Todas las viviendas necesitan ventilación, ya sea natural o mecánica con un sistema de ventilación con recuperación de energía (ERV, por sus siglas en inglés) o ventilación con recuperación de calor (HRV, por sus siglas en inglés). Los edificios y las casas ya no se construyen con fugas de calor y aire húmedo como antes; ahora los construimos lo más herméticos que podamos, especialmente las casas pasivas o con certificación LEED. Esto hace que la ventilación mecánica sea esencial en estas viviendas de alto rendimiento mediante la instalación de sistemas de intercambiadores de ventilación HRV o ERV. Las preguntas clave son:

  • ¿Cuánto aire fresco es suficiente?
  • ¿Cuánto aire fresco entra a través de la envolvente del edificio?
  • ¿Cuál es la diferencia entre una ERV y una HRV?
  • ¿Cómo elegir entre una HRV y una ERV?

Cuánto aire fresco se necesita en las viviendas y cuál es la mejor manera de proporcionarlo, son dos cuestiones importantes. La recuperación de energía del aire se está convirtiendo en algo habitual en las regiones frías y hay dos tipos de equipos que pueden hacerlo: una HRV (Ventilación con Recuperación de Calor) y una ERV (Ventilación con Recuperación de Energía).

Tanto las HRV como las ERV son algo nuevo en la construcción de viviendas y a menudo se confunden. En un esfuerzo por aclararlo, primero exploraremos por qué la ventilación es tan crucial y luego explicaremos las opciones y sus mejores aplicaciones.

Hasta las últimas décadas, las casas eran tan permeables a la infiltración de aire que se filtraba suficiente aire frío y seco para satisfacer las necesidades de los ocupantes y garantizar que las viviendas no sufrieran daños por humedad. Se decía que estas casas "respiraban", pero eso sería como respirar por la piel en vez de por la nariz.

En una zona de clima frío, esto significaba que el aire frío y seco del invierno debía calentarse y humidificarse cuando entraba en la casa (lo que se conoce como corrientes de aire), mientras que el aire caliente y húmedo entraba en verano, se quisiera o no.

Hoy en día, en nombre de la eficiencia energética, las casas se construyen con normas mucho más estrictas de estanqueidad al aire y el código de construcción en toda América del Norte se está actualizando para reflejar esto, por lo que los sistemas de ventilación mecánica son esenciales para mantener una calidad de aire interior saludable por las siguientes razones:

  • Para proporcionar oxígeno a los ocupantes, ya que las personas agotan el oxígeno al respirar. En una casa razonablemente hermética y sin ventilación se notarían los efectos en muy poco tiempo.
  • Para eliminar contaminantes: además de las toxinas que emite el cuerpo humano (amoníaco, benceno, monóxido de carbono y metano, por nombrar sólo algunas), los productos químicos tóxicos como el formaldehído de los materiales de construcción y el mobiliario siguen liberando gases durante muchos años después de su instalación. (Por eso se recomienda elegir armarios de cocina sin formaldehído).
  • Eliminar el exceso de humedad generado por la actividad humana normal para garantizar la durabilidad del inmueble y la eficacia de la calefacción, así como ayudar a prevenir la aparición de moho y hongos en los hogares.

¿Cuánto aire fresco es suficiente?

Al ser humano le resulta muy difícil detectar niveles bajos de contaminantes en el aire, incluso cuando representan un peligro para la salud. Un sistema de ventilación doméstica ideal incluiría sensores capaces de detectar la presencia de humedad excesiva y de todos los agentes nocivos para suministrar aire fresco en consecuencia, también estamos seguros de algún que se desarrollará una tecnología doméstica inteligente, pero todavía no existe ningún sistema de este tipo disponible en el mercado.

Por lo tanto, nuestra mejor opción en este momento es optar por la seguridad y proporcionar un suministro mínimo de aire fresco exterior en todo momento. La mayoría de los códigos de construcción se basan en la norma *ASHRAE 62.2 (o alguna variación de la misma) para establecer las normas de ventilación de las viviendas. Aquí es donde nos ponemos técnicos para explicar todo sobre las unidades ERV y HRV, para los eternos curiosos sobre "cómo funciona", ¡ahí va!

*ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers) es la fuente más respetada y autorizada para las normas de calidad del aire interior. ASHRAE 62.1 y 2 son las normas reconocidas para la ventilación y la calidad del aire interior (IAQ).

Según la versión actual de la norma ASHRAE (2013), el cálculo para viviendas individuales es el siguiente:

  • Q = 7,5 cfm por ocupante + 3 cfm por 10m² de superficie habitable
  • =12,75 m³/h por ocupante + 5,5 m³/h por 10 m² de superficie habitable
  • cfm - Pies cúbicos por minuto
  • Q - Velocidad de suministro de aire

Esta ecuación supone que el número de ocupantes es igual al número de dormitorios más uno, una suposición razonable para una familia media en la que cada niño tiene su propia habitación. El valor calculado se refiere al índice mínimo instalado (Q).

Obsérvese que los 3 cfm/10 m² de superficie habitable utilizados triplican los de la versión anterior (2003), ya que hasta ahora se consideraba que los 2 cfm adicionales eran aportados por las fugas de aire de la envolvente. Cabe señalar que los principales profesionales del sector siguen debatiendo el valor de esta actualización. Es otro recordatorio de que el sector evoluciona constantemente, al igual que las opiniones y lo que se considera la "mejor práctica" más novedosa de la industria. 

Cabe señalar que los principales profesionales del sector siguen debatiendo el valor de esta actualización. Es otro recordatorio de que el sector evoluciona constantemente, al igual que las opiniones y lo que se considera la "mejor práctica" más reciente. 

¿Cuánto aire fresco entra por las paredes?

Una casa razonablemente hermética tendría una estanqueidad media de unos 3 cambios de aire por hora a una presión de 50 pascales (ACH @ 50 Pa).

Para una vivienda media ( 2100 pies cuadrados), esto significaría unos 75 m³/h o 21 L/s (44 cfm) de aire exterior en circunstancias normales. En términos reales, esto significa que en una vivienda de tamaño medio con fugas medias en ventanas, puertas y paredes o techos, todo el volumen de aire se escapará y se sustituirá quizá 3 ó 4 veces al día. 

Suponiendo que en una casa que tenga tres dormitorios, la calidad del aire interior (IAQ) requeriría:

Q = 7.5 cfm/occ - 4 occ + 3 cfm/100 ft² - 2100 ft² = 93 cfm

Esto es algo más del doble de la cantidad que entra por ventilación natural (44 cfm), por lo que debe considerarse insuficiente para la demanda máxima. En el caso de las fugas de aire únicamente, la calidad del aire que entra a través de la envolvente también debería ser objeto de escrutinio, ya que la propia envolvente actúa como filtro de aire, lo que significa que cualquier COV o espora de moho atrapada en el interior del conjunto de la pared puede llegar fácilmente a la zona habitable.

Hay que tener en cuenta, sin embargo, que la norma ASHRAE anterior habría arrojado 51 cfm, apenas más que la cantidad que llega a través de fugas en la envolvente del inmueble.

Elegir entre una ventilación HRV y una ERV

La ventilación con recuperación de calor (HRV) es un sistema que utiliza el calor del aire de escape viciado para precalentar el aire fresco entrante. De este modo se reduce la energía requerida para llevar el aire exterior a la temperatura ambiente de la habitación y se ahorra dinero en las facturas de calefacción.

De forma similar al sistema respiratorio humano mencionado anteriormente, este intercambio de aire se realiza en una zona única de la casa, el pulmón de su hogar, el núcleo del ventilador HRV.

Tenga en cuenta que el aire viciado saliente y el aire fresco entrante nunca se mezclan en el proceso de recuperación de calor; simplemente pasan por canales separados en el núcleo del ventilador, en el intercambiador de calor, permitiendo un intercambio de calor por conducción.

