miniaturadeimagen|275x275px|Unidad de climatización en una azotea mostrando el respiradero de entrada de aire fresco La climatización consiste en crear unas condiciones de temperatura, humedad y limpieza del aire adecuadas para la comodidad y la calidad del aire interior dentro de los espacios habitados.
La normativa española define climatización como: dar a un espacio cerrado las condiciones de temperatura, humedad relativa, calidad del aire y, a veces, también de presión, necesarias para el bienestar de las personas y/o la conservación de las cosas.Reglamento de Instalaciones Térmicas de la Edificación (RITE) de España, Apéndice 1. Términos y Definiciones (R.D. 1027/2007 de 20 de julio.) Puede apreciarse que se ha abandonado cualquier referencia al aire acondicionado, por ser una expresión que, aunque correcta, puede prestarse a equívoco, ya que la mayoría de la gente parece entender que se refiere exclusivamente a la refrigeración (climatización de verano), aunque sería más lógico se refiriese al acondicionamiento del aire en todas las épocas, verano e invierno.
Así pues, la climatización comprende tres factores fundamentales: la ventilación, la calefacción, o climatización de invierno, y la refrigeración o climatización de verano.
A partir de esta definición se desprende que el concepto climatización equivale a lo que en inglés se llama Heating, Ventilating and Air Conditioning, o por sus siglas HVAC, expresión en la que aparecen tres conceptos separados: ventilación y calefacción por un lado y aire acondicionado por otro, luego se supone que, en inglés, esto último se entiende exclusivamente como refrigeración. Para evitar la confusión que puede producir tomar la traducción inglesa literalmente, la norma española, evita el concepto aire acondicionado.
La climatización puede ser natural o artificial, aunque en lo que sigue se tratará exclusivamente de la artificial.
Condicionantes de la climatización La comodidad térmica, importante para el bienestar, está sujeta a dos factores:
El factor ambiental, que a su vez puede considerarse desde dos aspectos: El aire: Su temperatura, velocidad y humedad relativa. El espacio: La temperatura radiante media de los paramentos del local considerado. El factor humano: La manera de vestir, la actividad y el tiempo durante el cual las personas permanecen en la misma situación, influyen sobre la comodidad térmica.
Una cuestión importante es que la respuesta en las personas puede ser muy variable, puesto que depende del gusto, la aclimatación o actividad realizada. Los otros factores pueden controlarse para ofrecer una sensación de bienestar.
El cambio de la manera de construir los edificios, los métodos de trabajo, y los niveles de ocupación han creado nuevos parámetros a los que los diseñadores ahora deben prestar atención. Los edificios modernos sufren cargas térmicas por varios motivos:
La temperatura exterior: los elementos separadores del interior de los edificios con el exterior no son impermeables al paso del calor, aunque pueden aislarse herméticamente en mayor o menor medida. En cualquier caso, el calor siempre pasa desde el ambiente más cálido al ambiente más frío tanto más deprisa cuanto mayor sea la diferencia de temperaturas entre ambos ambientes y menor el aislamiento del elemento constructivo separador. La radiación solar: Con el desarrollo de los nuevos edificios, las nuevas técnicas han favorecido el empleo del cristallo que es favorable en invierno, disminuyendo las necesidades de calefacción pero puede ser muy desfavorable en verano cuando la radiación solar atraviesa las superficies vidriada, produciendo un efecto invernadero.Esta expresión no se dirige al artículo homónimo porque el tal no se refiere al este fenómeno en general, sino a un caso particular, el producido por los gases de "efecto invernadero" en la atmósfera. El verdadero sentido de la expresión se refiere al efecto que el sol produce en los invernaderos o estufas frías de la jardinería. El acristalamiento excesivo no es deseable en climas cálidos, aunque puede serlo en climas fríos. Incluso en cerramientos opacos, no acristalados, en verano, el sol calienta la superficie exterior aumentando el salto térmico exterior interior y, por lo tanto el paso del calor por los cerramientos opacos. La ventilación: La necesaria introducción de aire exterior en el edificio, para ventilación, puede modificar la temperatura interna de este, lo cual puede suponer un problema cuando el aire exterior está a temperaturas alejadas de las requeridas en el interior. La ocupación: El número de ocupantes aumenta en los edificios, generando cada uno entre 80 y 150 W de carga térmica, según la actividad realizada. La ofimática: La proliferación de aparatos electrónicos, ordenadores, impresoras, y fotocopiadoras, que forman parte de las oficinas modernas, generan cargas térmicas importantes. La iluminación: la iluminación es un factor de calentamiento importante. Se estima en una carga de entre 15 a 25 W/m². Muchos Grandes Almacenes modernos pueden calentarse en invierno gracias únicamente a su sistema de iluminación y al calor producido por los usuarios. Esta situación es bastante frecuente en Europa.
Evidentemente, muchas de estas cargas son favorables en invierno, pero no en verano. Todas ellas deben ser compensadas si se desea obtener un ambiente confortable en verano. El medio de asegurar esta comodidad es la climatización.
