Aire acondicionado con entrada de aire fresco: funcionamiento y selección de un sistema split con entrada de aire

En las casas cálidas y cómodas a menudo surgen problemas con la ventilación natural, por lo que el contenido de oxígeno disminuye drásticamente. Esto afecta la salud y la actividad de los propietarios de viviendas y los trabajadores de las empresas.

Para solucionar el problema se utiliza ventilación forzada de tipo entrada. El aire acondicionado moderno con entrada de aire fresco es un ejemplo de equipo climático eficiente y accesible. Explicaremos cómo funciona el equipo y cómo elegirlo adecuadamente.

Comparación de aires acondicionados comunes y con entrada de aire

Un error común entre los usuarios es pensar que cualquier sistema de climatización es también de ventilación. En realidad, solo algunos tipos de equipos pueden funcionar en modo de intercambio activo de aire con las masas de aire exteriores. Para que quede más claro, primero veamos el funcionamiento de un sistema split común.

Los aires acondicionados de uso doméstico, que comúnmente se denominan sistemas split, consisten en un conjunto de dos módulos separados, con estructuras diferentes entre sí y ubicados en distintos lugares.

El primer módulo es la unidad evaporadora, que se instala en el suelo, se cuelga en la pared o se oculta parcialmente con el revestimiento del techo. El segundo módulo es la unidad exterior de compresor y condensador, generalmente montada en la fachada del edificio.

Representación esquemática de un dispositivo con módulo interior montado en la pared. Los dos módulos están conectados entre sí mediante finos tubos de cobre por los que circula el freón. Los tubos se ocultan en canales bajo el revestimiento decorativo o en conductos de plástico (+)

El principio de funcionamiento del aire acondicionado es simple. A través de las rejillas de entrada, el aire de la habitación ingresa al interior de la unidad, donde se enfría y luego se expulsa al exterior a través de los conductos. El cambio de temperatura del aire no se basa en la producción de frío, sino en la transferencia de energía térmica.

El refrigerante es el freón, que ingresa al módulo externo en estado gaseoso y regresa en estado líquido. Para pasar a la fase gaseosa, el freón toma parte del calor del aire extraído en el evaporador.

En realidad, no se produce ningún reemplazo de masas de aire, sino que la refrigeración (así como la calefacción y la filtración) se realiza mediante recirculación. El equipo de entrada de aire está diseñado de manera diferente. Un ejemplo de sistema split con organización de entrada de aire fresco es un dispositivo de tipo conducto.

Esquema de la construcción del aire acondicionado de conducto, que realiza funciones de ventilación y regulación de temperatura en el interior. Un elemento obligatorio de la construcción es un calentador integrado en el tubo (+).

Por supuesto, los sistemas split comunes son simples de instalar, tienen múltiples funciones adicionales, poseen un diseño moderno y atractivo, pero, a diferencia de los sistemas de entrada de aire, no refrescan el aire en la habitación, y esa es su principal desventaja.

¿Cuál es la particularidad de los sistemas multisplit?

Hablando de aires acondicionados en términos generales, es necesario mencionar también los sistemas multisplit, que se utilizan para equipar apartamentos de múltiples habitaciones, casas particulares, edificios de oficinas e industriales.

Se diferencian de los comunes en que tienen solo un módulo externo, mientras que puede haber varios internos. La cantidad mínima es de dos módulos, la máxima está limitada a cuatro. Si se utiliza un número mayor de unidades internas, el sistema perderá rendimiento y no funcionará a plena potencia.

El número de tuberías aumenta, por lo tanto, se incrementa el costo del equipo y se complica la instalación de algunas partes de la construcción. Es importante crear condiciones para el tendido de todos los elementos de conexión (+).

El sistema multisplit no se utiliza siempre, sino solo en casos particulares, cuando la instalación de un gran número de unidades externas es imposible por varias razones:

• el edificio es un monumento histórico o arquitectónico;
• existe una prohibición de instalar unidades externas en la fachada;
• para el montaje del equipo, la arquitectura del edificio tiene previstos lugares específicos, limitados en área.

A veces, se renuncia a la instalación de una gran cantidad de módulos externos por razones estéticas: una fachada hermosa del edificio, cubierta de voluminosas carcasas, se ve poco presentable.