El "índice de eficiencia" de una unidad HRV determina cuánta energía se ahorrará utilizando ese dispositivo concreto. Aunque requiere el funcionamiento de un ventilador de forma continua, la energía recuperada del aire interior es muchas veces superior a la energía necesaria para el ventilador. Vale la pena señalar que en nuestra experiencia vale la pena gastar un poco más en una marca de calidad de HRV, porque el ventilador es lo que generalmente se rompe primero. Muchas de las marcas establecidas han trabajado mucho en I + D para utilizar ventiladores silenciosos y energéticamente eficientes que duren más tiempo. Cuando el ventilador se rompe, estas marcas establecidas de HRV son las que generalmente tienen un buen servicio postventa y almacenan piezas de repuesto durante un gran número de años.

Las eficiencias típicas oscilan entre el 55% y el 75%, pero algunos modelos extremadamente eficientes alcanzan el 93%. En la actualidad, estas últimas unidades son bastante más caras y sólo se pueden adquirir en Europa, aunque a medida que las unidades HRV se convierten en la norma, se pueden encontrar unidades de mayor eficiencia en EE.UU.  Aun así, si se tiene en cuenta el valor del ahorro energético a lo largo de toda la vida útil de la unidad, el envío de estas unidades relativamente caras a través del océano puede seguir siendo una inversión económica y ecológicamente rentable. 

La ventilación de recuperación de energía (o entalpía) (ERV) va un poco más allá de las unidades HRV ya que este tipo de sistema también captura parte de la humedad del aire para mantenerla en el mismo lado de la envolvente térmica del que procede.

Así, en los climas fríos de invierno, un sistema ERV transfiere la humedad del aire que se extrae al aire fresco (y seco) entrante para ayudar a mantener el nivel de humedad interior ambiente en un valor razonable (entre el 40 y el 60%) en todo momento.

En verano, la transferencia de humedad en un ERV se invierte y la humedad del aire exterior se elimina antes de inyectarla en la vivienda. Esto ahorra energía al reducir la carga de los sistemas de aire acondicionado o deshumidificador. Una alta eficiencia de transferencia de humedad estaría en torno al 70%, pero este valor depende de la humedad real en ambos lados de la envolvente.

Una nota importante es que, sea cual sea la opción que elija para sus necesidades entre una ERV o una HRV, siempre habrá un interruptor de encendido y apagado. Si su sistema es demasiado ruidoso, es probable que deba apagarlo durante largos periodos de tiempo aunque realmente lo esté necesitando. Elija un sistema ERV o HRV silencioso y asegúrese de que esté bien instalado para evitar la tentación de apagar un equipo que representa una inversión tanto económica como para su salud.

ERV o HRV: ¿cuál elegir?

La mejor opción entre una HRV y una ERV depende de su clima y de sus necesidades específicas. Si su casa es demasiado húmeda en invierno (por encima del 60% de HR), entonces una HRV es la mejor opción, ya que seguramente eliminará el exceso de humedad, mientras que una ERV tenderá a mantenerla en un nivel alto.

Si ocurre lo contrario y su casa es demasiado seca en invierno, entonces una ERV sería una mejor opción, ya que ayuda a retener la humedad, eliminando la necesidad (y el coste) de generarla por otros medios.

En verano, el uso de una HRV normalmente aumentará el nivel de humedad dentro de su casa, por lo que una ERV es mejor en zonas calientes y húmedas. Pero un deshumidificador hará el truco mucho mejor. Como mínimo, la ERV reducirá la carga del sistema de aire acondicionado, aunque no podrá mantener el nivel de humedad exterior.

En definitiva, no hay una elección correcta entre los sistemas ERV y HRV. Depende de su clima, su estilo de vida y su vivienda. En un mundo perfecto, tendríamos uno de cada uno o un sistema integrado que controlase y ajustase automáticamente la calidad del aire interior.

Una cosa es segura, sea cual sea la que elija, una casa hermética con un ERV o HRV es un salto evolutivo más allá de las casas con fugas del siglo XX, por lo que si está construyendo o renovando una casa razonablemente hermética, especialmente si va a obtener la certificación Passive House o LEED, no pierda el sueño sobre cuál comprar, ERV o HRV, sólo compre uno.