Uponor.Tendencias de regulación y control de sistemas inerciales de climatización

La característica principal de los sistemas inerciales de climatización en cuanto a su control y regulación es la dificultad para controlar la potencia emitida ya que ésta no puede alterarse de forma instantánea.

En este tipo de sistemas, es necesario adaptar el uso de las variables utilizadas en el control de dicha potencia y que son la temperatura de impulsión de agua, la del ambiente interior y la exterior, a las necesidades que en cada momento tienen los recintos.

Por otra parte, el control de la temperatura ambiente y en definitiva de las condiciones de confort, se realiza mediante termostatos de ambiente de acción todo/nada que son los encargados de permitir o impedir la circulación de agua a través del elemento utilizado para climatizar, ya sea el suelo, el techo, las paredes o la propia estructura del edificio.

Cuando las oscilaciones diarias de temperatura son excesivamente grandes, digamos más de 15 °C, es necesario dotar al sistema radiante de la capacidad para anticiparse a las condiciones ambientales tanto exteriores como interiores que se producirán pasadas unas horas.

Los sistemas de regulación se enfrentan por tanto a tres factores:

  • El control de la temperatura del elemento inercial
  • El control de la temperatura ambiente
  • La evolución de las condiciones exteriores en las horas siguientes.

Bajo esta premisa, las nuevas estrategias de control para sistemas inerciales deberán estar dotadas de la capacidad para hacer un control en cascada de la temperatura ambiente y de la velocidad a la que varía la temperatura del elemento radiante, todo ello actuando sobre la temperatura de impulsión de agua y con factores de corrección basados en la temperatura exterior y, cuando sea posible en la radiación solar. En lo sucesivo haré referencia exclusivamente al suelo radiante pero es igualmente aplicable al techo radiante o a las estructuras activadas térmicamente.

Debe destacarse un concepto de los utilizados en el párrafo anterior: la velocidad a la que varía la temperatura del elemento radiante. Esa magnitud es la que nos proporciona el valor de la inercia del elemento radiante y tendrá una enorme influencia a la hora de fijar los parámetros del bucle PID de control.

Dado que con esta estrategia se consigue controlar con gran precisión la temperatura del pavimento, la compensación por temperatura exterior deberá hacerse en base a la temperatura de dicho pavimento, es decir, la curva de funcionamiento del sistema radiante deberá fijar una consigna para la temperatura del suelo en función de la temperatura exterior. Hasta ahora, la variable que se compensaba en función de la temperatura exterior era la temperatura de impulsión de agua.

La temperatura óptima del pavimento variará de un edificio a otro y dentro de un mismo edificio podría variar de un recinto a otro simplemente por la orientación, los tipos de cerramientos, los usos, etc. Un estudio del comportamiento termodinámico del edificio ayudará a elegir los valores más adecuados tanto desde el punto de vista de eficiencia energética como de confort.

Normalmente por motivos económicos no se justifica el control de la temperatura del pavimento de todos los recintos. En el ámbito residencial, bastaría con utilizar la temperatura del pavimento del salón durante el día y del dormitorio principal durante la noche, para ajustar a esas variables el funcionamiento del sistema inercial.

Paralelamente al control antes descrito, también se realiza una regulación de la temperatura ambiente mediante los termostatos correspondientes situados en cada recinto. El control del elemento inercial lo que va a fijar es la temperatura de impulsión de agua a su valor óptimo.

Las centralitas de regulación actuales disponen prácticamente todas de entorno web, lo cual las convierte en una herramienta indispensable para optimizar el funcionamiento del sistema inercial. Esto es así porque permite la descarga desde páginas web, como por ejemplo la de la agencia española de meteorología (www.aemet.es), de la predicción meteorológica para las próximas horas con una gran precisión. Con la información obtenida, se puede reajustar el valor de consigna para la temperatura del pavimento de forma que el sistema pueda anticiparse a las condiciones exteriores que se darán pasadas unas horas, garantizándose tanto el confort como el ahorro energético. El primero porque en cada momento el elemento radiante va a encontrarse a la temperatura óptima y el segundo porque el sistema nunca va a consumir más energía de la que necesita ni funcionar más tiempo del necesario.

Otra variable que puede servir para compensar la curva del sistema radiante, además de la temperatura exterior, es la radiación solar. La ganancia debida a dicha radiación debe utilizarse para corregir la temperatura óptima del suelo. Al igual que se ha mencionado anteriormente, esa corrección deberá irse ajustando en función de cómo se comporta el edificio.

La implementación de todo lo descrito en este artículo exige una gran experiencia ya que son muchas las variables que intervienen y muchas las combinaciones posibles entre ellas. De ahí que la puesta en marcha de las instalaciones que disponen de estas estrategias deba realizarse con más de una intervención a fin de ajustar los parámetros necesarios en cada época del año. Para esta tarea es fundamental contar con los registros de las temperaturas implicadas para entender cómo se comporta el edificio.