Ventilación con recuperación de calor o intercambiador de aire para viviendas

• Normativa técnica de la ventilación en viviendas
• Tipos de ventilación en las viviendas
• Ventilación mecánica con recuperador de calor
• Cómo funciona la ventilación con recuperador de calor o intercambiador de aire
• Cuáles son las ventajas de la ventilación mecánica con recuperador de calor o intercambiador de aire
• Cuáles con los componentes del sistema de ventilación con recuperación de calor
• -        Conductos de admisión de aire exterior y de expulsión de aire contaminado
• -        El equipo de ventilación con recuperador de calor
• -        Conductos de distribución y bocas de admisión y extracción
• -        Dispositivos de paso
• -        Dispositivo pretratamiento y postratamiento
• -        Filtros en bocas de extracción
• Recomendaciones
• Conclusiones  

Normativa técnica de la ventilación en viviendas

La normativa técnica que regula la ventilación en viviendas es el Documento Básico de Salubridad del Código Técnico de la Edificación (CTE). Exactamente la sección HS3 del documento. Lo que exige la norma es que en las viviendas debe de existir una ventilación que aporte un determinado caudal de aire exterior. Dicho caudal será el suficiente para eliminar contaminantes del aire interior. Fundamentalmente el CO² de nuestra respiración y la humedad, además de otros contaminantes. La humedad se produce por nuestra transpiración y por actividades de higiene, lavado y secado de la ropa. Otros contaminantes pueden provenir de los materiales de construcción, los muebles o los productos de limpieza, entre otros. También el aire exterior contiene contaminantes que pueden entrar en el interior de la vivienda a través de la ventilación.

Por lo tanto, cuando se diseña el sistema de ventilación de vivienda, habrá que calcular el caudal de aire exterior con arreglo a la exigencia normativa. Dicho caudal depende del número y tipo de estancias. En la tabla inferior se puede comprobar los caudales mínimos a considerar en el cálculo.

Además de este caudal el HS3 establece dos tipos de ventilación adicionales. Una para la zona de cocción de las cocinas. En este caso el caudal mínimo será de 50 l/s y será independiente. Por otro lado, contempla la ventilación natural por ventanas como sistema de ventilación complementario. En este sentido, las cocinas, comedores, dormitorios y salas de estar dispondrán de ventanas que comuniquen con el exterior. Pero nunca será el único sistema de ventilación en la vivienda.

Tipos de ventilación en las viviendas

Según el HS3, las viviendas dispondrán de un sistema general de ventilación. Dicho sistema podrá ser híbrido o mecánico. La ventilación natural exclusivamente no es válida en el CTE. La razón consiste en que la ventilación depende de las condiciones exteriores, que no siempre serán las más favorables. Y esta circunstancia se suma, que abrir las ventanas puede ser causa de molestias en el interior de la vivienda. Entre ellas el ruido del exterior, las temperaturas extremas, el exceso de contaminación o la ausencia o exceso de viento.

Según el CTE, la ventilación híbrida es aquella que unas veces es natural y otras veces es mecánica. Es decir, cuando las condiciones de presión y temperatura ambientales son favorables, la renovación del aire se produce como en la ventilación natural. En cambio, si no son favorables, la renovación del aire se produce con extracción mecánica.

Por otro lado, la ventilación mecánica a la que hace referencia el CTE es aquella ventilación en la que la renovación del aire se produce mediante el funcionamiento de equipos electromecánicos instalados para esta función. Puede ser con admisión mecánica, con extracción mecánica o equilibrada.

En ambos casos el funcionamiento es el mismo. Por un lado, el aire exterior se introduce en estancias secas. Es decir, en dormitorios, comedores, salas de estar o similares. Por otro lado, el aire interior contaminado se extrae por las estancias húmedas. Fundamentalmente baños y cocinas. Entre las estancias secas y las húmedas, se disponen aberturas de paso para permitir la circulación del aire de unas hacia otras. De esta manera se produce el barrido en toda la vivienda para la renovación del aire interior. 

Sistema de ventilación mecánica con recuperador de calor

Por regla general, la ventilación en las viviendas construidas con el CTE se resuelve mediante una admisión natural y una extracción mecánica. Se colocan aberturas de admisión generalmente en las carpinterías de las ventanas. Adicionalmente se colocan aberturas de extracción en los baños. Estas aberturas comunican con un conducto que expulsa al aire interior contaminado al exterior mediante un aspirador. Este es un ejemplo de ventilación de simple flujo, en el que sólo se conduce la extracción.

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En cambio, este sistema de ventilación de simple flujo no es admisible en viviendas certificadas con el estándar Passivhaus. En este caso, se opta por la ventilación mecánica de doble flujo. Es decir, se conduce tanto la admisión como la extracción, y ambas se producen mecánicamente con ventiladores. Además, estos sistemas de ventilación incorporan un recuperador de calor o intercambiador de aire. No hay que olvidar que la filosofía del estándar Passivhaus consiste en diseñar edificios de muy alta eficiencia energética. En lo que respecta a viviendas, la certificación garantiza que es posible alcanzar el confort térmico interior mediante el tratamiento del aire necesario para garantizar la calidad del aire interior. Todo ello sin recirculación adicional del aire.

