El exceso de calor o frío en los espacios interiores causa una incomodidad difícil de soportar. Por esta razón, disponer de un sistema de climatización HVAC eficaz es imprescindible en empresas y residencias con la finalidad de garantizar la frescura o la calidez de acuerdo a la época del año.
En sí, las nociones básicas de HVAC parecen sencillas, pero entender la tecnología que la hace posible es algo compleja. Ciertamente, un sistema de climatización HVAC consiste en un entramado de componentes que, de forma coordinada, se encargan de regular la temperatura y la calidad del aire y la humedad de espacios interiores residenciales y laborales.
Desde luego, en las empresas, la climatización es indispensable para asegurar el confort térmico de los empleados y mantener niveles óptimos de producción y de calidad de productos y servicios. Si usted es propietario o directivo de una organización, debe entender cómo funcionan los sistemas a los que nos referimos.
¿Qué es un sistema de climatización HVAC?
En concreto, HVAC son las siglas de las tres funciones primordiales de los sistemas de climatización: Heating, Ventilation y Air Conditioning. Traducidas al español son: calefacción, ventilación y aire acondicionado. Entonces, en conjunto, un sistema de este tipo proporciona:
- Confort térmico para quienes trabajan en un espacio interior.
- Alta calidad del aire circulante en dicho espacio.
- Control sobre ciertos factores asociados al aire.
A continuación, explicaremos cada una de las funciones arriba mencionadas del sistema de climatización HVAC para facilitar su comprensión:
- Calefacción. Como su denominación lo indica, su objetivo es calentar el ambiente y garantizar la estabilidad de la temperatura del aire. Esto es posible invirtiendo las bajas temperaturas, para ofrecer confort a quienes ocupan el espacio.
- Ventilación. En este caso, el objetivo es garantizar la renovación del aire durante su libre circulación por los espacios. Esto permite eliminar impurezas y olores fuertes acumulados, generados por el funcionamiento de equipos y máquinas en las compañías. Una adecuada ventilación ayuda a evitar altas concentraciones de gases como el CO² en el ambiente.
- Aire acondicionado. El sistema de aire acondicionado se encarga de ventilar y refrigerar el ambiente. En el mismo, se instalan los filtros de aire que capturan las impurezas del aire que resultan perjudiciales para la salud.
- Refrigeración. A menudo, las siglas HVAC se complementan con la R de refrigeración (HVAC-R). Cuando el sistema abarca esta función es capaz de controlar el calor del espacio y conservar la temperatura baja, produciendo un enfriamiento artificial. Por supuesto, dicha función es imprescindible en la industria alimentaria y en frigoríficos, espacios que requieren bajas temperaturas constantes.
¿Qué aporta un sistema HVAC?
En síntesis, el sistema de climatización asegura de manera eficiente el control de temperatura. Y esto solo puede hacerlo gracias a la integración de todas las funcionalidades arriba descritas. En el mismo momento, estas derivan en aportes críticos:
- Filtración eficiente del aire. Los filtros de aire tienen a cargo la eliminación de partículas de polvo, hongos y bacterias. Así, libera al ambiente de gran parte de las impurezas presentes, garantizando la salud de las personas. Por lo tanto, durante el mantenimiento preventivo del sistema de climatización HVAC, el cambio de los filtros debe ser prioritario. De lo contrario, comprometería seriamente su función y ocasionará un consumo de energía excesivo.
- Incremento de la oxigenación. Por igual, la eficiente filtración eficiente del aire disminuye la cantidad de contaminantes en el ambiente. De tal modo, propicia un aumento de la oxigenación, ayudando a la conservación del espacio y a reducir eventuales brotes de enfermedades alérgicas y respiratorias.
