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na breve visión sobre las mejoras más importantes que se le han realizado a las tecnologías de la climatización en los últimos años.
por Camilo Botero*
Estimados lectores, por sugerencia del editor, escogimos el tema de esta columna, en la cual trataré de manera un poco deshilvanada lo que podríamos considerar como los máximos avances, recientes, en climatización.
Iniciaré por un tema de actualidad como son los Distritos Térmicos. Se trata de sistemas centralizados de gran tamaño, que producen agua fría, la cual es conducida por redes de tubería debidamente aislada, de diámetro en el orden de más de 16”, que conducen dicha agua por un área predeterminada, supliendo la energía necesaria para climatizar varios edificios a la vez, con beneficios muy considerables ya que el factor de simultaneidad se reduce notablemente, pudiendo así tener sistemas centralizados de agua fría de mucho menor tamaño, con relación a la carga térmica instalada en los edificios.
En Europa, fue pionero el distrito de frío de París, pero actualmente ya ciudades como Barcelona, Lisboa, Londres, Estocolmo, Helsinki, Copenhague etc., que cuentan con esta tecnología, algunos de ellos acompañados también de calefacción para invierno. En Toronto, Canadá, existe un sistema del orden de 40.000 TR, que toma agua fría del lago Ontario, el cual tuve la oportunidad de conocer hace unos años. En Singapur, recientemente instalaron un gigantesco sistema de agua fría del orden de 165.000 TR. Por supuesto que países como USA, Arabia Saudita y otros, han incorporado esta tecnología que sin duda trae excelentes beneficios tanto en ahorro energético como en disminución del impacto climático.
En Colombia existe un proyecto que tiene por objeto la implementación de Distritos Térmicos (DT) para mejorar la eficiencia energética de los edificios y sustituir sistemas de enfriamiento que funcionen con sustancias agotadoras de ozono y sustancias de alto impacto ambiental, contribuyendo al cumplimiento de los compromisos con el Protocolo de Montreal, las metas de la Estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono y del Programa de uso racional y eficiente de energía-PROURE.
El proyecto contempla dos etapas, la primera es la instalación de un piloto de Distrito Térmico en la ciudad de Medellín para atender los sistemas de aire acondicionado de las entidades públicas ubicadas en el sector de La Alpujarra con un tamaño del orden de 3.000 TR y el cual ya está montado, pero aún no ha iniciado operación; cabe anotar que este proyecto es pionero en América Latina en esta tecnología, y la segunda etapa es la promoción de nuevos Distritos Térmicos en cinco ciudades, para lo cual se desarrollarán estrategias con el fin de fortalecer la técnica normativa e institucionalmente, las autoridades locales de estas ciudades, las cuales posiblemente serán Cali, Medellín, Cartagena, Bogotá y una quinta por definir, con el fin de que emprendan proyectos similares. Con relación a la segunda etapa de promoción de DT en Colombia se contempla a nivel nacional, un análisis de barreras institucionales, financieras y técnicas para la introducción de esta alternativa como mecanismo para lograr la máxima eficiencia energética en la planeación urbana y optimizar la gestión ambiental.
Mediante este análisis se establecerán rutas críticas de acciones para viabilizar los DT en estas ciudades; se elaborará un estado del contexto internacional de DT en operación, y se elaborará un inventario de concepciones tecnológicas aplicables al contexto colombiano. Estas investigaciones e ingenierías conceptuales y básicas, en conjunto con la experiencia del DT La Alpujarra aportarán conocimiento y experticia para establecer una guía metodológica en las ciudades motivo de este estudio para la toma de decisión del DT más conveniente a nivel territorial. Otra parte de la guía metodológica será el trabajo de promoción del DT correspondiente en las ciudades, motivo de este estudio.
En sistemas como los Distritos Térmicos para la climatización se utilizan todas las novedades que han venido incorporándose a esta industria, una de ellas es la optimización del uso racional de la energía, mediante el control, para lograr que se consuma la cantidad de energía que se requiera a cargas parciales por demanda de climatización.
