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CAV frente a VAV: qué estrategia de caudal conviene especificar

SUNXFAN Engineering Team

El debate CAV/VAV es uno de los más recurrentes en el diseño de ventilación, y casi siempre se plantea en términos equivocados. El caudal constante no es una versión anticuada del caudal variable: uno está concebido para garantizar una cantidad de aire fija, el otro para perseguir una demanda cambiante. La pregunta útil es más concreta: ¿esta zona tiene un requisito firme de caudal constante?, ¿la ocupación o la carga contaminante oscilan lo suficiente?, ¿puede la instalación de control agregar la demanda de los terminales y llevarla hasta el ventilador?

Una sola diferencia que explica todo lo demás

Un sistema CAV (caudal constante) fija el caudal que llega a cada local. Cuando cambia el caudal en otra parte de la red y se altera la presión, la compuerta CAV se reposiciona para devolver el caudal al valor de consigna. Al sistema le da igual cuántas personas haya en la sala: garantiza cuántos metros cúbicos por hora entran.

Un sistema VAV (caudal variable) persigue la demanda. Los sensores de CO₂ y TVOC alimentan el controlador del terminal, que abre o cierra la compuerta: peor calidad de aire, más caudal; calidad aceptable, menos. El sistema entrega lo que el local necesita en ese instante.

De esa intención de diseño se derivan todos los costes, consumos y exigencias de mantenimiento que siguen.

Caudal constante: virtudes y factura

Dónde gana el CAV

Dónde te cuesta el CAV

Caudal variable: virtudes y factura

Dónde gana el VAV

Dónde te cuesta el VAV

Comparativa directa

DimensiónCAVVAV
Objetivo de controlCaudal de impulsión fijoCaudal según demanda
Equipamiento del terminalCompuerta de caudal constante, ventilador de caudal constante opcionalSensor + controlador + compuerta VAV
Inversión inicialBajaAlta
Puesta en marchaSencilla: una consigna fijaCompleja: calibración y verificación del conjunto
Consumo a carga parcialDeficienteBueno
MantenimientoEscaso, sin calibración de sondasMayor, sensores que limpiar y calibrar
Locales idóneosNaves de producción, laboratorios, salas limpiasOficinas, salas de reuniones, comercio, hoteles
Riesgo principalRama desequilibrada al montarse con VAVDeriva de sensores y caudal mínimo

La solución híbrida viable: control por zonas y en el ventilador

La mayoría de los edificios reales no son CAV puro ni VAV puro; contienen ambos tipos de zona. El criterio sensato no es enhebrar los dos tipos de compuerta en una sola rama, sino gobernarlos en niveles distintos:

  1. Dar rama propia a las zonas de caudal constante. Salas limpias, laboratorios y naves de proceso mantienen una rama CAV dedicada con un ventilador EC de caudal constante que sostiene su propia consigna, al margen de la modulación general.
  2. Dejar que las zonas variables trabajen en VAV. Los terminales de oficina, reuniones y comercio modulan según la demanda de sus sensores y la reportan aguas arriba.
  3. Cerrar el lazo en el ventilador. Un regulador central de presión estática suma la demanda de los terminales en una consigna de presión y ajusta la velocidad del ventilador EC por 0-10 V o PWM. Si baja la demanda, el ventilador baja con ella en lugar de seguir a plena marcha contra compuertas que cierran.

En ese esquema el ventilador deja de ser una fuente de aire a régimen fijo y pasa a ser el actuador que materializa el ahorro. El SF146A-E092A3-CA, ventilador centrífugo EC de doble aspiración y caudal constante, está concebido justamente para ese servicio: 600 m³/h, hasta 480 Pa, 180 W a 230 V CA, 1200 r/min, 52±1 dB(A), IP42, rodete PA6+GF25 % sobre rodamientos NSK, de −25 °C a +50 °C. Sus cuatro curvas de servicio medidas corresponden a PWM 100/65/40/20 % (Vsp 10,0/6,5/4,0/2,0 V), lo que ofrece cuatro caudales de diseño — 600, 450, 300 y 180 m³/h — y los mantiene cuando la resistencia del sistema sube de unos 100 Pa a 300 Pa, sin reequilibrar la red.