Cómo funciona la ventilación con recuperador de calor o intercambiador de aire

La ventilación con recuperador de calor funciona de la siguiente manera. El aire exterior entra en la vivienda a través del conducto de admisión. Dicho conducto comunica con el recuperador de calor. El aire exterior pasa previamente por un filtro para eliminar contaminantes del exterior. A continuación, pasa por el intercambiador de aire donde se cruza, pero no se mezcla, con el aire de extracción acondicionado que proviene del interior de la vivienda. Gracias a este intercambio, el aire exterior o se calienta o se enfría según la época del año. Una vez ha superado el recuperador de calor, el aire se conduce a cada una de las estancias secas de la vivienda donde se distribuye.

Por otro lado, el aire interior contaminado se extrae de estancias húmedas como baños, aseos, cocinas, lavaderos o almacenes en el interior de la vivienda. El aire que se extrae se conduce hacia el recuperador de calor. Una vez llega al recuperador de calor, se filtra de nuevo para eliminar contaminantes. A continuación, como ya se ha comentado anteriormente, intercambia calor con el aire exterior de admisión. Una vez superado el recuperador de calor, dicho aire es expulsado hacia el exterior.

Con este sistema de ventilación el usuario no tiene que preocuparse de abrir las ventanas para la renovación del aire interior. El sistema funciona constantemente garantizando la calidad del aire interior de su vivienda. Además, existen recuperadores en el mercado que también regulan la humedad. Es decir, recuperan la humedad en ambientes secos o extraen la humedad del aire en ambientes húmedos. 

Cuáles son las ventajas de la ventilación mecánica con recuperador de calor o intercambiador de aire

Una de las principales ventajas consiste en el control de la demanda energética de la vivienda. La ventilación mecánica con intercambiador de aire reduce las pérdidas de calor asociadas a la ventilación. Esto se traduce en una menor demanda de calefacción en invierno. En verano en cambio, ayuda a disipar el exceso de calor que se pueda acumular debido a las cargas internas de la vivienda. Incluso permite la ventilación nocturna si el recuperador de calor incluye un bypass para el verano. Dicho mecanismo se pone en marcha cuando las condiciones ambientales exteriores son favorables. En este caso el aire exterior entra en la vivienda, sin pasar por el recuperador de calor.

Otra ventaja es la garantía de la ausencia de contaminantes en el interior de la vivienda y una mayor durabilidad de los materiales de construcción. Gracias al sistema mecánico, que funciona de manera constante, se garantiza la reducción de los niveles de CO² y de humedad en el interior de la vivienda. No olvidemos que la humedad es causa de patologías en la construcción y en la salud de las personas. Por ejemplo, debido al crecimiento del moho. En el mercado existen recuperadores de calor que incluyen modos de funcionamiento. Cada uno de dichos modos ofrece un nivel de caudal mayor o menor en función de la ocupación de la vivienda. De esta manera, se optimiza el correcto funcionamiento del equipo, así como el consumo energético del mismo.

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Por otro lado, el usuario no depende de la abertura de las ventanas para la renovación del aire de la vivienda, con los inconvenientes que ello supone. Entre ellos el ruido del exterior o la contaminación del aire exterior. Tampoco depende de las condiciones ambientales exteriores que son cambiantes y no siempre son las más favorables. Entre ellas la temperatura, la humedad o la velocidad del viento.

Por todo lo anterior, se puede afirmar que la ventilación mecánica con recuperador de calor ofrece confort al usuario a todos los niveles y también ahorro energético en su vivienda. 

Cuáles con los componentes del sistema de ventilación con recuperación de calor

A continuación, se expone una relación no exhaustiva de los elementos que componen el sistema de ventilación de una vivienda con recuperador de calor o intercambiador de aire. Para ello se ha tomado como referencia los criterios propios del estándar Passivhaus:

Conductos de admisión de aire exterior y de expulsión de aire contaminado

Ambos conductos comunican el recuperador de calor con el exterior. Uno para tomar el aire del exterior y el otro para expulsar el aire hacia el exterior después de intercambiar el calor. Si el recuperador se coloca en el interior de la envolvente térmica, se deben de aislar e incluir barrera de vapor. El diseño óptimo de ambos conductos implica que sean lo más cortos posible.

El equipo de ventilación con recuperador de calor

El equipo de ventilación o tratamiento del aire se compone básicamente de los filtros, los ventiladores y el recuperador de calor. El intercambiador de aire puede ser recuperador de calor sensible, si recupera sólo calor o entálpico, si además recupera humedad. Debe de estar correctamente aislado, ser estanco al aire y se puede instalar en techo o en pared. También contará con un sistema de desagüe de condensados.

