VIDEO SESIÓN 5 (Parte1) - Contenido educativo
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A ver si sale la señora.
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La señora.
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Venga.
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Vale.
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Vale, vale, vale.
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Bueno, pues todavía no vemos mi pantalla, así que el momento de compartir la pantalla.
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Adiós.
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Nos vemos en el otro lado porque...
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Vale, espero que sea esta.
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A ver si me puedes confirmar.
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Porque es un rollo esto.
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Yo me paso toda la charla.
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Moviendo las manos y dibujando gráficas con mis dedos, pero no la podéis ver en este formato. Bueno, poco a poco las tecnologías, es un poco lo que comentamos, que la tecnología nos limita en los campos técnicos, nos limita mucho con transmitir ese conocimiento experiencial.
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Casi todas las fotos y todo el conocimiento que vais a ver en esta presentación sobre sistemas, mejoras energéticas, equipos, casi todas las fotos de calderas las he hecho yo en campo y cuando he tenido la oportunidad de que me acompañara un técnico inspector o una persona a la que yo formaba para hacer tomas de datos,
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Pues he tenido la oportunidad de enseñarle muchísimo, muchísimo, porque cuando estás en una sala de calderas o en una azotea, en una enfriadora o en un cuadro eléctrico es mucho más sencillo, mucho más rápido, mucho más eficiente transmitir ese conocimiento de decir mira esto es el interruptor general, esto es una batería de condensadores conectada aquí, esto es una protección de este tipo y del otro.
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Cosas que los alumnos y los técnicos aprenden en la teoría, pero que luego cuando estás delante de un cuadro eléctrico es imposible. Y el ejemplo de colocar, ya no te digo colocar un analizador de redes, sino realizar una medición de potencia, que es midiendo la tensión, la intensidad y el coseno de phi, realizar esa medición instantánea o incluso mediante la intensidad presuponiendo la tensión y el coseno de phi.
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Realizar esas medidas en campo es cuando realmente nos enfrentamos a ese reto, las dudas, la tensión y el aprendizaje es mucho más eficiente y mucho más efectivo en campo.
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Y os lo digo porque he llevado alumnos que no eran alumnos, eran compañeros de trabajo y ha sido una experiencia muy bonita. Tomar lecturas de un medidor, aprender a navegar en equipos como es un compresor de aire o es una climatizadora que nos ofrece muchísimos datos, pero si tú no sabes, la climatizadora está ahí y no va a decirte, hey, ven, tengo mucho que explicarte.
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Esa experiencia es complicada de transmitir en lo teórico porque cada equipo es diferente, etc.
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Bueno, hoy vamos a ver un poco los sistemas de líneas de eficiencia energética, mejoras de eficiencia energética, instalaciones, las más habituales en los edificios.
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Seguramente echaremos en falta en esta presentación medidas de eficiencia energética muy rimbombantes o de las que se habla mucho y que están en todos los temarios como calderas de biomasa, geotermia y soluciones, bueno, que incluso la solar fotovoltaica, la captación solar, agua caliente sanitaria mediante captación solar,
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la dejaremos en un plano teórico y no la profundizaremos como un ejemplo real de eficiencia energética.
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Específicamente porque no lo es. Es una solución impositiva que el reglamento nos impone como medida de ahorro de energía,
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de reducción de demanda de reducción de dependencia de la energía exterior pero pero
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realmente la realidad y las instalaciones que desde el 2006 incluso un poco antes están
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implementando esas captadores solares el coste técnico el coste de nuevos equipos de ampliar
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equipos el coste de mantenimiento y la efectividad de esas mejoras la realidad es que chocan chocan
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con con los ya está ahí los que tengo esto un poco mal colocado disculpad bien ya está quizás
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lo que os digo vamos a ver mejoras que más pequeñas o sea o más específicas pero que
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realmente podemos decirlas porque es la realidad de lo que se está implementando en el mercado y
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Y vamos a quedarnos con eso, porque al final, coger una guía de IDAE y repasar, o las guías de Fenercom, de equipos térmicos, de auditorías energéticas, de ahorro de agua, son muy idealistas,
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pero la realidad del mercado es que es difícil de implementar muchas mejoras energéticas, les pasa como eso, que son muy ideales pero poco prácticas a la hora de llevar a la realidad.
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Hoy veremos mejoras energéticas destacadas o relevantes y la semana que me toca a mí para terminar, último día, veremos fotovoltaica y alguna cosa que se nos haya quedado en el tintero para completar que realmente sí que son tecnologías de hoy y que afectan.
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Me gustaría dar una anotación para los navegantes que en la última sesión en la que yo de, como la energía fotovoltaica tiene mucho que ver con el tema de las tarifas, pues será procedente que si tenéis alguna duda de autoconsumo, retorno de cómo conectar potencias, tarifas y tal,
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Si tenéis alguna duda, será muy ideal en aquel momento, pues eso, plantear que toméis esas notas por si tenéis alguna duda del tipo, pues casuísticas reales, en plan, que podáis tener vosotros o vuestros parientes que podamos compartir.
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plan tengo un chalet es rentable con esta potencia que cree será rentable como lo hago que cree el
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procedimiento yo creo que eso es lo más yo intentaré dar esos casos pero creo que lo más
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tangible es eso no plantear estos casos que puedan darse en la realidad en la realidad del mercado y
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que nos van a llevar a mejorar definición ética de las que se implementan no de las que acaban
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en la estantería de la biblioteca bueno pues hago un pequeño recordatorio del mapa de la
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eficiencia energética vale un mapa de ideas en donde en donde nos encontramos hasta los
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puntos que llevamos ahora hemos explicado qué es la eficiencia energética vale el contexto
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general de la eficiencia energética como sistemas de ahorro de la energía medición auditorías
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energéticas el proceso de tomar datos de analizar los datos de obtener ideas de ahorro indicadores
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esto sería el grupo de central que es la eficiencia energética y la eficiencia energética tiene pues
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digamos tres patas principales también dentro de la eficiencia energética podríamos decir que
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están las tarifas y las contrataciones de la energía le podríamos decir que están ahí en
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la gestión de la energía al final y luego de ahí cuelgan tres patas que son instalaciones
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eficientes regulación y control y energías renovables estas son las tres si esto fuera
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triángulo serían los tres picos que buscaríamos ese equilibrio para compensar la eficiencia
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energética hoy bueno ya hemos visto todo el módulo de instalaciones de iluminación e
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instalaciones eficientes de iluminación hoy vamos a ver el resto de instalaciones edificio
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eficientes tanto como instalaciones como como regulación envolviendo a esto quizá envolviendo
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A esto me falta una pata que es la parte de Xavier que es la envolvente, lo que es la obra civil y no está contemplada aquí. Yo como soy más técnico de instalaciones y de sistemas, digamos, pues no miro los edificios, no miro la envolvente, ese aspecto lo dejo para otros profesionales.
