Eficiencia energética en Unidades de Tratamiento de Aire: recuperar energía y reducir consumo

Recuperación de calor, ventiladores EC y control inteligente para mejorar el rendimiento energético de las instalaciones de ventilación y climatización.

Por: Adrià Font Gallego – Director técnico de DECACLIMA

La UTA, un elemento clave en la eficiencia energética del edificio

En los edificios actuales, la calidad del aire interior y la eficiencia energética deben avanzar al mismo tiempo. Garantizar una ventilación adecuada es necesario para garantizar confort, seguridad y salubridad, pero cada metro cúbico de aire exterior que entra en un edificio debe ser tratado antes de impulsarse a las zonas ocupadas. En invierno es necesario calentarlo; en verano, enfriarlo y, en muchos casos, controlar también su humedad. Por este motivo, las Unidades de Tratamiento de Aire han dejado de ser únicamente equipos de ventilación para convertirse en elementos centrales de la eficiencia energética de los edificios.

Una UTA eficiente no se define solo por su caudal. También importa su recuperación térmica, la calidad de su envolvente, la estanqueidad, la filtración, la selección de ventiladores, la regulación de caudal y la capacidad de integrarse en sistemas de control. Todos estos factores tienen impacto directo en el consumo eléctrico, en la demanda térmica y en el coste operativo anual de la instalación. Por eso, la comparación entre soluciones no debería centrarse únicamente en el precio inicial del equipo, sino también en el coste de explotación durante los años de servicio. Una diferencia moderada en eficiencia puede convertirse en un ahorro muy relevante cuando la UTA trabaja miles de horas al año.

Este enfoque es especialmente relevante en edificios terciarios, sanitarios, farmacéuticos, industriales, educativos u hoteleros, donde los horarios de funcionamiento son amplios y los caudales de ventilación pueden ser elevados. En estos casos, una buena selección de la UTA puede marcar una diferencia significativa durante toda la vida útil del equipo.

Recuperación de calor: aprovechar la energía existente

La recuperación de calor permite aprovechar parte de la energía contenida en el aire que se extrae del edificio para acondicionar el aire exterior antes de introducirlo en el sistema. Sin un recuperador, esa energía se perdería al expulsar al exterior un aire que ya ha sido calentado o enfriado. En cambio, mediante un intercambiador de calor, se transfiere parte de esa energía al aire de renovación antes de que alcance las baterías de tratamiento.

En invierno, el calor del aire extraído se aprovecha para precalentar el aire exterior frío. En verano, el proceso se invierte: el aire extraído, generalmente a menor temperatura que el aire exterior, ayuda a preenfriar el aire de renovación. De este modo, las baterías de calefacción y refrigeración requieren un menor aporte energético, reduciendo el consumo del sistema de climatización.

Existen diferentes soluciones de recuperación, como recuperadores de placas, de flujos cruzados, a contraflujo, rotativos o sistemas mediante baterías. La elección depende del caudal, del tipo de edificio, de las condiciones higiénicas requeridas, de la disponibilidad de espacio, de la pérdida de carga admisible y del nivel de eficiencia buscado.

Además del ahorro energético, la recuperación de calor ayuda a reducir los picos de demanda térmica. Esto permite que la instalación trabaje de forma más estable y puede contribuir a optimizar la potencia necesaria en equipos como bombas de calor, enfriadoras o calderas. En proyectos de rehabilitación energética, donde muchas veces se busca reducir consumo sin comprometer calidad de aire, el recuperador es una de las medidas con mayor impacto.

Ejemplo orientativo de ahorro

Para visualizar el efecto económico, puede considerarse una UTA de 10.000 m³/h en un edificio terciario, con 2.500 horas de funcionamiento anual, recuperador con eficiencia aproximada del 75 %, producción mediante bomba de calor con rendimiento medio estacional de 3,0 y un coste eléctrico de 0,18 €/kWh.

En estas condiciones, la recuperación de calor podría evitar aproximadamente 81.600 kWh térmicos al año en calefacción y 12.240 kWh térmicos al año en refrigeración. Traducido a consumo eléctrico equivalente, el ahorro anual se situaría en torno a 27.200 kWh eléctricos en invierno y 4.080 kWh eléctricos en verano.

En términos económicos, el recuperador permitiría ahorrar alrededor de 4.900 €/año en calefacción y unos 730 €/año en refrigeración. En total, el ahorro anual asociado únicamente a la recuperación térmica estaría en el entorno de 5.600 €/año.