Para caudales mayores, el resto de la serie SF146A y la serie SF160, de mayor presión (hasta 705 Pa), ofrecen el mismo control 0-10 V/PWM para integrarse al control central de presión estática. Sobre la ventaja de eficiencia de los motores EC a carga parcial, consulte el análisis de la tecnología EC con rotor PMSM IE5; sobre la configuración de admisión, la comparativa entre ventiladores de doble y simple aspiración.

Lista de verificación: cinco preguntas

  1. ¿La zona exige un caudal constante obligatorio? Si sí, CAV primero; no se negocia el cumplimiento por una cifra de consumo.
  2. ¿Oscilan mucho la ocupación y la carga contaminante? Oscilaciones amplias y muchas horas de funcionamiento son lo que amortiza el VAV.
  3. ¿El edificio mantendrá sensores y controles? Sin capacidad de calibración, la precisión del VAV se degrada rápido y el CAV pasa a ser la opción de menor riesgo.
  4. ¿El terminal está aguas abajo de otra compuerta de control? Nunca apile CAV debajo de una caja VAV: el desequilibrio está garantizado.
  5. ¿Puede el ventilador seguir al sistema? Si puede, el ahorro llega hasta el ventilador; si no, cerrar compuertas solo embalsa el aire sobrante contra la red.

Respondidas esas cinco preguntas, el dilema CAV/VAV se convierte en un cálculo de ingeniería y no en una preferencia. Si necesita un ventilador EC de caudal constante para una rama CAV, o un esquema de ventilador que siga una consigna central de presión estática, envíe caudal, presión estática, señal de control y espacio disponible a nuestro equipo técnico para que le proponga una selección.

Preguntas frecuentes

¿Dónde es preferible un sistema CAV?
El CAV encaja en locales donde la norma o el proceso fija el caudal: naves de producción, laboratorios químicos, salas limpias y espacios donde medir la calidad del aire resulta poco práctico. Sin sensores de CO₂/TVOC, la inversión es menor, la puesta en marcha sencilla y no hay deriva de sensores que corregir.
¿Qué hace mejor un sistema VAV que uno CAV?
El VAV suministra solo lo que el local necesita en cada momento. Cuando baja la ocupación, cierra el terminal en vez de sobresaturar de aire, recortando el consumo a carga parcial, y se integra con el BMS para que la velocidad del ventilador siga la demanda agregada en lugar de un régimen fijo.
¿Qué inconvenientes tiene el VAV?
Mayor inversión y más trabajo de puesta en marcha; la calidad del control depende de la precisión de los sensores y de su calibración periódica; y el terminal debe mantener un caudal mínimo para muestrear el aire, por lo que en periodos de baja demanda sigue consumiendo energía.
¿Pueden convivir terminales CAV y VAV en el mismo sistema de conductos?
Pueden convivir en el mismo edificio, pero no deben apilarse en la misma rama. La compuerta CAV necesita presión previa para mantener su consigna; cuando la VAV cierra, esa presión desaparece y la rama se desequilibra. Las zonas de caudal constante deben tener su propia rama y su propio ventilador de caudal constante, y las zonas VAV deben comunicar su demanda al control central de presión estática.
¿Qué aporta un ventilador EC a un sistema CAV o VAV?
Los ventiladores EC aceptan consignas de velocidad por 0-10 V/PWM, de modo que un regulador central de presión estática ajusta la velocidad del ventilador conforme cambia la demanda de las ramas, en lugar de mantenerlo a régimen fijo. En una rama CAV, un ventilador centrífugo EC de caudal constante como el SF146A-E092A3-CA compensa además el aumento de resistencia de la red y sostiene el caudal elegido sin reajustar la compuerta.

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