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La carcasa del edificio sería un círculo rodeando o un cuadrado rodeando a este esquema y esa sería la mejora que podría introducir en este gráfico que sería la casita, lo que es la piel del edificio, que al final es casi más importante que esto, pero el problema que tiene, como ya veremos seguramente, que los retornos de la inversión del tema constructivo son, vamos a dibujar un 8 tumbado, lo que es el infinito.
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Esperemos que eso vaya mejorando, así que bueno, Xavi hablará de esto largo y tendido.
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Precisamente en la eficiencia energética, en la climatización, uno de los aspectos claves son las características constructivas, la ubicación, la orientación del edificio, la orientación del edificio, importantísima en la eficiencia energética.
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Pero no podemos tirar un edificio y pedir que se le cambie la orientación, es que eso es inviable. Cuando hacen una biblioteca en medio de un prado, como estaba pensando una biblioteca que fui a hacerle la etiqueta energética y está medio enterrada aprovechando la colina y entonces queda bajo tierra.
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Le han abierto unos pasillos para que entre la luz, pero por encima continúa la ladera y el parque. Tiene vegetación, lo que viene a ser una cubierta verde y es precioso. Es una cosa espectacular. Pero eso, claro, medioambientalmente, eficientemente, pues es brutal, es genial.
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Todas las instalaciones están escondidas para que se integren con el entorno. Donde había un parque o una montaña sin un uso definido, se ha hecho un gran parque y en medio del parque una biblioteca. Eso es mágico, es maravilloso, pero ese proceso constructivo es muy difícil derrumbar lo que hay para construir edificios que sean así de integrados y de verdes. Esto ocurre de forma muy singular.
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Entonces, el aspecto constructivo tenemos unas limitaciones muy grandes. ¿Qué opciones tenemos? Pues obra nueva, que ahí están los retos. Ahora mismo obra nueva es difícil porque habría que irse más lejos. Espero que Xavier pueda reflexionar más sobre esto.
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Y desde Europa el gran mensaje que es la rehabilitación integral de edificios. Tenemos los edificios que tenemos, los tenemos donde los tenemos y tienen la edad que tienen.
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Entonces, normativas que impongan edificios de energía con cero emisiones o casi cero emisiones para obligación de edificios, de reforma de obligación de edificios.
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Esto es, yo creo que el grito que viene desde Europa a los países que somos los felices porque tenemos buena temperatura y nuestros edificios son muy poco eficientes y desde ahí viene el grito.
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Cuando esto se ponga como una realidad y sea obligatorio rehabilitar edificios como el que yo vivo, y yo vivo en un edificio de estos de los 70, bloque de hormigón a la periferia, 11 plantas, horrible, que las columnas de hormigón están dentro de la casa y fuera de la casa.
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Es decir, yo en cada columna tengo lo que ocurra en la calle, lo tengo dentro de mi casa porque no están revestidas y todo esto hablará. Yo tengo un desastre de edificio. Las ventanas eran un desastre, las he cambiado. Tendría que revestir. Bueno, estos son los problemas que tenemos en España. Y cuando coges la cámara temográfica alucinas en colores cuando ves estos puentes térmicos. De esto hablará Xavier.
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Este es el gran reto, pero hasta que no sea obligatorio va a ser difícil que económicamente podamos solventar estos problemas. ¿Por qué? Porque las inversiones son muy grandes, muy muy grandes y afecta al 40% de la energía que se nos pierde.
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Por lo tanto, lo más económicamente viable es ir a eficiencia energética en instalaciones, en componentes y en cosas que tienen una vida útil y que se van sustituyendo más habitualmente en calderas, enfriadoras, aires acondicionados, ventilación, etc.
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que es más asequible de todas formas las dos alternativas para conseguir un edificio con
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consumo cero es cambiar las instalaciones de climatización de iluminación climatización
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ventilación de refrigeración calefacción todo y con eso consigues una parte y si no haces una
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rehabilitación constructiva no vas a conseguir la otra parte todo junto suma un edificio que ni
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consume ni emite y además tienes que incorporarle el tema de la fotovoltaica o la generación para
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compensar ese mínimo consumo el tema vamos a ver las tecnologías para que yo os pueda explicar un
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poco que he visto muchas instalaciones y quiero daros este recurso que seguro que algo podéis
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sacar a ver los que soy de parte térmica todo esto lo tenéis muy por la mano los que sois de
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la parte eléctrica pues esto yo creo que os va a venir bien para apoyar vuestros vuestras
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presentaciones vuestras argumentarios o vuestras clases el ciclo del proceso de la calefacción y
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el agua caliente sanitaria es para mí el más básico en climatización vale los colegios que
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son por ejemplo en los colegios y las oficinas te diría un poco más simple una oficina en cualquier
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parte de España puede estar sin
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climatización.
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Antiguamente no
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tenían aire acondicionado, pero
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sí que tenían calefacción. Calefacción es
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lo más básico. Hoy en día, con
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las condiciones de trabajo, etc.,
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no podríamos estar en un edificio
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sin refrigeración, evidentemente,
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sin climatización.
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Pero la tecnología
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de la calefacción y el agua caliente sanitaria
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es la más básica.
