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1 APARATOS DE CLIMATIZACIÓN Vamos a verlos distintos tipos de instalaciones de climatización que nos podemos encontrar. CLIMATIZADORES DE VENTANA Es el aparato mas antiguo que nos podemos encontrar. Están formados por una única pieza. En su día constituyó una revolución en el aire acondicionado y, después de muchos años, aún sigue vigente. Presenta algunos inconvenientes como es sobre todo el ruido al tener la unidad condensadora pegada al aparato, y el que hay que tener que hacer un agujero en la pared para colocarlo. Climatizador de pared Climatizador portátil CLIMATIZADORES PORTÁTILES: Los aparatos portátiles son los elementos más sencillos de instalar para la climatización de estancias de pequeño tamaño. De reducido consumo (en torno a 1kw) dan unas prestaciones de 2.000 kcal/h. Sólo necesitan un enchufe y una salida a la calle para el aire caliente. SISTEMAS PARTIDOS O “SPLIT” En estos sistemas, tenemos la unidad interior por un lado y la unidad exterior por el otro. Las unidades interiores pueden ser:

Aparatos de ClimatizaciÓn

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APARATOS DE CLIMATIZACIÓN

Vamos a verlos distintos tipos de instalaciones de climatización que nos

podemos encontrar.

CLIMATIZADORES DE VENTANA

Es el aparato mas antiguo que nos podemos encontrar. Están formados

por una única pieza. En su día constituyó una revolución en el aire

acondicionado y, después de muchos años, aún sigue vigente. Presenta

algunos inconvenientes como es sobre todo el ruido al tener la unidad

condensadora pegada al aparato, y el que hay que tener que hacer un agujero

en la pared para colocarlo.

Climatizador de pared Climatizador portátil

CLIMATIZADORES PORTÁTILES:

Los aparatos portátiles son los elementos más sencillos de instalar para

la climatización de estancias de pequeño tamaño. De reducido consumo (en

torno a 1kw) dan unas prestaciones de 2.000 kcal/h. Sólo necesitan un

enchufe y una salida a la calle para el aire caliente.

SISTEMAS PARTIDOS O “SPLIT”

En estos sistemas, tenemos la unidad interior por un lado y la unidad

exterior por el otro.

Las unidades interiores pueden ser:

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split mural

split de cassette

split de suelo

split de techo

Estos sistemas pueden ser multisplit (varias unidades interiores). Estas

unidades pueden ser tipo mural, cassette, de suelo y techo suspendido; desde

una potencia de 1.700 Kcal/h hasta 11.000 Kcal/h por aparato, son ideales para

climatizar estancias que requieren regulación individual de las necesidades de

frío o calor.

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Los mas grandes son los de techo suspendido, ya que permiten

climatizar estancias de un tamaño medio. Siendo su dardo de alcance hasta 10

m. Ideales para hosteleria.

Climatización de cuatro habitaciones con cuatro sis temas independientes

Los equipos dobles permiten que con una sola unidad exterior podamos

dar servicio a dos unidades interiores, la denominación de estos equipos es

2x1 .

Los "2x1" consisten en meter en la unidad exterior dos circuitos

completamente independientes. Cada uno de ellos da servicio a una unidad

interior. Este sistema requiere el montaje independiente de dos compresores,

dos baterías de condensación independientes, etc. Como único elemento en

común tienen la carcasa de la unidad exterior y en algunos casos el ventilador

de la misma. Este tipo de montaje únicamente elimina la necesidad de dos

condensadoras, pero las unidades exteriores aumentan de tamaño y resultan

muy pesadas.

No obstante, ya se utilizan unidades 2x1 con una única unidad

condensadora, los cuales permiten el funcionamiento de un evaporador a

través de el elemento expansor que también actúa de electroválvula.

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Climatización de cuatro habitaciones con dos sistem as 2x1

Todas estas maquinitas son de solo frío o bomba de calor. Como última

novedad se utiliza el sistema Inverter que consiste en utilizar un motor de

corriente continua lo que permite regular la velocidad del compresor de manera

que se mantienen temperaturas exactas.

