Sistemas de climatización para viviendas: criterios de selección

En la actualidad, el mercado ofrece diversos sistemas de climatización para viviendas y la elección del sistema de climatización más conveniente para nuestra vivienda es una decisión más compleja e importante de lo que puede parecer a simple vista. Según un estudio realizado por el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía del Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico, IDAE,  una vivienda gasta, de media, 990 € al año en energía, por lo que el impacto en esta decisión puede ser de vital importancia.

España presenta dos factores muy a tener en cuenta en esta selección de los equipos:

• Variedad climática: las soluciones más idóneas para el norte del país pueden ser muy diferentes a las  escogidas para el sur.
• Antigüedad del parque inmobiliario: según el estudio realizado por la empresa Greenwald Partners el 82% de las viviendas son ineficientes en términos energéticos.

Como se puede ver, en esta selección entran en juego muchos factores, que van desde las propias necesidades térmicas, a la tipología concreta del sistema a elegir, pasando por la regulación y control del sistema o la eficiencia energética del mismo. Estas consideraciones pueden tener una incidencia mucho más directa de lo que inicialmente se pueda pensar, por lo que es conveniente guiar al cliente en su toma de decisiones.

Criterios en la selección de los equipos

A continuación se presentan una serie de criterios de carácter general que pueden ayudar en la elección del equipo que más se ajuste a las necesidades del cliente.

Requerimientos generales de confort por parte del usuario

En la actualidad, la diversidad de equipos de climatización presentes en el mercado permite cubrir la práctica totalidad de situaciones que se puedan plantear. El cliente debe conocer las necesidades que desea cubrir:

• Calefacción + refrigeración.
• Calefacción + refrigeración + ACS.
• Calefacción + refrigeración + ACS + sustitución de elementos terminales.
• Otros.

En estos criterios se deben incluir las preferencias del cliente o el perfil de uso de la vivienda, ya que este último puede suponer un cambio radical en la selección de equipos.

Correcto análisis del proyecto y consideraciones normativas asociadas.

Desde el punto de vista del análisis del proyecto, no debemos olvidar los condicionantes normativos. Las dos normativas que mayor impacto van a tener sobre el proyecto son el Código Técnico de la Edificación (CTE) y el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). 

Por otro lado,  a las condiciones térmicas de proyecto, que juegan un papel determinante a través de la “Guía Técnica de condiciones climáticas exteriores de proyecto”, hay que sumarle los requisitos impuestos por el RITE en su apartado “IT 1.2.4.1.3.3  – Maquinaria frigorífica enfriada por aire” en los casos que sea de aplicación,  pues incrementa las exigencias tanto en calefacción como en refrigeración.

Dada la situación actual y la moratoria aplicada por el Gobierno, se permite la aplicación de la anterior versión del CTE, en donde la justificación de la eliminación de los paneles es mucho más compleja y será la que se tome como referencia para este artículo.

Para aquellos equipos que incorporen la posibilidad de producir ACS es de especial relevancia el DB HE4 “Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria” del CTE. Este documento presenta las consideraciones a tener en cuenta para el cálculo del ACS así como su relación con las energías renovables sustitutivas de la energía solar.

En ella, la imbricación del CTE con el RITE, con las diferentes notas técnicas de las comunidades autónomas y otro tipo de instituciones es clave en la selección de los equipos, estableciendo los requisitos necesarios para la posible eliminación de los paneles solares térmicos:

• El SCOPnet según la normativa UNE EN14825 ha de ser superior a 2,5 y certificado por terceros.
• El SCOPacs según la normativa UNE EN16147  ha de ser superior a 2,5 y certificado por terceros a una temperatura dada (temperatura de preparación mínima 45ºC y máxima 60ºC)

Si estos dos requisitos se superan, el equipo de Aerotermia planteado debe consumir menos energía primaria (kWh/año) y debe producir menos CO₂ equivalente (kgCO₂ /año) que el sistema de referencia, esto es, una caldera con rendimiento de un 92% + aporte solar al % establecido por el CTE.

El cumplimiento de estos requisitos puede suponer un ahorro económico muy elevado en el proyecto, de ahí su importancia.

