Modelado DCV
Antecedentes
La ventilación controlada por demanda (DCV) es una estrategia de ahorro energético que reduce el aire exterior suministrado a una zona durante ocupación parcial. En edificios comerciales la ventilación suele tratar dos fuentes de contaminación interior: olores de personas y emisiones de componentes y mobiliario. Un espacio vacío no tiene contaminación de personas, por lo que no necesita el caudal asociado. Muchos espacios de alta ocupación, como aulas, salas multiusos, teatros, salas de reuniones o vestíbulos, se dimensionan para una ocupación máxima que rara vez se produce.
La ventilación controlada por demanda puede ahorrar energía HVAC acondicionando solo el aire necesario para mantener una buena calidad interior. Puede ser especialmente eficaz en edificios o zonas con ocupación muy variable.
DCV reduce con mayor éxito los caudales y el consumo de ventiladores al cubrir necesidades de calidad del aire interior (IAQ). No necesariamente ahorra tanto con cargas altas de diseño de refrigeración, donde el caudal supera el mínimo IAQ para cubrir la carga. En ese caso HVAC debe aumentar el aire acondicionado de impulsión para eliminar calor y mantener la consigna interior, independientemente de las necesidades IAQ u ocupación. Por tanto, el aire exterior puede superar el mínimo necesario para IAQ. Aunque DCV busca reducir caudales para ahorrar energía, se prioriza la refrigeración y el caudal puede aumentar. En la práctica, DCV basado en IAQ suele ser más eficaz en zonas climáticas ASHRAE 4 y superiores.
Esquema de un sistema DCV típico de Ventilación controlada por demanda y sostenibilidad , con permiso del autor Tom Lawrence y ASHRAE.
Ejemplo de modelado de control de CO2 / DCV
DesignBuilder ofrece varias opciones para modelar DCV. Los ejemplos muestran dos tipos habituales de sistema IAQP (procedimiento de calidad del aire interior):
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IAQP de UTA, donde el aire fresco suministrado a las zonas se controla variando la recirculación en la UTA.
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IAQP de zona, enfoque habitual en unidades de aire fresco al 100%, donde una UTA suministra aire exterior sin recirculación y los caudales se controlan en las unidades terminales de zona.
Los ejemplos siguientes explican los pasos para modelar ambos sistemas.
Configuración del modelo
Crear un modelo base
Paso 1 - Crea un archivo nuevo situado en London Gatwick y añade un edificio con un bloque rectangular sencillo de 30m x 20m.
Divide el bloque en 2 zonas, este y oeste, como se muestra abajo. La zona este debe tener una longitud este-oeste de 10m y la oeste de 20m.
Usa los ajustes predeterminados del modelo.
Disposición HVAC Detallado
Paso 2 - Establece la opción de modelo HVAC en «Detallado».
Paso 3 - Ve al nivel de sistema HVAC y carga la plantilla HVAC Detallado «DOAS con DCV y FCU».
UTA
Paso - 4 - La plantilla HVAC debería haber aplicado todos los ajustes IAQP, pero comprueba los siguientes pasos para destacar las diferencias entre una unidad genérica y DOAS.
Ve a la UTA y abre el diálogo Editar. En la pestaña Sistema de aire exterior del diálogo Unidad de tratamiento de aire :
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En el apartado Recirculación , establece Caudal mínimo de aire exterior en 0.
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En el apartado Ventilación controlada por demanda , asegúrate de que la casilla Ventilación controlada por demanda esté marcada.
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Comprueba que Método de aire exterior del sistema sea 4-Procedimiento de calidad del aire interior (IAQP).
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Pulsa Aceptar.
Zonas HVAC
Paso 5 - Como antes, la plantilla HVAC debería haber aplicado los ajustes IAQP, pero comprueba los siguientes pasos para entender la configuración.
Ve a una zona HVAC del grupo de zonas HVAC y abre el diálogo Zona HVAC .
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En la pestaña General , bajo el apartado Control de CO2 y contaminantes , asegúrate de que la casilla Control de CO2 y contaminantes esté marcada.

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Si has realizado cambios, aplícalos a todas las zonas en la pestaña Destino mediante estos pasos:
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Selecciona la opción 3-Múltiple (solo ajustes modificados) .
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Selecciona ambas zonas.
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Pulsa Aceptar
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Unidades terminales de zona
Paso 6 - Actualiza las unidades terminales:
a. Ve a una de las unidades terminales CAV sin recalentamiento y abre el diálogo Editar.
b. Si la casilla Control por caudal de aire exterior no está marcada, márcala.
Nota: Puedes ignorar el ajuste dependiente Modo de ventilación por persona de la casilla Control por caudal de aire exterior , pues solo se usa cuando los caudales exteriores se calculan por persona, no con IAQP.
c. Si has realizado cambios, aplícalos a todas las zonas en la pestaña Destino mediante estos pasos:
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Selecciona la opción 3-Múltiple (solo ajustes modificados) .
-
Selecciona ambas zonas.
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Pulsa Aceptar
Nota: La unidad terminal CAV sin recalentamiento de este ejemplo proporciona control puro de CO2. Sustituir esta unidad CAV predeterminada por una VAV sin recalentamiento añade refrigeración gratuita. En ese caso tendrías que cambiar el tipo de UTA a VAV para conectar la unidad VAV.
