Conseguir las condiciones ideales de confort en aire acondicionado puede demandar un exceso en el uso de energía. Sin embargo, ya existen alternativas para hacer de este proceso algo eficiente y económico.
por Alfredo Sotolongo*
Todos debemos ser conscientes que en nuestros países tropicales entre los trópicos de Cáncer y Capricornio, aproximadamente 24° de latitud al norte o al sur del Ecuador, en la gran mayoría de las zonas sufrimos de alta entalpía en el aire exterior. Esto significa alta temperatura y humedad, y nos obliga a desperdiciar mucha energía para lograr las condiciones ideales de confort.
Por mucho tiempo se controlaba la humedad relativa enfriando el aire para removerle granos de humedad. En este proceso se suministra el aire a baja temperatura pero saturado, donde la humedad relativa se acerca a 100%, y después, se recalienta para añadirle calor sensible llevándolo a condiciones más aceptables de temperatura y humedad relativa.
Siempre me pregunté por qué había que enfriar el aire y después recalentarlo y que al recalentarlo se desperdicie tanta energía. Con los años, al aumentar considerablemente el costo de la energía, nos empezamos a preocupar por evitar el desperdicio de la misma. Los grupos profesionales como Ashrae se dedicaron a crear regulaciones y normas para solucionar este gran problema y muchos gobiernos aplicaron dichas normas que prohibían recalentar el aire cuando se había enfriado previamente. Sólo se permitía calentar el aire para calefacción, siempre y cuando no se hubiera enfriado antes o en ciertas aplicaciones muy particulares como procesos industriales.
Primero, la necesidad de controlar la humedad relativa, no solo para procesos industriales sino también para el confort de los ocupantes, lo enfatiza Ashrae en la Norma (Standard) 62.1 que trata de la ventilación y la calidad del aire interior, limitando la humedad relativa a un máximo de 65% en el párrafo 5.9.1 en la edición del año 2010. Por otro lado, Ashrae también desarrolla la Norma (Standard) 90.1-2010 que prohíbe enfriar y después recalentar el aire de nuevo, con la excepción de ciertos procesos en los cuales es imprescindible hacerlo.
Pero en realidad fue la empresa privada, como siempre, la que tomó la iniciativa de aplicar sistemas y equipos que contribuyen al control de humedad cumpliendo con ambas normas. El caso específico al que me refiero es muy interesante porque se trata de un producto que lo había patentado la Agencia Espacial de los Estados Unidos, NASA, y que después de utilizarlo en sus aplicaciones, lo pusieron a la disposición de la empresa privada.
Heat Pipe Technology fue la empresa que se interesó en adquirir de NASA los derechos de un producto que, sin consumir energía, puede preenfriar el aire y después recalentarlo para lograr las condiciones de confort. Para mí, esta es una de las bondades del sistema capitalista, los científicos desarrollan productos que benefician a la humanidad y entonces las empresas privadas arriesgan su capital para aplicarlos y llevar estas ventajas a los ciudadanos de la forma más económica posible.
¿Cómo logra Heat Pipe preenfriar y después recalentar el aire sin consumir energía? El sistema que desarrollaron se compone de dos serpentines, etapa uno y etapa dos, conectados entre si que abrazan al serpentín de la unidad de aire acondicionado y que dentro tienen refrigerante, el cual emigra de una etapa a la otra. Dentro de los serpentines ocurre un proceso parecido al de refrigeración, pero sin compresión ni expansión. Sólo ocurren evaporación y condensación y una vez se condensa el refrigerante regresa por gravedad en estado líquido a la etapa uno donde se evapora y comienza el ciclo nuevamente.
Como pueden ver en la figura, el aire húmedo y caliente pasa por la etapa uno antes del serpentín de la unidad y el refrigerante le sustrae calor al aire preenfriándolo. A su vez, el refrigerante se evapora y emigra hacia la etapa dos que está delante del serpentín de la unidad. En la etapa dos el refrigerante se condensa suministrándole calor al aire, recalentándolo y dicho refrigerante regresa por gravedad en forma líquida hacia la etapa uno.
Esta aplicación de un desarrollo de NASA ha venido a resolver, sin utilizar energía y sin partes movibles, dos situaciones: controlar la humedad relativa cumpliendo con la Normas (Standards) de ASHRAE 62.5 y 90.1 y a la misma vez proveer la forma más rápida de recuperar la inversión.
Siento gran satisfacción al poder compartir con mis colegas de la industria el origen de un sistema que me parece fascinante. Heat Pipe no consume energía, no requiere mantenimiento y se adapta a la gran mayoría de las unidades de aire acondicionado, ya sea de expansión directa o de agua fría.
De necesitar más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor comunicarse conmigo al correo [email protected]
* Presidente de Protec, Inc., está certificado como ingeniero profesional en Puerto Rico y en el estado de la Florida; tiene más de 40 años de experiencia en la aplicación y venta de sistemas y equipos para la conservación de energía. Es miembro de ASME (American Society of Mechanical Engineers), AEE (Association of Energy Engineers), ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación.
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