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Válvulas, aliadas en el control de flujo en HVAC/R

Válvulas, aliadas en el control de flujo en HVAC/REn este artículo nos enfocamos en recomendaciones para una correcta utilización de las válvulas, al igual que resaltamos los errores más comunes que se cometen en su implementación dentro de los proyectos.

por ACR Latinoamérica

Las válvulas juegan un papel indispensable en el control de flujo de los sistemas HVAC/R. Son responsables de garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas y que las presiones sean correctas para que no se afecte el rendimiento de los equipos.

En el mercado existen fabricantes que han logrado desarrollar diferentes tipos de válvulas y en este artículo conoceremos un poco sobre algunos de ellos, quienes, a través de sus representantes, expondrán cómo ha evolucionado este sector y cuáles han sido los principales desarrollos recientes de este tipo de soluciones tan importantes para nuestro mercado.

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Por ejemplo, Andrea Zardo, Export Area Manager de Caleffi, comentó sobre la evolución tecnológica de estas soluciones que “en este momento los problemas globales más actuales son el ahorro de energía y el cuidado del medio ambiente, conectados estrictamente al control del consumo en los sistemas de calefacción y refrigeración. Para lograr buenos resultados, son fundamentales la precisión y la confiabilidad de las válvulas que controlan los flujos en estos sistemas y la integración de sus controles”.

Elsa Yánez, Manager – Latin America de BELIMO Americas, dijo que “la evolución de estas soluciones, como en la vida, se ha dado a partir de la resolución de problemas existentes. En el caso específico de la Energy Valve (solución de la marca), el producto fue el resultado de una licitación para el Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT, por sus siglas en inglés) en donde se requería mejorar las condiciones del intercambio energético en un edificio. El resultado fue una válvula inteligente independiente de la presión, con medidor de flujo en tiempo real, con capacidad de mantener un diferencial de temperatura mínimo, así como un almacenamiento hasta por 13 meses en donde se puede analizar la información energética en tiempo real, así como la almacenada y realizar los cambios en la estrategia energética de un edificio”.

Por su parte, Alberto Calderano, Director Comercial España, Portugal y Latinoamérica de Fratelli Petinaroli, destacó que “hoy en día ya no fabricamos solamente válvulas de equilibrado dinámico sino que fuimos los primeros en sacar soluciones premontadas desde fábrica que llamamos kits hidrónicos, para unidades terminales personalizadas respecto a las necesidades del instalador. Muchos competidores nos han seguido y esto en realidad nos enorgullece mucho. En este momento tenemos mas de 2.000 kits diferentes desarrollados en todos estos años”.

Entre tanto, Murylo Santos, Key Account Manager de Carel, presentó una lista sobre algunos aspectos que han evolucionado tecnológicamente en el tema de las válvulas:

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• Modulación paso a paso que garantiza un control más preciso (un promedio de 0,03mm por paso).
• Sobrecalentamiento siempre estable en el Setpoint de sobrecalentamiento que garantiza que la temperatura del aire refrigerado sea estable y consecuentemente también de los alimentos, dando más tiempo de vida a los productos enfriados.
• Control con variación constante que garantiza que a cargas parciales del sistema el control sea preciso, y respuesta rápida cuando es necesario carga total del sistema. Reacción rápida frente a las variaciones de capacidad del sistema.
• Menor tiempo de Pull Down (enfriamiento).
• Flujo bidireccional.
• Integración electrónica y mecánica.
• Reducción de la relación de compresión aumentando la eficiencia del sistema. El tiempo de trabajo requerido del compresor es menor.
• Módulo Ultracap que cierra todas las válvulas al 100% en caso de apagón y reemplaza la válvula de solenoide de líquido (no es más necesaria la válvula solenoide de líquido).
• Software en línea para selección de válvulas
• Apertura manual a través de imanes.

Capacidades de un técnico y conocimiento de la necesidad
Un técnico encargado de la instalación de un proyecto debe conocer diferentes aspectos para sacar el mejor rendimiento a las válvulas. Nuestros invitados ofrecen algunas recomendaciones al respecto.

Elsa Yánez reveló diferentes conceptos que se deben incluir y destacó que las válvulas de control son sólo parte de un sistema más completo. Si alguna otra parte del proyecto cambia, esto afectará a la efectividad en el control de las mismas:

“Es importante tomar en cuenta ciertos factores al seleccionar una válvula, como el tipo de Fluido (Líquido, vapor o gas) a controlar, la presión y temperatura del fluido, el servicio que prestará la válvula (corte, mezcla, direccionamiento, 2 vías, 3 vías, 6 vías), la frecuencia y velocidad de operación, así como si requiere una protección contra el medio ambiente. También es importante instalar las válvulas que han sido seleccionadas por el diseñador, siguiendo las recomendaciones del fabricante, en cuanto al montaje, los cuidados del manejo, la protección a la intemperie apropiada, de acuerdo al lugar (ambiente húmedo, corrosivo, con riesgo de explosión) y realizar las mejores prácticas en cuanto a la puesta en marcha.

