El equilibrado hidráulico garantiza la distribución óptima del caudal en un sistema de calefacción o refrigeración, lo que significa que se dispone de la cantidad correcta de agua en el lugar y el momento adecuados.

Es una de las medidas más importantes para optimizar los sistemas de climatización. Aunque los expertos conocen esta medida, a veces, es difícil establecer una distinción clara entre sus variantes; equilibrado estático, dinámico y térmico.

El fenómeno del equilibrado hidráulico de un circuito se debe a que la pérdida de carga es proporcional a la longitud de la tubería, por lo que en los terminales situados a más distancia tendrán una mayor pérdida de carga, y en los más cercanos una pérdida menor.

El caudal tiende a circular por el circuito de menor pérdida, como consecuencia, los terminales más cercanos tendrán un caudal excesivo, y los más alejados un caudal insuficiente. El circuito estará entonces desequilibrado.

Para conseguir el equilibrado de un circuito se pueden utilizar principalmente dos métodos:

• Equilibrado estático, mediante válvulas de equilibrado estático
• Equilibrado dinámico, mediante válvulas de equilibrado dinámico

Una válvula estática se puede definir como una válvula cuyo valor de ajuste (valor Kv) no será modificado por los cambios en el circuito. Ya sea por el aumento del caudal de la bomba o porqué las válvulas termostáticas de una parte del edificio se cierren, el valor de ajuste no cambia.

Por otro lado, una válvula dinámica se puede definir como una válvula cuyo valor Kv es compensado por un sistema automático, ajustando las pérdidas de carga, para mantener el ajuste constante (caudal, presión diferencial o temperatura) y auto adaptarse a las modificaciones del circuito. Por esta razón, la puesta en marcha es mucho más simple y rápida, y permite una instalación más flexible.

Equilibrado estático

La válvula estática se recomienda principalmente para instalaciones de calefacción, bitubo y monotubo y con bombas de caudal constante.

Este método de equilibrar las instalaciones requiere un esfuerzo y una inversión de tiempo considerable, ya que además de hacer un ajuste previo en cada una de las válvulas, posteriormente se requiere un proceso iterativo de reajuste que normalmente se tiene que repetir varias veces.

Normalmente los fabricantes de válvulas de equilibrado proporcionan equipos de medición electrónica que permiten medir el caudal a través de sus válvulas. En el caso de equilibrado estático, el ajuste se consigue midiendo la pérdida de presión (Δp) a través de las tomas de presión de la válvula y calculando el caudal de acuerdo con el valor kv de la posición de la válvula. En estas válvulas, el caudal nominal no se alcanza hasta que la presión diferencial en la válvula alcanza el valor nominal Δp.

Al modificar las pérdidas de carga de las válvulas, se modifica la presión de los diferentes ramales del circuito. Para una correcta regulación se pierde mucho tiempo. Si en algún momento de la vida de la instalación se modifica una válvula, toda la regulación inicial se pierde.

Equilibrado dinámico

Las válvulas dinámicas se dividen en dos principales familias; válvulas de control independiente de la presión (PICV) y válvulas de control de la presión diferencial (DPCV).

Si se emplean bombas con variador de frecuencia, se puede reducir la velocidad de la bomba en la puesta en marcha, hasta que la presión diferencial en la válvula más desfavorable sea superior que la presión mínima requerida por la válvula para que comience a trabajar.

A cualquier otra válvula de la instalación, le llegará una presión mínima diferencial mayor y, por tanto, se mantendrá el caudal de proyecto. En ese momento, la instalación ya estaría equilibrada, obteniendo el grado de confort deseado con un coste energético de bombeo optimizado.

Para una correcta regulación, con este tipo de válvulas se recortan considerablemente los tiempos de puesta en marcha. Si en algún momento de la vida de la instalación se modifica, amplia o renueva, la instalación se auto-regulará manteniendo los valores preasignados.

Principales características de las válvulas de equilibrado dinámico:

• Medición directa del flujo
• Equilibrado automático
• Una puesta en marcha simple
• Perfecto control del flujo
• Fácil selección de las válvulas
• Instalación flexible
• Se puede montar un actuador

Las válvulas de equilibrado dinámico se pueden ajustar previamente de acuerdo a los caudales de proyecto y de forma automática se ajusta el valor kv necesario, en función de las variaciones de presión diferencial en la instalación.

Hasta ahora los diseños de sistemas eficientes se han realizado con la combinación de diferentes válvulas, válvulas reguladoras de presión diferencial con válvulas de control. Actualmente, los ingenieros están sustituyendo sistemas de caudal constante, por sistemas de caudal variable y bombas con variador de velocidad, diseños energéticamente más eficientes.

Las válvulas de control de tres vías, se sustituyen por válvulas de dos vías. Las válvulas de control independientes de la presión incluyen las funciones de una válvula de control de dos vías, una válvula de equilibrado dinámico y una válvula reguladora de presión diferencial, todo integrado en una misma válvula. Las válvulas PICV se adaptan particularmente bien en cualquier circuito donde se necesite un caudal constante; fan-coils y unidades de tratamiento de aire (UTA) u otro tipo de unidades terminales.

Estas válvulas se pueden motorizar por distintos tipos de actuación (on/off o 0-10 Vcc). Los actuadores en las válvulas de los terminales están controlados por BMS o por termostatos. Los actuadores incorporan un indicador de posición, para identificar fácilmente el funcionamiento de la válvula.

El equilibrado dinámico es una opción más eficiente energéticamente que el equilibrado estático. Con un equilibrado dinámico, también se evitan los ruidos provocados por el caudal, ocasionados en algunos casos con el equilibrado estático.