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Son instalaciones muy sencillas
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y nos dará pie siempre
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a explicar cosas más complejas. ¿Por qué? Porque el proceso de la climatización, la refrigeración,
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la calefacción, del acondicionamiento de los espacios, el acondicionamiento térmico de los
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espacios, sigue este círculo y este círculo lo veremos más o menos igual para las distintas
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tecnologías, que es un elemento generador, que es el consumidor de energía, como es la caldera,
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La caldera es la que consume ese gran consumo de gas natural o de carbón o de gasóleo, carbón, he dicho una barbaridad, ¿vale? O eléctrico, imaginemos una caldera eléctrica que las hay por ahí dando vueltas todavía, termos eléctricos gigantes.
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el siguiente aspecto ya sería acumular esa energía en el caso del agua caliente siempre están los
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depósitos que acumulan luego viene un elemento crítico que es la impulsión de agua las bombas
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y los motores unas tuberías que es las que distribuirán ese agua caliente por el edificio
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que es la distribución, tenemos generación, distribución y consumo, que son los calefactores o las unidades de tratamiento.
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Y por último, el círculo se cierra con un retorno.
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Lo que enviamos, el líquido que enviamos para proveer ese calor a los calefactores, a los radiadores, a los fancoes,
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vuelve a la unidad generadora para volver a implementarle energía energía que estamos sacando del gas este esquema de funcionamiento y súper sencillo nos nos hace entender cualquier situación vale y esto es lo mismo para él voy a poneros un caso que no tiene nada que ver que es un split en una casa pero me vais a entender el aire acondicionado de una casa de una vivienda que tiene la máquina exterior
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en el balcón, que sería donde está el compresor de aire, el compresor del líquido refrigerante,
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la máquina que hace ruido grande, pues esa unidad es la que consume la electricidad principalmente
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y tiene un compresor, tiene una bombita, bueno, no funciona con bomba, pero bueno, tiene el
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compresor que es el que se encarga de comprimir el ciclo refrigerante y poner en marcha ese
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fluido refrigerante. Las tuberías son por las que circula el refrigerante propiamente dicho,
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que tienen que estar aisladas, que tienen que tener unas dimensiones adecuadas, tienen que
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circular y estar en los sitios que tienen que estar. Luego llegan al elemento terminal que es
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la unidad interior, que es la que hace convertir ese fluido que le llega refrigerante en aire
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fresquito para la estancia y no termina ahí el proceso el proceso acaba en una tubería de retorno
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donde ya el gas una vez se ha evaporado el fluido y se ha evaporado en el refrigerante evaporado
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vuelve a la unidad generadora donde el ciclo gracias al compresor y gracias a energía eléctrica
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vuelve a empezar de cero para que entendáis este ciclo de funcionamiento que tiene componentes que
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consumen energía, esto es un proceso térmico, digamos, llamándolo así, en el que hay una energía primaria
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y hay un beneficio o un trabajo que nos lo da, que lo podemos ver en las unidades, elementos terminales
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o elementos que nos dan ese aire o agua fresquita. En el caso del agua caliente sanitaria, elemento terminal
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es la ducha, sale el agua y fin. La nueva agua, sí que hay un retorno, porque ya sabemos que las tuberías
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de agua caliente hay un pequeño retorno pero normalmente es inferior el agua que entra entra
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fría de la red y volvemos a calentar la vale la instalación muy sencilla que es la calefacción
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del acs el uso habitual pues la calefacción entre 40 a 50 grados de distribución nos manejamos en
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esta en estos grados es importante controlar y entender y ser conocedores de en qué temperatura
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nos movemos vale la calefacción nos movemos entre 40 y 45 o 50 grados que es el líquido que
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distribuimos por un edificio para que alimentos radiadores y fan coils elementos terminales que
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Y el agua caliente siempre trabajará a una temperatura superior a 55 grados para evitar la legionela porque la calefacción es un circuito cerrado de agua que no se bebe. Entra a la caldera, va a los radiadores y vuelve a la caldera en un circuito cerrado que ahí no hay posibilidad.
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Si hay legionela o no hay legionela, no habría ningún problema porque no es susceptible de ser bebida. En cambio, el agua caliente sanitaria va en un circuito aparte y tiene que tener otra temperatura. Pues empecemos por los elementos, ¿vale?
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A la derecha, en azul, veis unas calderas antiguas. Ay, no me acuerdo de la marca. Estas están en un hospital. Los dos están en un hospital. Fíjate, son dos hospitales diferentes. Uno muy antiguo, el de Badalona, y el de las naranjas son el hospital de Samboy, que es muy nuevo, que es de 2015, y el otro es de 1989. Creo que lo inauguró, que estuve con la placa inaugural ahí en la azotea, la primera piedra.
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que están para cambiar ya esas calderas, esas calderas abajo no se ve pero están las llamas del fuego, son unas calderas por grupos antiguas, 600 kilovatios de caldera, 200 kilovatios cada cuerpo y son unas calderas antiguas que queman muy mal
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Y en cambio de la izquierda, en naranja, tenéis calderas muy modernas con unos rendimientos de 98, 99, que con un sistema de control y arranque muy bien, bien escalonadas, etc. Son dos tecnologías totalmente diferentes.