Estos valores son orientativos y deben ajustarse en cada proyecto según clima, horarios reales, temperaturas de consigna, rendimiento estacional del sistema térmico y pérdidas de carga del equipo. Aun así, el ejemplo muestra una idea clara: en instalaciones con caudales importantes, recuperar energía del aire extraído tiene un retorno directo en la factura energética. Si el precio de la energía aumenta o el horario de funcionamiento es superior, el ahorro económico también crece. Por el contrario, en equipos con menos horas de uso, el retorno será menor, aunque el beneficio energético seguirá existiendo.

Resultado del caso orientativo: recuperación térmica ≈ 5.600 €/año; ventiladores EC y regulación ≈ 1.100 €/año; ahorro conjunto aproximado ≈ 6.700 €/año.

Ventiladores EC: menos consumo eléctrico y mejor regulación

El segundo gran bloque de ahorro en una UTA corresponde a los ventiladores. Aunque su función es sencilla —impulsar y extraer aire—, su consumo eléctrico puede representar una parte importante del consumo total de la instalación, especialmente cuando el equipo funciona muchas horas al año. Por ello, la selección del conjunto ventilador-motor resulta determinante.

Los ventiladores Plug Fan con motores EC de última generación ofrecen una alta eficiencia y una regulación precisa de velocidad. Frente a sistemas convencionales, permiten adaptar el caudal a las necesidades reales de la instalación, ya sea mediante horarios, presión, temperatura, ocupación o sensores de CO₂. Esto es importante porque un edificio no siempre necesita funcionar al 100 % del caudal de diseño.

Cuando el caudal se reduce, el consumo del ventilador no disminuye de forma lineal, sino mucho más rápidamente. Por ello, una estrategia de caudal variable puede generar ahorros significativos durante los periodos de baja ocupación o menor demanda. Además, los sistemas de acoplamiento directo eliminan elementos como correas y poleas, reduciendo el mantenimiento, las pérdidas mecánicas y los posibles desajustes con el paso del tiempo.

En el mismo caso de una UTA de 10.000 m³/h, si se compara una solución convencional de 6,0 kW frente a una solución con ventiladores EC de 4,4 kW, el ahorro directo a caudal nominal sería de unos 4.000 kWh/año. Con el precio eléctrico considerado, esto representa unos 720 €/año. Si, además, durante parte del año el equipo trabaja a caudal reducido, el ahorro adicional puede situarse alrededor de 390 €/año. En conjunto, los ventiladores EC y la regulación pueden aportar aproximadamente 1.100 €/año de ahorro eléctrico.

La importancia de la envolvente y del control

La eficiencia de una UTA no depende solo del recuperador y de los ventiladores. La envolvente también influye. Una construcción robusta, con baja transmitancia térmica, buen comportamiento frente al puente térmico, elevada estanqueidad y una correcta derivación en filtros ayuda a evitar pérdidas, condensaciones y entradas de aire no deseadas.

En equipos de altas prestaciones, características como la estanqueidad de la carcasa, la resistencia mecánica, el aislamiento y la calidad de filtración permiten que el rendimiento calculado se mantenga más cerca del rendimiento real. Esto es especialmente importante en instalaciones con exigencias de higiene, confort o continuidad de servicio.

El control también es fundamental. Una UTA con buenos componentes puede consumir más de lo necesario si trabaja siempre al máximo caudal o si no se ajusta a la ocupación real. La integración con sistemas de gestión del edificio, la monitorización de filtros, el control de presión y la regulación de ventiladores permiten explotar todo el potencial de ahorro del equipo. También facilitan el mantenimiento preventivo, ya que ayudan a detectar aumentos de pérdida de carga, filtros colmatados o desviaciones de funcionamiento antes de que se conviertan en un problema de confort o consumo.

En este sentido, las UTA de DECACLIMA pueden incorporar recuperadores de calor, ventiladores Plug Fan EC, Free Cooling, control integrado y comunicaciones, facilitando una gestión más eficiente y adaptada a cada aplicación.

Conclusión

La reducción del consumo energético en ventilación y climatización no se consigue con una única medida aislada. Requiere una visión de conjunto: recuperar la energía del aire extraído, reducir el consumo eléctrico de los ventiladores, asegurar una envolvente eficiente y controlar el caudal según la demanda real.

En el ejemplo considerado, la combinación de recuperación de calor y ventiladores EC puede suponer un ahorro anual de 6.700 €. Más allá de la cifra concreta, que debe recalcularse para cada proyecto, el mensaje principal es claro: una UTA bien diseñada reduce costes de explotación, mejora el comportamiento energético del edificio y contribuye a los objetivos de descarbonización.

Para instalaciones con altos caudales, muchas horas de funcionamiento o elevada exigencia de calidad de aire interior, invertir en una UTA eficiente no es solo una decisión técnica. Es una decisión económica y ambiental con impacto durante toda la vida útil del edificio.