La Ventilación y la Calidad del Aire Interior

Dr. F. Javier ReyCatedrático de Universidad

Dpto. Máquinas y Motores Térmicos Universidad de Valladolid

LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA EDIFICACION DEL GOBIERNO

VASCO

EUSKO JAURLARITZAREN ETXEGINTZAREN KALITATEA KONTROLATZEKO

LABORATEGIA

VITORIA-GASTEIZ 2011

Sostenibilidad del medio ambiente interior en edificios

Rentabilidad económicaCosto del ciclo de vida

Calidad ambiental interior IEQ

Eficiencia energeticaY certificacion energética

DEFINICION DE I.A.Q.

El nivel de calidad del aire a partir del cual se alcanzan las exigencias de las personas en cuanto a su satisfacción personal y el riesgo sanitario es despreciable

Calidad de ambientes interiores. IEQ

Agentes físicos

Agentes químicos

Agentes biológicos

Confort térmico

Ruido

Iluminación LegionellaIAQ

Ocupación y actividad

Características del edificio

Contaminación exterior

Técnicas de control

SOSTENIBILIDAD IAQ

DISEÑO CONSUMO ENERGIA EVALUACION DEL AMBIENTE INTERIOR

EPBDCERTIFICACION ENERGETICA

PROYECTO INSTALACION

VERIFICACIONAUDITORIA AMBIENTAL

CERTIFICACION AMBIENTAL

La ventilación en edificios

TC 156 “Ventilation for buildings”

Norma UNE‐EN 15251:Indooor environmental input parametres for design and

assessment of energy performance of buildingsaddressing indoor air quality, thermal environment, 

lighting and acoustics.Parámetros del ambiente interior para el diseño y la evaluación de la eficiencia energética de los edificios, incluyendo calidad del aire interior, ambiente térmico, 

iluminación y ruidos.(se está traduciendo)

CERTIFICACION AMBIENTAL

Existen diferentes sistemas de certificación ambiental de edificios entre los que destacan:

LEED.- desarrollado por United States Green BuildingCouncil USGBC.

BREEAM.- desarrollado por BRE en Gran Bretaña.VERDE.- desarrollado por GBCe específicamente para

España.UNE 1171330-2: Certificación de Calidad Ambiental en

InterioresUNE 171330 de calidad ambiental en interiores:

Diagnóstico de calidad ambiental interior

HERRAMIENTAS

• SIMULACION MEDIANTE FLUENT(Dinámica de fluidos computacional)

• AUDITORIAS DECALIDAD AMBIENTALINTERIOR (IAQ)

• CERTIFICACION AMBIENTES INTERIORES

SIMULACION MEDIANTE FLUENT

Medidas experimentales de Ventilación‐Auditorias

Evolución de las Renovaciones/Hora para el EDIFICIO 9

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

11:3

3:18

11:3

7:45

11:4

1:04

11:4

5:12

11:4

9:01

11:5

3:42

11:5

7:49

12:0

2:25

12:0

5:55

12:0

9:29

12:1

3:42

12:1

6:33

12:2

0:15

12:2

4:47

12:2

8:36

12:3

2:05

12:3

6:55

12:3

9:13

12:4

3:01

12:4

7:43

TIEMPO

Ren

ov/H

ora

IT 1.1.4.2 Exigencia de calidad del aire interior

IMP

EXT

INT

TRA

EXR

REC

DES

SEC

FUG

INF

EXF

MEZ

SEC

SECSEC

INT

Sala de máquinas

Ventilador Véase Tabla 13 de UNE‐EN 13779

VENTILACION

CAUDAL DE AIRE CALIDAD DEL AIRE EFICIENCIA DE VENTILACION

via ccQC

1

Caudal emitido de una sustancia contaminanteCaudal de aire 

de dilución

Eficiencia de ventilación

Concentraciones de la sustancia contaminante en el ambiente y en el 

aire de impulsión

‡ para una actividad metabólica de 1,2 met‡ ‡ concentración por encima de la concentración en el aire exterior

Consumo de energía y calidad de aire interior

Concentracióncontaminantes

(g/m3)

Variación de la concentración

VariaciónConsumo de energía

NIVEL ADMITIDO

Caudal de ventilación l/s m2

Consumo energía

(Kwh/m2)

La ventilación puede suponer extendida a EU hasta 2020 el 3% del 20% de ahorro energia

Liddament (1996) Liddament (1996) 

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

4 5

5 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

C a u d a l d e V e n t i la c ió n ( l / s )

Con

sum

o de

ene

rgía

(Gj)

4 0 0 0 g ra d o s -d ía

3 0 0 0 g ra d o s -d ía

2 0 0 0 g ra d o s -d ía

C o n s u m o ve n t i la d o r / b a jore n d im ie n t oC o n s u m o ve n t i la d o r / a l t ore n d im ie n t o

