EJEMPLO DE RECUPERACIÓN TERMODINÁMICA
NUEVO HOSPITAL SANT PAU: RECUPERACIÓN DE CALOR 5MW
(Proyecto y Dirección de Obra de Milián Associats)
Ingeniero consultor de GM2 Consultores Asociados
Desde el año 1990, el ingeniero José Mª Milián ha diseñado proyectos de climatización con sistemas “TODO ELÉCTRICO”, incluyendo edificios cómo oficinas (c/Diagonal nº640, Barcelona), museos (CosmoCaixa y Drassanes, Barcelona) y hospitales (Parc Taulí y Nou Hospital Sant Pau, Sabadell i Barcelona).
EJEMPLO DE RECUPERACIÓN TERMODINÁMICA
NUEVO HOSPITAL SANT PAU: RECUPERACIÓN DE CALOR 5MW
(Proyecto y Dirección de Obra de Milián Associats)
Desde siempre, GM2 Consultores Asociados S.L. se ha dedicado a garantizar la calidad del aire interior en todas las instalaciones diseñadas.
El presente proyecto responde a la necesidad de mantener la calidad del aire en los gimnasios y centros deportivos, con el mínimo consumo posible.
En la mayoría de las instalaciones de los centros deportivos que visitamos anteriormente, los niveles de CO2 eran muy superiores a los deseados. ASHRAE recomienda no pasar de 1.000 ppm de CO2 i el RITE 2007 recomienda un máximo de 1.200 ppm de CO2 en gimnasios (en este momento, con la pandemia, se recomienda un máximo de 850 ppm de CO2).
GM2 estudió las disipaciones de calor de los deportistas en los gimnasios, así como las necesidades de renovación de aire para mantener un ambiente saludable para los usuarios, llegando a la conclusión que son necesarios, como mínimo, 100 m3/h por usuario, tanto en las salas spinning como en las de fitness.
Esta circunstancia nos lleva a precisar de caudales de aire exterior importantes. Por ejemplo;
Evidentemente, se crea la necesidad de evacuar la misma cantidad de aire exterior pero, en este caso, no interesa recuperar la energía para calentar estas salas y, en consecuencia, la energía recuperada se puede usar para otros fines.
Las condiciones ideales para la práctica del fitness o el spinning son de 20°C ±1°C de temperatura y 60% ±5% de humedad relativa.
El hecho de utilizar grandes cantidades de aire exterior para garantizar la calidad del aire, facilita el uso del “free-cooling” durante casi 3.000 h/año de las 6.000 h/año que están en funcionamiento los gimnasios, representando un ahorro energético importante de energía eléctrica.
La idea básica de este proyecto es recuperar en invierno la energía en la extracción del aire viciado y, en verano, refrigerar el aire de impulsión. De este modo, siempre estaremos usando el circuito de frío de la BC tipo ENERGYRAISER y, en consecuencia, siempre tendremos que evacuar calor al exterior, o mejor, a otros usos, como el calentamiento del agua caliente sanitaria de las duchas (ACS), pudiendo calentar el agua des de 15°C a 45°C, completamente gratis, gracias al calor residual de condensación.
La última revisión del RITE 2007 de mayo del 2021 pone en el mismo nivel las energías renovables con las energías residuales.
La energía residual producida por la actividad metabólica de los deportistas la hemos bautizado como “Cardiotermia”.
Esta idea de la “Cardiotermia” tiene muchas propiedades añadidas;
El sistema de climatización que GM2 usa en todas las salas de actividades siempre funciona con el 100% de aire exterior, con una tasa mínima de 100 m3/h-persona, y con los niveles de filtraje recomendados por el RITE 2007 para mantener las condiciones de confort y de calidad del aire interior;
Cada sala tiene su propio sistema de climatización y actúa en función de los tres parámetros;
SOLUCIÓN PARA LA CLIMATIZACIÓN CON RECUPERACIÓN DEL CALOR RESIDUAL
Todo el sistema está gestionado por el algoritmo ∑az que facilita los históricos de todos los parámetros para la seguridad de los usuarios y el control del CN SABADELL. El sistema trabaja con un TER ≥ 8 kW/kW, dado que la fuente de calor es el aire de extracción de las salas de actividades, que mantienen temperaturas del aire ambiente entre 20°C y 22°C aproximadamente. Siempre es necesario refrigerar las salas de actividades para mantener la temperatura ideal de 20°C y disipar el calor de condensación.
GM2 propone recuperar esta energía residual para calentar, completamente gratis, el ACS de las duchas de los mismos deportistas hasta 45°C, dado que el coste energético de la electricidad es exclusivamente para generar el frío necesario para climatizar las salas.
El sistema de climatización dispone de un programa específico para edificios deportivos con piscinas cubiertas, desarrollado por GM2, con el algoritmo ∑az, que se usa actualmente en más de 16 centros deportivos
La reducción del consumo de energías fósiles es del 15% (datos obtenidos del contador de energía del sistema y reconocido por el CN SABADELL).
El proceso es muy simple. Los deportistas generan calor y el sistema lo recupera y lo traspasa a los depósitos previos de ACS de las duchas para dar servicio a los mismos usuarios que han generado el calor.
Por lo tanto, el sistema se basa en la recuperación de la energía residual de las salas de actividades. Estas precisan de una alta ventilación, así como mantener una temperatura ambiente aproximada de 20°C para la mejor actividad de los deportistas.
Esta energía, bautizada por nosotros como la “Cardiotermia”, es en realidad una energía renovable que depende de los usuarios de las instalaciones deportivas, independientemente de la temperatura exterior, la radiación solar o del viento.
La “Cardiotermia, es proporcional a la actividad de los deportistas.
Se trata de un sistema innovador, implementado por primera vez y exportable a todos los clubs deportivos y gimnasios.
Ejemplo del control de la bomba de calor del sistema.
Ejemplo del control de los equipos de climatización en la sala de spinning.
GM2, ha desarrollado un algoritmo ∑az para controlar eficientemente la calidad del aire interior de piscinas cubiertas y gimnasios
