento nocivo, y
resolvieron el problema con el paso directo al uso de los
HFC"s.

Esta operación obligó a los
profesionales a limpiar correctamente los residuos de aceite
mineral(MO) para colocar allí aceites POE y el
refrigerante equivalente del tipo HFC. En ello estaban implicados
países como Suecia, y otros que siguieron esas
directrices.

En otros países se tomó la
oferta recomendada por los productores de refrigerantes y se
usaron en la sustitución una serie de productos, mezclas
de HCFC"s, HFC"s y HC"s, que emulan las condiciones
termodinámicas de las aplicaciones a sustituir, y dado que
por su contenido en cloro eran capaces de hacer retornar el
aceite al cárter del compresor.

En algunos casos, y por seguridad,
existía la conveniencia de sustituir al menos el 50% de la
cantidad de aceite mineral contenida por un aceite
alquilbencénico (en la práctica lo que
contenía el propio cárter del compresor), que con
sus aditivos mejoraran y aseguraran ese retorno de
aceite.

Esta solución simplificaba a los
profesionales la práctica de la sustitución puesto
que sólo tendrían que cambiar un refrigerante por
otro para que se pudiera seguir con el funcionamiento de los
equipos existentes . Sin embargo, toda ésta parafernalia
se convirtió en un "MAREMAGNUM" de oferta, y así
cada productor de refrigerantes, trató de hacer un buen
negocio con la sustitución con precios mucho más
altos que los productos que se habían sustituido, y para
cada CFC se propusieron varios productos, que no eran
intercambiables entre sí ni mezclabes, dada su
composición química diferente.

Así por ejemplo, el R-12
tenía como posibilidad sustituirlo por R-401 A, R-401B,
R-401C, R-409A, R-409B, R- 403C, DI-36, R-406A….etc.

Como consecuencia de todo ello, se
creó una gran confusión en el mercado, un gran
problema logístico para las atenciones de mantenimiento, y
una dependencia casi absoluta de los productores elegidos en cada
caso.Con algunos productos, una vez sustituidos los equipos del
CFC a esas mezclas, el productor del mismo, no quiso continuar su
oferta al mercado, ya que las cantidades demandadas para el
mantenimiento de esos equipos sustituidos, ya eran demasiado
pequeñas para continuar con la logística y dejaron
de producirlos simplemente.

Normativa vigente para la disponibilidad
del R-22

De acuerdo con la disposición en
Europa para el suministro del producto R-22, hay la posibilidad
de entrega de parte de los productores de refrigerantes de
producto "virgen", hasta el 1 de Enero de 2010. Esta
opción no supone un gran problema para los productores, ya
que el R-22 se emplea como materia prima de muchos subproductos
para la formación de elastómeros y compuestos de
fibras, teflón, etc, que sin salir de la planta de
producción sirven para esas aplicaciones, y por tanto es
fácil mantener las demandas que se precisen hasta su total
prohibición. Durante el tiempo que va desde 1 de enero de
2010 hasta 1 de enero de 2014, será permitido el uso del
R-22 como producto reciclado, es decir, es una oportunidad de
usarlo en una transición posiblemente ordenada, para ir
adaptando los equipos a nuevas oportunidades para su
mantenimiento.

Opciones para la sustitución del
R-22Hablaremos de dos partes
diferenciadas:        A)
Nuevos
equipos.        B)
Equipos existentes.A) Nuevos equipos.

Básicamente en los nuevos equipos ya
ha sido sustituido, ya que las normativas Europeas, han ido
adaptándose, prohibiendo los productos con cloro, como el
R-22 progresivamente:

• En la Refrigeración no se puede
  desde hace tiempo colocar en nuevos equipos otro producto que
  no sea R-404A ó en algunas aplicaciones el
  R-134a.

• En el A/A primero se utilizó el
  R-407C en tanto se desarrollaba el nuevo producto para esa
  aplicación que es el R-410A, y se puede decir que ya
  está casi totalmente desarrollado su aplicación
  en esos equipos nuevos.

B) Equipos Existentes.

Aquí existen dos tipos de
soluciones, a saber:1) ADAPTARLOS a los refrigerantes de
largo plazo ya COMUNES y fáciles de alcanzar en todos los
puntos de la geografía mundial, como el R-404A en la
refrigeración ó como el R-407C en el A/A
equivalente al R-22 para esa aplicación. 2) Usar de
nuevo una oferta muy amplia con nuevas alternativas que aparecen
cada día, usando mezclas de HFC"s con HC"s (que
efectivamente no tienen cloro) para realizar una
sustitución de refrigerante sin cambiar el aceite, como
sucedió en la sustitución del CFC. La resulta es
otro MAREMAGNUM de ofertas, como es lógico por la libertad
de cada productor en la defensa de sus intereses, que vuelve a
complicar la logística, la confusión, la
disponibilidad, etc de todo el compendio en esa
sustitución.