Entre tanto, Andrea Zardo expuso al respecto que “el técnico debe tener presente el dimensionado correcto de cada componente del sistema, de acuerdo con los caudales requeridos y las caídas de presión impuestas por cada elemento presente en el sistema, esto es esencial para el correcto funcionamiento del mismo. Un aspecto igualmente importante es la colaboración entre el diseñador y el instalador del sistema, ya que un equilibrado perfecto en el papel es inútil si no se implementa de la manera correcta”.

Por su parte, Moisés Quintanilla Sosa, Offering Manager Leader LATAM BMS de Honeywell expuso que se debe “conocer el flujo máximo del equipo de aire acondicionado y empatarlo al de la válvula, ya sea calculando el coeficiente de flujo del serpentín del equipo e igualarlo al de la válvula o seleccionando una válvula que entregue exactamente el flujo de diseño máximo del equipo de aire acondicionado. Además debe de considerar la señal de control del actuador; para manejadoras de aire se utiliza más el control modulante/proporcional ya que es más preciso y para fan&coils se utiliza más el control flotante/on-off aunque también para tener un control de temperatura ideal, el control modulante/proporcional es el mejor de todos”.

Entre tanto, Alberto Calderano también toca un punto importante como es el de los reales caudales: “Consideramos prioritaria una selección correcta de válvulas respecto a los reales caudales que se necesitan en el proyecto para mejorar el rendimiento de estos productos. Respecto a este aspecto preferimos siempre ayudar las ingenierías y los instaladores en un análisis completo de las válvulas más acertadas”.

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Errores más comunes en la instalación
De acuerdo a la experiencia de los fabricantes invitados, a continuación presentamos algunos de los errores más comunes realizados en proyectos donde intervienen la instalación de válvulas en HVAC/R.

Murylo Santos, de Carel, señala dos errores: “Inversión de posición de conexión de cables de la válvula y sensores; y daños en la aguja en el cierre de la válvula”.

Andrea Zardo, de Caleffi, comentó que aunque los instaladores siguen con mayor auge las recomendaciones de los fabricantes “todavía siguen ocurriendo errores de montaje de las válvulas, cambios en las tuberías de ida y retorno, o conexiones demasiado apretadas que llevan a pérdidas de estanquidad. En este momento hay un aspecto de instalación muy importante: la limpieza de la instalación. Este siempre fue un tema muy importante pero hoy en día lo es aún más, porque cada vez se utilizan caudales más pequeños (consecuencia de mejoras en los códigos de construcción y de eficiencia de las instalaciones) y las válvulas de equilibrado trabajan con un paso cada vez más estrecho. Por lo cual, la limpieza de la instalación antes de la puesta en marcha es fundamental y todavía no le dedican a esto el tiempo suficiente”.

Elsa Yánez, de Belimo Americas compartió sus conceptos de la siguiente manera: “Los errores más comunes de manipulación suceden al tomar las válvulas como una parte más del sistema de tuberías. Aunque se instalan en ellas, es importante tratarlas como parte del sistema de control. Tienen componentes electrónicos que frágiles y deben ser manejados con cuidado”.

Otras fallas las destacó Moisés Quintanilla, de Honeywell: “Instalar la válvula en sentido opuesto al flujo, no colocar teflón o sellador en las uniones, hacer una conexión eléctrica incorrecta, no acotejar la señal del actuador con la señal de control del termostato/controlador”.

El mercado en América Latina
Nuestros invitados coincidieron en no mencionar de gran forma las posibles afectaciones a la industria por causa del Covid. Al contrario, la experiencia de muchos fue positiva a pesar de este fenómeno. En ACR Latinoamérica analizamos, como referencia, el comportamiento específico de las válvulas reductoras de presión (ver gráficos) en algunos de los países más importantes de nuestra región, además de los mayores importadores de esta clase de válvulas.

Ya analizando la experiencia de las empresas sobre el mercado de válvulas en LATAM, el representante de Honeywell, por ejemplo, comentó que en nuestra región aún hay camino por recorrer en cuanto a la implementación de las tecnologías más recientes: “El mercado es bastante competitivo, pero las nuevas tecnologías aún no se implementan en el mercado latinoamericano. Por ejemplo, Honeywell desarrolló su primera serie de válvulas de control y balanceo PICV, VRN2 Series desde el 2009 y apenas se están considerando en las especificaciones y proyectos HVAC de agua”.