Estas máquinas en general son muy sencillas, constando de los

siguientes elementos: compresor, condensador, dispositivo de expansión y

evaporador, filtro, válvula de cuatro vías, y botella de aspiración. Como extra

pueden llevar una resistencia de cárter en las bombas de calor, ya que al ser el

compresor es la parte más metálica con lo que en las paradas el líquido se

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puede condensar en el. Con las resistencias de cárter mantenemos el líquido a

raya.

Se accionan mediante electrónica, y son muy sencillos de instalar. Para

instalarlos se tiran las tuberías uniéndolas mediante tuercas, cable desde la

unidad interior a la exterior (unimos el 1 con el 1, el 2 con el dos…….), se

preveen desagües para eliminar los condensados.

Una vez instalado, hacemos vacío a las tuberías, abrimos la tubería de

la unidad exterior (vienen precargadas), purgamos la tubería y ya está.

Estas máquinas en especial las invertir vienen muy ajustadas, por lo que

se cargan a peso, ya que basta que nos pasemos 100 g de refrigerante para

que ya no arranquen por sobrecarga. Si tuviéramos una fuga, habría que sacar

el refrigerante, hacer vacío y meter la carga justa utilizando la balanza.

MÁQUINAS PARA CONDUCTOS:

MÁQUINAS COMPACTAS

Aunque de mayor potencia y tamaño son exactamente iguales a los

utilizados en instalaciones domésticas.

Su montaje es muy sencillo pues no requiere personal técnico para su

ajuste de funcionamiento, requiriendo únicamente líneas eléctricas, línea de

drenaje y sistema de conductos que se encarguen de llevar el aire desde la

máquina a las zonas de intercambio térmico tanto interior como exterior. Los

equipos compactos aire - aire pueden variar en su forma dependiendo de si el

montaje es horizontal o vertical.

Equipos horizontales: son los más comunes y se utilizan principalmente para

redes de conductos de pequeño o mediano tamaño. El acceso a los

componentes de la máquina lo podemos hacer desde los laterales o desde

arriba, lo que facilita cualquier reparación importante que requiera la sustitución

de elementos de gran tamaño como el compresor o los ventiladores. La

posición de las salidas de aire tanto de condensación como de evaporación

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pueden ser modificadas cambiando de posición los paneles laterales, lo que

resulta muy versátil y permite un montaje más sencillo.

Aquí lo tenéis con sus partes al aire.

Se montan:

Montaje en cubiertas, este montaje permite que no se instalen conductos en la

parte correspondiente al condensador. Únicamente necesitaríamos un

conducto de aire de impulsión.

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En el lado del condensador, la máquina dispone de dos rejillas por las que

entrará y saldrá el aire que se encarga de refrigerar el condensador.

Una maquinita de estas en el techo

Montaje en interiores: Este montaje se utiliza cuando no es accesible la

cubierta del local. Requiere que destinemos una pequeña sala de máquinas

para alojar el equipo dentro del local o que bajemos el techo si se trata de un

tipo de local como una nave industrial que lo permita. Hay que montar

conductos para tanto en el lado de evaporación como de condensación,

requiriendo cuatro conductos.

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Montaje de una máquina compacta

horizontal en el interior de una

vivienda, concretamente en el falso

techo.

Montaje en interior de local comercial

Ejemplo de montaje en techo de nave

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Las potencias de estos equipos oscilan entre las 5.000 Kcal/h hasta

30.000 Kcal / h en sólo frío y bomba de calor.

Equipos verticales:

Desde 10.000 Kcal/h hasta 65.000 Kcal/h en modo frío y bomba de

calor. Se ubican apoyadas sobre el suelo generalmente en una sala de

máquinas contigua al local a acondicionar. Facilitan el mantenimiento por el

fácil acceso a los elementos

Equipos verticales: En estos equipos el montaje del evaporador y

condensador se realiza en altura colocando una zona sobre la otra. Este tipo de

máquinas se suele colocar contigua al espacio que pretendemos acondicionar.

