Eficiencia de la rueda entálpica
Una rueda térmica, también conocida como intercambiador de calor rotativo, o rueda entálpica rotativa aire-aire, rueda de recuperación de energía o rueda de recuperación de calor, es un tipo de intercambiador de calor de recuperación de energía colocado dentro de las corrientes de aire de suministro y de escape de las unidades de tratamiento de aire o de las unidades de techo o en los gases de escape de un proceso industrial, con el fin de recuperar la energía térmica. Otras variantes son las ruedas entálpicas y las ruedas desecantes. Una rueda térmica específica para la refrigeración se denomina a veces rueda de Kioto.
Una rueda térmica consiste en una matriz circular en forma de panal de material absorbente de calor, que gira lentamente dentro de las corrientes de aire de suministro y de escape de un sistema de tratamiento de aire. A medida que la rueda térmica gira, el calor se captura de la corriente de aire de escape en una mitad de la rotación y se libera a la corriente de aire fresco en la otra mitad de la rotación. De este modo, la energía calorífica residual de la corriente de aire de escape se transfiere al material de la matriz y, a continuación, del material de la matriz a la corriente de aire fresco. Esto aumenta la temperatura de la corriente de aire de suministro en una cantidad proporcional al diferencial de temperatura entre las corrientes de aire, o «gradiente térmico» y dependiendo de la eficiencia del dispositivo. El intercambio de calor es más eficaz cuando las corrientes fluyen en direcciones opuestas, ya que esto provoca un gradiente de temperatura favorable en el espesor de la rueda. El principio funciona a la inversa, y la energía de «enfriamiento» puede recuperarse en la corriente de aire de suministro si se desea y el diferencial de temperatura lo permite.
¿Qué hace la rueda de entalpía?
Al reciclar la energía del aire de salida, las ruedas entálpicas reducen la carga de los sistemas de aire acondicionado para proporcionar toda la energía necesaria para conseguir que el aire exterior entrante alcance la temperatura deseada. Esto ahorra valiosos recursos de combustible y, a su vez, reduce los costes energéticos a los que se enfrentan los propietarios y operadores de edificios.
¿Cuál es la diferencia entre la rueda de entalpía y la rueda sensible?
La mayoría de los dispositivos de recuperación de energía sólo transfieren energía térmica (sensible). Una rueda entálpica permite intercambiar tanto la energía térmica (sensible) como la de humedad (latente). … La rueda entálpica, recubierta de un material desecante, gira entre el aire fresco entrante y el aire de salida.
¿Cómo funcionan las ruedas de recuperación de calor?
La rueda de recuperación de calor gira entre las corrientes de aire y transfiere energía entre el aire fresco y el aire de salida. De este modo, preenfría o precalienta el aire fresco, reduciendo así la energía de refrigeración o calefacción.
Rueda de recuperación de energía
Muchos edificios necesitan un intercambio constante de aire limpio del exterior con el aire contaminado que se genera dentro del edificio. Esto se debe a que el mantenimiento de unas determinadas condiciones de aire interior es vital para la salud y el confort de los ocupantes. Sin embargo, esto crea un problema, porque a menudo los requisitos de temperatura y humedad del aire interior son diferentes a los que se encuentran en el exterior. El aire interior debe modificarse para que sea adecuado para entrar en el edificio, lo que puede exigir mucha energía; de hecho, la refrigeración constituye una parte enorme del uso de energía en todo el mundo. Aquí es donde entran en juego las ruedas de recuperación de energía (ERW).
Las ERW son una parte integral de la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado (HVAC). Son una forma de ventiladores de recuperación de energía (ERV), y pueden transferir pasivamente la energía de calor (sensible), la energía de humedad (latente), o ambas, entre el aire de entrada y el de salida de un edificio.
El concepto de un ERW es sencillo. En el punto del sistema de ventilación de un edificio en el que el aire fresco y el aire de salida corren en sentido contrario, pero adyacentes entre sí, se puede colocar un REG en el sistema de ventilación de manera que la mitad de él esté expuesto al aire fresco e incrustado y la otra mitad al aire contaminado e incrustado. Esto permite al REG absorber las propiedades de temperatura y humedad deseadas del aire de salida (que ha sido acondicionado para ser adecuado para el interior del edificio) y transferirlas al aire de entrada. De este modo, el aire de entrada se preacondiciona para acercarse a la temperatura y la humedad deseadas. Este proceso es pasivo y puede reducir significativamente el coste energético y monetario de utilizar nueva energía y humedad para tratar el aire incrustado. En algunas condiciones, las ruedas de recuperación de energía pueden reducir la demanda energética del acondicionamiento del aire incrustado hasta en un 95% (Fischer 1998). Esencialmente, una ERW es un mecanismo para reciclar la energía sensible y latente.
