El edificio incorpora varios sistemas  para atender las demandas de calor, frío y ventilación durante el año. Sistemas del tipo centralizado por sectores del edificio y otros localizados por recintos. El propósito de ello es además pedagógico, el diseño de las instalaciones incorpora sistemas para contabilizar y monitorizar consumos energéticos y variables medioambientales.

 
Entre los principales sistemas se encuentran:
2.1.- Sistema combinado de calefacción – refrescamiento área de administración
Atiende 350 m2 de área de administración y oficinas del primer y segundo nivel del edificio.  Consiste en un sistema integrado formado por tres sistemas-tecnologías distintas: Sistema bomba de calor geotérmica; Sistema solar térmico y Sistema caldera de condensación. Sistemas concebidos para trabajar en forma independiente o integradamente los tres para atender las demandas de calefacción y provisión de agua caliente.

Foto_LL5Sistema de bomba de calor geotérmica- serpentines piso radiante: concebido para calefaccionar y refrescar el edificio durante las distintas estaciones del año y según necesidades. Consta de una bomba de calor geotérmica; estanque de acumulación y amortiguación;  serpentines colectores geotérmicos dispuestos debajo de la superficie del terreno aledaño, entre 1 y 2 m de profundidad; serpentines de piso dispuesto sobre radier y elementos de regulación, medición y control. A través de este sistema, en invierno, se capta energía de la tierra, mediante los colectores dispuesto debajo del terreno que se “bombea” al interior del edificio donde se disipa a través de los serpentines dispuestos en el piso del edificio (piso radiante). En verano, con demandas de refrigeración, el proceso se invierte: del edificio se capta energía la cual se “bombea” al terreno donde se disipa.

 

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Sistema solar térmico: concebido para proveer agua caliente sanitaria y para apoyar la calefacción del edificio. Consta de paneles solares dispuestos sobre la cubierta del edificio a través de los cuales se captura energía solar térmica la que se transfiere al edificio mediante un fluido caloportador e intercambiadores de calor.

 

Sistema caldera de condensación- serpentines piso radiante: concebido para proveer servicio de calefacción mediante una caldera de condensación a gas de alta eficiencia energética y  serpentines de piso radiante.

 

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Los serpentines de piso se gobiernan mediante termostatos inalámbricos y válvulas reguladoras de caudal con actuadores electrónicos con lo que se consigue un control ambiental por zonas. Los serpentines se diseñan para actuar en régimen de calefacción tanto con el sistema geotérmico como con el sistema caldera de condensación o con ambos. En régimen de refrigeración en tanto opera con el sistema geotérmico.

 

Los  sistemas se conciben  y diseñan para actuar integradamente de modo de utilizar el mínimo de energía posible. También para funcionar de forma independiente. El sistema incorpora equipamiento e instrumentación para medir consumos energéticos, variables medioambientales y evaluar la eficiencia energética de las instalaciones. Las instalaciones están dispuestas además para servir a los propósitos de la enseñanza sobre dichas tecnologías.

 

El manejo combinado de estas tres tecnologías para el acondicionamiento termoambiental de un edificio se utiliza por primera vez en Chile.

2.2.- Sistema de ventilación híbrida
Sistema de ventilación formado por: una chimenea de ventilación, dispositivos que sirven como aireadores de muro y de pasadas, extractores híbridos con posibilidad de ventilación natural y forzada, sensores de concentración de CO2 y temperatura ambiental y sistemas de monitorización y control y de variables medioambientales por zonas del edificio. El sistema se diseña para asegurar una calidad del aire interior apropiada a las necesidades fisiológicas de los usuarios y las propias del edificio.

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El diseño de la construcción considera una proyección de la caja escala sobre el nivel de techumbre para favorecer la ventilación natural de todo el edificio. La altura de columna que se obtiene es de 10 m aprox. desde el piso del primer nivel.

 

Las instalaciones se proyectan para que, en régimen de ventilación natural, el tiro térmico generado por la columna central más la presión de vientos dominantes, posibiliten el ingreso de aire de ventilación a través de aireadores de muros dispuestos en la envolvente del edificio. De modo que el aire circule naturalmente desde la periferia del edificio hacia la chimenea central de ventilación de donde es expulsado naturalmente al exterior.

 

Foto_LL9En régimen de ventilación forzada, esto es cuando la provisión de aire exterior no es suficiente para atender las necesidades higiénicas y/o de enfriamiento de los recintos, el aire es movilizado forzadamente a través de extractores dispuestos al efecto en distintos puntos del edificio.

 

En ambos casos sirven los dispositivos aireadores de muros; el aire en el interior circula a través de conductos y dispositivos para pasadas de aire y, adicionalmente, a través de  puertas interiores. Sensores de CO2 y temperatura debidamente dispuesto actúan para controlar el funcionamiento de los extractores y decidir la forma de funcionamiento; forzada o natural según las exigencias o conveniencia.

2.3.- Sistema de acondicionamiento ambiental del auditorio.
Foto_LL10Se consultó para el auditorio del edificio, un recinto de 84m2 un sistema de acondicionamiento por aire en base a una bomba de calor aéreo térmica, formado por una máquina térmica, redes de impulsión y retorno de aire, dispositivos de impulsión y elementos de control y seguridad. Tecnología  convencional, de uso relativamente común en nuestro país, a la cual se le incorpora un doble sistema de regulación y control de la cantidad de aire nuevo que se requiere tratar e impulsar al recinto, dependiendo de la ocupación y necesidades de éste. De dicha magnitud depende principalmente la energía consumida por la instalación para acondicionar térmicamente el recinto.
 

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Un primer sistema relaciona automáticamente el número de persona presente en el recinto con la cantidad de aire nuevo a impulsar. Utiliza para ello un conjunto de sensores (barreras infrarrojas) dispuestos en la puerta de ingreso al auditorio, que permite determinar dinámicamente la cantidad de personas que están al interior de éste. Esta información y en coordinación con el sistema de control inteligente del edificio permite tomar acciones pre-programadas sobre la cantidad de aire nuevo que se requiere tratar e impulsar al recinto.

 

El segundo sistema relaciona la cantidad de CO2 presente en el recinto con la cantidad de aire nuevo a impulsar. Utiliza para ello sensores de CO2 ubicados al interior del auditorio. Nuevamente esta información y en coordinación con el sistema de control inteligente del edificio permite tomar acciones pre-programadas sobre la cantidad de aire nuevo que se requiere tratar e impulsar al recinto.

 

Ambos sistemas fueron desarrollados por investigadores del Centro.

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