En el caso de Carel, la empresa no tuvo impacto ni en las ventas ni en las entregas de las válvulas por cuenta del Covid. “Estamos viendo un aumento en la demanda de nuestra tecnología de válvulas”, manifestó Myrulo Santos.

Andrea Zardo, por su parte, considera que en nuestra región se está implementando lo más reciente: “En América Latina se encuentran las soluciones más contemporáneas a nivel global. Las soluciones de regulación de caudal independiente de la presión son la norma en todos los espectros. Desde el proyecto hasta la instalación y comisionamiento. Los circuitos desequilibrados tienen características de funcionamiento que pueden causar problemas en la distribución del líquido a los terminales. Para solucionar este problema, generalmente se utilizan dos tipos de dispositivos de equilibrado:
- Dispositivos estáticos: son instrumentos manuales de tipo tradicional aptos en general para circuitos de caudal constante o con pocas variaciones de carga.
- Dispositivos dinámicos: son modernos dispositivos automáticos, idóneos principalmente para instalaciones de caudal variable, con cambio muy frecuente de las cargas térmicas”.

Alberto Calderano, de Petinarolli, dijo sobre este tema que “en realidad los mercados de América Latina son muy diferentes entre sí; algunos están más avanzados y otros menos pero existe una cultura muy grande en aire acondicionado que se ha desarrollado en todos estos años. Nosotros empezamos a empujar estos mercados hace muy poco tiempo, pero hay que reconocer que las ingenierías y los instaladores latinos están apreciando mucho nuestras soluciones ya que están enfocadas en una visión de ahorro energético que hoy en día es unos de los temas prioritarios a nivel mundial”.

Futuros desarrollos para las válvulas
Las nuevas tecnologías de la información también influirán en el funcionamiento y resultados positivos de la válvulas. De hecho, la electrónica ya viene marcando diferencia y los desarrolladores continuarán apostando hacia allí.
En esto coinciden nuestros invitados al mencionar el tipo de soluciones en válvulas que podremos esperar dentro de los próximos años para el mercado HVAC/R. Estos son algunos de los pronósticos de los fabricantes:

• Válvulas más inteligentes y conectadas a la nube con análisis en tiempo real - Moisés Quintanilla, Honeywell.

• Consideramos que el mismo fenómeno que sucedió en los años 90 con la popularización de la inyección electrónica de combustible en los automóviles, reemplazando masivamente la tecnología del carburador, ocurrirá ahora en esta década con el reemplazo de las válvulas de expansión termostáticas mecánicas por válvulas de expansión electrónicas – Murylo Santos, Carel.

• Existen muchos proyectos abiertos en realidad y el mundo está corriendo mucho a pesar de la situación actual de pandemia que estamos viviendo. Cada año nuestro sector está avanzando siempre más y creemos que esto es un bien que favorece a todos nosotros los fabricantes y a las nuevas ideas - Alberto Calderano – Petinarolli.

• Para la parte hidráulica el mercado ha alcanzado una cierta madurez y, por lo tanto, no esperamos grandes innovaciones para la parte mecánica de las válvulas, en cambio, la integración de los sistemas de control y el acceso por vía móvil a las aplicaciones que permiten al usuario la programación de los sistemas según sus necesidades es el presente y probablemente será el futuro cercano del sector – Andrea Zardo – Caleffi.

• Es una pregunta, que solo podrá ser respondida conforme salgan las innovaciones, ya que cierta información es confidencial, por ello comento que la evolución de las válvulas irá de la mano con las necesidades de los sistemas HVAC que se diseñen para el futuro. Creo que nuestra empresa ha sido pionera muchas veces en tener productos más adelantados que los sistemas tradicionales, y solo unos cuantos que confían en nosotros nos siguen en nuestras innovaciones. Posteriormente los demás adoptantes los siguen. Esperemos, por el bien de nuestro planeta, que todas las empresas fabricantes de válvulas se centren en tecnologías eficientes que contribuyan al menor impacto energético de los sistemas.

* Encuentre el artículo completo en nuestra Edición Digital.

Duván Chaverra Agudelo
Author: Duván Chaverra Agudelo
Jefe Editorial en Latin Press, Inc,.
Comunicador Social y Periodista con experiencia de más de 16 años en medios de comunicación. Apasionado por la tecnología y por esta industria. [email protected]

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