Recuperadors de calor: com renovar l’aire sense renunciar a l’eficiència energètica
L’aire interior necessita renovar-se. L’energia que hem utilitzat per climatitzar-lo, no necessàriament. Descobreix com la ventilació de doble flux amb recuperació de calor combina qualitat de l’aire, confort i un consum més eficient.
Esquema conceptual de doble flux: dos circuits, transferència d’energia.
Edificis més estancs. Aire interior que igualment s’ha de renovar.
Els aïllaments i l’estanquitat de les construccions modernes permeten limitar les pèrdues de calor i de fred. Però un edifici eficient no es pot convertir en un espai sense renovació d’aire: les persones i les activitats diàries generen humitat, olors, CO₂ i altres contaminants.
Obrir finestres o introduir aire exterior directament pot incrementar les necessitats de calefacció i refrigeració. Els recuperadors de calor resolen una part d’aquest conflicte: aprofiten l’energia de l’aire que s’expulsa per temperar l’aire que entra, sense haver de recircular necessàriament l’aire viciat.
La clau és projectar conjuntament el cabal de ventilació, la recuperació energètica, la filtració i el control; no instal·lar l’equip de forma aïllada.
Què és un recuperador de calor i què recupera realment?
És una peça d’un sistema de ventilació que transfereix energia entre l’aire que surt i l’aire que entra. No crea energia ni transforma automàticament l’aire exterior en aire condicionat.
Un intercanvi energètic entre dos fluxos
En una instal·lació de ventilació mecànica de doble flux, un ventilador impulsa aire exterior renovat cap als locals i un altre n’extreu l’aire utilitzat. A l’interior del recuperador, tots dos recorreguts passen per un intercanviador que facilita el pas de calor d’un circuit a l’altre.
En els intercanviadors de plaques habituals, els fluxos es mantenen físicament separats. En altres tecnologies, com les rodes rotatives o determinats equips entàlpics, també hi pot haver transferència d’humitat o una certa transferència residual entre fluxos segons la construcció i les condicions de funcionament.
La recuperació sensible afecta principalment la temperatura. Alguns equips de recuperació energètica també poden transferir part de l’energia associada a la humitat (recuperació latent).
Com funciona la ventilació de doble flux amb recuperació de calor?
L’equip combina entrada i extracció, filtració, ventiladors i un intercanviador. Aquest esquema SVG mostra el principi de funcionament sense dependre d’un model comercial concret.
Quatre connexions d’aire. Una transferència d’energia.
L’aire exterior es capta i es filtra abans de ser impulsat cap als espais ocupats. Simultàniament, el sistema extreu l’aire interior i l’expulsa després de fer-lo passar pel recuperador.
En els intercanviadors de plaques, la calor travessa les parets del bescanviador; els dos corrents d’aire no s’han de barrejar. El circuit de conductes i les preses exterior han d’estar adequadament disposats per evitar curtcircuits d’aire i contaminació creuada.
Aire exterior
Entrada d’aire nou des d’un punt adequat i, quan correspongui, filtració de partícules.
Recuperació
Transferència tèrmica entre l’aire d’aportació i el d’extracció, sense confondre energia i cabal.
Aire renovat
Distribució als locals mitjançant ventiladors, conductes, boques i elements de regulació.
Aire viciat
Extracció dels espais corresponents i conducció a l’exterior segons el disseny del sistema.
Què passa a l’hivern i a l’estiu? El mateix sistema, dos efectes diferents
La recuperació no serveix només per preescalfar l’aire fred. També pot limitar la calor que introdueix la ventilació quan a l’exterior hi fa més calor que a l’interior.
L’aire expulsat cedeix calor a l’aire fred que entra
Si a dins s’han assolit 21 °C i a fora hi ha 5 °C, el recuperador pot transferir una part d’aquesta energia a l’aire exterior abans d’impulsar-lo. Així, la calefacció ha d’aportar menys calor per condicionar l’aire de ventilació.
* Exemple didàctic amb 21 °C interiors i una eficàcia sensible hipotètica del 75 %, cabals equilibrats i sense considerar altres pèrdues.
L’aire interior més fresc redueix l’escalfament de l’aire que entra
Si l’ambient interior és a 24 °C i l’aire exterior arriba a 32 °C, la recuperació pot temperar l’aire d’aportació abans de la refrigeració. El resultat depèn de les condicions reals, de l’equip i de la humitat.
* Exemple didàctic amb 24 °C interiors, recuperació sensible hipotètica del 75 %, cabals equilibrats i sense considerar altres pèrdues.