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y además podéis ver que la foto está hecha el 3 del 6 del 2020 en el caso de las calderas nuevas
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bueno pues el generador que tengas un generador o tengas antiguo o tengas un generador nuevo te
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va a afectar directamente radicalmente y ahora veremos un ejemplo de eficiencia energética
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sustituir equipos antiguos por calderas nuevas pero ya os digo las calderas azules que tienen
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pues 30 años es que no las pueden cambiar porque funcionan porque es una tecnología fiable muy
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sencilla hay un mantenimiento y las piezas son muy fáciles de reparar y si tiene un rendimiento malo
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pero la justificación para ejecutar esa sustitución pues de cara a la dirección de cara a hacer ese
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gasto para ahora mismo os voy a poner un ejemplo el gas no es que esté a 40 céntimos es que está
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a 20 a 25 céntimos en navidad ha subido pero en septiembre del año pasado estaba a 25 céntimos
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el kilovatio hora de gas 25 céntimos de euro su precio normal y lo que pagamos nosotros cualquier
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persona en su casa si veis una factura veis que pagamos entre 50 céntimos y 48 y 55 céntimos
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o entre 50 y 60 céntimos pero una empresa como es un hotel una residencia o un hospital el gas
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lo paga a 25 céntimos para poder amortizar el coste de una caldera a 25 céntimos tienen que
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pasar muchos años porque es muy barato el gas entonces cuando cuando la materia prima es barata
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el coste de la mejora energética se alarga mucho porque la energía es barata en el caso de la
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electricidad como la tenemos muy cara cualquier mejora de eléctrica enseguida se amortiza porque
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la electricidad es cara eso es un concepto que espero que quede un poco patente en las
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mejores energéticas que vamos a ver aquí veis a mi compañero germán en unos depósitos de
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acumulación de agua caliente los depósitos de acumulación de agua caliente nos permiten
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tener una inercia cuando hay una instalación de agua caliente solar térmica bien diseñada
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los depósitos de agua caliente son tienen muchos volúmenes mucho volumen hay mucha cantidad de
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agua que durante el día se se va acumulando de forma gratuita el sol nos calienta el agua en
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gran medida con los captadores solares y cuando llega la hora de las 6 de la tarde y las 8 de la
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noche 10 de la noche en hoteles o residencias cuando llegan los baños de los baños del personal
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los residentes etcétera pues ese agua has acumulado todo el calor que has generado el sol y que lo ha
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sido acumulando en forma de agua caliente y lo puedes descargar durante la tarde-noche esto es
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ideal, es muy bonito. Lástima
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que estas instalaciones sean
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complejas de mantener, no se sepan
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diseñar bien y sea difícil
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encontrar instalaciones en las que funcionen perfectamente.
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El otro motivo para acumular
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agua caliente es porque muchas veces
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con grandes depósitos no necesitas
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unas calderas muy grandes. Gracias
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a tener 25.000
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bueno, 25.000 litros, no, estos depósitos
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son de 5.000 litros.
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En este caso hay 10.000 litros.
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Gracias a tener 10.000 litros de agua
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caliente, si por las mañanas
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las
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personas que están ingresadas en el
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hospital se duchan, pues
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de 8 de la mañana a 10 de la mañana, es
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el horario de duchas donde las enfermeras
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pues van haciendo las duchas al personal,
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se pueden duchar muchas
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más personas y esto permite reducir
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el tamaño de las calderas.
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una caldera más pequeñita y que vaya cubriendo las necesidades pues va
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trabajando más tiempo y en continuo y esto te permite ser más eficientes en
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lugar de tener una gran caldera con grandes arranques y grandes paradas
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estos son metodologías o estrategias para mejorar la instalación el diseño ya
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te digo ya os digo rediseñar esto es muy costoso y no muchas veces no va a tener
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A la mano derecha, para los que no sepáis lo que hay, son los intercambiadores de placas que están cubiertos por un aislamiento de goma de un aislante de PVC.
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Y los intercambiadores hacen que el calor de las calderas, que pasa por la calefacción y que es un agua primaria, que pasa por la caldera y que no se puede garantizar su salubridad, no esté en contacto con el agua caliente sanitaria que está en los depósitos, que es la que irá a consumo, que irá a las personas que tienen que tomar a las duchas y al agua de cocina y al agua de beber.
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este es el intercambiador es el elemento que te hace que se transmita el calor pero no haya
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contacto entre un tipo de agua y otro tipo de agua y aquí tenemos ese gran consumidor que son
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las bombas vale tres grandes bombas son tres donde siempre funcionará una o dos la tercera estará de
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reserva este grupo de en este tipo de grupo de bombas entonces tenemos el motor a la derecha
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La bomba propiamente dicha, que tiene la capacidad de hacer impulsar el agua, una tubería de admisión y una tubería de impulsión. Por ejemplo, por poner caso, el agua viene de las calderas, por deciros algo, y mediante estas bombas principales se envían a todos los circuitos de la instalación.
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En las instalaciones antiguas, estos motores y estas bombas tienen un arrancador y funcionan a piñón, todo o nada, o están encendidas o están apagadas. Según la época del año, pues puede estar dos o tres y se diseñan los circuitos hidráulicos para estar funcionando a tope, sin regulación de ningún tipo.
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Esto es el sistema antiguo. En los sistemas modernos, que luego veremos un caso, pues ya hay una posibilidad de ir bajando el caudal dependiendo de la cantidad de uso que hay.
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Es la diferencia entre un sistema sencillo, básico, antiguo como es este y un sistema moderno que ya tenemos la tecnología para poder modular y poder regular. En estos casos, y veremos un ejemplo, el motor está todo el año, todas las horas que tiene el año funcionando hasta que se rompe y hay que apagar esa bomba y conectarla a otra porque esto ya está diseñado así.
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Cuando se rompe uno de los motores, se quema, hay que apagarlo, se apaga el interruptor, se enciende el otro interruptor, hay una maniobra de cambio de válvulas y ese motor se lleva a reparar o se cambia por uno nuevo y ya está.
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Y si se rompe la bomba, lo mismo. Son dos componentes diferentes, el engranaje que las une y la tubería que es el elemento por donde pasa el agua.
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Aquí en esta foto veis otra instalación diferente donde está la distribución, la distribución del agua caliente de calefacción hacia donde vaya.
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El recorrido, el agua se hace pasar por la caldera, por los intercambiadores de placas o se hace pasar por el colector de la caldera y se envía a las distintas plantas o a los distintos elementos que tengamos por la instalación.
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No voy a entrar en esquemas hidráulicos porque esto es objeto de estudiar cuando estudias las instalaciones térmicas, calderas, etc. Yo lo que quiero explicar es un poco el funcionamiento general de una instalación, los componentes principales y dónde hay oportunidades de ahorro y dónde no los hay.
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Lo ideal en las instalaciones nuevas es que haya instalaciones a cuatro tubos, es decir, enviar una tubería con agua fría, una tubería con agua caliente y cada una con su retorno que va y que viene.