¿Cuáles de las siguientes son las ventajas de utilizar una rueda entálpica?
Ventajas. Estas ruedas son bastante compactas y pueden lograr una alta eficacia de transferencia de calor, Las ruedas térmicas tienen una caída de presión de aire relativamente baja, normalmente de 0,4 a 0,7 pulg.
¿Cómo funciona una rueda giratoria?
Un intercambiador de calor rotativo se basa en el principio de acumulación, funciona cuando la rueda de aluminio giratoria se calienta por el calor del aire interior extraído, este calor se transfiere al aire que se toma del exterior y se filtra, se calienta y luego se suministra a las zonas habitadas alrededor de su casa.
¿Qué es una rueda de refrigeración?
Una rueda térmica, también conocida como intercambiador de calor rotativo, o rueda entálpica rotativa aire-aire, rueda de recuperación de energía o rueda de recuperación de calor, es un tipo de intercambiador de calor de recuperación de energía colocado dentro de las corrientes de aire de suministro y de escape de las unidades de tratamiento de aire o de las unidades de techo o en los gases de escape de una …
Rueda térmica frente a intercambiador de calor de placas
Las ruedas de entalpía están empezando a ser un dispositivo común en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Transfieren el calor y la humedad entre el aire de salida y el de entrada. Su efecto neto es acercar el aire de suministro (entrante) en temperatura y humedad al aire de escape y reducir la carga de los sistemas de calefacción y refrigeración.
Una rueda entálpica bien diseñada recupera entre el 60% y el 80% de la energía que de otro modo se necesitaría para calentar o enfriar el aire fresco. Su instalación en una placa de HVAC permite reducir la inversión inicial y los costes de funcionamiento.
Una rueda entálpica se coloca de forma que el aire de salida y el de entrada pasen por ella en direcciones opuestas a través de conductos separados (véase el diagrama). El aire entrante pasa por la rueda antes de entrar en el resto del sistema de climatización.
Al girar, absorbe el calor y la humedad de la corriente de aire más caliente y pierde calor y humedad hacia la corriente de aire más fría. Por lo general, esto significa que el aire de suministro se calienta y humidifica en invierno y se enfría y deshumidifica en verano.
¿Qué es una rueda desecante?
Una rueda desecante es un tipo común de deshumidificador de sorción que utiliza un desecante sólido. También se conoce como deshumidificador rotativo. El material desecante está recubierto, impregnado o formado en su lugar en la estructura de soporte del rotor.
¿Cuándo debo utilizar las ruedas de recuperación de energía?
Para obtener el mayor ahorro de energía de su rueda energética, debe utilizarla sólo cuando el aire de salida mezclado con el aire exterior entrante sea beneficioso.
¿Qué es la recuperación de entalpía?
Un intercambiador entálpico puede utilizarse en un sistema de ventilación de recuperación para reducir el riesgo de niveles de humedad interior muy bajos en invierno. Mientras que la ventilación con recuperación de calor (HRV) recupera energía en términos de temperatura, la ventilación con recuperación de entalpía (ERV) recupera energía tanto en términos de temperatura como de humedad.
Esquema de la rueda de recuperación de calor
Algunas instalaciones siempre han ventilado grandes cantidades de aire interior. Otras instalaciones pueden haber aumentado recientemente el volumen de aire de ventilación para cumplir con los nuevos códigos de construcción que requieren más aire fresco. Independientemente de la razón, verter el aire interior acondicionado y sustituirlo por aire exterior supone un coste energético, tanto por el movimiento del aire (energía del ventilador) como por la calefacción, refrigeración, humidificación o deshumidificación del aire.
Los intercambiadores de calor aire-aire existen desde hace muchos años. Sólo transfieren calor. Un concepto más reciente, denominado ruedas o intercambiadores de entalpía, permite intercambiar tanto la temperatura como la humedad. Dado que el coste de eliminar la humedad puede representar entre el 30 y el 50% del coste de acondicionamiento del aire, las ruedas de entalpía permiten un ahorro adicional considerable con respecto a los intercambiadores de aire convencionales.
Las ruedas de entalpía no reducen la humedad relativa tanto como es posible con los sistemas desecantes tradicionales. Si el objetivo es un aire muy seco, el sistema desecante tiene ventaja. Si el objetivo es principalmente la recuperación de calor con un pequeño impulso añadido por la eliminación de parte de la humedad, entonces la rueda de entalpía tiene ventaja.