Cinc avantatges dels recuperadors de calor en un edifici ben projectat
El benefici és més ampli que la recuperació de temperatura: un sistema ben dimensionat pot millorar la qualitat de l’aire i facilitar una gestió més fina de la ventilació.
Menys demanda tèrmica
La transferència de calor redueix la càrrega de calefacció o refrigeració provocada per l’entrada d’aire exterior. L’estalvi total dependrà del clima, les hores d’ús, els cabals i els ventiladors.
Qualitat de l’aire interior
Facilita la renovació i la dilució dels contaminants produïts pels ocupants i les activitats. La filtració pot ajudar a retenir partícules, però s’ha de seleccionar i mantenir correctament.
Més confort tèrmic
En condicions favorables, l’aire d’aportació arriba més a prop de la temperatura interior i disminueix la sensació de corrent fred o calent associada a la ventilació.
Cabals i horaris sota control
Permet combinar ventilació amb programació, sondes de CO₂, presència o altres variables quan l’equip ho admet i el projecte assegura els cabals mínims exigibles.
Un projecte més coherent
Pot integrar-se amb sistemes de climatització, automatització i manteniment dins d’una estratègia energètica global adaptada a l’edifici i al seu ús.
Opcions de recuperació diverses
Hi ha solucions de plaques a contracorrent, altres disposicions i recuperadors entàlpics. La selecció tecnològica és rellevant, especialment quan la humitat també condiciona el projecte.
On s’instal·len els recuperadors de calor?
No són una solució exclusiva de grans instal·lacions. La recuperació energètica es pot incorporar a edificis amb necessitats molt diferents, sempre que es defineixin correctament els cabals i la distribució.
Habitatges
Ventilació controlada amb distribució a zones seques i extracció en espais humits, segons projecte.
Oficines
Renovació de l’aire amb horaris, ocupació variable i exigències acústiques.
Comerços
Solucions per a espais oberts al públic i cabals lligats a l’activitat real.
Centres educatius
Ventilació que tingui en compte l’ocupació i la qualitat de l’aire en aules i espais comuns.
Hotels i allotjaments
Zones de diferents usos, ocupació variable i necessitats de confort.
Edificis terciaris
Instal·lacions amb climatització, automatització i necessitats de recuperació energètica.
Com escollir un recuperador de calor: els criteris que ha de revisar l’instal·lador
El cabal nominal no és suficient per valorar si l’equip funcionarà bé un cop connectat als conductes. La selecció s’ha de fer per al punt de treball real i per a les condicions específiques del projecte.
Cabal d’aire necessari
Determinar cabals d’aportació i extracció segons ús, ocupació i normativa aplicable.
Pressió disponible i pèrdues de càrrega
Revisar conductes, boques, reixetes, filtres i corbes de ventilador al punt de funcionament.
Rendiment real de recuperació
Comparar condicions d’assaig, cabals, eficiència sensible o entàlpica i dades certificades del fabricant.
Consum elèctric i acústica
Valorar potència específica, regulació dels ventiladors, soroll de l’equip i transmissió per la xarxa.
Filtres i qualitat de l’aire
Ajustar el grau de filtració a les condicions exteriors i considerar la pèrdua de càrrega al final de vida útil.
Condensats, antigel i bypass
Preveure drenatge, protecció contra gel quan calgui i un control estacional adequat.
Espai de muntatge i manteniment
Assegurar accessibilitat per canviar filtres, netejar components, revisar sondes i verificar cabals.
Quanta energia es pot recuperar? Entendre el rendiment sense confondre'l amb l’estalvi real
Un rendiment de recuperació tèrmica elevat no vol dir que la factura energètica baixi el mateix percentatge. Primer cal distingir entre l’eficàcia de l’intercanviador i el balanç energètic del sistema complet.
Com interpretar l’eficàcia sensible
Quan els cabals són equilibrats i les condicions són adequades, una manera aproximada d’expressar la temperatura de sortida de l’aire d’aportació és:
On η és l’eficàcia sensible expressada com a decimal. Això és un exemple tèrmic per entendre el concepte, no un càlcul de dimensionament.
El consum real depèn també dels ventiladors, la pèrdua de càrrega dels filtres, la regulació, les infiltracions, la humitat, el clima i les hores d’ús. En algunes condicions, el bypass o la protecció antigel poden modificar el rendiment instantani.
Experimenta amb les temperatures
Mou els controls per veure com canvia la temperatura aproximada de l’aire d’aportació.