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Y dentro del elemento, que es como esto que veis aquí, que son las unidades de consumo, aquí podéis ver, en estas que están así en pequeñitos o en un fondo blanco, son fan coils, el casete, el casete que está en el techo, que se enciende, los de pared, que podéis ver el típico en los hoteles, los calefactores de pie, los de conductos,
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que están dentro de las instalaciones que no se ven.
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Estos son elementos donde son un radiador, como si fuera un radiador de coche,
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donde le entra un agua a 40 grados y tiene un ventilador de aire que hace pasar el aire
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y el aire cuando pasa por un radiador de 40 grados, pues coge temperatura y se pone a 24, a 28, a 30 grados
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y este aire es el que queda en la habitación.
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Una vez que el agua a 40 grados ha entrado en el fan coil, vuelve al retorno pues a 32 grados, ha perdido eso, 8 grados, ha dejado esa temperatura en la estancia, en el aire y vuelve con una temperatura inferior.
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A la derecha de la imagen, en esa especie de pared blanca, eso es una climatizadora, que ahora veremos un ejemplo, pero esta es una climatizadora grande y no sé si soy capaz de intuir, tiene cuatro tubos. Le entran dos tuberías, la impulsión y el retorno del agua caliente y la impulsión y el retorno del agua fría.
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Esta gran máquina es un calefactor grande que se llama unidad de tratamiento de aire. Una unidad de tratamiento de aire es un fan coil o una caja de ventilación muy grande que tiene la capacidad de entregar aire frío o caliente con más humedad o menos humedad a gusto del consumidor.
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Y además renueva el aire, hace recircular el aire de la sala o del espacio que quiere aclimatizar, lo envía, lo retorna para darle más calor o más frío o quitarle calor o ponerle frío y además recupera energía, recupera energía del que saca, del que mete porque también incluye aire del exterior.
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Esto es una unidad de tratamiento de aire que es como un fan coil ya grande para edificios, para zonas, que puede ser perfectamente para el hall de un hotel, para un grupo de habitaciones, para una zona de oficinas, etc.
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Luego profundizaremos un poco en estos ejemplos.
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El retorno, el sexto componente de este circuito es, como veis, una tubería es de impulsión y la de al lado es de retorno.
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Siempre en climatización centralizada se envía una tubería con agua con una temperatura dada y retorna una vez que ha entregado esa temperatura.
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Si la hemos mandado a 40 grados a distribuirla por los radiadores, en el retorno seguramente vuelva pues eso, haya perdido 32, haya perdido 8 grados y esté en 30, 32 grados y por lo tanto ese salto térmico ya nos indica cuánta energía ha sido entregada.
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Como decíamos en monitorización, si colocamos un medidor de energía entre la temperatura de impulsión y de retorno y medimos el caudal de la cantidad de agua que se está circulando, podemos medir la energía que ha sido entregada.
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entregada. ¿Cómo se regula un sistema tradicionalmente de toda la vida? Pues si el retorno, si tú tienes que impulsar, tú colocas a la caldera que dices, impúlsame agua, bueno, no funciona exactamente así, a 70 grados, ¿vale? Porque tiene que ir para calefacción y para ACS.
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Pero bueno, imaginemos que es una caldera solo de calefacción y tú le dices, trabaja entre 40 y 45 grados. Si el agua viene del retorno a una temperatura inferior a 40 grados, la caldera tiene que funcionar.
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Entonces la caldera está funcionando siempre y cuando la temperatura que le llega el agua de retorno es inferior a 40. En el momento de que no hay consumo porque es por la noche o porque se ha ido todo el mundo a comer y el agua que envías a 45 grados vuelve a 42 o 41 grados, quiere decir que no se está consumiendo la energía, quiere decir que igual que la mandas vuelve y por lo tanto la caldera para.
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Las bombas están funcionando, pero la caldera está parada. Y así, básicamente, es como funciona un sistema de control estándar, sencillo. La caldera mide a cuánto le llega el agua. Menos de 40, pues caldera funcionando y a calentar agua.
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Que tenemos regulada la temperatura a 40 y el agua vuelve a 40, la caldera para. Esto también ocurre en las viviendas, etc. Bueno, en las viviendas es ligeramente diferente, pero bueno.
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En las viviendas el sistema lo manda la unidad de la estancia. En las viviendas lo que tenemos es un termostato en la estancia principal de la vivienda, pongámonos, y entonces te dice cuando la estancia alcance la temperatura indicada de consignas de 22-23 grados, parame la caldera.
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Entonces el termostato mide la temperatura del aire de la estancia y manda la orden por la temperatura de confort de la estancia. Es diferente, pero en las instalaciones grandes no funciona así. ¿Por qué? Porque como tienes tantas estancias, tú no puedes saber todas las temperaturas, entonces tú controlas por retorno.
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Al menos esto es un sistema antiguo. Ahora veremos algún sistema más moderno. Y luego volveremos sobre casos de calderas y mejoras energéticas. En el lado de la climatización, que ya se empieza a complicar el tema, las calderas, como os decía, son muy sencillas. Volvería al generador. El siguiente paso es volver a la caldera, etc.
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Pasamos a la climatización. Vamos a dividir las instalaciones de climatización en tres tipologías. Aquí ya se complica todo más. Aquí es 100% electricidad. Ya sabéis cómo funciona un equipo de aire acondicionado que tiene una unidad exterior, una unidad interior.
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Entonces con un compresor se comprime el gas refrigerante y entonces con un ciclo térmico, con un proceso térmico, pues eso, con electricidad conseguimos aire climatizado, aire frío o aire caliente si son bombas de calor.
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En primer lugar vamos a ver los equipos autónomos. Los equipos autónomos que pueden ser multi-split, que pueden ser solo una unidad exterior y una unidad interior, en el caso más sencillo, como podéis ver en la imagen, los llamamos aire-aire, la unidad exterior hace circular una tubería con gas refrigerante a las unidades interiores.
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Y esto se calcula por fabricante, se calcula por diseño térmico, es un tema muy específico de los frigoristas, la cantidad de refrigerante, etc.