Ajustes de datos del modelo
Paso 7 - Ve al nivel de emplazamiento y asegúrate de que esté activada la opción Simular concentración de CO2 .
Paso 8 - A nivel de edificio, en la pestaña HVAC , asegúrate de que la casilla Ventilación mecánica activada esté marcada.
En este caso, el ajuste de zona Método de definición de aire exterior se utiliza para dimensionar según aire fresco por persona, área y ac/h.
Paso 9 – A nivel de edificio, confirma los ajustes de Consigna de CO2 en la pestaña Actividad:
Paso 10 – Ejecuta una simulación durante el período típico de invierno con salidas subhorarias.
Resultados
Al terminar la simulación, comprueba estos resultados subhorarios en Results Viewer:
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Zone Air CO2
-
Zone Mechanical Ventilation
-
Fan Electricity Rate, AIR LOOP AHU SUPPLY FAN
Permiten comprobar los niveles interiores de CO2, el caudal de aire fresco en ac/h y el consumo energético del ventilador.
Deberías obtener resultados similares a los siguientes, con CO2 de zona controlado a 900 ppm y el ventilador funcionando continuamente.
Configuración del modelo
Crear un modelo base
Paso 1 - Crea un archivo nuevo situado en London Gatwick y añade un edificio con un bloque rectangular sencillo de 30m x 20m.
Divide el bloque en 2 zonas, este y oeste, como se muestra abajo. La zona este debe tener una longitud este-oeste de 10m y la oeste de 20m.
Usa los ajustes predeterminados del modelo.
Disposición HVAC Detallado
Paso 2 - Establece la opción de modelo HVAC en «Detallado».
Paso 3 - Ve al nivel de sistema HVAC y carga la plantilla HVAC Detallado «DOAS con DCV y FCU».
UTA
Paso - 4 - Ve a la UTA y abre el diálogo Editar. En la pestaña Sistema de aire exterior del diálogo Unidad de tratamiento de aire :
-
En el apartado Recirculación , desactiva la recirculación desmarcando la casilla Recirculación activada .
-
Pulsa Aceptar.
Zonas HVAC
Paso 5 - Ve a una zona HVAC del grupo de zonas HVAC y abre el diálogo Zona HVAC .
-
En la pestaña General , bajo el apartado Control de CO2 y contaminantes , comprueba que la casilla Control de CO2 y contaminantes esté marcada.

-
Si has realizado cambios, aplícalos a todas las zonas en la pestaña Destino mediante estos pasos:
-
Selecciona la opción 3-Múltiple (solo ajustes modificados) .
-
Selecciona ambas zonas.
-
Pulsa Aceptar
-
Unidades terminales de zona
Paso 6 - Actualiza las unidades terminales:
a. Ve a una de las unidades terminales CAV sin recalentamiento y abre el diálogo Editar.
b. Marca la casilla Control por caudal de aire exterior si aún no lo está.
Nota: Puedes ignorar el ajuste dependiente Modo de ventilación por persona de la casilla Control por caudal de aire exterior , pues solo se usa cuando los caudales exteriores se calculan por persona, no con IAQP.
c. En la pestaña Destino , aplica los cambios a todas las zonas:
-
Selecciona la opción 3-Múltiple (solo ajustes modificados) .
-
Selecciona ambas zonas.
-
Pulsa Aceptar
Nota: La unidad terminal CAV sin recalentamiento de este ejemplo proporciona control puro de CO2. Sustituir esta unidad CAV predeterminada por una VAV sin recalentamiento añade refrigeración gratuita. En ese caso tendrías que cambiar el tipo de UTA a VAV para conectar la unidad VAV.
Ajustes de datos del modelo
Paso 7 - Ve al nivel de emplazamiento y activa la opción Simular concentración de CO2 .
Paso 8 - A nivel de edificio, en la pestaña HVAC , asegúrate de que la casilla Ventilación mecánica activada esté marcada.
Paso 8.b - Marca la casilla Procedimiento de calidad del aire interior .
Paso 9 – A nivel de edificio, confirma los ajustes de Consigna de CO2 en la pestaña Actividad:
Paso 10 – Ejecuta una simulación durante el período típico de invierno con salidas subhorarias.
Resultados
Al terminar la simulación, comprueba estos resultados subhorarios en Results Viewer:
-
Zone Air CO2
-
Zone Mechanical Ventilation
-
Fan Electricity Rate, AIR LOOP AHU SUPPLY FAN
Permiten comprobar los niveles interiores de CO2, el caudal de aire fresco en ac/h y el consumo energético del ventilador.
Deberías obtener resultados similares a los siguientes, con CO2 de zona controlado a 900 ppm y el ventilador funcionando solo unas horas por la tarde.
Al comparar ambos sistemas IAQP, el método IAQP de zona usa mucha menos energía de ventilador que el de UTA para alcanzar un confort similar. El ventilador solo funciona para aportar el aire fresco necesario para la consigna IAQP de CO2 de 900 ppm.