Aquests valors són hipotètics, no corresponen a un equip concret ni representen l’estalvi econòmic. Per seleccionar un recuperador, consulta les dades d’assaig i les corbes del fabricant.
CTE DB-HS 3 i RITE: quina normativa s’ha de tenir en compte?
La normativa no es redueix a una xifra universal de renovacions per hora. Les condicions depenen del tipus d’edifici, de l’ús dels locals i del sistema tèrmic que es projecta.
Qualitat de l’aire interior als espais del seu àmbit
El Document Bàsic HS 3 regula les exigències de ventilació a l’interior dels habitatges i altres àmbits que especifica, com els garatges i aparcaments. Per als locals d’altres usos, la mateixa secció remet a les condicions establertes pel RITE.
El sistema ha d’assegurar els cabals de ventilació aplicables, una disposició adequada de les entrades i sortides d’aire i les condicions de disseny, execució i manteniment.
Consultar el DB-HS oficial ↗Recuperació energètica de l’aire d’extracció
El RITE estableix, per als sistemes de climatització inclosos en el seu àmbit, l’obligació de recuperar energia de l’aire expulsat quan el cabal evacuat mecànicament a l’exterior sigui superior a 0,28 m³/s, en els termes de la instrucció tècnica aplicable.
El reglament també remet als requisits europeus d’ecodisseny que siguin aplicables als equips de ventilació. El projecte ha de verificar l’exigència que correspongui a cada instal·lació.
Consultar el text consolidat del RITE ↗Infografia: així s’aprofita l’energia de l’aire que expulsem
Una explicació visual pensada per compartir amb l’equip tècnic, clients o usuaris de la instal·lació. Consulta la infografia completa aquí mateix i descarrega-la en format PNG o PDF.
Una imatge clara per explicar els recuperadors de calor
La infografia mostra els dos recorreguts d’aire, l’intercanviador, la recuperació tèrmica i les diferències entre el funcionament d’hivern i el d’estiu.
És un bon complement per presentar una proposta de ventilació eficient o explicar als usuaris per què cal renovar l’aire fins i tot quan l’edifici està ben aïllat.
Preguntes freqüents sobre recuperadors de calor
Què és exactament un recuperador de calor?
És un equip o component d’un sistema de ventilació que transfereix energia entre l’aire interior extret i l’aire exterior que entra. En els intercanviadors de plaques habituals, aquesta transferència es fa sense barrejar directament els dos fluxos.
Pot substituir la calefacció o l’aire condicionat?
No necessàriament. Redueix la càrrega tèrmica associada a renovar l’aire, però el sistema de climatització pot continuar sent necessari per compensar les altres pèrdues i guanys de calor de l’edifici.
També és útil durant l’estiu?
Sí, quan l’aire interior és més fresc que l’exterior, la recuperació pot temperar l’aire entrant. Si a fora hi fa més fresca i convé aprofitar-la, el bypass —si l’equip en disposa— pot evitar la transferència de calor.
Serveix per eliminar el CO₂ de l’aire interior?
El CO₂ generat pels ocupants es pot diluir aportant prou aire exterior. Aquesta és una funció de la ventilació, no de l’intercanviador tèrmic. Els filtres habituals tampoc no estan dissenyats per eliminar el CO₂ gasós.
Un rendiment del 75 % vol dir un 75 % menys de despesa?
No. És una mesura vinculada a la transferència tèrmica en determinades condicions de funcionament. La despesa real incorpora altres càrregues de l’edifici, l’electricitat dels ventiladors, el clima, les hores d’ús i el manteniment.
És obligatori posar-hi un recuperador de calor?
Depèn de l’àmbit reglamentari i del sistema. La IT 1.2.4.5.2 del RITE estableix recuperació energètica per a determinats sistemes de climatització en què el cabal d’aire expulsat mecànicament a l’exterior supera 0,28 m³/s. Cal verificar les condicions particulars del projecte.
Quin manteniment s’hi ha de fer?
Cal seguir les instruccions del fabricant i el pla de manteniment: revisar i substituir filtres segons l’estat, netejar els components que ho requereixin i comprovar ventiladors, cabals, condensats i accessos de servei. No és adequat fixar una periodicitat universal per a tots els equips.
Com es determina el cabal necessari de ventilació?
A partir de l’ús, l’ocupació i la normativa aplicable, a més de la distribució de locals i de les pèrdues de càrrega de la instal·lació. No és correcte dimensionar un recuperador únicament pel nombre de metres quadrats.