Conviene destacar que para aquellos equipos bomba de calor con producción de ACS, existen diferentes paquetes de medidas y subvenciones por parte del estado y las CCAA. Estas medidas contribuyen económicamente en la financiación de los proyectos que cumplen una serie de requisitos especificados por las CCAA, facilitando así su venta.

Además de normativas relacionadas con la eficiencia, existen otras  que debemos considerar en nuestro análisis:

• Ubicación de las unidades exteriores.
• Máxima contaminación acústica producida por los las unidades exteriores.
• Máximo caudal de aire emitido por las unidades exteriores.
• Otras.

Estudio de la vivienda y las necesidades específicas del cliente

Conocidas las necesidades generales del cliente y teniendo presentes tanto las cargas a vencer como la manera en la que va a afectar la normativa a nuestra solución, debemos estudiar aquellas particularidades que pueden influir en ella.

En este sentido, los parámetros a tener en cuenta son muy amplios y citaremos sólo algunos que pueden ayudar en la toma de decisiones:

• Diseño constructivo y arquitectónico de la vivienda: es posible que la vivienda no permita determinadas soluciones por falta de espacio o restricciones estructurales como la ausencia de falso techo o la dificultad de realizar una instalación de tuberías complejas, entre otros.
• Distribución focalizada de los flujos de aire: la orientación de la vivienda o los huecos en la misma pueden determinar que ciertas soluciones de carácter más heterogéneo en la distribución de flujos no sean las más indicadas.
• Preferencia por la instalación de unidades interiores específicas en estancias concretas: para un cliente, el diseño de una unidad interior puede ser un factor determinante.
• Posibilidad de proporcionar calor y frío simultáneamente: en ciertas tipologías de vivienda y áreas geográficas se pueden producir inversiones térmicas que pueden obligar a producir simultáneamente calor y frío.
• Capacidad de regulación y control: para aquellos  proyectos residenciales más complejos, puede ser necesario contar con sistemas más avanzados de control que agrupen por zonas los equipos interiores o gestionen las mediciones de consumo energético.
• Control en remoto del equipo: en muchas ocasiones, el perfil de uso de las viviendas requiere de una rápida respuesta del equipo, lo que no siempre es posible, por lo que el control en remoto puede ser un factor crucial.

Calidad del aire interior

Ahora más que nunca, la calidad del aire interior es un factor clave a la hora de decantarnos por una solución. Según un informe de la OMS (Organización  Mundial de la Salud), se atribuyen un total de 7 millones de muertes al año en el mundo debidas a contaminación ambiental. Es más, en nuestro país, el Instituto Nacional de Estadística y el Ministerio de Medio Ambiente cifran en más de 90.000 las muertes por contaminación atmosférica en la última década.

Por ello es necesario  analizar con el cliente las diferentes posibilidades que ofrece el mercado, de cara a escoger aquella que más se adecúe a su proyecto.

En general, muchos fabricantes ofrecen equipos que cuentan con elementos ionizadores o filtros de alta eficiencia capaces de eliminar virus o bacterias entre otros patógenos, o tienen en su catálogo accesorios como kits o filtros HEPA que alcanzan unos niveles de purificado superiores al 99%.

No podemos olvidar en ningún caso la ventilación impuesta por normativa, que no solo mejora la calidad del aire interior sino que contribuye a la mejora de la eficiencia energética mediante procesos como la recuperación de calor o el Free Cooling.

Eficiencia energética y sostenibilidad

La eficiencia energética y la sostenibilidad son dos factores que se presentan como claves para el proyecto.

Los dos parámetros considerados más habitualmente son:

• Refrigerante usado.
• Rendimientos estacionales en refrigeración (SEER) y en calefacción (SCOP)

En la actualidad, la normativa internacional F-Gas ha iniciado una desescalada en la producción de cierto gases refrigerantes de uso muy común como el R410A  (PCA= 2087,5), estableciendo que para el año 2025, se prohibirá la venta de equipos partidos simples de aire acondicionado que tengan menos de 3 kg de gases fluorados de efecto invernadero o cuyo funcionamiento dependa de ellos, con un PCA (GWP) igual o superior a 750.

