Recomendaciones para lograr optimizar el ahorro de energía a través de sistemas de aire acondicionado más eficientes.
por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
Hay un viejo refrán que dice: “Año nuevo vida nueva”, cuando has tenido la suerte de experimentar 70 años nuevos, lo visualizas de una manera más realista. Quizás debía decir: “Año nuevo, otra oportunidad para mejorar como persona, como profesional, en tus relaciones con los demás y lo que es muy importante, tu relaciones con Dios”. Feliz 2016 con mucha salud para todos.
Quiero comenzar este artículo recordándoles que las nuevas tendencias en diseño para lograr los sistemas más eficientes de aire acondicionado consideran el volumen variable tanto en la distribución de aire en las zonas acondicionadas, como en el sistema de bombeo de agua y en el enfriador (chiller) donde se varía el volumen de refrigerante. Yo comparo esta combinación de volumen variable: aire, agua y refrigerante dirigidos por un control central, con los diferentes instrumentos en una orquesta. De la misma forma que el director de la orquesta logra optimizar la operación de cada instrumento, nosotros logramos optimizar el ahorro de energía.
En este artículo quisiera concentrarme en el volumen de aire variable en el área acondicionada. Como todos sabemos, hay diferentes métodos para modular el caudal de aire. No obstante, me quiero concentrar en el método que logra la óptima distribución del aire, con la mayor cantidad de zonas de control, el más bajo costo inicial y mínimo mantenimiento.
La firma Acutherm ha desarrollado varias versiones de su difusor inteligente Thermafuser con las cuales, dependiendo de la aplicación, se logra lo expresado en el párrafo anterior. Además, permite medir y controlar la temperatura de la zona acondicionada, medir la temperatura del aire de suministro y medir el caudal de aire. Todo esto contribuye a añadir puntos para lograr certificación LEED.
Debido a que opera como si fuera un difusor regular, la caída de presión a través de los Thermafusers es extremadamente baja cuando se compara con un sistema de cajas de volumen variable. El sonido es un tema a considerar seriamente, especialmente en sistemas de distribución de aire con ramales muy largos o muy cerca de la unidad de manejo de aire. Se logra controlar el sonido a los niveles deseados utilizando módulos de control de presión, los cuales mantienen la presión de diseño independientemente de los cambios de presión del sistema.
Hay colegas que piensan que el volumen variable de aire aplica solamente a edificios de oficina con oficinas privadas. Sin embargo, existen muchas instalaciones en áreas completamente abiertas en oficinas, industrias, laboratorios, etc… Como cada difusor tiene integrado su control, las áreas abiertas se pueden controlar, inclusive, a distintos valores de temperatura agrupando hasta un máximo de 5 difusores con el mismo control. A varios grupos de 5 difusores modulantes se les puede controlar la presión utilizando los módulos de control de presión.
Como el calor sensible es directamente proporcional al volumen de aire, una vez un difusor satisface su punto de control tiende a cerrar y reducir la cantidad de aire que suministra. Esto significa que la presión del aire tiende a subir en ese ramal lo cual se refleja en la unidad de manejo de aire. Este es el primer paso en el proceso de volumen variable de aire, agua y refrigerante.
Para obtener el resultado ideal, se recomienda controlar el ventilador de la unidad de manejo de aire con un variador de frecuencia y un sensor de presión, que no solo modula la cantidad de aire sino que sirve de arrancador para la unidad. Es importante recordar que la relación entre las revoluciones por minuto de un ventilador centrífugo y el consumo del motor es exponencial al cubo. Por ejemplo, cuando las revoluciones bajan al 50%, el volumen baja también al 50% mientras que el consumo del motor baja aproximadamente al 12.5%.
Los siguientes pasos que completan las nuevas tendencias en el diseño de sistemas de aire acondicionado para optimizar el ahorro de energía son: volumen de agua en el sistema de bombeo primario variable y refrigerante variable en el enfriador, a los cuales me referiré en los próximos números.
De necesitar más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor de 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.