Prácticamente nunca se monta en zonas exteriores y además hay que dejar

una pequeña sala en el interior del local para realizar su montaje

MÁQUINAS PARTIDAS PARA CONDUCTOS

En estos equipos tenemos separadas las dos partes del circuito

frigorífico. Básicamente son semejantes a los split pues en la unidad interior

solamente tenemos el evaporador, ventilador y expansor. En la unidad exterior

se agrupan todos los demás elementos necesarios para el funcionamiento:

compresor, condensador, elementos de protección, maniobra, etc. La unidad

exterior se coloca normalmente en la cubierta del edificio. Ésta permanece en

contacto directo con el aire exterior, mientras que la unidad interior queda

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alojada en el interior de local que vamos a climatizar. Para repartir el caudal de

aire producido por la unidad interior se utilizan redes de conductos.

Se utilizan en locales de dimensiones intermedias (100 m2 a 500 m2)

conduciendo el aire tratado a las estancias a través de conductos y

distribuyéndolo mediante rejillas o difusores.

Tenemos máquinas desde 10.000 Kcal/hora a 20.000 Kkcal/hora de

capacidad y de dimensiones muy variadas para poder insertar en falsos techos.

Aquí es de destacar las máquinas de baja silueta con una altura de 24 cm que

se pueden ubicar en los falsos techos.

MAQUINITAS QUE UTILIZAN AGUA

Con este sistema lo que hacemos es enfriar agua y circularlo a través de

unos radiadores (se llaman fan-coils) para calentar/refrigerar los distintos

espacios.

Ventajas:

o Ahorro de refrigerante, ya que las tuberías no hay que llenarlas de

refrigerante sino de agua.

o En caso de fuga no perdemos refrigerante.

o No se utiliza refrigerante en el espacio habitado

o Facilidad de instalación, no necesita personal frigorista

o Permite ampliar o reducir las instalaciones fácilmente.

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o Permite utilizar materiales plásticos con el consiguiente ahorro de cobre

(para el circuito de agua).

Inconvenientes:

o Vale, vale, no pierde refrigerante, pero si empieza a perder agua, que

contentos se van a poner con las humedades.

o Aumenta el consumo (hay que contar con el circulador de agua).

o También los ruidos.

SISTEMAS DE AGUA

Sistemas de dos tubos:

Este sistema produce frío o calor, pero no las dos cosas a la vez. Para

ofrecer calor lo que hacemos es invertir el ciclo.

Sistema de dos tubos (enfriamiento y calefacción):

Con este sistema podremos ofrecer frío o calor, pero instalamos una

caldera de apoyo.

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Sistema de cuatro tubos (enfriamiento y calefacción ):

Aquí los fan-coils tienen dos baterías independientes, una para

refrigeración y la otra para calefacción, con circuitos de agua diferenciados, lo

que nos permite tener a la vez calefacción y

refrigeración.

Temperaturas de agua

La temperaturas nominales del agua a la salida debe ser de 7ºC y el

retorno a 12º.

La temperatura de salida máxima del agua de las bombas de calor aire-

agua es de 50º y de 45ºC para el retorno del agua.

A la hora de instalar los fan-coils deberemos de tener en cuenta:

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1. Colocar los termostatos de dentro de la estancia lejos de los

chorros de airee de refrigeración, así como lejos de los chorros de

aire de refrigeración, ventanas y puertas abiertas, fuentes de calor

como ordenadores, fotocopiadoras, máquinas de café y luz

directa del sol.

2. No deben obstruirse las aberturas de los fan-colis.

3. Proveer acceso para desmontar y limpiar el filtro.

4. Ojo al drenaje de condensados. La parte alta y baja deberá tener

como mínimo 2% de desnivel para facilitar la evacuación de agua

Volumen mínimo de agua

El volumen mínimo de agua dentro del sistema a modo de orientación

debe ser de 10 litros de agua por kw de potencia frigorífica.

