Unidades de tratamiento de aire (UTA)

Los climatizadores o unidades de tratamiento de aire (UTA), en inglés Air Handing Unit (AHU), son un conjunto de elementos, montados en unidades específicas llamadas secciones o módulos, que acondicionan el aire para aportarlo a los locales en las condiciones que se precisan para conseguir el confort previsto.

 (UTA: Unidad de Tratamiento del Aire)

La configuración de una UTA no es siempre la misma, puede variar en función del uso o del proceso al que se destina. Los elementos que pueden incorporar son múltiples, pero básicamente son los que se indican a continuación:

• Sección de conexión: Es la parte destinada a la entrada y salida del aire del climatizador. Tiene lugar a través de compuertas de regulación y/o cierre, tomas de aire exterior y embocaduras para acoplamiento a conductos.
• Secciones de expansión o plenums: Se trata de espacios vacíos entre secciones de tratamiento de aire que permiten uniformizar el flujo de aire previamente a la entrada en otra sección.
• Secciones de mezcla y free cooling: Es la parte dónde se produce la mezcla de aire de retorno y el aire exterior. Este módulo está situado en la aspiración del aparato o tras el ventilador de retorno, dotado de un conjunto de dos o tres compuertas de regulación que permiten ajustar el aire de retorno, el aire exterior y el de expulsión en los porcentajes deseados.
• Secciones de baterías: Sección de enfriamiento con baterías de intercambio por donde circula agua enfriada o gas refrigerante. Sección de calentamiento con baterías de intercambio de agua, gas refrigerante, resistencias eléctricas, cámara de calentamiento por combustible gas o líquido o por con cámara de combustión en vena de llama directa al aire. Dependiendo de las especificaciones requeridas en el equipo, las baterías pueden ser: de agua, de expansión directa o eléctrica de apoyo a la calefacción. Lo más habitual son las baterías de agua.
• Secciones de filtrado: Dependiendo de las especificaciones y eficacia de filtrado requeridas en el equipo, la sección de filtrado dispone de varios tipos de prefiltros y filtros con distintas configuraciones (prefiltro, filtro compacto de alta eficacia, filtro absoluto…).
• Secciones de silenciador: Son elementos fabricados con envolvente en chapa galvanizada y material acústico de fibra mineral inorgánica e incombustible con recubrimiento para evitar el desprendimiento de la fibra al paso del aire.
• Secciones de recuperación de energía: Permiten intercambiar energía entre el aire de extracción del local, y el aire de ventilación que entra desde el exterior
• Secciones de ventilación: Dónde se ubica el ventilador y el motor montados en suspensión antivibratoria. Formados por un ventilador (centrífugo de doble oído o plug fan) y un motor (normalmente trifásico).

 

(Esquema de una UTA con diferentes secciones)

Se diseñan los climatizadores para muy diversas aplicaciones como:

• Espacios para confort humano (con o sin recuperadores de calor): - Aporte de aire de ventilación a zonas climatizadas mediante equipos terminales que no aportan aire de ventilación (radiadores, suelo radiante, fancoils, inductores, etc.) - Climatización de áreas de edificios con sistemas centralizados: salones de hoteles, auditorios, vestíbulos, etc., en general en locales con elevada densidad de ocupantes.
• Climatización de espacios no tan grandes pero con requerimientos de confort o salubridad elevados: laboratorios, salas, blancas, quirófanos, etc.
• Otros usos: específicos para deshumectar, etc.

En lo relativo a las dimensiones, existen dos conceptos de UTA, unidades compactas y unidades modulares:

• Unidades compactas: Están formadas por un sólo módulo en el que se incluyen las distintas etapas de tratamiento de aire. Existen versiones para montaje en exterior y versiones de altura reducida específicas para la instalación en falso techo. Para el caso del falso techo, se deben habilitar los pertinentes registros para mantenimiento.
• Unidades modulares: En la mayoría de los casos, las UTA modulares son equipos de un tamaño considerable, por lo que suele resultar necesario ubicarlas en la cubierta del edificio o en un local específico que disponga de ventilación directa al exterior, para poder realizar la toma y expulsión de aire.

En cuanto a las características que deben definir a una UTA, para su correcto diseño y selección, pueden ser principalmente las que se enumeran en el siguiente listado:

• Caudales de aire y tipo de aire a tratar: caudal de aire exterior y recirculación, sistemas todo aire, sistemas aire primario.
• Condiciones de trabajo de las baterías: temperatura del aire de impulsión, temperatura de entrada y salida del agua, carga sensible y latente del local, temperatura y humedad relativa del local.
• Recuperación de la energía: sensible o latente, eficiencia.
• Condiciones de trabajo de los ventiladores: punto de diseño del ventilador (caudal y presión), eficiencia. Filtrado del aire: prefiltros, filtros intermedios y finales.

(Características para el diseño de una UTA)

Finalmente, también puede considerarse que las unidades de tratamiento del aire son energéticamente eficientes, gracias a todas las posibles configuraciones que admite y a los sistemas de control que permite integrar. Se citan algunos ejemplos:

• Son capaces de regular el caudal de ventilación en función del dióxido de carbono detectado en el ambiente interior del local, permitiendo un ahorro energético importante respecto a otros métodos de ventilación.
• Las ventajas de la regulación del caudal de aire de forma variable, según las condiciones de calor o de frío, frente al flujo de aire constante, permiten un importante ahorro energético.
• Utilización del aire del exterior en modo freecooling sin necesidad de calentarlo o enfriarlo, o el uso de la recuperación del calor del aire de extracción en el proceso de ventilación con aire exterior. Ambos son mecanismos que reducen el consumo y la factura energética.