Recuperador de calor en Chile (aire/aire)

El sistema de recuperación de calor consta de los siguientes componentes:

  • Filtros a la inyección y retorno
  • Un intercambiador de calor
  • Dos ventiladores (inyección y extracción)
  • De manera opcional serpentines de calor o frío de apoyo
  • Ductos de aire
  • Rejillas y difusores para inyección y extracción de aire

  • En la actual pandemia es un aliado importante, una de las necesidades es diluir la posible concentración de virus en el aire, lo que se consigue inyectando aire exterior y extrayendo aire viciado. Permite mejorar la calidad del aire interior (CAI o IAQ en inglés):
  • Aportación de oxígeno (mayor productividad) en el aire exterior
  • Inyecta aire a una temperatura más templada, lo que permite un confort térmico
  • Extracción de aire húmedo y viciado
  • Filtración


Datos adicionales sobre Filtración:

Eficiencia en % del tipo de filtro en función del tamaño de las partículas:

 

Un filtro G4 o 30% deja pasar el 99,99 % de las partículas finas como bacterias, virus, gases de combustión, humo de tabaco.


Tipos de intercambiadores de calor:

Tipo
Eficiencia
Costo
Pérdida de carga
% ventas 2020 Europa
Placas (cruzado)
50 a 70%
Bajo
Baja/media

5%

Rueda
70 a 85%
Bajo
Baja

32%

Contra flujo
80 a 90%
Medio
Media

34%

Batería recuperadora
Hasta 65%
Medio
Baja

4%


←Aire extraído t4, x4
Intercambiador
← Aire de retorno t3,x3
Aire exterior t1, x1    →
Intercambiador
→ Aire de impulsión t2,x2

Calculo de eficiencia:

Eficiencia de temperatura= (t2-t1)/(t3-t1) x 100%, ejemplo: 18°C-0°C/20°C-0°C = 90%


Sistema de placas o flujo cruzado: El intercambiador esta compuesto de placas de aluminio, un lado de la plancha de aluminio es frío y el otro es caliente. Se genera un ángulo frío (abajo a la derecha en el dibujo donde se puede formar hielo cuando la temperatura del aire exterior baja por debajo de 0°C.

 

Ventajas
Desventajas
Eficiencia media
Caudales separados (no hay fuga de un caudal al otro)
Se puede recuperar frío en verano
No hay partes móviles (poca mantención)
El intercambiador se puede congelar
Generalmente no hay recuperación de humedad
Unidades largas para caudales altos
Limpieza complicada


Intercambiado rotativo: El rotor de 200 mm se compone de bandas de aluminio corrugado y bandas de aluminio planas, va girando a una velocidad variable con un pequeño motor.


Ventajas
Desventajas
Eficiencia alta hasta un 85%
Recupera humedad y frío
Unidad más corta y compacta
Proceso auto limpiante
No se congela el intercambiador
Riesgo de fuga (0 a 3%) entre caudales de inyección y retorno
Riesgo de traspaso de olores
Necesidad de mantención del rotor, correa


Intercambiador de contraflujo: El intercambiador esta compuesto de placas de aluminio, un lado de la plancha de aluminio es frío y el otro es caliente (en función de si están en contacto del aire exterior, frío o interior, caliente). La probabilidad de fugas entre ambos caudales es de un 0.5% a 250 Pa en los equipos certificados Eurovent sin transferencia de humedad. Existen intercambiadores de plástico, que tiene un coeficiente de transferencia de calor. Son soluciones interesantes para reducir la humedad del aire exterior en climas tropicales, con un peso inferior al aluminio.


Ventajas
Desventajas
Eficiencia alta hasta 92%
Caudales separados (no hay fuga de un caudal al otro)
Se puede recuperar frío en verano
No hay partes móviles (poca mantención)
El intercambiador se puede congelar
Generalmente no hay recuperación de humedad
Unidades largas para caudales altos
Limpieza complicada


¿Qué certificaciones de edificios pueden incluir recuperadores de calor en Chile?

Passivhaus: recuperador de calor de alta eficiencia y resistencia eléctrica

Como opción en Certificación Vivienda Sustentable (CVS) y en la mayoría de Net Zero Energy Buildings

Certificación CES (Certificación Edificio Sustentable): Aplica a edificios de uso público en Chile, tanto nuevos como existentes

Certificación LEED & Well Building institute: Edificios generalmente privados

Solución para Plan de Descontaminación Ambiental (PDA) de la VI región hasta la región de Aysén (El recuperador de calor permite según el tipo de filtro PM2.5 y extracción de la humedad en baños y cocina, cumpliendo con la normativa PDA).


Aplicación
Caudal m3/h
Eficiencia
Comentario
Casas (Passivhaus)
350 a 500
85 a 92%
Con resistencia elec
Oficina, jardín, colegio
500 a 5000 m3/h
55 a 92%
Filtros F7 inyección
Leed - Well
1000 a 20000 m3/h
55 a 92%
Filtros F7 inyección
Clínica / Hospitales
1000 a 20000 m3/h
60 a 92%
Con serpentín y filtro HEPA y F7

Imágenes: Hoval, Klingenburg, LCI, Systemair, Weber refrigeration heating