Selección de válvulas

Se pueden utilizar válvulas de dos o tres vías. Las válvulas de dos vías

(las de toda la vida) se producen oscilaciones de agua muy altas, ya que los

caudales instantáneos pueden ser tan altos que comprometan la precisión de

funcionamiento y la seguridad de operación. Hay que colocar por tanto un by-

pass en la red de tuberías.

Lo mejor es montar válvulas de tres vías on/off.

Consideraciones finales

En los sistemas de dos tuberías deberemos asegurar que antes del

cambio de calentamiento a enfriamiento, se ha enfriado el circuito de agua.

La bomba ha de ser puesta en marcha regularmente incluso cuando está

parada. De esta manera se evita el bloqueo de la bomba como consecuencia

de la cal del agua.

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MÁQUINAS TOCHO Ó “ROOF-TOP”

Desde 6.500 Kcal/h hasta 130.000 Kcal / h en sólo frío y bomba de calor.

Se ubican sobre los tejados del local a acondicionar. Permiten la instalación

sencilla de serie de sistemas free-cooling (¿comorrr? ). Estos sistemas

permiten el acondicionamiento del local introduciendo únicamente aire del

exterior cuando la temperatura es inferior a 20 º C con lo que se produce un

gran ahorro de energía. Resumiendo: Que no sólo recirculan el aire, además

pueden introducir aire del exterior.

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Estas máquinas también se llaman CHILLER. Generalmente son

máquinas condensadas por aire y evaporadas por agua, pero se caracterizan

porque internamente incluyen todos los elementos necesarios para el

funcionamiento del circuito hidráulico

No tienen necesidad de incluir ningún elemento adicional, así solo hay

que realizar el trazado de tubería desde el emplazamiento de la máquina chiler

hasta las unidades terminales.

SISTEMA VRV “Sistema de Volumen variable”

Este sistema nos permite obtener frío y calor a la vez. Son máquinas con

un bajo costo de instalación y gran ahorro energético debido a las diferentes

posibilidades de funcionamiento, con variadores de frecuencia, sistemas

inverter para los compresores, by pass, etc..…..

Este sistema utiliza una central desde donde se envía refrigerante para

ser expansionado en cada unidad, si queremos frío o gas caliente de descarga

si lo que queremos es producir calor.

El flujo del refrigerante que ha de pasar desde la central hasta cada una

de las unidades terminales es variable dependiendo de la demanda de todos ó

cada uno de los terminales, de ahí su nombre.

Aquí tenemos un esquema de una de estas instalaciones, donde se ven

las tres tuberías, la de líquido, la de aspiración y la de descarga.

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La principal característica del sistema VRV es el ahorro de energía, debido a

que sus compresores, de capacidad variable, (por variador de frecuencia, by-

pass de gas caliente a la succión, o variación de cámara de compresión),

actúan de acuerdo a la demanda de cada unidad interior, lo que reduce el

consumo eléctrico.

Como ventajas:

o Rendimiento energético

o Posibilidad simultánea de frío y calor

o La distribución de frío es por tubos en vez de conductos por lo

que ocupan menos espacio

Desventajas:

Si bien su instalación se aprecia sencilla, ésta requiere en el proceso de

montaje respetar las normas de fabricante, soldamos tuberías de frío con todo

lo que ello conlleva. El personal que realice la instalación debe ser cualificado

para no perder la garantía de los equipos.

Por las características que lo diferencian de los sistemas ya existentes,

se cree que el VRV tiene grandes posibilidades de masificación en el mercado.

CLIMATIZADORES O UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE

Los climatizadores son básicamente un gigantesco fancoil . También se

denominan UTA (Unidad de Tratamiento de Aire) y en ellos, además de

modificarse la temperatura del aire y filtrarlo como hacíamos en un fancoil,

podemos someterlo a otros tratamientos.

