Qué son los recuperadores de calor. Conceptos básicos y definición.

El recuperador de calor y como actúa en el ahorro energético

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.

recuperador de calor
Vía: Soler y Palau.

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:

En los intercambiadores de calor los fluidos pueden circular en direcciones ortogonales entre sí, de forma que el flujo caliente y el flujo frío se cruzan (flujo cruzado). El flujo cruzado se clasifica en mezclado ( entre los fluidos fluye con libertad en dirección ortogonal al otro sin limitaciones) y en no mezclado ( se disponen unas placas para guiar el flujo de entre los fluidos).

tipos de intercambiadores flujos cruzados
Vía: Soler y Palau.

Intercambiador de Flujos paralelos:

Intercambiador de Flujos paralelos
Vía: Soler y Palau.

Algunas ventajas de los recuperadores de calor:

  • Mejora de la eficiencia energética.
  • Recuperación de calor del sistemas 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 canadientes.

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.
eficiencia equipos recuperacion de calor
Esquema y componentes de un equipo de recuperación de calor de flujo cruzado.
Fuente: Salvador Escoda.

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.

 

viviendas con recuperadores de calor
Esquema de una instalación de ventilación mecánica en edificio de viviendas con recuperadores de calor
Fuente: Soler y Palau.

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.

Ventilacion mecanica controlada con recuperadores de calor
Ventilación mecánica controlada con recuperadores de calor en edificio de oficinas.
Fuente: Guía AFME de eficiencia energética.

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: (Imágen derecha situación verano e inzquierda, invierno)

pozo canadiense y recuperador de calor

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.

Enlaces de interés:

Qué son los recuperadores de calor. Conceptos básicos y definición.
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4 Comentarios

  1. Gran artículo. Si en la mayoría de las viviendas hubiera instalado un sistema de intercambio y recuperación, otro gallo nos cantaría en cuanto a eficiencia energética en este país.

    Eso si, muchas cosas tendrían que cambiar constructivamente hablando, para que en las viviendas pudieran implantarse estas tecnologías y que saliera rentable. Con los aislamientos que tenemos las amortizaciones se alargarían más de lo debido.

  2. Muy bién explicado que són y para que sirven los recuperadores de calor para locales y la eficiencia energética que proporcionan. Es importante conocer que es obligatorio para abrir un local climatizado de nueva apertura. Hecho en falta la explicación de los distintos filtros que necesitamos según la IDA y ODA. Saludos!

  3. Los recuperadores de calor con ventiladores y eso. pueden costar mucho dinero, gastan electricidad, empujan el aire por motores remofiendo el polvo, etc. Hay tambien recuperadores de calor que se montan en el trayecto de la tuberia de humos, y asi aprovecha el pase de los gases muy calientes por la tuberia. Su gran superficie de chapa esmaltada , radia calor libremente, pero solo en la habitacion donde esta la estufa, o en alguna habitacion de arriba, por donde pasa la dicha tuberia. Se aumenta hasta 75% el calor que da la estufa misma. Buscad en google por recuperadores de calor Albaman, y podeis encontrar mas informacion. Saludos.

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