En las normas de ordenamiento de las grandes ciudades se introducen periódicamente enmiendas que prohíben la colocación de aires acondicionados en las fachadas que dan a las calles centrales. La solución es instalar la unidad en la pared del patio del edificio.

La ventaja del multisistema es la instalación de un solo módulo externo, las desventajas son trabajos complejos de montaje de tuberías, reducción de rendimiento y fiabilidad. Además, todos los módulos internos deben funcionar en modos idénticos: ya sea en calefacción o en refrigeración.

Modelos de conductos con entrada de aire

La función de sustitución del aire viciado por aire exterior está completamente implementada solo en los acondicionadores de aire de conducto, por lo que analizaremos sus características y cualidades operativas con más detalle.

Un sistema split de conducto correctamente calculado e instalado se encarga tanto de las tareas de ventilación como del control del microclima en los espacios interiores.

Características distintivas del aire acondicionado con entrada de aire

Los modelos de recirculación de aires acondicionados de conductos (KK) son similares en principio de funcionamiento a los sistemas split convencionales, pero difieren en diseño y lugar de instalación. Los módulos interiores se integran en estructuras de techos suspendidos, y el aire circula a través de los conductos que los conectan con la unidad exterior.

Así es un modelo de recirculación simple, que no es capaz de suministrar aire fresco. Para que el sistema pueda realizar la función de suministro, se necesita un calentador incorporado. Así lo establecen las reglas SNiP, según las cuales el umbral inferior de temperatura de las masas de aire que ingresan del exterior debe ser de +14 °C.

Si la temperatura exterior es superior a -15 °C, la función de calefacción la realiza una bomba de calor. Sin embargo, a temperaturas más bajas se utilizan modelos de aires acondicionados con calentadores de agua o eléctricos. El equipo que realiza el calentamiento puede ser tanto adicional como integrado.

El sistema de calefacción está equipado con un bloque de automatización, gracias al cual se regula el suministro de aire fresco en diferentes modos según la temporada. El control del bloque automático se realiza mediante un mando a distancia.

Los sistemas de suministro programables son más costosos que las modificaciones de habitación comunes con instalación en pared, pero son mucho más eficientes y funcionales precisamente porque combinan ventilación y aire acondicionado. La cantidad de oxígeno en el aire cumple con los requisitos sanitarios, la temperatura se regula fácilmente, y el aspecto exterior no causa molestias, ya que todas las partes operativas del sistema se encuentran en una zona invisible, sobre el techo.

Principio de funcionamiento del sistema de entrada de aire

Para transportar el aire desde el exterior hacia los interiores se disponen de conductos de aire, que no están presentes en los sistemas split convencionales. Primero, el aire del exterior pasa a través de la unidad exterior hacia un conducto aislado, luego a la cámara de mezcla. Allí, el aire entrante se combina con el aire ya usado, refrescándolo.

Luego, la mezcla de aire pasa a través de los filtros y, según el modo seleccionado, se procesa. Se produce la deshumidificación, calentamiento o enfriamiento de las masas de aire. Después, el aire limpio, filtrado y parcialmente refrescado a la temperatura deseada ingresa a los espacios interiores.

Las modificaciones de conductos con mezcla de aire se utilizan en espacios grandes que están divididos entre sí por tabiques no estructurales. Se trata de apartamentos con techos de 3 m o más, policlínicas, establecimientos de alimentación, instituciones deportivas y educativas, oficinas, etc.

Por lo general, la temperatura mantenida depende completamente de la temporada. En verano, los aires acondicionados de conductos con suministro funcionan para enfriar; en invierno, para calentar. En la estación fría, es suficiente con el funcionamiento de la bomba de calor; el calentador de aire no es necesario durante este período.

Tipos de equipos con mezcla de aire

Como ya habrá entendido, solo el equipo de conductos con conductos de aire y calefacción puede manejar completamente la sustitución del aire por aire fresco. Sin embargo, algunos modelos de otros tipos también pueden realizar ventilación, pero dentro del 10% de su capacidad.