- Temperatura ambiente ideal. Sin duda, la temperatura ambiente influye de manera directa en diferentes aspectos de las organizaciones. Entre otros, podemos mencionar la productividad de la plantilla y el funcionamiento de equipos y máquinas. Lograr y mantener un nivel térmico preciso incide favorablemente en la eficiencia. De hecho, los profesionales y operarios que soportan calor o frío excesivos son menos productivos, porque estas condiciones suelen generar ansiedad, estrés e inquietud. Aprenda más sobre la climatización en naves industriales.
- Control de la humedad. Asimismo, otro de los aportes clave del sistema HVAC es el control de la humedad en ambientes internos. A los efectos, un requerimiento puntual es mantener dicho factor en un límite determinado; proceso facilitado por la automatización del sistema de climatización. Los sensores aplicados, ahora apoyados en IoT y otras tecnologías, advierten cualquier variación perjudicial de la humedad y permitir la corrección oportuna.
¿Cómo funciona?
El diseño de los sistemas que nos ocupan facilita el movimiento del aire, para enfriar o calentar un espacio interior en el proceso. En función de esto, disponen normalmente de tres componentes básicos: una unidad de calefacción, una unidad de refrigeración y conductos que mueven el aire. Un sistema de climatización HVAC inicia con la ventilación para proporcionar aire fresco a los espacios de una edificación. Es pertinente recordar que la ventilación natural dispone del aire que entra por ventanas, puertas o grietas abiertas, con distintos niveles de presión para forzar el aire en cada espacio. En las oficinas actuales, necesariamente cerradas herméticamente, es preciso emplear ventiladores, sopladores, filtros y conductos. A propósito, puede conocer más sobre la calidad del aire en interiores en este enlace.
Partes que componen este sistema
Como puede apreciarse, los sistemas HVAC son una tecnología esencial para el confort, la salud y la eficiencia energética en edificios de todo tipo. El conocimiento de sus componentes, funciones y beneficios permite una mejor selección, operación y mantenimiento de estos, optimizando su rendimiento y creando ambientes más saludables y sostenibles.
Unidad de calefacción
Por lo común, la calefacción se obtiene con el apoyo de:
- Calderas a gas natural, que calientan agua a 80°C y pueden almacenarla en tanques térmicos. Mediante bombeo, esta agua llega a los diferentes espacios del edificio. Son indicadas para climas fríos.
- Resistencias eléctricas, que obtienen calor instantáneo mediante la electricidad. Resultan adecuadas para climas fríos y estancias pequeñas a climatizar por su facilidad de instalación.
- Bombas de calor, que absorben calor del exterior y son eficientes en climas templados. Estas unidades funcionan en base al ciclo termodinámico de un gas refrigerante, con el que absorben calor exterior y lo transfieren a los espacios interiores.
Unidad de enfriamiento
- Las bombas de calor en modo frío, generalmente usadas para suministrar bajas temperaturas ambientales en verano, aplican el ciclo termodinámico -pero inverso- con gas refrigerante.
- Por su parte, las torres de enfriamiento facilitan el intercambio de calor en grandes sistemas.
Unidad manejadora de aire
En los sistemas de climatización HVAC las unidades de ventilación son críticas. Precisamente, la unidad manejadora de aire (UMA) controla el aire que ingresa y sale del edificio. Para ello, cuenta con:
- Dos intercambiadores de calor: uno para calefacción y otro para enfriamiento.
- Ventilador que impulsa el aire a través de los intercambiadores.
- Filtros que purifican el aire.
- Sensores que monitorizan la temperatura, humedad, CO² y presión del aire.
Control y sensores
Por otro lado, en los sistemas HVAC es indispensable controlar la temperatura del aire, ya sea mediante termostatos digitales o analógicos. Con el mismo propósito se emplean diferentes sensores: de humedad relativa, de presión diferencial y de concentración de CO². En conjunto, todos ellos suministran información a un controlador lógico de procesos que analiza dicha información y toma decisiones para mantener el ambiente ideal.
Por su parte, los termostatos ajustan la temperatura deseada y los sensores adicionales detectan CO², presión y humedad.
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