Funcionamiento del sistema de aire acondicionado

El funcionamiento de una instalación de un sistema de aire acondicionado tiene como propósito enfriar y deshumidificar el espacio interior de una vivienda o de un edificio público. Para ello se utiliza el ciclo de compresión de vapor que consiste en hacer circular por el interior del sistema un material refrigerante que aumenta notablemente su temperatura cuando es comprimido y se enfría rápidamente cuando hace lo contrario, es decir cuando se expande.

La parte exterior de un sistema de aire acondicionado se llama unidad de condensación y contiene por un lado el compresor que consume la mayor parte de la energía y la bobina de condensación. El equipo mecánico interior, llamado unidad de control del aire, contiene la bobina del evaporador, el soplador del interior y la extensión o válvula reguladora. Los controles y los conductos por donde circula el aire frío completan el sistema.

Sistema de aire acondicionado. Ciclo de compresión del vapor

El ciclo de compresión del vapor se compone de cuatro pasos:

1. El compresor (situado en la unidad exterior) presuriza un refrigerante gaseoso. El refrigerante se calienta durante este proceso.
2. Los ventiladores en la unidad exterior introducen el aire a través del gas presurizado caliente, hasta la bobina de condensación; el gas refrigerante se enfría y se condensa en un líquido.
3. El líquido presurizado se transporta por tubos a la unidad de control de aire. Entra en una válvula reguladora o de expansión, donde se expande y se enfría.
4. El líquido frío circula a través de las bobinas del evaporador. Se filtra el aire enfriado a través de la canalización. El refrigerante, que ahora es un gas, vuelve a la unidad exterior donde se repite el proceso.

Ventilación y calidad del aire interior

Un adecuado acondicionamiento del ambiente interior de una vivienda mediante un sistema de aire acondicionado que refrigere las estancias en verano, tiene que venir acompañado de un sistema de ventilación que garantice las condiciones de salubridad y la calidad del aire interior durante todo el año. Estos sistemas deben renovar el aire contaminado y también reducir los niveles excesivos de humedad. Por tanto se debe evitar la construcción de viviendas ineficientes en las que se filtra el aire y por el contrario promover la instalación de sistemas de ventilación híbrida o mecánica tal y como exige el Código Técnico de la Edificación. DB-HS3.

Esta exigencia se debe a que en los edificios antiguos la ventilación se produce mediante ventilación natural y por filtración de aire. Sin embargo estas filtraciones no son son una fuente controlable de la cantidad de aire renovado. Por ejemplo, la filtración de aire es mayor durante los periodos fríos y con viento, y suele ser bastante baja durante los periodos calurosos.

Con los sistemas de ventilación mecánica se consigue extraer el aire contaminado de los locales húmedos (cocina, baños y aseos) e impulsar un aire nuevo limpio y filtrado en las zonas secas: cuarto de estar y dormitorios. Estos sistemas permiten además diluir los elementos contaminantes que se producen de forma habitual dentro de una vivienda, como puede ser la humedad, el CO2 producido por el metabolismo de las personas al realizar sus actividades, así como otros elementos en suspensión producidos por los materiales de construcción, el mobiliario o los acabados de la vivienda.

A este aspecto hay que añadir las ventajas que supone la instalación de un sistema de ventilación mecánica incorporando ventiladores con recuperación de calor: este sistema permite conservar el calor del ambiente interior en invierno, y refrescarlo en verano. Para ello los intercambiadores térmicos recuperan el 92 % del aire extraído de forma que el aire es introducido en el interior de la vivienda a 19 ºC, cuando el gradiente de temperatura entre el exterior y el interior es de 15 ºC.  En verano se introduce el caudal de aire a 22ºC, cuando en el exterior la temperatura es de 30ºC y la temperatura interior es de 21ºC.