La proporción de aire fresco a menudo se denomina 'mezcla', mientras que la mayor parte de las masas de aire la ocupa el aire ya procesado en la unidad interior, llamado 'aire de retorno'.

Modelos de pared tradicionales

Los modelos cuya unidad interior se monta en la pared son los más solicitados para el acondicionamiento de espacios residenciales.

Existen modelos que proporcionan un microclima confortable en áreas de 10 m², pero también hay equipos más potentes diseñados para salas de hasta 100 m². No hace mucho, han aparecido modelos inverter equipados con un ventilador de suministro y extracción.

Independientemente de si el aire acondicionado funciona en modo de calefacción o refrigeración, el sistema de suministro y extracción puede funcionar simultáneamente. Un ejemplo de dispositivo de pared con función de suministro de aire desde el exterior es la serie Air Exchanger de la reconocida marca HITACHI.

Antes de ser introducida en la habitación, la mezcla de aire se purifica mediante un sistema de filtros de gases de escape, dióxido de carbono, formaldehído, etc., eliminando así los olores extraños.

La unidad evaporativa de pared se instala en cualquier lugar de la habitación, pero es preferible la zona cercana a la ventana. Cuanto más corta sea la tubería entre las unidades interior y exterior, mayor será la productividad del equipo. Los modelos de pared se distinguen por su agradable diseño y una amplia gama de opciones adicionales.

Sistemas de climatización de cassette

A menudo, en edificios públicos se pueden encontrar aires acondicionados con módulos interiores de tipo casete. Dichos sistemas son adecuados para el servicio de grandes áreas, desde 40 m² hasta 150 m². Tienen un alto rendimiento y se distinguen ventajosamente por sus mínimos niveles de ruido.

La parte operativa de los modelos está situada sobre una estructura de techo suspendido; solo la rejilla decorativa de tamaño estándar de 60x60 cm está a la vista. Las partes móviles de la rejilla se controlan mediante un mando a distancia o un panel de ajuste montado en la pared.

La capacidad de los aires acondicionados de casete es de 3 kW a 15 kW; las funciones principales son la reducción de la temperatura en la sala o el funcionamiento en modo bomba de calor.

Es común un diseño en el que la toma de aire de la sala se realiza a través de una abertura central y el suministro se realiza a través de cuatro guías en diferentes direcciones. Si se utiliza un solo casete, se monta en una estructura suspendida en el centro de la habitación.

En el mercado se pueden encontrar tanto modificaciones tradicionales como sistemas de casete con mezcla. Por ejemplo, los aires acondicionados Airwell CK están diseñados para instalarse en sistemas multisplit y, gracias al calentador incorporado y los conductos, proporcionan un suministro dosificado de aire fresco.

Ventajas: diseño atractivo y alto rendimiento; desventaja: instalación solo en estructura suspendida.

Dispositivos de suelo y techo

En algunos locales no existen condiciones para la instalación de modelos de casete, y la capacidad de los aires acondicionados de pared es insuficiente. En este caso, se utilizan unidades universales de suelo-techo, que tienen soportes tanto para instalación en el suelo como para colgar del techo.

La empresa japonesa Daikin se especializa en la fabricación de unidades de suelo-techo con mezcla de un 10% de aire fresco. Los nuevos modelos de suministro ahorran hasta un 30% de energía eléctrica y tienen un precio elevado: desde 600 € en adelante.

La climatización se logra mediante una corriente de aire purificado que se dirige a lo largo del techo o la pared, según el lugar de instalación. La potencia máxima de las unidades es de 15 kW, pero para habitaciones relativamente pequeñas (40 m²) es suficiente un equipo con parámetros de 5-6 kW.

Modelos de columna de sistemas split

Como se puede deducir del nombre, los aires acondicionados tienen forma de columnas que se elevan hasta el techo. Superan a otros tipos en potencia (un promedio de 17 kW) y pueden cubrir espacios de hasta 180 m².

El principio de funcionamiento de los modelos de columna es el mismo que el de los acondicionadores anteriores, sin embargo, se diferencian en la entrega de aire purificado. El flujo no se dirige a lo largo de las paredes ni al centro de la habitación, sino hacia el techo. Allí, el aire enfriado se dispersa en diferentes direcciones y desciende, desplazando el aire ya calentado.

