Recuperador de calor ¿Para qué sirve?

El ahorro en el consumo de energía en los edificios no implica renunciar al confort térmico en su interior. La eficiencia energética de las instalaciones térmicas permite obtener el máximo ahorro en consumo de energía pero garantizando a la vez la temperatura y humedad adecuadas, para alcanzar el confort térmico de los usuarios. La instalación de un recuperador de calor de alta eficiencia energética permite, reducir al mínimo las pérdidas energéticas debidas a la ventilación controlada en el interior de los edificios, siendo ésta necesaria para garantizar la calidad del aire. Esto es común en las casas pasivas certificadas con el estándar Passivhaus, pero ¿Es posible o eficiente su instalación en aquellas viviendas que se diseñan, teniendo en cuenta el código técnico? Participa con tus comentarios.

recuperador de calor alta eficiencia energetica

13-07-2016

En uno de los post de este blog publicado hace tiempo, Los principios básicos de la eficiencia energética en los edificios, vimos que el tercer principio básico consiste en utilizar instalaciones con la máxima eficiencia energética. La ventilación en el interior de los edificios, es necesaria para garantizar la calidad del aire interior, pero también supone un medio a través del cual, se pueden producir pérdidas energéticas en exceso y no deseadas. La instalación de un recuperador de calor, en el sistema de extracción de aire, puede ser un mecanismo útil para alcanzar el equilibrio entre calidad del aire interior,  y consumo energético mínimo

Qué es un recuperador de calor

Un recuperador de calor es un intercambiador térmico, en el que se produce un intercambio de calor entre el volumen de aire de extracción, ya climatizado, y el volumen de aire de admisión, sin climatizar. Este intercambio implica, un menor consumo energético, por parte de los aparatos de climatización del aire interior; no obstante, el consumo energético del propio recuperador de calor debe ser tal que se consiga un consumo global razonable de todo el sistema.

recuperador de calor certificado energetico vivienda pasiva

Tipos de recuperador de calor

Los recuperadores de calor, se pueden clasificar en función de los medios que transfieren la energía, la separación de los fluidos, tipo de calor recuperado, el contenido de humedad de las corrientes de aire o el elemento de intercambio empleado. Los más comunes utilizados en sistemas de climatización por aire, recuperando la energía del aire expulsado al exterior son:

– Recuperador de placas.

– Recuperador rotativo.

– Tubos de calor (heat pipe).

– Doble batería de agua.

– Batería exterior.

– Batería en bucle de agua.

– Recuperación activa por circuito frigorífico

Dónde instalar un recuperador

recuperador de calor donde instalar

Cuando se diseñe una instalación térmica, no siempre será necesario instalar un recuperador de calor. Para tomar la decisión de instalar o no un recuperador de calor, hay que analizar una serie de cuestiones:

– Valorar si se puede evitar tener que generar el calor que se va a recuperar.

– Estimar cómo y cuando se recupera la inversión, contrastando el coste económico del recuperador, con el ahorro económico que supone su instalación.

Analizar las zonas donde se recupera el calor y las zonas de consumo.

– Cuantificar el ahorro de emisiones de CO2 debido a su instalación.

– Tener en cuenta el enfriamiento gratuito como alternativa (free-cooling).

En locales y edificios de uso distinto a vivienda

El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), regula la calidad del aire interior, en edificios que no sean de viviendas, donde se instale un sistema de ventilación mecánico para el aporte de caudal de aire exterior, necesario para evitar la concentración de contaminantes en exceso.