Sistemas de climatización Clasificación por el alcance de la instalación La climatización puede hacerse en un solo local (unitaria), frecuentemente con un aparato que produce y emite su energía térmica, y centralizada, en la que un aparato produce o recibe la energía térmica (calor o frío), se lleva a los locales a climatizar por medio de conducciones y se emite por medio de emisores. Climatización unitaria. Este sistema es muy frecuente. En calefacción se emplea con chimeneas-hogar, diferentes tipos de estufas (de carbón, de gas butano, eléctricas). Para refrigeración lo más conocido es el llamado climatizador o acondicionador de ventana. Son en general sistemas con deficiencias importantes: en calefacción, cuando hay combustión (carbón, gas) es necesaria la entrada de aire para la combustión, aire proveniente del exterior, que está frío, y que enfría el ambiente a calefactar. Además, en la climatización de verano, los aparatos unitarios de refrigeración no suelen tener un buen control de la humedad, por lo que pueden dar ambientes húmedos en los locales. En ambos casos (calefacción y refrigeración), los aparatos pequeños tienen menores rendimientos que los grandes, por lo que la suma de varios de ellos para distintos locales puede consumir más energía que uno solo, más potente, para todos ellos. Climatización centralizada. En este sistema de climatización pueden, a su vez, distinguirse dos posibilidades: para un pequeño usuario (vivienda, p. ej.) y para un usuario grande (un edificio completo, de cualquier dimensión). Los sistemas más sencillos (y tradicionales) para calefacción constan de una caldera y de una red de tuberías que lleva el calor, por medio de un caloportador, a los aparatos terminales, generalmente radiadores. Los sistemas de calefacción por agua caliente pueden servir desde una instalación pequeña (de vivienda) hasta instalaciones urbanas, pasando por instalaciones de edificio y de barriada. Las bombas de calor aerotérmicas también pueden emplearse en viviendas situadas en bloques de pisos, (tanto de forma individual como centralizada). Su instalación puede proporcionar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria, pero requiere comprobar la ubicación de la unidad exterior, teniendo en cuenta las normas de la comunidad de propietarios y ordenanzas municipales aplicables a la colocación de equipos en fachadas o espacios exteriores, según marca el art. 17 de la Ley 49/1960 de Propiedad Horizontal. En refrigeración existen aparatos que tienen una parte, que comprende el compresor y el condensador, que se sitúa en el exterior y uno o varios evaporadores que se colocan en los locales a climatizar (sistemas partidos múltiples o multisplit). Suelen tener mejores rendimientos que los aparatos unitarios, pero adolecen de falta de control de la humedad ambiente. Para sistemas de mayor tamaño, tanto de calefacción como de refrigeración, véase a continuación.
Clasificación por el fluido caloportador La energía térmica puede llevarse a los locales por medio de fluidos o refrigerantes, llamados caloportadores (que transportan el calor o energía térmica), y pueden ser: agua, aire o un fluido refrigerante. Se puede establecer una clasificación en función del fluido caloportador que llega a los locales. Se advierte que el aire es siempre el fluido que se trata de acondicionar, pero ello no quiere decir que sea siempre un fluido caloportador. Sistemas con refrigerante. El fluido refrigerante se lleva, por tuberías, a los evaporadores, situados en los locales a climatizar. La necesaria ventilación ha de hacerse por otros medios. Sistemas todo aire. A los locales no llega más que el aire tratado en un climatizador o UTA por medio de conductos e impulsado a través de diversos tipos de rejillas o difusores. Dado que el caudal de aire mínimo exigible para ventilación suele ser insuficiente para llevar la energía térmica necesaria, hay que implantar sistemas de mezcla de aire de retorno con el aire exterior (de ventilación o de renovación), de lo que se encarga el climatizador. Sistemas agua-aire. A los locales llega el aire estrictamente necesario para la ventilación, tratado en un climatizador (llamado aire primario) pero, la mayor parte del tiempo, con caudales insuficientes para transportar toda la energía térmica necesaria, de modo que se suple esa falta mediante aparatos terminales añadidos (ventiloconvectores, inductores) situados en los locales y alimentados por agua. Es este el sistema más caro de instalar, pero tiene muchas ventajas: el aire no se recircula, por lo que tampoco se recirculan olores de unos locales a otros; mejor regulación de los parámetros de cada local teniendo en cuenta muy precisamente sus necesidades específicas. Sistemas todo agua. A los locales no llega más que agua, que puede ser caliente o fría. Cuando solamente se trate de calor (calefacción), se utilizarían como emisores los clásicos radiadores y cuando se trate de frío (refrigeración) o cuando haya las dos posibilidades (calor y frío) se utilizarán ventiloconvectores. Hay que resaltar que en este caso será una climatización incompleta, pues la necesaria ventilación ha de hacerse por otros medios.
Instalaciones de climatización Una instalación de climatización puede ser completa o parcial. La climatización completa trata el aire de los ambientes en todos sus parámetros: limpieza (ventilación, filtrado), temperatura (de verano y de invierno), humedad y a veces, hasta en la presión.
Será parcial cuando no trate más que algunas de estas partes y total cuando trate de todas ellas. Un sistema parcial muy común es el de calefacción por agua caliente, ejemplo de climatización solo de invierno y que no trata el aire de ventilación. Otro, los acondicionadores de ventana, que solamente funcionan para climatización de verano y, además, no suelen hacerlo demasiado bien en lo que se refiere a la ventilación, ni a la humedad relativa del aire, cuyo control es deficiente, especialmente en climas húmedos.
Partes de la instalación Un sistema completo de climatización comprendería estas partes: Generación de energía térmica (frío y calor) Transporte (primario) de esa energía térmica a donde será utilizada. Este trasporte se hará generalmente por agua. Uso de la energía térmica, que puede ser: