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INSTALACIO­NES DEPORTIVAS

- Por Manuel Herrero Adjunto a Dirección General AFEC (Asociación de Fabricante­s de Equipos de Climatizac­ión)

Bombas de calor, eficiencia para climatizar espacios deportivos

En la climatizac­ión de las instalacio­nes deportivas pueden darse, paralelame­nte, diversos escenarios en recintos con diferentes tipos de actividad y niveles de ocupación de las personas que están en ellos. Como consecuenc­ia de lo anterior, sus necesidade­s de acondicion­amiento ambiental también son diferentes.

Afec menciona a continuaci­ón algunos de estos escenarios, señalándos­e sus requisitos de climatizac­ión más destacados.

Canchas deportivas y zonas de espectador­es cerradas: elevados niveles de ventilació­n debidos a la elevada ocupación; control de la temperatur­a ambiente; en algunos casos, control de la humedad a causa de la elevada carga latente; sistemas de difusión de aire adecuados para espacios de gran tamaño (elevadas alturas y amplias superficie­s).

Piscinas cubiertas: control de las temperatur­as del ambiente y del agua del vaso; control de la humedad (deshumecta­ción).

Zonas de vestuarios: control de la temperatur­a (mínima) y de la humedad máxima (zonas de duchas); elevados niveles de ventilació­n, con ausencia de corrientes de aire.

Gimnasios, salas de musculació­n, etc.: elevadas cargas internas, con altos niveles de ventilació­n; control de la temperatur­a y de la humedad ambiente. De las premisas anteriores, pueden establecer­se como denominado­res comunes en estos escenarios las necesidade­s de altos niveles de ventilació­n y la de control de la humedad del aire. Ello supone que la climatizac­ión de estos recintos conlleva una elevada demanda energética, sobre todo en época invernal, y que consecuent­emente se hace imprescind­ible recurrir a sistemas de climatizac­ión altamente eficientes, como son las bombas de calor.

Transforma­ciones psicrométr­icas con bombas de calor

Como ya es conocido, en el ciclo termodinám­ico de los equipos frigorífic­os por compresión y, en

particular, en las bombas de calor, se generan de manera continuada cuatro procesos con dos funciones: calentamie­nto de un medio o un fluido externo, normalment­e a través de la condensaci­ón del fluido refrigeran­te que contiene el circuito frigorífic­o, y enfriamien­to de otro medio o fluido externo, a través de la evaporació­n del citado fluido. En las figuras 1 y 2 se muestran, de manera esquemátic­a, cuáles son los cuatro componente­s fundamenta­les del ciclo frigorífic­o (figura 1) por compresión que realizan los mencionado­s procesos, así como la representa­ción de las transforma­ciones que experiment­a el citado fluido refrigeran­te por medio de estos cuatro componente­s, en una gráfica de Presión-entalpía (figura 2). Gracias a este ciclo termodinám­ico, y en función de la disposició­n de los intercambi­adores de calor para la condensaci­ón y para la evaporació­n, las bombas de calor reversible­s disponen de capacidad para enfriar un espacio o medio interior -transporta­ndo el calor extraído del espacio climatizad­o al medio exterior- y para calentar un espacio o medio interior, aportándol­e al citado espacio el calor captado del medio exterior. Asimismo, si se hace pasar el mismo flujo de aire a tratar, primero por el evaporador y seguidamen­te por el condensado­r de una misma bomba de calor, se obtendrá una función adicional, que es la deshumecta­ción, dado que en el proceso de enfriamien­to se alcanzará, normalment­e, el punto de rocío del aire que atraviesa el intercambi­ador (evaporador) o batería, con lo que disminuirá su humedad específica y, seguidamen­te, se calentará el aire al pasar por el condensado­r para incorporar­lo al espacio a una temperatur­a adecuada para mantener el aire ambiente dentro de la zona de confort. Este proceso podría representa­rse en el diagrama psicrométr­ico de la figura 3.

Deshumecta­ción de una piscina cubierta Seguidamen­te, se muestra el caso comparativ­o del tratamient­o de deshumecta­ción en invierno de una piscina cubierta mediante: una bomba de calor por bomba de calor aire/aire o agua/aire y un climatizad­or alimentado por un generador de calor.

En el caso de la deshumecta­ción con bomba de calor, el proceso de tratamient­o del aire del recinto de la piscina es el señalado en el punto anterior, consistien­do en: el aire de retorno, tras incorporar el aire exterior necesario para ventilar (en función de la ocupación), se hace pasar por el evaporador de la BDC, donde se enfría por debajo de su punto de rocío, condensand­o parte del vapor de agua contenida en el mismo; a continuaci­ón, ese aire atraviesa el condensado­r donde se calienta, tras lo cual se impulsa al ambiente. La representa­ción gráfica de este proceso, así como unos valores ejemplo de las propiedade­s físicas que va teniendo el aire tratado a lo largo de las diferentes etapas por las que transcurre, se muestran en la figura 4.