La instalación de un recuperador de calor en estos edificios o locales es obligatoria, cuando el caudal de aire expulsado mediante medios mecánicos, calculado según la instrucción técnica correspondiente, sea superior a 0,5 m³/s  (500 l/s). Esta condición la recoge la instrucción técnica IT 1.2.4.5.2 del RITE:

1. 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, se recuperará la energía del aire expulsado.

caudal ventilación recuperador de calor

Supuesto práctico. Calculamos el caudal de ventilación de una cafetería cuya zona de uso público es de 150 m², y la calidad del aire según el RITE es IDA3:

150 m² : 1,5 m²/ persona = 100 personas (Cálculo de ocupación según DB-SI3, tabla 2.1 )

q v (l/s) = 8 l/s x persona (IDA 3) x 100 personas = 800 l/s (0,8 m³/s)  > 500 l/s

La misma instrucción IT 1.2.4.5.2 del RITE, en sus diferentes apartados, recoge diferentes exigencias respecto de la recuperación de calor del aire de extracción, e incluye una tabla de la eficiencia mínima de la recuperación, en función de las horas de funcionamiento y del caudal de aire exterior en m³/s:

tabla eficiencia energetica recuperador de calor Si el valor total de las horas de funcionamiento en un año de dicha cafetería, estuviera comprendido entre las 2.000 y las 4.000 horas (funcionamiento de 10 horas diarias), para un caudal de extracción de 0,8 m³/s, la eficiencia mínima de recuperación debería de ser del 44% según la Tabla 2.4.5.1 Eficiencia de la recuperación del RITE.

En viviendas y edificios de viviendas

El CTE DB-HS3 regula la calidad del aire interior:

– En edificios de viviendas: al interior de las mismas, a los almacenes de residuos, a los trasteros, a los aparcamientos y a los garajes.

– En edificios de cualquier otro uso: a los aparcamientos y a los garajes.

En este documento se recoge la obligatoriedad de diseñar y ejecutar un sistema de ventilación, ya sea mecánico o híbrido, para garantizar la calidad del aire en los edificios antes mencionados. No menciona nada sobre la necesidad de instalar recuperadores de calor. La ventilación es elevada y continua, y la carga térmica (pérdidas debidas a ventilación), importante.

La ventilación mecánica con recuperación de calor en las viviendas pasivas

En el estándar PassivHaus, la ventilación mecánica con recuperación de calor, es uno de los pilares básicos para garantizar la máxima eficiencia energética en los edificios: alto confort térmico interior y un bajo consumo energético.

casa pasiva recuperador de calor eficiencia energetica

Imagen: passivehousebuilder.com

Los espacios interiores renuevan un tercio de su volumen de aire cada hora. El recuperador de calor aprovecha un alto porcentaje de la energía del aire interior y atemperado que se extrae, acondicionando el aire nuevo que entra. Aporta poco calor, pero suficiente para no depender de un sistema de calefacción o de refrigeración, ya que la demanda energética en el interior del edificio es baja.

Ejemplo: Ventilación de muy alta eficiencia energética en la Casa MZ. En esta vivienda rehabilitada de 1918, transformada en una vivienda pasiva, por los arquitectos Calderón-Folch-Sarsanedas, se ha reducido la demanda energética de 172 a 17 kWh/m²año. Como dice el propio artículo de Construible:

Uno de los factores claves para hacer realidad una vivienda pasiva es incorporar un sistema de ventilación con recuperación de calor de muy alta eficiencia. (…) Si la recuperación de calor no fuera de muy alta eficiencia, reduciendo la carga térmica de ventilación al mínimo, esta misma carga implicaría un consumo de calefacción que haría imposible llegar a los mínimos energéticos que requiere una casa pasiva.

Estamos hablando de un recuperador de calor de flujo a contracorriente, con un rendimiento energético del 94%.

recuperador de calor casa pasiva

Rendimiento = T adm – Text/ Textracción – Text = 20-2/21-2 = 94,7%

El recuperador de calor forma parte del sistema de ventilación en una vivienda pasiva, no sólo para garantizar la calidad del aire sino también para reducir la demanda energética en su interior. El aire de admisión se conduce a las estancias secas y es extraído por las zonas húmedas -baños y cocinas, de manera continua durante las 24 h del día. En este sentido las viviendas pasivas se caracterizan, en comparación con otras viviendas convencionales, precisamente por la calidad de su ventilación. La incorporación del recuperador de calor dentro de este sistema de ventilación permite además aumentar la eficiencia energética de la vivienda, ya que se reduce la demanda de calefacción y de refrigeración y por lo tanto permite reducir el tamaño de las instalaciones térmicas (reduce el coste económico asociado a las instalaciones y también su consumo) tal y como nos explican en este vídeo de apenas 3 minutos de duración:

Fuentes: Guía técnica de Ahorro y recuperación de energía en instalaciones de climatización, RITE, CTE DB-HS3 y Construible.