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Colocan los tubos, los tubos de cobre y se hace una distribución. Esto se puede complicar desde una cosa sencilla o ir a un sistema VRV con volúmenes variables donde en vez de ir a dos tubos va a tres tubos y esto ya es frío más complicado.
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Más complicado. Pero a grandes rasgos quiero explicar que este sistema tiene muchas limitaciones. Es decir, tiene las limitaciones de decir, el gas refrigerante circula, está diseñado como esté diseñado. Si todas las máquinas que vemos en las estancias, pared, pared, techo, suelo, estuvieran funcionando y pidiendo aire acondicionado a la vez, la máquina tendría que trabajar al 100%.
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Y si solo están trabajando dos, pues la máquina, los compresores estarán trabajando a medio fuelle y entonces los rendimientos ya no son los mismos, se disparan. Esto es para frigoristas puros.
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Y son instalaciones que permiten poca regulación y poco control. Te permiten el termostato que diga la máquina y la regulación que diga la máquina y aquí poco podemos hacer salvo programarlo e intentar que se ajuste a lo normal.
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Cuando se rompe uno de los componentes, pues tienes que ir al fabricante, comprar el mismo. Estas máquinas tienen una vida útil de unos 15 años, 20 años, los rendimientos ya empiezan a caer, gases refrigerantes, ahora me cambian el gas refrigerante. Bueno, esto es un poco instalaciones complicadas porque al final son soluciones más económicas, pero que a la larga te salen más caras.
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¿Cuál es la otra
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variante? Es que hay una unidad
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interior y que mediante el gas refrigerante se
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caliente a una unidad interior que es por conductos y luego
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se distribuye el aire por conductos, esto es típico
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en las viviendas que tienen
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aire centralizado por conductos, tienen una máquina
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en el aseo, en el techo del aseo tenemos
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la unidad interior de conductos y luego tenemos unos conductos
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distribuidos por el pasillo y tal
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Pues sí, es un tipo de instalación aire-aire sencillo, pero que si la tenemos instalada en un sitio grande nos va a complicar muchísimo.
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El otro sistema centralizado muy habitual es cuando tenemos unidades de tratamiento de aire. Tenemos en rojo un equipo que tiene un sistema concentrado que produce agua fría o agua caliente en las tuberías roja y azul que podéis ver ahí.
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Este equipo ya no transmite fluido refrigerante. Es una unidad compacta que produce agua a dos tubos o a cuatro tubos, agua caliente o agua fría. Y este agua se hace circular. Igual que las calderas producen agua caliente, estas unidades de refrigerador, de refrigeración, producen agua de climatización.
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¿Y qué hacemos con ese agua de climatización? Pues lo repartimos para el edificio en unidades de tratamiento de aire. Una unidad de tratamiento de aire o una UTA es una máquina que tiene ventiladores y radiadores.
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Tiene una batería de intercambio que llamamos, o sea, batería de intercambio de aire-agua, que es un radiador como si fuera un radiador de coche, que ahí por ahí hacemos pasar el agua fría, el agua fría entra a 7 grados y sale, porque ha perdido ya el fresquito, sale a 13 grados, por ejemplo,
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Y al hacer cruzar el aire, pues el aire que queremos climatizar de una estancia pues entra a 28 grados, pues imaginar que acabamos de arrancar el equipo y haces pasar el aire a 28 grados y sale ya fresquito pues a 21 o a 20 grados, ¿vale?
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estas unidades de tratamiento de aire también lo que nos permiten es mezclar aire de la calle meter
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aire de la calle aire nuevo renovado y expulsar aire por lo que veis ahí aire expulsado aire
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recirculado en el sistema anterior autónomo equipos autónomos como podéis ver aquí en ningún
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caso el aire se recircula, es decir, en este tipo de instalaciones o abres las ventanas o no hay
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posibilidad de que entre aire de la calle. ¿Por qué? Porque estas unidades terminales interiores
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que son la unidad interior de la bomba de calor o del multi-split o del VRV, lo que hacen es recircular
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el aire de la estancia, igual que la de conductos. Si tú no abres las ventanas, el mismo aire que
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entra acaba por el retorno acaba siendo expulsado pensar en la habitación de un
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hotel la habitación del hotel tenemos una normalmente cuando entras encima de
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la entradita tienes una rejilla que es por donde se impulsa el aire de la
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habitación y vuelve por otra parte de la rejilla vuelve a la misma unidad y ya
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está hay renovación de aire pues en las instalaciones antiguas de la habitación
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de hoteles antiguas no abren la ventana o aquello no hay manera de cambiar el
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aire en las instalaciones nuevas aire agua aire pues tienes una unidad que produce agua fría o
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agua caliente y una unidad de tratamiento de aire que éste puede dar aire de la calle aire
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de recircular el propio aire de la habitación qué pasa que el rite el reglamento de instalaciones
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térmicas en edificio, exige que las estancias donde van a haber personas tengan una recirculación
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de aire, una renovación del aire con un filtro de tratamiento de aire. Exige que un 30% o
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un 40% del aire que vamos a, de la estancia, sea expulsado al exterior y sea introducido
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nuevamente a la estancia para que para acoger oxígeno porque resulta que los humanos al
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respirar producimos dióxido de carbono y no es respirable entonces necesitamos respirar
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sobre todo en ambientes de oficinas ambientes que se cargan mucho etcétera pero bueno eso está en el
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reglamento de riten que ocurre pues que estos sistemas tal como lo estamos viendo la imagen
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si nosotros nos dedicamos a calentar el a meter aire de pensar en verano en una zona soleada vale
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el aire del exterior lo tenemos a 30 grados si metemos todo el aire de la calle porque hay una
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pandemia de coronavirus y te dice en los procedimientos sanitarios de la generalidad
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o de la Comunidad de Madrid, que el 100% del aire tiene que ser renovado, y esto es así, esto es lo que ha ocurrido ahora,
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las empresas tienen que cerrar la recirculación y el 100% del aire que se introduzca, se introduce en la calle a 30 grados
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o a 0 grados en invierno, ese aire pasa por la batería de frío y coge el aire fresquito del agua refrigerante que utilizamos
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y se mete en el edificio y todo el aire que tú extraes lo expulsas tranquilamente al exterior.
