Nuestra responsabilidad como ingenieros mecánicos y eléctricos es controlar el desperdicio de energía, mantener los sistemas operando a óptima eficiencia, reducir la demanda y minimizar el consumo.
Por Alfredo Sotolongo*
Para lograr lo anterior, no solo nos podemos concentrar en los grandes glotones de la energía, sino también, en pequeños detalles que se pueden convertir en no tan pequeños detalles con el tiempo. El ahorro de energía es una suma de muchos detalles que analizados y controlados contribuyen considerablemente al gran total.
Recuerdo que la norma ASHRAE 90.1-2007 para la Zona Climática 1 que incluye: el Sur de la Florida, Hawai, Guam, Puerto Rico y las Isla Vírgenes de los EE.UU. y por lo tanto, todos nuestros países con climas similares, recomienda que el aislamiento térmico del exterior del edificio tenga una resistencia de por lo menos de R-13. Además, que todas las esquinas y uniones de los diferentes materiales que componen el exterior estén debidamente selladas para evitar fugas.
¿Han pensado seriamente en el aislamiento térmico de las unidades de aire acondicionado ya sean localizadas en el interior o, lo que es más crítico, en el exterior del edificio? Inclusive, puede que el techo del edificio cumpla con las recomendaciones de ASHRAE y sin embargo, las unidades localizadas en el techo tengan valores de resistencia mucho menor de R-13. Si dichas unidades ocupan un área considerable del techo, se pierde la integridad de resistencia térmica resultando en desperdicio innecesario de energía.
La gran mayoría de las unidades comúnmente llamadas autocontenidas de techo (rooftop packages) tienen por dentro de su cubierta exterior aislamiento térmico de fibra de vidrio con valores de resistencia de R-0.5 a R-3.5, muy por debajo de lo que ASHRAE recomienda para los techos de los edificios. Además, el sello en las esquinas es muy difícil de lograr y se facilita la fuga de aire acondicionado o la entrada de nuestro aire caliente con alta entalpía hacia la unidad.
Al seleccionar las unidades de aire acondicionado es importante que se tome en consideración el aislamiento térmico de las paredes y techo de las mismas, ya sean instaladas en el interior o exterior. El mayor impacto en la conservación de energía lo tienen las instaladas en el exterior y en especial, las autocontenidas de techo. El hecho de que estén instaladas en el exterior las pone en contacto con un aire más caliente y de más alta entalpía y el área de techo que ocupan va a representar el valor de resistencia térmica de la unidad y no el del techo.
Todos sabemos que la transferencia de calor por conductividad se representa por la ecuación Q = (1/R) (A) (ΔT) donde:
Q = Btu/hr
R = Resistencia térmica = (Ft²) (˚F) (hr) / Btu
A = Área de superficie en Ft²
ΔT = Diferencial de temperatura entre el aire exterior y el aire interior de la unidad en ˚F
Por lo tanto, para una misma área y un mismo diferencial de temperatura, mientras más alto el valor de la resistencia térmica más baja la transferencia de calor a través del aislamiento. La transferencia de calor por conductividad a través de las paredes y techo de las unidades que usan fibra de vidrio de ½” a 1” de espesor, comparadas con las que usan doble cobertura metálica y aislamiento de poliuretano de celda cerrada, conducen más de 3 veces la energía.
Entre las empresas que más recursos han dedicado a desarrollar unidades con componentes que optimizan la operación y por lo tanto, minimizan el consumo de energía se encuentra AAON, la cual suministra todas sus unidades ya sean para instalación interior o exterior con paredes y techos de doble cobertura metálica con aislamiento térmico en el medio de poliuretano de celda cerrada que resultan en valores de resistencia térmica de R-13 o mayores.
Debido al desenfrenado y constante aumento del costo de la energía eléctrica es que cada vez más los propietarios de edificios que utilizan los servicios de ingenieros consultores les piden que tomen en consideración equipos que minimicen el consumo de energía. Aunque esto pueda representar un costo inicial adicional, generalmente se recupera en menos de dos años y a veces en menos tiempo dependiendo del costo de la energía eléctrica.
Me complace compartir con los lectores de ACR LATINOAMÉRICA los nuevos conceptos en nuestra industria, así como las inquietudes que se presentan día a día durante mis actividades profesionales.
*El ingeniero Alfredo Sotolongo, 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), con quien está certificado como Ingeniero en Administración de Energía; es también miembro de ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación. Ha presentado también numerosas charlas sobre el tema de conservación de energía.
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