Teniendo en cuenta este hecho el mercado ha planteado otras alternativas, de las cuales la más aceptada para equipos residenciales es el R32 (PCA = 675).

Aunque en el mercado existen otras opciones,  presentan una serie de complicaciones como lo son las presiones de trabajo (CO₂) o la posibilidad de inflamación (R290) por lo que la oferta de equipos es bastante limitada.

Los rendimientos estacionales juegan un papel determinante en varios aspectos:

• Gasto económico tanto en el equipo como gasto energético en su funcionamiento.
• Tasa de retorno de la inversión.
• Posibilidad de acogerse planes de financiación y subvenciones.
• Posibilidad, en función de la tecnología escogida, eliminar la instalación solar térmica.

Este rendimiento estacional y su clasificación asociada nacen de la directiva e Ecodiseño 2009/125/CE, que a su vez clasifica los equipos en diferentes lotes, entre los que destacan, para viviendas:

• Lote 1: Aparatos de calefacción (P<400 kW): Aerotermia.
• Lote 10: acondicionadores de aire (P<12 kW): aire acondicionado residencial y gamas 1×1 comerciales.
• Lote 21: productos de calentamiento de aire hasta 1 MW: gamas comerciales 1×1 (P>12 kW) y VRF.

Esta es la directiva  que determina la clasificación energética de los equipos en función de los climas considerados  por la normativa (cold, warm, warmer)  y que va desde D hasta A+++ (máxima clasificación).

La importancia que tiene esta eficiencia energética no solo radica en los aspectos anteriormente citados, sino que para conseguir determinadas certificaciones específicas como la certificación LEED Gold o la certificación BREEAM juegan un papel determinante.

Inversión y tasa de retorno

Una vez considerados todos los puntos previamente comentados es muy probable que ya se tenga escogida la tipología y hasta el fabricante del equipo que se necesita, pero conviene tener presente lo siguiente antes de decantarse por la solución final:

• Inversión: cuando nos decantamos por una solución, no sólo hay que considerar los equipos principales, sino todos aquellos accesorios o instalaciones adicionales, la instalación de los mismos o el mantenimiento periódico que hay que llevar a cabo para poder estimar adecuadamente su costo. Ante lo que pueda parecer una misma solución, el análisis de las diferentes opciones propuestas por los fabricantes pueden descartar algunos de los equipos que barajábamos inicialmente.
• Tasa de retorno: para determinar la tasa de retorno, es necesario tener en cuenta el gasto económico que se pretende realizar, comparándolo con nuestro sistema actual para poder determinar si el cambio está fundamentado.

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Principales opciones de sistemas de climatización para viviendas

A continuación se presentan las que se consideran las principales soluciones para vivienda, ordenadas de más más económicas a menos económicas.

Aire acondicionado doméstico

Llamamos aire acondicionado doméstico a los Split de pared de pequeñas potencias generalmente instalados  en la pared de estancias principales.

Aire acondicionado comercial  – conductos

Llamamos aire acondicionado por conductos comercial a los equipos Split cuya unidad interior es un conducto.

Equipos Multi

Llamamos equipos Multi a los conjuntos formados por una única unidad exterior y varias unidades interiores, capaces de establecer sus propias condiciones térmicas de manera independiente.

Aerotermia

Llamamos equipo de Aerotermia aquella bomba de calor reversible aire agua que aprovecha la energía gratuita contenida en el aire para producir calor, frío y ACS.

Aerotermia híbrida

La aerotermia híbrida es la tecnología  que combina la climatización por expansión directa con refrigerante y el control propios de los sistemas de VRF con la posibilidad de producción de ACS de los sistemas de aerotermia.

Conclusiones

El mercado de la climatización presenta mucha complejidad. La rápida evolución de las tecnologías así como unas exigencias normativas cada vez más elevadas hacen que los fabricantes estén en una lucha continua por desarrollar nuevos conceptos y  productos que, una vez más, superen las expectativas puestas en ellos.

En cualquier caso, a la hora de elegir los sistemas de climatización para viviendas idóneos, entender adecuadamente los requisitos del proyecto y las necesidades del cliente son conceptos esenciales para que, una vez escogido el producto, echar la vista atrás sólo sirva para ratificar hemos tomado la decisión correcta.

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