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Ojo, eso supone un gasto energético brutal para las empresas y para los edificios, pero es lo que dice el protocolo ahora mismo.
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Todo el aire que entra se expulsa y marchando. Esto es un problema de energía que se puede resolver y que ahora veremos.
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El sistema mixto, pues hay sistemas en los que tenemos una unidad de tratamiento de aire, una climatizadora que se encarga de meter aire renovado del exterior,
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pero no se mete a pelo, no se mete a la temperatura exterior, sino que se hace un tratamiento de ese aire, mientras que otras unidades se encargan de simplemente recircular el aire de dentro.
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De esta manera podemos garantizar las renovaciones de aire con un aire primario que llamamos, mientras que las unidades de cada despacho o en cada habitación se encargan de darte,
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Pues eso, si hay presencia de personas, se activan y si no, pues no se activan, etc. Esto es el sistema más moderno, hay otras cosas por ahí dando vueltas, pero esto es un sistema más habitual y más moderno en cualquier edificio.
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Una unidad generadora de agua fría o de agua caliente, que tenemos aquí la unidad generadora, eso que veis con el ventilador, el compresor, la válvula de expansión, que produce agua fría en verano o agua caliente en invierno.
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Y dos maneras de meter aire, de climatizar el aire de las estancias. Una fórmula que es la unidad de tratamiento de aire que estaría encima de las estancias y que luego transmite aire por conductos y la otra metodología, los casetes o fancoys de pared o lo que sea, las otras unidades que simplemente recirculan.
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De esta manera, metemos aire y renovamos el aire y calefactamos con mucho más capacidad o sensores.
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¿Por dónde renuevo este?
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este uno de los fallos que tiene es que no tiene el dibujo el dibujo no tiene el retorno es este
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esto si pones esto estaría sacando el aire por la puerta del edificio o estar porque el aire tú no
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puedes meter aire y esperar que se quede ahí los edificios si tú estás impulsando aire aire que
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estás climatizando, por algún sitio va a salir. Entonces, por donde normalmente tenemos un agujero
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de salida son los aseos, porque los aseos pues tienen la evacuación de shunts, evacuación de
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los sanitarios y por lo tanto por ahí se nos va a ir el frío. Y también tenemos siempre una
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puerta de entrada al edificio y muchas veces tenemos campanas extractoras de cocina o campanas
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de ventilación de algún tipo el caso es que lo que no aparece ni en este dibujo ni en este es
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el elemento recuperador de energía que es un recuperador entálpico o un recuperador
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sensible de energía en estas dos chimeneas que veis por arriba que esta es una utah que sí que
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está bien definida en esas dos chimeneas entre medias podrían instalarse un recuperador de aire
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que hace que una parte de la energía de el aire caliente imaginar que éste está en modo en modo
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invierno la estancia está caliente y el exterior está frío el aire naranja que expulsamos al
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exterior que tiene temperatura que tiene energía lo cruzamos con él lo cruzamos sin mezclarlo con
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un recuperador de calor y el aire que estamos metiendo de la calle a 5 grados ya se nos aumenta
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un poco de temperatura. En eso consiste un recuperador de aire en que tú sacas el aire
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de la estancia y puedes conservar algo de energía para el aire que entra, pero nunca cruzando porque
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estamos expulsando aire viciado que tiene CO2 para meter aire limpio con un aire con una renovación
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que tiene un aire de la calle perfectamente respirable.
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Y efectivamente, este esquema del IDAE,
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que está en la guía de refrigeración, de climatización del IDAE,
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pues este dibujo le falta esa parte que es la recirculación,
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pero siempre saldrá, entonces sería un fallo.
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En este pequeño dibujo de realidad tenéis
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una unidad que produce agua fría, que es el aire-agua,
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que son así, es una carrier pequeñita de 25 kilovatios seguramente que te produce dos tuberías que es la impulsión y el retorno del agua fría o del agua caliente, si está funcionando en invierno o en verano, mientras que la unidad aire-aire del fondo es el típico ejemplo de una unidad multi-split para una zona que va con refrigerante y que no va con bomba.
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Os digo para que podáis visualizar un poco lo que veíamos en estos esquemas. En este esquema en rojo estaría la equivalente a aire-agua y en este caso la equivalente con los dos ventiladores. Lo digo porque tengo esta foto y creo que visualmente ayuda a entender los dos sistemas.
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Dentro del mismo hospital tienen, es que este hospital se ha hecho a trozos, pues una parte se ha hecho con sistemas así centralizados de aire-agua y otra parte se ha hecho con multi-split, porque es lo que pasa cuando no diseñas bien el edificio.
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Todo el edificio este, este es el de Badalona, está para tirarlo a la basura y volver a hacer todas las instalaciones nuevas. Ahora mismo es muy deficitario.
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Y el tercer caso que tenemos es la aerotermia. La aerotermia es un sistema eléctrico que no solo te produce agua fría de calefacción y agua caliente de calefacción y agua fría de refrigeración, sino que además te aporta el agua caliente para la caldera.
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Todo en uno, en una sola unidad exterior y con unos rendimientos muy buenos. Y se está llevando el gato al agua. Es decir, esta tecnología que en el fondo simplifica, aunque no lo parezca por el esquema, pero que la realidad es que simplifica las instalaciones, supone una mejora de eficiencia energética sobre las tecnologías anteriores.
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y por lo tanto, al final, supone un ahorro energético y se considera que es mucho más eficiente.
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Lo explico y luego lo comento y luego reflexionamos.
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En el modo invierno, estamos en invierno, la temperatura en la calle son aproximadamente 5 grados,
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por poner un ejemplo, por entenderlo, y entonces tenemos una tubería,
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O sea, tenemos una producción de calor, de agua caliente, que va a la caldera y va a los radiadores. O sea, va a un intercambiador de un depósito de agua caliente, y esto estaríamos hablando de una vivienda, un edificio pequeño, y que produce agua hasta 50 grados, más o menos.