Los más habituales son:

o renovación,

o recuperación,

o filtrado,

o deshumectación

Sus aplicaciones más comunes son la climatización de grandes locales

como centros comerciales, salones de actos, etc …

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Ventajas:

o El ahorro que supone montar un solo equipo para climatizar

amplias zonas en lugar de tener que montar muchos fancoil de

pequeño tamaño.

o Nos permite renovar el aire de los locales aprovechando la

energía exterior, sistemas free-cooling (enfriamiento gratuito).

o Se centralizan las posibles averías en un solo punto.

o Permite realizar las reparaciones lejos del local servido, no

interrumpiendo el funcionamiento de éstos durante la reparación.

o No es necesario personal frigorista para el tendido de tuberías.

En general estos chismes llevan:

o Un módulo de enfriamiento: Es una batería de agua fría.

o Un módulo de calefacción: Igual que la anterior pero con agua

caliente

o Módulo de humidificación: pueden ser pulverizadores de agua

o Módulo de mezcla: Mezclan el aire procedente del local con aire

exterior, debiendo existir una salida al exterior para expulsar el

aire viciado.

o Módulo de entrada: Por donde entra el aire

o Módulo de impulsión: El ventilador

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En estos sistemas la madre del cordero son las compuertas actuadoras.

Estas compuertas abren y cierran dando paso a un determinado tipo de aire,

caliente, frío, limpio, sucio,…….

Para el movimiento de las compuertas se utilizan servomotores que

pueden ser de dos tipos dependiendo del tipo de actuación:

Proporcionales: Los proporcionales permiten que, dependiendo de la señal

recibida, la compuerta quede posicionada en cualquier punto entre el 0 y el

100% de apertura, ajustándose la posición de la compuerta a la señal recibida.

Todo/nada: Los actuadores todo/nada solamente permiten la posición de

compuerta totalmente abierta o totalmente cerrada. Sólo se pueden limitar al

nivel de apertura máxima y mínima.

La forma de funcionar de estos sistemas consiste en que los equipos

electrónicos envían la señal de cambio de posición al servomotor dependiendo

del valor obtenido en la magnitud medida por sus sondas que son normalmente

magnitudes de temperatura, humedad, calidad del aire o varias de ellas

simultáneamente como la entalpia.

Cualquier tipo de actuador para compuertas tiene que ser de actuación

lenta, pues de lo contrario se produciría el golpe de ariete.

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RECUPERADORES DE CALOR

Los equipos de recuperación de energía, tienen como su nombre indica,

la misión de recuperar la energía de una masa de aire que por su calidad ya no

es válido y debe renovarse. Sin embargo, térmicamente es perfectamente

aprovechable ese aire, pues se encuentra en un valor similar al valor de

consigna que queremos alcanzar. La energía recuperada se utilizará

principalmente para realizar un tratamiento previo al aire de renovación que

vamos a introducir en el local.

EJEMPLO:

Tenemos un local en verano que se encuentra a una temperatura de 26ºC, pero el aire

debe renovarse. Es un derroche tirar este aire a la calle y coger aire limpio a una temperatura

de 33ºC par luego tener que enfriarlo.

Si en el local del ejemplo anterior añadiéramos un recuperador de energía,

conseguiríamos que el aire de extracción a 26ºC fuera utilizado para enfriar el aire de

renovación que cogemos del exterior. Así conseguiríamos enfriar este aire que acabamos de

coger pasando aproximadamente de una temperatura de 33ºC a 27,8ºC. La bajada de

temperatura dependerá del tipo de recuperador empleado y de la eficiencia del mismo.

Si el local funciona también en invierno el recuperador actuará de la misma forma. El

aire de la habitación que pretendemos renovar se encuentra a 20ºC utilizando toda esa energía

gracias al intercambiador para calentar el aire nuevo del exterior, pasando el aire introducido de

tener una temperatura de 0ºC a 14,8ºC.

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Las razones que llevan al montaje de este tipo de equipos son dos:

Por la normativa de climatización . El uso de este tipo de

recuperadores está obligado por la normativa cuando tenemos instalaciones de

cierta potencia y características. Las características. que tendrán que cumplir

para su montaje son las siguientes (citamos textualmente según la normativa):

"Cuando el caudal de un subsistema de climatización sea mayor que 3

m³/s y su régimen de funcionamiento sobrepase mil horas por año,.........., con

una eficiencia mínima del 45%......".