La única diferencia que existe entre
la sustitución de los CFC"s en los años 90/95 con
la de ahora con el R-22 es que antes se empleaban refrigerantes
todavía con algo de cloro, pero menos estables que los
CFC"s y ahora ésta filosofía se ha cambiado con que
la composición de las mezclas de HFC"s lleven consigo algo
de productos del tipo HC"s, que sí son "miscibles" con los
aceites del tipo mineral o Alquilbencénicos que existen en
las instalaciones frigoríficas.El problema principal, es
que vuelve a coexistir otra oferta amplia para la
confusión de los propios profesionales, y así
algún productor , propone tres productos, para la baja, la
media y la alta temperatura de evaporación que son:
R-422D, R-422A y R-417A respectivamente. Otros proponen el R-427A
como producto único para todas las
aplicaciones.

Otros el E-22(todavía sin
clasificación de ASRHAE), y cuántos más
pueden surgir a favor de los intereses comerciales de los
productores? Todo ello es de nuevo otra oportunidad para
desarrollar cuáles son los intereses del mercado en las
dos vertientes: De un lado la facilidad para los profesionales en
cuanto a su simpleza en la sustitución del producto casi
tal cual, y de otro la cantidad económica a percibir por
los intereses de los productores de los refrigerantes.Será
por tanto la sabia decisión de los que tienen que elegir
cuál es el mejor camino, pero para ayudar a su
comprensión veamos en el siguiente punto, en el que
abordaremos una comparación de fuerzas y debilidades de
cada opción.

Comparación de Fuerzas y
debilidades de las dos opciones en el mantenimiento de los
equipos existentes, en función de la opción
elegida

OPCIÓN A : USO DE LOS REFRIGERANTES
COMUNES HFC"sOPCIÓN B : ADAPTACIÓN A LA OFERTA
VARIA DE HFC"s CON HC"s

Se podría concluir con que la
Opción A es más profesional, simplifica la
logística, no requiere estar pendiente de las decisiones
de un productor, la disponibilidad de los productos comunes es
fácil en toda la geografía mundial con solo 1
producto para la refrigeración (R-404A) y otro para el A/A
(R-407C), a precios baratos con relación a los productos
especiales y con esa oferta de confusión.Como negativo a
esta recomendación, es la disponibilidad de los
profesionales de algún sistema de limpieza de circuitos
frigoríficos correcto. Pero esta herramienta que,
representa "una nueva práctica en la refrigeración
y el a/a", es completamente necesaria para el profesional, debido
a la fácil descomposición de los aceites POE, y que
de todas formas, puede representar para el profesional una
oportunidad de una parte en actualizar la limpieza de todas las
sustancias indeseables que puedan existir en las instalaciones
frigoríficas y que con la limpieza para la
adaptación a productos del tipo HFC se dispone tomando esa
opción; y de otra es una oportunidad de ingresar alguna
cantidad económica por el uso de la propia Opción
A.Con la elección de la solución B, sólo se
trata de colocar un producto por otro, y hay tiempo para
resolverla hasta el año 2014, por lo que no hay que correr
en la práctica de esta opción, hasta que el mercado
haya elegido su camino.

Fiabilidad y
prácticas actuales

Ya existen en este momento varios
países europeos, entre los que se encuentra España,
que están tomando acciones al respecto.

Por un lado, en aplicaciones como el A/A en
los trenes de RENFE, AVE, y METRO se está llevando a cabo
el paso de R-22 al R-407C. Algunos usuarios, con motivo de
situaciones en las que hay que limpiar la instalación
frigorífica, en A/A con el R-407C en aplicaciones de
Chiller que evaporan a -10ºC con R- 404A y en
refrigeración también con el R-404A, están
limpiado instalaciones y adaptándolas a esos productos.La
oferta amplia de HFC"s con HC"s , generalmente es una buena
solución y fácil de aplicación. En
teoría los productos son válidos, pero las pocas
aplicaciones hasta ahora realizadas no son de la total
satisfacción de los usuarios, bien porque no han elegido
correctamente el producto, o bien porque las propias
instalaciones disponen de algún problema arrastrado de
corrosión interna, ó bien porque el retorno de
aceite al cárter es un poco complejo y tienen problemas en
esa miscibilidad/solubilidad necesaria que no es la misma que
tenían con aceites de tipo Alquilbencénicos o
minerales empleados en esas aplicaciones sustituidas.

Conclusión

Este artículo tiene el objeto de
ayudar a la decisión del mercado, con una reflexión
muy pequeña para la decisión.¿QUEREMOS LA
OPCIÓN A? Que simplifica la oferta ,la
logística y el precio.¿QUEREMOS LA OPCION B?
Que complica la oferta, la logística y el precio,
además de confusiones posibles y dependencia de
productores concretos.El único inconveniente de la
Opción A es la disponibilidad de un sistema de limpieza de
circuitos frigoríficos, que de todas formas el profesional
ha de optar por su utilización, debido a la
descomposición de los aceites POE.El mercado
evaluará las dos opciones y tomará la más
oportuna, pero desde aquí recomendamos la reducción
de productos varios para resolver el mismo problema.

Autor:

MSc. Javier Fernández
Rey

Especialista del Departamento de
Energía

Centro de Inmunología
Molecular

Ciudad Habana, Cuba Tel.:
271-4754,