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Aquí hay mucho que discutir, pero las características de fabricante podríamos verlo. Y nos permite también calefactar la estancia mediante otra tubería a 40 grados, más o menos, pues eso, radiadores, fan coil, suelo radiante, para mantener una temperatura en el interior de 23 grados.
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Más o menos. Aquí habría que tener una caldera o un radiador a lo mejor de apoyo para el choque térmico y temas técnicos, pero no quiero entrar en todo. El sistema es complicado, el sistema no es tan sencillo, aunque luego las cuatro conexiones que tiene parezcan sencillas.
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Ahora comentamos los problemas que tiene esta tecnología. ¿Qué ocurre? Que cuando llega el verano, la unidad condensadora, la bomba de calor modificada o modernizada, nos da agua fría o produce fluido frío para los fancoys y para refrigerar las estancias.
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Pero de la misma máquina, el elemento a la salida de ese aire calentorro, esa energía que tiene que disipar, en lugar de enviarlo al exterior y tener en mente los que no sois expertos en frigoría, que si te acercas a una unidad exterior de aire acondicionado en verano, te pega un chorro de aire caliente que te deja seco, pues esta tecnología aerotermia lo que tiene es que en verano tiene la capacidad de,
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captar esa energía y mandártela al agua caliente entonces eso hace que la eficiencia se dispare
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en verano tendríamos 30 grados en el exterior y además en vez de tirar ese calor al exterior
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por lo mete para agua caliente sanitaria esto es más complejo porque tiene electrónica tiene
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la capacidad de modular etcétera etcétera pero pero bueno que a grandes rasgos el sistema es
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más eficiente que la bomba de calor tradicional esto no es nuevo ahora se vende mucho porque la
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tecnología es asequible pero esto ya está inventado desde hace mucho tiempo que tiene de especial este
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sistema pues que tiene un acoplado un recuperador de energía un recuperador de calor en el proceso
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de refrigeración que esto no es ni nuevo ni muchísimo menos esto tiene aquí esto estaría
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inventado de hace muchos años pero ahora ya viene integrado se le ha puesto un nombre chulo como
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aerotermia que es atractivo y parece que sea una cosa nueva y tiene muy buena salida
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el problema parece que es fácil porque soluciona la instalación soluciona varios problemas de una
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sola unidad pero problemas que técnicamente tiene mantenimiento tiene piezas que se rompen tiene
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una vida útil es un sistema más complejo porque tiene electrónica tiene distintos componentes y
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esto hace que sea más complejo que una caldera que la caldera de agua caliente pues es lo más
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sencillo del mundo las calderas eléctricas sencillísimas y las calderas de gas pues al
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final es una caldera que tiene pues esos cuatro o cinco componentes críticos pero que son muy
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Una caldera es muy fiable. En cambio, la aerotermia tiene soldaduras de cobre, tiene muchos tubos, tiene gas refrigerante que puede sufrir pérdidas. Si hace mucha temperatura en el exterior, como una ola de estas en las que llegamos a 43 grados, puede sufrir pérdidas de gas refrigerante.
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Si hace mucho frío, los rendimientos ya no son buenos, etcétera, etcétera. Es muy difícil para esta máquina en modo invierno, cuando está funcionando en invierno, producir agua a 50 grados. Es difícil porque es un reto para los refrigerantes.
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Si la temperatura en el exterior son 15 grados, temperatura licantina a la que yo estoy acostumbrado, pues funcionan muy bien en invierno, pero si estamos en Madrid en una ola de frío, funcionar funcionan, pero no te alcanzan los rendimientos que te alcanzan, ya cae en picado el rendimiento.
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Tiene sus ventajas y tiene sus inconvenientes, pero la madre de todas las ventajas que tiene este sistema es que está declarado en el código técnico que te exime, te evita poner paneles solares de calor, energía solar térmica.
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¿Vale? Instalando un sistema de aerotermia en un edificio nuevo que tenga que pasar el nuevo reglamento de instalaciones térmicas, no tienes que instalar solar térmica. Y la solar térmica, pues si te la evitas, te evitas mucho más mantenimiento, mucho más coste de instalaciones, mucho más de todo.
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Por lo tanto, como una especie de quita obligaciones, se está extendiendo mucho. El sistema es mucho más complejo que lo que he contado, pero a grandes rasgos esos serían los puntos fuentes que tiene.
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A partir de aquí pasamos a los sistemas de regulación y control o mejoras energéticas que vamos a ver.
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Solo cuando sean edificios centralizados, grandes como hoteles, residencias, hospitales, centros comerciales, un gran supermercado, una gran zona de superficie, etc., encontraremos un sistema SCADA, un sistema que integre la caldera, las enfriadoras, las bombas,
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Los depósitos de agua caliente sanitaria, los paneles solares de agua caliente, etc. Estos sistemas de regulación y control tienen un coste bastante elevado. Mantener sondas, mantener... Es lo que hace posible funcionar un sistema complicado, pero también lleva un coste asociado. Pero gracias a estos sistemas se permite.
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En este país, que somos un poco desastre con todos estos cachivaches, pues es muy habitual entrar en un hotel, tener un sistema de gestión y encontrarlo apagado directamente, en modo manual. Todo funciona en modo manual porque es lo que el técnico entiende y ya está. Y esto es triste y es bastante habitual.
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Cuando un sistema de control, la persona que lo tiene que hacer servir, gestionar, lo conoce y lo controla y sabe mantener, pues esa sonda que se rompe o ese apagado general que se ha producido y hay que reconfigurar o ese cambio de hora cuando llega el cambio de primavera y tiene que hacer un cambio de cierre de cosas, de programa que tiene que hacer algún cambio de hora o lo que sea,
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pues garantiza un funcionamiento óptimo de la instalación, tal como fuera diseñada.
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Incluso se pueden aportar mejoras.
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- Autor/es:
- ADRIÁN GÓMEZ ORTIZ
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- Blas C.
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- 10 de febrero de 2021 - 10:58
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- IES ANTONIO MACHADO
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