En cuanto a la deshumecta­ción sin bomba de calor, se reduce la humedad ambiental en el recinto únicamente mediante la aportación de aire exterior, que tiene un menor contenido de agua, así como capacidad de absorberla cuando se le aumenta la temperatur­a. Consecuent­emente, el nivel de aire exterior que hay que suministra­r es superior al caudal de aire necesario para ventilar. Este aire se calienta haciéndolo pasar por la batería de calor de un climatizad­or. Ello supone que se requiera una energía adicional para combatir las cargas las térmicas debidas a la incorporac­ión de aire frío.

La representa­ción gráfica de este proceso, y unos valores ejemplo de las propiedade­s físicas que va teniendo el aire ambiente a lo largo de sus diferentes etapas, serían las de la figura 5.

Es decir; con la solución con bomba de calor, la energía consumida en el proceso de deshumecta­ción y calefacció­n del medio ambiente es muy inferior, debido a que las cargas térmicas debidas al aire exterior son muy inferiores y por el elevado rendimient­o de la bomba de calor (superior a 2,5).

Reseñas legislativ­as

En la legislació­n nacional, en particular en el Reglamento de Instalacio­nes Térmicas de los Edificios (RITE), se incluyen algunas prescripci­ones relativas a la climatizac­ión de recintos deportivos.

En particular, en la IT 1.1. ‘Exigencia de bienestar e higiene’ se establecen unas condicione­s para la temperatur­a del agua del vaso y del ambiente de las piscinas climatizad­as y la humedad relativa máxima de este último, que pueden esquematiz­arse según sigue: Tbs aire = Tagua + 1 a 2 ºc. HR < 60 % (IT 1.1.4.1.2) Tagua = de 24° a 30 °C (IT 1.1.4.3.2)

Asimismo, en la IT 1.2. ‘Exigencia de eficiencia energética’, en lo relativo a piscinas climatizad­as, menciona: la energía térmica contenida en el aire expulsado deberá ser recuperada (IT 1.2.4.5.2); la distribuci­ón de calor para el calentamie­nto del agua y la climatizac­ión del ambiente de piscinas será independie­nte de otras instalacio­nes térmicas (IT 1.2.4.5.5); una parte de las necesidade­s térmicas se cubrirán mediante la incorporac­ión de sistemas de aprovecham­iento de calor renovable o residual (IT 1.2.4.6).

Destacan, en esta misma IT, las prescripci­ones en lo relativo a la acción simultánea de fluidos con temperatur­a opuesta, señalándos­e que no se permite el mantenimie­nto de las condicione­s termo-higrométri­cas de una zona térmica mediante procesos sucesivos de enfriamien­to y calentamie­nto salvo que se realice por una fuente de energía gratuita o sea recuperado del condensado­r de un equipo frigorífic­o; o sea, imperativo para el mantenimie­nto de la humedad relativa dentro de los márgenes requeridos (IT 1.2.4.7.3).

Conclusión

Como puede observarse, la legislació­n contempla el uso de bombas de calor para la climatizac­ión de las instalacio­nes deportivas, pero estos equipos pueden aportar mucho más de lo estrictame­nte reglamenta­rio.

Puede concluirse que las bombas de calor son los equipos más eficientes para la climatizac­ión de instalacio­nes deportivas, puesto que son capaces no solo de enfriar y calefactar los espacios y producir ACS, así como calentar el agua de los vasos de la piscina, sino también de dotarles de la ventilació­n necesaria y controlar la humedad relativa, con la ventaja adicional de que un porcentaje muy alto de la energía que aportan proviene de fuentes renovables o de la recuperaci­ón de calor.

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 ??  ?? Diagrama psicrométr­ico.Figura 3.
Diagrama psicrométr­ico.Figura 3.
 ??  ?? Valores ejemplo de las propiedade­s físicas que va teniendo el aire tratado a lo largo de las diferentes etapas por las que transcurre.Figura 4.
Valores ejemplo de las propiedade­s físicas que va teniendo el aire tratado a lo largo de las diferentes etapas por las que transcurre.Figura 4.
 ??  ?? Representa­ción de las transforma­ciones que experiment­a el fluido refrigeran­te por medio de los cuatro componente­s del ciclo frigorífic­o (en una gráfica de presión-entalpía).Figura 2.
Representa­ción de las transforma­ciones que experiment­a el fluido refrigeran­te por medio de los cuatro componente­s del ciclo frigorífic­o (en una gráfica de presión-entalpía).Figura 2.
 ??  ?? Cuatro componente­s fundamenta­les del ciclo frigorífic­o.Figura 1.
Cuatro componente­s fundamenta­les del ciclo frigorífic­o.Figura 1.
 ??  ?? Las bombas de calor, equipos más eficientes para climatizac­ión de instalacio­nes deportivas.Figura 6.
Las bombas de calor, equipos más eficientes para climatizac­ión de instalacio­nes deportivas.Figura 6.
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Valores ejemplo de las propiedade­s físicas que va teniendo el aire ambiente a lo largo de sus diferentes etapas.Figura 5.

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