Existen excelentes protocolos, programas, sensores, válvulas, actuadores etc., que permiten lograr ese acople entre el perfil de demanda de los sistemas y su consumo de energía sin deteriorar el cumplimiento de los parámetros de diseño. Hay que fomentar la capacitación de ingenieros y técnicos que conozcan a fondo los fundamentos y aplicaciones de los controles, pero que entiendan cómo son los sistemas térmicos, ya que estos reaccionan en minutos, horas y hasta días, en tanto que los sistemas de control reaccionan en fracciones de segundo. La falta de conocimiento de este principio a veces resulta en sistemas de control que no operan adecuadamente.
Balance cero de energía
Hay varias metodologías para optimizar los sistemas de climatización, pero el más ambicioso de todos, a mi modo de ver, es el enfoque de ASHRAE hacia un balance cero de energía para el 2030, una meta demasiado ambiciosa pero absolutamente necesaria. Esto es incentivar que un edificio colecte toda la energía de la cual sea capaz que provenga de fuentes renovables de energía, pero siempre manteniendo una funcionalidad aceptable en el edificio. Los edificios podrán acceder a energía de la red pública, pero con la condición de que el balance de energía en una base anual, sea “casi” cero. Este es el gran desafío al cual estamos enfrentados todos los ingenieros y técnicos del mundo y más aun los que estamos involucrados con el tema de la climatización.
Esto implica cambios sustanciales en tecnología, propuestas osadas en normalización y legislación y uso de metodologías muy efectivas para el diseño, construcción, operación y mantenimiento de edificios como son el commissioning (aseguramiento de la calidad en toda la vida útil del proyecto) y las auditorías de energía; pero sobre todo una profunda concientización de la necesidad y bondad de incorporar este concepto, a nuestra cotidianidad.
La meta es cambiar definitivamente la forma como utilizamos la energía y como la trasformamos, para que sin deteriorar la calidad de vida que se ha alcanzado, no deterioremos el medio ambiente y dejemos planeta para las generaciones futuras. Esto nos obligará a minimizar el uso de la energía de fuentes a base de hidrocarburos y mudar hacia energías no convencionales, países como Noruega y Holanda ya le están apuntando a consumo cero de hidrocarburos con base a la generación eólica.
Continuar promoviendo las normas
Paralelamente se ha venido promoviendo y actualizando el uso de normas, códigos y reglamentos, que conducen a sistemas de alta eficiencia, cuidado del medio ambiente, cumplimiento de los parámetros de diseño, sobretodo temas como el de la calidad del aire en el interior. ASHRAE, en este aspecto hace una maravillosa labor escribiendo guías, estándares y hasta unos en lenguaje de código que luego serán de obligatorio cumplimiento.
En Colombia se desarrolló una versión del RITE español (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificaciones), que contempla nuestras condiciones climáticas y constructivas, así como los sistemas de unidades comúnmente usados, la terminología propia; este RITE versión de Colombia, ya fue incorporado como BPI 09 de ACAIRE (Buena Práctica de Ingeniería), la cual se utiliza cada vez más, pero que no tiene el impacto requerido, ya que aún no es un reglamento de carácter obligatorio.
Hemos iniciado de nuevo una campaña con ACAIRE y ACIEM para lograr su aprobación, la cual es absolutamente necesaria. El que el Ministerio de Minas y Energía, al cual se le presentó en Julio del 2012, no lo haya aprobado (ni siquiera estudiado) ha causado que se haya desperdiciado energía, impactado al medio ambiente negativamente y deteriorado la calidad de vida al interior de las edificaciones de una manera, a mi modo de ver, absurda.
Concluyo diciendo que mantener los sistemas de climatización en el estado del arte nos lleva a que debemos incrementar el círculo virtuoso de CAPACITACIÓN + NORMALIZACIÓN + CERTIFICACIÓN.
* Camilo Botero es el actual Secretario de la Federación de Asociaciones Iberoamericanas del Aire Acondicionado y la Refrigeración - FAIAR; fue presidente de ACAIRE y es presidente de Camilo Botero Ingenieros Consultores Ltda. Se ha desempeñado como docente en varias universidades colombianas, gremios y actualmente en ACAIRE en cursos de diplomado de proyectos de aire acondicionado, eficiencia energética en aire acondicionado y refrigeración, cogeneración y trigeneración, psicometría aplicada, termodinámica, mecánica de fluídos, transferencia de calor y turbomaquinaria. ([email protected]).
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