Flow l/s

Com

sum

ptio

nG

jDegree-dayA=4000B=3000C=2000

CONSUMO DE ENERGIA POR LA VENTILACIÓN

AIRE DE RETORNO

AIRE IMPULSIÓN

AIRE EXPULSIÓN

AIRE EXTERIOR

F6…F7

F6…F7 F8…9

UVC

EAi

GF

AIRE RECIRCULADO

Acoplamiento indirecto

GF = Gas Filter (filtro de gas: carbón activado o filtro químico)

•Error: en IDA1 y ODA2 debe ser F8…F9 en lugar que F7…F9•Donde se indican dos clases de filtro debe entenderse que se podrá elegir entre una u otra clase.•Siempre se debe poner un filtro previo con el fin de alargar la vida útil de los filtros de calidad.•Los filtros situados en las unidades terminales (clase G) que recirculan aire del ambiente (fancoils, consolas, inductores etc.) sólo sirven para retener polvo y microorganismos en los locales.

RITE• IT 1.2.4.5 de Recuperación de energía:

IT 1.2.4.5.1 Enfriamiento gratuito por aire exterior.

Todo aire > 70 kW.Agua-aire, por torres de refrigeración.

IT 1.2.4.5.2 Recuperación de calor del aire de extracción.

Caudal superior de 0,5 m3/sAire de extracción: enfriamiento

adiabático.

Recuperación de energía– ENFRIAMIENTO GRATUITO DE AIRE(FREE‐COOLING) Obligatorio en instalaciones de climatización de más de 70 kW

Filtros

Conducto retorno Conducto impulsión

UTA

Baterías de frío y calor

Aire extracciónAire exterior

Ventilador

Compuertas deregulación

• Sistemas de enfriamiento gratuito por aire (free‐cooling)

2.1.3.1 Control por entalpía puro

2.1.3.2 Control por temperatura seca

2.1.4 Control entálpico mejorado

• “Utilizar el aire exterior cuando necesitamos refrigeración y el aire exterior tiene menos energía que el interior.”

ENFRIAMIENTO GRATUITO (FREE‐COOLING)

38

Recuperación de energía

Recuperación de calor del aire de extracción

Obligatorio a partir de un caudal de expulsión por medios mecánicos de 0,5 m3/s

Enfriamiento adiabático en el lado de extracción

Eficiencia de la recuperaciEficiencia de la recuperacióónn

% Pa % Pa % Pa % Pa % PaHaño < 2.000 40 100 44 120 47 140 55 160 60 180

2.000 < Haño < 4.000 44 140 47 160 52 180 58 200 64 2204.000 < Haño < 6.000 47 160 50 180 55 200 64 220 70 240

6.000 < Haño 50 180 55 200 60 220 70 240 75 260Tabla 2.4.5.1.

EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE RECUPERACION DE AIRE

> 12CAUDAL DE AIRE EXTERIOR (m3/s)

HORAS ANUALES FUNCIONAMIENTO > 0,5 a 1,5 > 1,5 a 3,0 > 3,0 a 6,0 > 6,0 a 12

• En piscinas climatizadas, la eficiencia se tomará de la tabla para más de 6000 horas de funcionamiento.

• El mantenimiento de la humedad relativa puede hacerse por bomba de calor que enfríe, seque y recaliente el mismo aire en ciclo cerrado

Recuperadores de calor

Evaporativos

Dos baterías c/Bomba

Circulación y rociado

Rotativo

PlacasTubos de

calor

Termosifón

Bomba de Calor

IndirectosDirectos

42

RECUPERADOR DE PLACAS SENSIBLE

RECUPERADOR DE PLACAS ENTÁLPICO

• Cambio climático. Sostenibilidad energética de los sistemas de climatizació 44

RECUPERADOR ROTATIVO

4.1.2.6 Recuperación activa por circuito frigorífico

4.1.2.5 Batería en bucle de agua

4.1.2.4 Recuperador de dos baterías con bomba

REFIGERACION ADIABATICA EN MODO RECUPERATIVO

Equipo refrigerador evaporativo semi-indirecto

sólidos porosos

Ventilador

Aire deImpulsiónSistema agua E.E.I

Ventilador

FiltroG-4

FiltroG-4

Aire de Retorno

Aire de Expulsión

Batería deEnfriamiento

FiltroF-9

Aire Exterior

Criterios a considerar en la selección

EFICIENCIA PÉRDIDA DE CARGA CALIDAD DEL AIRE INTERIOR INSTALACIONES Y LOCALIZACIÓN. TAMAÑO IMPACTO MEDIOAMBIENTAL COSTE ECONOMICO

F.JA

VIER

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Gracias por su atenciónrey@eis.uva.es