¿Qué opinas de este sistema de ventilación con recuperador? ¿Te parece eficiente? ¿ Es rentable? ¿Lo instalas en tus proyectos? Participa con tus comentarios.

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Escrito por:

9 pensamientos en “Recuperador de calor ¿Para qué sirve?

  1. Jose Vallejo

    Claridad meridiana en la exposición del tema, gracias
    Esta es la forma de resolver la ventilación en las viviendas no esa tomadura de pelo que es la microventilacion o esa forma de dejar en el aire el tema como ha hecho el CTE.
    En los países nórdicos, que de pasar frió saben algo, este es un sistema universalmente utilizado de un tiempo para acá y también en las casas pasivas

    Responder
  2. Carlos

    Pues eso, donde se pasa mucho frio debe ir muy bien.
    Pero donde no hace tanto frio creo que mete mas problemas que resuelve.
    Porque queremos importar los problemas de otros. En la mayor parte de las zonas climaticas españolas ese Gran Problema se resuelve como han hacho siempre nuestras abuelas, Ventilando 15′ la casa (es mas que suficiente y las perdidas de energia son minimas, lo aseguro).
    Y te evitaras aparatos con su mantenimiento, su consumo, su espacio … que a la larga se dejan desconectados por que no son utiles.

    Responder
    1. jf

      Totalmente de acuerdo Carlos,
      Dejemos de complicar con novedades de dudosa eficiencia en las viviendas unifamiliares y hagamos caso a la tradición y costumbres.
      Además, no podemos olvidar el consumo invertido en la fabricación, transporte, instalación y mantenimiento de estos aparatos.

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      1. Ester

        Totalmente de acuerdo Carlos. Pero si que es cierto que en grandes ciudades donde la contaminación es alta, el recuperador de calor es de gran ayuda para personas con problemas de alergias.

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    2. Rubén

      Carlos, el problema surge cuando nos hemos acostumbrado tanto a que una máquina haga por nosotros el trabajo que las costumbres de las abuelas se han quedado en el olvido. Y si extrapolamos esta idea a edificios públicos en los que sus usuarios (trabajadores) no toma atención sobre las características de confort en las que trabajan pues apaga y vámonos.

      Por ello es necesario recuperar las costumbres eficaces de antaño e intentar combinarlas con los avances tecnológicos.

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  3. Miguel Angel Molina Baena

    No es lo mismo una vivienda que, por ejemplo, un bar donde no se puede aplicar el remedio de la abuela. Yo tome conciencia del tema cuando “hace años” volvia a casa y mi mujer sabia que habia pasado por el bar a tomarme una cerveza, y no es por que llegara ebrio sino porque me olia la ropa.
    Cuando al dueño del bar le comente la necesidad de tener una renovacion de aire y no solamente por olores sino por un tema sanitario, me comento que ya se renovaba cada vez que se abria la puerta del establecimiento, que como iba a gastarse un dinero en producir frio y otro en tirarlo con un extractor. Evidentemente no conocia el recuperador de calor.
    Como proyectista considero que las frigorias que se recuperan pueden computarse a la hora de dimensionar el equipo frigorifico, pudiendose instalar uno de menor potencia.

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  4. Pablo

    Hola buenas tardes, muchas gracias por la información que nos aportáis, es un lujo. Yo quería plantear una cuestión…estoy certificando una vivienda nueva en fase de proyecto y no se en que parte incluir la ventilación mecánica con recuperador de calor, en CE3X

    Un saludo

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    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Pablo. En CE3X no se puede para vivienda porque en instalaciones no se puede introducir equipos de aire primario, como sí sucede en terciario. No existe esa opción. Un saludo!

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  5. Daniel

    Me gustaría saber si un recuperador de calor (una unica unidad) podría satisfacer a todo un edificio, por caudal es posible, pero habría algun problema en hacerlo, serían 7 plantas y un total de 19 viviendas.

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