Refrigeración en modo mixto

En los edificios de modo mixto, la ventilación natural es el medio principal de refrigeración, pero cuando no basta para proporcionar condiciones de confort se introduce refrigeración activa. El Center for the Built Environment (CBE) describe los edificios de modo mixto de la siguiente forma.

Los edificios de modo mixto utilizan un enfoque híbrido de acondicionamiento de espacios que combina ventanas practicables y refrigeración mecánica. Al aprovechar las ventajas de ambos sistemas, los edificios de modo mixto bien diseñados pueden ser más cómodos y consumir menos energía. Las personas con mayor control sobre sus ambientes interiores suelen estar más satisfechas con la temperatura, el movimiento y la calidad del aire. Estos edificios ofrecen control a los ocupantes y mantienen un control central para conservar el edificio cerca de la zona de confort. Las tres categorías básicas describen cómo funcionan la ventilación natural y la refrigeración mecánica en distintos momentos y lugares. Los sistemas concurrentes permiten abrir las ventanas y utilizar aire acondicionado simultáneamente en el mismo lugar; Los sistemas con conmutación permiten ambos en distintos momentos en los mismos lugares; Los sistemas zonificados permiten ambos al mismo tiempo en distintos lugares.

Esquema de modo mixto del sitio web de CBE

DesignBuilder puede modelar los tres tipos de sistema de modo mixto.

1. Concurrentes (mismo espacio, mismo momento)
   El funcionamiento concurrente de modo mixto es actualmente la estrategia de diseño más extendida: el aire acondicionado y las ventanas practicables funcionan en el mismo espacio y al mismo tiempo. El sistema HVAC puede proporcionar ventilación y refrigeración complementarias o «de fondo», mientras los ocupantes pueden abrir las ventanas según sus preferencias. Un ejemplo típico es una oficina diáfana con sistemas de aire acondicionado VAV convencionales y ventanas practicables, en la que las zonas perimetrales VAV pueden pasar al caudal mínimo cuando un sensor indica que se ha abierto una ventana.
   
   
2. Con conmutación (mismo espacio, distintos momentos)
   Los diseños con conmutación son cada vez más comunes: el edificio cambia entre ventilación natural y aire acondicionado según la estación o incluso a diario. El sistema de automatización puede determinar el modo a partir de la temperatura exterior, un sensor de ocupación, un sensor de ventana abierta o cerrada o las órdenes del operador. Algunos ejemplos son oficinas individuales con ventanas practicables y equipos personales de aire acondicionado que se detienen cuando un sensor indica que se ha abierto una ventana; o una envolvente con lamas automáticas que se abren para ventilación natural cuando HVAC está en modo economizador y se cierran cuando está en refrigeración o calefacción.
   
   
3. Zonificados (distintos espacios, mismo momento)
   Los sistemas zonificados también son habituales: distintas zonas del edificio tienen diferentes estrategias de acondicionamiento. Ejemplos típicos son oficinas ventiladas naturalmente con ventanas practicables y un sistema de calefacción/ventilación por conductos, o refrigeración mecánica complementaria solo en salas de reuniones. En muchos edificios de modo mixto, las condiciones reales se apartan a veces de la intención original del diseño; por ejemplo, un edificio previsto para conmutar estacionalmente entre aire acondicionado y ventilación natural puede utilizar ambos sistemas simultáneamente.

Nota: Los sistemas concurrentes y zonificados pueden modelarse simplemente incluyendo ventilación natural junto con sistemas HVAC sin utilizar el control de modo mixto de DesignBuilder. En DesignBuilder, el término «modo mixto» se refiere específicamente a los sistemas con conmutación en los que HVAC y ventilación natural no funcionan simultáneamente.

DesignBuilder admite el modo mixto en todas las combinaciones de opciones de modelo de ventilación natural y HVAC.

Los pasos para configurar un modelo de modo mixto con conmutación en DesignBuilder son:

1. Incluya refrigeración activa y ventilación natural activando las opciones Ventilación natural y Con refrigeración en la pestaña HVAC.
2. Incluya también ventilación mecánica si se introduce aire exterior a través del sistema HVAC. Las unidades de tratamiento de aire de HVAC Detallado permiten definir controles de modo mixto para modelar la interacción óptima entre el sistema de ventilación natural (programado o calculado) y la unidad.
3. Asegúrate de que las consignas de funcionamiento de la ventilación natural y la refrigeración sean correctas. La consigna de ventilación natural (apertura de ventana o respiradero) debería ser idealmente 2°C inferior a la consigna de refrigeración para maximizar el uso de ventilación natural y evitar el uso innecesario de refrigeración activa, y también 2°C superior a la temperatura de calefacción. Algunos valores típicos podrían ser: consigna de calefacción = 21°C, consigna de ventilación natural = 23°C y consigna de refrigeración = 25°C. Lo ideal es apagar la calefacción en verano para evitar la calefacción innecesaria causada por el enfriamiento excesivo mediante ventilación natural.
4. Consulte el apartado modo mixto de la ayuda HVAC para obtener información detallada sobre los datos configurables, incluidas las condiciones que requieren cerrar ventanas y aberturas, como lluvia, viento y baja temperatura exterior.

Nota: «Modo mixto» significa lo mismo que «Hybrid ventilation» en la documentación de EnergyPlus.