Integración, alternativa de ahorro

por: Alfredo Sotolongo

Todavía hay algunas personas en nuestra industria que piensan que desde del advenimiento del caudal variable, tanto de aire como de agua, no han ocurrido desarrollos de gran trascendencia. Inclusive, cuando al preguntares que si al visitar la exposición de ASHRAE han notado algo nuevo, contestan que es lo mismo de siempre.

Sin embargo, he visto en los últimos años muchos desarrollos enfocados, en su mayoría, a la conservación de energía. Entre ellos, uno de los que me parece de más trascendencia son los enfriadores (chillers) de caudal variable, aplicación que hasta hace muy poco tiempo no era recomendada por los fabricantes de enfriadores.

Este desarrollo permite que el bombeo de agua fría primario se convierta en variable, eliminando el bombeo secundario, lo cual reduce el costo inicial ya que elimina las bombas de los circuitos secundarios y mejora considerablemente la eficiencia de la planta de agua fría.

Con los sistemas tradicionales de controles, se localiza un instrumento de diferencial de presión entre el suministro y el retorno de agua fría de la planta central para modular los variadores de frecuencia que controlan las bombas primarias. Este control es dependiente del comportamiento de las válvulas de dos vías que modulan el caudal de agua hacia las unidades manejadoras de aire. Los enfriadores se pueden controlar a través del sistema de controles o usando sus controles internos, en cualquiera de los dos casos se trata de mantener constante la temperatura de suministro del agua.

Integrar o no integrar, esa es la interrogante
Al no integrar, podemos imaginarnos la planta central como una orquesta, donde los diferentes equipos: enfriadores, bombas primarias de agua fría, bombas de agua de condensación y las torres de enfriamiento son los músicos. Con un sistema tradicional de controles, cada componente se controla por separado y es bastante difícil lograr que todos los componentes operen siguiendo la curva natural del sistema donde se mantiene un consumo de Kw/tonelada óptimo. Es como una orquesta sin director donde cada músico sigue su propio pentagrama, independientemente de los otros músicos.

Cuando se integra, quiere decir que se aplica un algoritmo que sigue la curva natural del comportamiento del sistema. Este mide constantemente el consumo eléctrico y la carga térmica comparando esos valores para siempre mantener el consumo óptimo en Kw/tonelada, ajustando al unísono todos los componentes.

Entre las empresas que con mayor éxito aplican este algoritmo, logrando eficiencias nunca antes vistas en plantas centrales de agua fría, se encuentra S.A. Armstrong de Canadá. La cual ofrece paquetes que agrupan todos los componentes de la planta integrados a través del algoritmo, lo que permite la operación de dicha planta en su punto óptimo constantemente.

La forma de justificar si se integra o no se integra es haciendo un análisis energético donde se determina el consumo promedio en ambos casos. Nuestra experiencia nos dicta que siempre existe un consumo promedio considerablemente menor cuando se integra la planta y se aplica el algoritmo que sigue la curva natural del comportamiento del sistema de aire acondicionado.

Lógicamente, el tiempo del retorno en la inversión es directamente proporcional al costo de la energía eléctrica en cada uno de nuestros países y puede fluctuar entre uno y tres años que es lo comúnmente aceptado en nuestra industria. Dependiendo de la aplicación, el tipo de proyecto y las intenciones de los propietarios, podrían aceptarse más de tres años para recuperar la inversión.

Les sugiero a los ingenieros que diseñan sistemas de aire acondicionado y a los que son responsables del mantenimiento de plantas existentes en operación, que no dejen de hacer o solicitar que se haga un análisis energético de la planta central sin y con integración.  Estoy seguro de que les va a ser muy fácil justificar la inversión en el algoritmo para integrar la planta completa.

*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.