Por motivos económicos o ecológicos . El uso de recuperadores bien

dimensionados y empleados incluso fuera de los márgenes obligados por la

normativa, pueden suponer ahorros importantes en el gasto de climatización.

Además el gasto del equipo y montaje se rentabiliza en un periodo corto, pues

alguno de los sistemas empleados son relativamente económicos. Para el

dimensionamiento del recuperador tendremos que tener presente el número de

renovaciones a la hora que las normas UNE nos indiquen en función del tipo de

local del que se está extrayendo el aire.

IMPORTANTE: Las renovaciones hora nos indican cuánt as veces en una

hora cambiamos por completo el aire del local.

SISTEMAS PARA LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA

Existen varios sistemas para la recuperación de energía. Los que más

presencia tienen en la industria son los siguientes:

Recuperadores entálpicos: El caudal de aire que extraemos del local

intercambia su energía con una batería redonda aleteada de aluminio que gira

movida por un motor. La sección de la batería que estuvo en contacto con el

aire de extracción se pone en contacto, al girar, con el caudal de aire de

renovación, produciendose así de forma continuada el intercambio de energía

entre los dos caudales de aire. Al producirse el cambio de posición de la

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batería se puede recuperar calor sensible y latente siendo uno de los equipos

que consigue mayor nivel de recuperación, lo que pasa es que es tochón. Este

principio de funcionamiento hace que no sean recomendables cuando en el

aire de extracción tenemos presencia de partículas en suspensión que

pudieran pasar de una zona a otra y no se conseguiría la finalidad principal que

es la de mejorar las características del aire.

A su favor está que son capaces de recuperar bastante energía, pero

como contrapunto tienen que su precio es elevado.

Su precio suele ser elevado porque el motor que mueve la batería

circular debe estar controlado por un equipo electrónico llamado controlador

entálpico que continuamente debe calcular si en función de la temperatura

interior, exterior, humedad del aire interior y exterior es recomendable para

poner en marcha el recuperador. Este controlador para el chisme cuando el

valor de entalpía así lo recomiende.

Aquí tenéis el esquema de funcionamiento.

Como lo que se produce es un ligero ontacto entre las dos corrientes

este sistema no es recomendable cuando hay malos olores o partículas en

suspensión.

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Recuperadores de doble batería. Está formado por dos sencillas baterías

intercambiadoras de aluminio conectadas entre sí en serie. Las baterías forman

un circuito cerrado por el cual circula un fluido, normalmente agua. Para

producir el desplazamiento del agua entre baterías se utiliza una pequeña

bomba circuladora. El agua que circulamos por el circuito está expuesta a los

cambios de temperatura que se traducen en cambios de volumen. Estos

cambios de volumen podrían ser peligrosos, pues una falta de volumen dejaría

zonas sin agua que impedirían el funcionamiento de la bomba y un exceso

podría producir alguna rotura en las propias baterías. Para prevenir estos

problemas en el circuito, debemos montar un pequeño vaso de expansión que

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se encarga de absorber las variaciones de volumen que se producen al

calentar o enfriar el agua del circuito.

Recuperadores de placas con flujos cruzados a contr acorriente. El cuerpo

de intercambio consiste en unas placas a modo de conductos rectangulares,

por los que circula una corriente de aire. Los conductos se encuentran en

contacto con otros conductos rectangulares por los que circula otra corriente de

aire. Estos conductos comparten sus paredes laterales, produciéndose entre

ellos el intercambio térmico. Nunca se produce contacto entre los dos caudales

de aire, con lo que se evita el trasvase de partículas y malos olores. Como

principal defecto está que no puede ser anulado su funcionamiento cuando las

condiciones no recomienden su uso.

En el ámbito doméstico estos recuperadores son los únicos que se

emplean, aplicándolos en instalaciones de conductos. Estos recuperadores se

montan en el falso techo.

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