En el mercado existen soluciones de recuperadores de calor descentralizados o centralizados. Los primeros pueden ser una solución válida en rehabilitación de edificios ya que se instalan para la renovación de aire por estancia. Es decir, para intervenciones en los que no es viable la instalación de conductos. Los recuperadores de calor centralizados se pueden instalar en viviendas unifamiliares o en edificios de viviendas. Además, también se pueden clasificar en estáticos, de flujos cruzados o en paralelo, y rotativos. Cada tipología garantiza un rendimiento distinto del recuperador.

Para una mayor eficiencia o confort interesa que el recuperador de calor tenga el mayor rendimiento y que no generen demasiado ruido. También se limitará la potencia eléctrica y dispondrá de tres modos de funcionamiento, además de la opción de apagado.

Conductos de distribución y bocas de admisión y extracción

Los conductos de distribución con aire tratado se deben de aislar. Podrán ser de acero o de plástico con capa antiestática, de sección circular, oval o rectangular. También serán resistentes a la abrasión y de superficies internas lisas para facilitar su limpieza. Serán lo más cortos posibles y serán fácilmente accesibles para su inspección y mantenimiento. Los conductos de admisión distribuyen el aire desde la unidad de tratamiento de aire hasta las bocas de admisión. Los conductos de extracción distribuyen el aire desde las bocas de extracción hacia el equipo de ventilación donde se aloja el recuperador de calor. Además, podrán incluir silenciadores para evitar la transmisión de ruidos entre estancias.

Dispositivos de paso

Los dispositivos de paso permiten la circulación del aire desde las estancias secas a las estancias húmedas donde se ubican las bocas de extracción. El aire podrá circular a través de rendijas o por debajo de la hoja de las puertas. Otra alternativa es a través del dintel de las puertas.

Dispositivo pretratamiento y postratamiento

En climas muy fríos, se podrá instalar un dispositivo de pretratamiento del aire, como sistema de protección contra heladas del recuperador de calor. Su función es atemperar el aire exterior que entra por el conducto de admisión hacia el recuperador de calor. Por ejemplo, mediante una resistencia eléctrica o un pozo canadiense. Por otro lado, también se podrá incluir un dispositivo de postratamiento del aire inmediatamente después del recuperador de calor, en el conducto de impulsión. Su función será calentar o enfriar un poco más el aire de impulsión después de haber pasado por el intercambiador de aire.

Filtros en bocas de extracción

Se podrán colocar filtros en las bocas de extracción. Dichos filtros serán necesarios en bocas de extracción de estancias donde se generen más contaminantes. Por ejemplo, en las cocinas.

Recomendaciones

Para terminar, vamos a enumerar algunas de las recomendaciones fundamentarles a tener en cuenta en sistemas de ventilación mecánica con recuperador de calor:

La envolvente térmica de la vivienda debe de ser hermética al aire para garantizar el buen rendimiento del recuperador de calor. La hermeticidad es uno de los pilares del estándar Passivhaus. Esta condición también se extenderá al recuperador. La idea es que la ventilación de la vivienda para la renovación del aire se canalice exclusivamente a través del sistema de ventilación, y no de manera descontrolada a través de infiltraciones o exfiltraciones.

También se debe garantizar el correcto aislamiento térmico de la envolvente y del sistema completo de ventilación con recuperador de calor para optimizar el sistema. El aislamiento tiene que ser continuo al igual que la barrera de hermeticidad.

Diseño compacto y con bajas caídas de presión de todos los componentes del sistema de ventilación. Preferentemente tramos cortos de los conductos.

Se puede instalar campana extractora en cocina con recirculación del aire. En la boca de extracción de la cocina se ubicará un filtro el cual se limpiará periódicamente o se sustituirá. Si la campana fuera con tiro al exterior, se tendrá que compensar el flujo de aire adicional para no crear depresión.

Es imprescindible que el sistema de ventilación esté equilibrado. Es decir, el caudal de aire de impulsión será igual al caudal de aire de extracción. De lo contrario, el sistema no será tan eficiente desde el punto de vista energético.

Se informará al usuario final del funcionamiento del sistema y su mantenimiento. Para ello se le entregará un manual donde consultar dicha información. 

Conclusiones

La calidad del aire interior en las viviendas influye en nuestra salud y también en el consumo energético de nuestra vivienda. Para garantizar la calidad del aire interior es necesario renovar el aire interior contaminado con aporte del aire exterior. Pero abrir las ventanas hemos visto que no siempre es la mejor opción. En el estándar Passivhaus vemos que lo tienen claro. La ventilación natural no es una opción viable porque las condiciones ambientales exteriores no siempre son las más favorables para garantizar el confort interior.

Para garantizar un aire interior de calidad y con una temperatura y humedad confortable es necesario canalizar el aire, filtrarlo y tratarlo. Si además añadimos la componente del ahorro energético, incorporar un recuperador o intercambiador de calor resulta fundamental. Eso sí, siempre que se reúnan otras condiciones: hermeticidad de la envolvente y del sistema, diseño optimizado, correcto aislamiento y recuperador de alta eficiencia energética. Elegir recuperadores de calor o intercambiadores de aire certificados además de acudir a profesionales especializados puede ser una garantía de éxito.

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