¿Qué es un sistema de climatización aire-agua?

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¿Alguna vez te has preguntado cámo se climatizan los grandes edificios como hospitales, centros comerciales, etc…? Aunque la tendencia hoy en día es usar  sistemas VRF, los sistemas de climatización aire-agua de toda la vida se siguen utilizando mucho ya que en algunos casos son la mejor solución.

Enfriadoras de agua

La idea de este post surge a raíz del comentario del Nergizo Al en el post ¿Qué es un sistema de climatización VRF?, donde pregunta por un sistema de climatización centralizado con cierto grado de flexibilidad.

 

¿Qué es un sistema de climatización aire-agua?

En primer lugar es importante no confundir un sistema de climatización aire-agua con uno agua-aire, son bastante diferentes así que dejaremos el segundo para otro post.

Un sistema de climatización aire-agua podría considerarse una instalación de calefacción/refrigeración similar a las centralizadas de calefacción con caldera y radiadores que se utilizan en muchos edificios, en ambas hay un elemento generador de energía térmica (central térmica) y elementos terminales (fan-coils/radiadores), aunque hay varias diferencias importantes.

Los componentes de un sistema de climatización aire-agua son fundamentalmente:

 

Central térmica

Una o varias bombas de calor aire-agua que enfrían o calientan agua según el modo de funcionamiento en el que se encuentren. Estas bombas de calor se suelen clasificar por el tipo de compresor que montan: hermético, tornillo, etc…

Enfriadora de agua

Distribución de agua

Dentro de este apartado se podrían englobar las tuberías, bombas y demás elementos necesarios. Cabe destacar que los elementos accesorios no son pocos en este tipo de instalaciones, ya que precisan de vaso de expansión, válvulas de seguridad, manómetros, termómetros, llaves de paso y un montón de “extras” más que en cierta forma complican y encarecen la instalación.

Tubería PPR

Los materiales más empleados en las tuberías de este tipo de instalaciones son:

  • Cobre: Caro y solo para diámetros pequeños.
  • Acero: Utilizado sobre todo en grandes instalaciones.
  • PPR (polipropileno reticulado): Útil, aunque el espesor es mayor que en los casos anteriores para un mismo diámetro interior, cosa que puede dificultar la instalación.

 

Elementos terminales

Son los equipos que extraen el calor/frío del agua, previamente calentada/enfriada por la central térmica, y lo pasan al aire, generalmente fan-coils y/o climatizadores, aunque también podemos encontrar suelo radiante, radiadores de baja temperatura, etc…

fan-coil-suelo

Elementos de regulación

Los elementos que se pueden usar para regular este tipo de instalaciones pueden ser infinitos, pero los más comunes son:

  • Válvula de 3 (ó 2) vías motorizada: Es la que regula la entrada de agua fría/caliente en los elementos terminales (fan-coils,…)
  • Termostatos ambiente: Son los que dicen a las unidades terminales cuando y como entrar en funcionamiento. Aunque parece un elemento sencillo, existe todo un mundo de posibilidades, y no me refiero a displays y programaciones semanales, hablaremos de este tema en otro post.
  • Control central: “Algo” tiene que decir al sistema cuando tienen que entrar en funcionamiento las bombas, fan-coils, enfriadoras, etc… aunque antiguamente (y hoy en día a veces por economía) se prescinde de este sistema y va todo “a piñon fijo”.

 

Ventajas de los sistemas de climatización aire-agua

  1. Una de los principales usos de este tipo de sistemas es en instalaciones de grandes potencias (más de 150kW térmicos) donde las VRF no llegan, por lo tanto no tenemos muchas más alternativas.
  2. Una gran ventaja de las instalaciones de climatización aire-agua es su gran flexibilidad en cuanto a modificaciones, si tengo 200 fan-coils y mañana quiero añadir alguno más, no tengo más que conectarlo a la tubería de agua y “a funcionar”.
  3. Otra ventaja es su gran flexibilidad en cuanto a diseño, puedo instalar por ejemplo una central térmica de 100kW y conectarle fan-coils que sumen una potencia de 400kW sin problema, o al revés, una central de 400kW con 100kW de fan-coils, para luego completar la instalación en uno u otro lado cuando sea conveniente o dejarla así y aprovechar una posible simultaneidad de uso. Esto es más complicado de hacer en sistemas VRF, suelen aceptar solamente un máximo de simultaneidad del 135% ( por ejemplo 100kW unidad exterior / 135kW unidades interiores).
  4. En sistemas VRF tengo que ceñirme a un mismo fabricante en unidades interiores, exteriores, termostatos, etc… pero en una instalación aire-agua puedo montar componentes de diferentes fabricantes sin problema.

Fan-coil conductos

Como veis, en cuanto a las ventajas de las instalaciones aire-agua todo se reduce a tres cosas: flexibilidad, flexibilidad y flexibilidad.

