Cómo las válvulas independientes de la presión y los actuadores inteligentes mejoran la CAI

El COVID-19 está afectando a nuestra vida diaria de muchas maneras. No solo en el desarrollo de nuestro día a día, sino también en el desarrollo de infraestructuras, proyectos, situaciones, etc.

Debido a esta situación, una gran cantidad de edificios, tanto comerciales como residenciales, se han visto obligados a modificar los estándares de los sistemas de climatización.

Esto no se restringe únicamente a la temperatura ambiente, sino también a la calidad del aire que podemos encontrar en todos ellos. Dentro de estos estándares, se encuentran los sistemas independientes de la presión, cuyo objetivo es asegurar un perfecto control de la temperatura ambiente tanto en situaciones de cargas parciales como totales.

Digitalización de los sistemas

La digitalización de los sistemas de climatización nos permite dotar al sistema de ventilación, calefacción y aire acondicionado de un acceso remoto los 365 días del año. Esta monitorización constante se consigue gracias al conjunto de actuadores digitales inteligentes (IoT) y de las válvulas independientes de la presión (PICV). La combinación de estos dos elementos permite tener una total transparencia de la energía consumida por el edificio tanto en calefacción como en refrigeración. 

Al mismo tiempo, permite también monitorizar la calidad del aire interior reduciendo de forma automática los distintos flujos de aire entre las diferentes estancias del edificio.

Procederemos a comparar a continuación dos escenarios diferentes. Un escenario dentro de un edificio sin válvulas PICV ni actuadores digitales inteligentes instalados, frente a otro escenario donde, en este caso, sí estarán instalados. Podremos entonces apreciar las notables diferencias que, a la larga, conllevan un dispar rendimiento energético del edificio.

Escenario sin PICV ni actuadores IoT

En el caso del edificio que no tiene instalado ninguna de ambas soluciones mencionadas anteriormente, se puede apreciar que existe una transparencia limitada en la eficiencia energética del mismo. 

Esto es debido a la falta de datos en algún periodo de tiempo determinado, debido a que no existe una monitorización constante el gasto energético de la construcción.

Por otro lado, una vez se ha realizado la instalación del sistema de HVAC y se han cerrado los techos, se convierte en una tarea complicada el volver a tener acceso a ellos. Esto se ve directamente relacionado con un aumento de los costes de mantenimiento debido a la visibilidad limitada de los distintos elementos del sistema HVAC.

Del mismo modo, es bastante factible que se produzcan quejas por parte de los inquilinos debido a sensaciones térmicas fuera de los rangos de confort habituales, producidas por exceso o defecto de potencia térmica y/o velocidades de ventilación excesivas.

Escenario con PICV y actuadores IoT

Si consideramos a continuación un edificio en el cual están instalados actuadores digitales inteligentes y válvulas independientes de la presión, las ventajas frente a otro edificio que no cuente con esa tecnología se hacen más que notables.

Primeramente, se consigue una transparencia total de la energía y del caudal del edificio, llegando incluso hasta la unidad terminal. Con esto, se logra una fácil identificación de los puntos débiles de la instalación, donde se producen más perdidas de energía. 

De la misma manera, esta monitorización y transparencia constante permite una rápida identificación de los diferentes fallos que puedan surgir en la instalación, ya sea una pérdida de la señal de control, un error durante el cierre de una válvula o un problema en la tensión de alimentación. 

Al mismo tiempo, los actuadores digitales inteligentes ofrecen la posibilidad de realizar una puesta en marcha remota del equilibrado hidráulico dinámico, fijando los caudales de diseño de la instalación vía software o BMS. Esta total monitorización también influye en el mantenimiento predictivo de la instalación gracias a los datos recogidos de forma constante como vida útil de los componentes, número de horas de operación, históricos de la calidad del aire y temperaturas, etc.

Influencia de las PICV y los actuadores IoT en la CAI

Aparte de asegurar un correcto equilibrado hidráulico, que tiene un impacto indirecto en la calidad del aire interior, las PICV y los actuadores IoT también tienen un impacto directo en el mismo.

Por ejemplo, analicemos el impacto que supone en una unidad de tratamiento de aire (UTA). Gracias a la monitorización y control exhaustivo de la temperatura de impulsión y/o retorno del aire, se garantiza una máxima eficiencia energética durante todo el proceso. 

De la misma manera, se produce una medición constante de la humedad relativa y de la calidad del aire en el retorno, pudiendo tomar decisiones casi instantáneas para corregir los posibles defectos que pueda haber.

Además, la presencia de actuadores digitales inteligentes y válvulas independientes de la presión permiten monitorizar el salto térmico que se produce en la batería de frío y calor, controlando así la potencia demandada en cada momento y asegurando un máximo confort en el edificio.

Si analizamos también el impacto que las PICV y los actuadores IoT tienen también en las aplicaciones con fancoils, vigas frías o inductores, nos damos cuenta de la ventaja que representan: se consigue un control preciso de la temperatura ambiente mediante la recogida de la información por medio de sondas de CO2 ambiente en cada zona del edificio que estén instaladas. 

Del mismo modo, recogen las temperaturas de impulsión y retorno de la batería de agua fría y caliente adaptándose a la potencia demandada en cada momento. También se produce un control de la velocidad del ventilador EC de forma proporcional, lo que permite bajos niveles de ventilación para evitar flujos de aire cruzados entre estancias. 

Así, actúan sobre los motores de las compuertas de aire primario en función de las necesidades de la calidad del aire interior.

Conclusión

Podemos entonces afirmar que las PICV y los actuadores IoT ayudan a mejorar la calidad de aire interior debido a que pueden realizar una monitorización y un registro constante de las sondas de CO2 en planta y del dT de la batería de agua limitándolo según la potencia demandada. 

A la vez, controlan la velocidad de ventilación de la unidad de tratamiento de aire y ventiladores EC de los fancoils de forma proporcional, además de controlar de forma exhaustiva la temperatura de impulsión de aire en una UTA y de la temperatura ambiente en el caso de un FC.

Artículo elaborado por CLUSTER IAQ

(Pepe Antonino, Key Account Manager de Danfoss)