LOGRAR UN AIRE LIMPIO CON MENOR COSTE ENERGÉTICO, OBJETIVO DE UN ESTUDIO DE LA UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Rafa Muñoz

El aire nos rodea por todas partes. Su buen estado es un factor importante para las personas. Manuel Ruiz de Adana y su grupo de trabajo, del Área de Máquinas y Motores Térmicos, del Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de Córdoba, están implicados en el desarrollo de la climatización adecuada y una buena ventilación, con la intención de ahorrar energía en un ambiente saludable.

Actualmente, una de las preocupaciones de la sociedad es conseguir una buena calidad del aire, que afecta a la calidad de vida del ser humano. El equipo de investigación de la Universidad de Córdoba que dirige Manuel Ruiz de Adana tiene claro que la clave es la climatización y la ventilación con la posibilidad del ahorro energético, puesto que los edificios consumen un 40% de la energía total consumida en la UE.

El equipo desarrolla su trabajo de investigación en el ámbito de la reducción del consumo energético en climatización y ventilación. Para el desarrollo de esta actividad el grupo desarrolla en la actualidad un proyecto financiado por el Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Ciencia e Innovación, para el período 2006-20009, que previsiblemente se extenderá hasta 2012. El propósito es lograr un aire limpio con menor coste energético, dado que el sector de la climatización demanda mucha energía, argumenta el profesor de la UCO.

Desde el punto de vista normativo se introducen las exigencias de ventilación de aire en los locales, para mantener una buena calidad de aire interior y un ambiente sano. Sin embargo, el coste energético para tratar ese aire es significativo. Por ejemplo, si se consideran las temperaturas del aire en verano en Córdoba, y la necesidad de enfriar ese aire para acondicionar el interior de los edificios, se obtienen unas necesidades energéticas muy elevadas.

Reducir la demanda de energía

Una de las soluciones para conseguir reducir esta demanda de energía consiste en dotar al edificio de elementos pasivos como las fachadas ventiladas o doble fachada. En estos elementos, el aire circula por convección natural en la doble piel del edificio, calentándose gratuitamente. De esta forma, “la fachada puede considerarse como un gran colector solar integrado en el propio edificio”. Por tanto, Manuel Ruiz de Adana sostiene que el aire calentado puede emplearse para aumentar la temperatura del local en invierno. En verano, el aire caliente se expulsa al exterior, con lo que se obtiene un mejor aislamiento térmico del edificio, y se reduce su demanda energética. El resultado es que el balance energético anual se reduce sustancialmente, se fomenta así el ahorro energético y se disminuye notablemente el impacto ambiental.

Así, la fachada ventilada es una fachada con dos pieles, es decir dos cerramientos. Por ejemplo, uno interior de ladrillo y cemento, etc y otro exterior por ejemplo de piedra o de chapa metálica. Entre los dos cerramientos hay una cámara de aire. En la parte inferior hay una rejilla de entrada de aire, y en la parte alta una rejilla de salida de aire, que puede ir al local o al exterior. Cuando la fachada es calentada por el sol, el aire que hay en su interior se calienta.

Otra de las líneas de trabajo del equipo de investigación consiste en el estudio de los problemas de movimiento de aire dentro de los locales. Una vez que el aire se ha tratado, se pretende que los flujos de aire se aprovechen en el local, en la zona ocupada por las personas, para rentabilizar al máximo el gasto energético que se ha realizado en su tratamiento. Para el estudio de las distintas soluciones de difusión de aire en los locales, el control de los flujos de aire y la calidad de aire que se obtiene, se ha construido un laboratorio de ensayos en el Edificio Da Vinci del Campus de Rabanales.

El Laboratorio de Ventilación y Climatización, LAVEC, permite realizar estudios en esta línea de trabajo. En la actualidad “varias empresas han mostrado su interés por ensayar sus productos, mejorar los productos existentes o encontrar soluciones a problemas de este tipo”. En el laboratorio se están desarrollando distintas tesis doctorales en esta línea de trabajo.

Aire limpio

Asociado con la ventilación y la climatización de los locales, está el problema de la calidad del aire. “Nuestro último trabajo, que desarrollamos desde hace tres años, consiste en analizar la calidad de aire existente en escuelas infantiles o guarderías.” En concreto, el grupo de la UCO ha hecho el seguimiento de la calidad del aire de ocho guarderías del País Vasco, en las que “hemos visto los problemas que la deficiente ventilación ocasiona en la calidad de aire”. A modo de ejemplo, se han encontrado concentraciones de gases como el CO2 de hasta 2000 ppm (partes por millón). Estos valores “están muy por encima de lo permitido por la actual normativa”.

También se han analizado los contaminantes orgánicos, compuestos orgánicos volátiles (VOC’s), así como las partículas PM10 (partículas en suspensión) del aire de dichos locales. Con todo ello, se ha puesto en evidencia los problemas de calidad de aire asociados a una deficiente ventilación y climatización de estos locales. Estos problemas de calidad de aire se traducen en un riesgo para la salud de las personas que ocupan estos locales, advierte el profesor cordobés.

En el trabajo sobre ventilación y calidad de aire participan la Universidad del País Vasco, la Universidad de Sevilla y la de Córdoba, que se encarga de coordinar todo el proyecto y de evaluar la cantidad de aire que se puede aprovechar gratuitamente de la fachada ventilada, así como el potencial de ahorro energético asociado. En resumen, es como situar “una doble piel” en el edificio, con elementos transparentes o no transparentes. Según Manuel Ruiz de Adana, el potencial de ahorro se sitúa en torno a un 20% o un 30% con este sistema. Además, el sistema es industrializable, es decir, la fachada ventilada se fabricará en forma modular, lo que implica una reducción de costes de fabricación, así como un montaje más rápido.

Un avance más en la línea de ahorro energético en el ámbito de la ventilación y climatización consiste en la “ventilación controlada en demanda”. Estos sistemas permiten controlar la instalación mediante un sensor de CO2 que actúa como un termostato de calidad del aire interior”. De esta forma, si la concentración de este gas no aumenta, el equipo de climatización recircula el aire del local. Cuando la concentración de CO2 aumenta, se activa la ventilación de aire exterior. Así, la ventilación sólo funcionará cuando sea estrictamente necesaria. Con ello se consigue un significativo ahorro energético garantizando en todo momento una buena calidad de aire interior.

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El equipo de investigación de Manuel Ruiz de Adana

Más información:

Manuel Ruiz de Adana

Departamento de Máquinas y motores térmicos

Universidad de Córdoba

Tel.: 957 21 22 37

E-mail: manuel.ruiz@uco.es