 

Inconvenientes de los sistemas de climatización aire-agua

  1. Consumo energético: Este tema es muy controvertido, teóricamente se podría hacer una instalación aire-agua supereficiente, pero en la práctica no es lo que suele suceder, sobretodo por temas económicos. Se podría decir que el consumo de una instalación aire-agua promedio es superior al de una VRF promedio.
  2. Los sistemas aire-agua tienen bastantes puntos susceptibles de avería: bombas, válvulas, etc… además, aunque teóricamente no debería de pasar, todos sabemos que en los circuitos de agua a presión siempre hay pequeñas fugas que hay que ir rellenando. Todo ello implica un mantenimiento más exhaustivo.

bomba de agua

Instalaciones aire-agua a cuatro tubos

A igual que en los sistemas VRF existen instalaciones a 3 tubos para los usos más exigentes, en los sistemas de climatización aire-agua se pueden realizar instalaciones a 4 tubos para poder tener refrigeración o calefacción simultáneamente en distintas zonas de la instalación. Pongamos como ejemplo una zona de oficinas en la que da mucho sol al mediodía, podrían tener los fan-coils en refrigeración y al mismo tiempo, en un despacho interior muy frío con una sola persona requerir calefacción.

Para ello no es suficiente con instalar 4 tubos en vez de 2, es necesario que todos los elementos se adapten a este sistema: bombas, fan-coils, sistema de control, etc… lo que, como todos los Nergizos estáis pensando, encarece bastante la instalación.

 

Conclusión

Las instalaciones de climatización aire-agua no son el “dinosaurio” de la climatización, si no otro tipo de instalaciones que pueden ser hoy en día muy interesantes para determinados usos, e incluso imprescindibles en algún tipo de edificación.

9 Comentarios

  1. Interesante, aunque se escapa de los artículos del día a día que solemos leer los Fulgencios.

    Pero como todos los sistemas de climatización, tiene una pega: Sole la de contabilidad seguirá teniendo frio mientras Paco estará en manga corta 😉

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    • Puede ser, aunque es importante tenerlo a mano para poder hablar de este tipo de sistemas desde otros posts y que la gente sepa lo que es.

      Si Sole y Paco están en habitáculos diferentes y el sistema es a 4 tubos, Sole puede poner su fan-coil en calefacción y Paco el suyo en refrigeración sin problemas, aunque seguro que encontrarán otra cosa de la que quejarse. Otro día hablaremos del PPD en Nergiza….

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  2. Hola,

    Al principio del post, podemos leer lo siguiente:

    “En primer lugar es importante no confundir un sistema de climatización aire-agua con uno agua-aire, son bastante diferentes así que dejaremos el segundo para otro post”.

    He seguido investigando en Internet sobre el tema, y se cita mucho el término “sistema aire-agua”, pero, por mucho que he buscado, no encuentro nada sobre “sistema agua-aire”, ¿es un error del post, o realmente existe este otro tipo de sistema?

    Un saludo y gracias!

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    • No es un error, un sistema agua-aire es el que el intercambio con el exterior se produce a través del agua como fluido caloportador (por ejemplo con una torre de refrigeración), y el intercambio con el interior se produce directamente al aire: batería de expansión directa y ventilador. Hoy en día no se ven mucho pero era bastante habitual hace unos años. Se suelen encontrar estos sistemas en centros comerciales a veces.

      Un saludo

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      • Hola, yo también he buscado información sobre este tipo de refrigeración por internet pero con nulo resultado. Aunque este comentario ha sido de bastante ayuda me gustaría saber si conoces algún sitio web o documento donde encontrar más información sobre ello y que explique el principio de su funciomiento con detalle.

        un saludo

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  3. Buenas tardes:.Vivo en un adosado en el que la instalación del aire acondicionado nunca funcionó. Se trata del sistema a través de un deposito central de agua ubicado en la última planta, es decir, en la terraza cuya instalación del refrigerador se hubo de cambiar su situación ya que el aire que expulsaba lo hacía, contra la pared situada a 30 cms. del mismo. A pesar de ubicarlo más arriba para evitar este problema, tampoco funcionó como debía, pués el aire que proporcionaba tanto el frío como el calor era insuficiente. Dado este problema he preguntado en varias ocasiones si cabría la posibilidad de cambiar aprovechando los circuitos interiores, así como los fancoils, a otro sistema más eficaz. Me interesaría saber coste e instalación. Gracias. José Javier. Atentamente.

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    • Hola Javier, opciones de solucionarlo siempre hay, pero habría que ver cual es el problema, quizás un equipo de potencia insuficiente o una red de tuberías mal dimensionada, fan-coils inapropiados, etc…
      Contrata un profesional que te revise la instalación y te diga que es lo que debes sustituir o modificar.

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