Ejemplo de un dispositivo de columna con modo de entrada – General Climate GC. El intercambio de aire es de más de 1900 m³/h, y la potencia de calefacción es de 22 kW. El costo es de 1090 €.

Los modelos de recirculación con mezcla parcial de aire limpio tienen un alto rendimiento, pero su nivel de ruido es mayor que el de los tipos de acero, hasta 50 dB.

Ventajas de la climatización multizona

El servicio multizona de espacios es una versión más avanzada de los sistemas multisplit, que crea un microclima específico en una gran área. La diferencia fundamental con los sistemas split estándar es la mayor longitud de las líneas que conectan los módulos ubicados en diferentes lugares.

Ventajas del sistema multizonal:

• a 1 unidad exterior se pueden conectar hasta 20 interiores;
• la distancia desde los módulos interiores hasta el exterior es de hasta 150 m (en algunos casos, más);
• la diferencia de altura entre los módulos es de 50 m.

Gracias a los parámetros mencionados, la unidad exterior se instala en los lugares remotos más convenientes: en el ático, en el techo, en el patio detrás de la cerca, etc.

Esquema de posible instalación de la unidad exterior. Si por alguna razón no es posible realizar la instalación en el techo, el módulo se instala directamente en el patio de la casa, garantizando la seguridad.

El sistema multizona es más económico, ya que el control del equipo climático inverter permite variar la potencia del sistema según el número de unidades interiores en funcionamiento.

Además, se pueden utilizar módulos completamente diferentes en tipo y rendimiento. El ajuste y control del funcionamiento de todo el equipo se puede realizar en modo sistema, desde un solo panel de control.

Podrá comparar una unidad climática convencional y una inverter y hacerse una idea de sus ventajas y desventajas leyendo el artículo que le ofrecemos. Antes de tomar una decisión decisiva, vale la pena familiarizarse con información útil.

Consejos para elegir aires acondicionados

Antes de adquirir un sistema split para uso doméstico o de oficina, primero debe decidir si es necesaria la ventilación. Quizás el espacio esté equipado con un sistema de ventilación eficaz y no requiera dispositivos adicionales de este tipo.

Si el intercambio de aire es deficiente, preste atención a los modelos de aires acondicionados con suministro de aire.

Para habitaciones con techos altos, cualquier modelo empotrable (de conductos, de cassette) será adecuado. Pero no olvide que para ocultar los elementos de trabajo será necesario instalar un falso techo.

Si los techos son bajos (por ejemplo, 2,5 m), la idea de los modelos de techo no funcionará. Quizás, según las características técnicas, se pueda elegir un dispositivo con módulo de pared que simultáneamente realice la mezcla de aire del exterior.

Para habitaciones grandes, se necesitará un modelo más potente, por ejemplo, con instalación de suelo-techo. Los vestíbulos de hoteles, recibidores y antesalas tienen grandes volúmenes. Además de los sistemas de conductos, se instalan modelos de columna, caracterizados por su rendimiento y alta tasa de intercambio de aire.

Independientemente del tipo de dispositivo, es necesario analizar sus características técnicas y cualidades operativas: verificar para qué superficie está diseñado el modelo, cuál es su potencia, y si es posible conectar módulos adicionales.

Los aires acondicionados programables más modernos con una amplia lista de opciones adicionales son mucho más caros, pero algunas funciones son realmente importantes.

El siguiente artículo le orientará sobre la selección de un sistema split para acondicionar una casa de campo y un apartamento urbano, con información que responde a las preguntas de los posibles compradores.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Para comprender mejor la estructura y el principio de funcionamiento de los sistemas split con suministro de aire, le sugerimos ver videos de carácter informativo.

Video #1. Resumen de aires acondicionados de conductos Haier:

Video #2. Sobre las ventajas de los modelos de conductos:

Video #3. Más sobre los sistemas multizona:

Para enriquecer el aire de la habitación con oxígeno, no es necesario mantener la ventana abierta ni instalar ventilación adicional. A veces basta con elegir adecuadamente un modelo de aire acondicionado que, si es necesario, no solo enfríe/caliente la habitación, sino que también realice el intercambio de aire.

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