Continuamos con la segunda de tres partes de este interesante artículo que habla sobre cómo diseñar, instalar, operar y mantener sistemas de climatización de alto desempeño.
por Camilo Botero*
En la edición anterior se mencionaron temas relacionados con climatización de alto desempeño, las fases de un proyecto, aseguramiento de calidad, y el tema de eficiencia energética bajo el concepto de bEQ (Building Energy Quiotient), ahora coninuaremos desglosando este último concepto y otras fases de planeación de un excelente diseño de HVAC.
Existe un etiquetado de eficiencia energética, que informa sobre el uso de la energía potencial y real en un edificio y que además retroalimenta a los dueños y operadores de como su edificio se está comportando. Informa a los propietarios y compradores de la eficiencia con la cual se desempeña un edificio en particular y proyecta los costos a largo plazo del uso de la energía.
El bEQ, es un gran diferenciador que da gran preponderancia a los edificios con balance de energía cero o positiva, y resalta los edificios de alto rendimiento; quedan determinados los que están en el promedio y finalmente explicita los ineficientes o inaceptables, que pueden ser penalizados o impedida su operación. Se enfoca solamente en documentar y entender la energía, identificando oportunidades para mejorar su desempeño, durante la operación y permite además hacer comparativos, entre diferentes edificaciones que tienen el mismo uso.
Pasando a otro tema, una estrategia de altísima eficiencia energética la constituyen los Distritos Térmicos de Enfriamiento, los cuales son sistemas centralizados de gran tamaño, que producen agua fría, la cual es llevada por redes de tubería debidamente aislada, que la conducen por un área predeterminada, supliendo la energía necesaria para climatizar varios edificios a la vez, con beneficios muy considerable ya que el factor de simultaneidad se reduce considerablemente, pudiendo así tener sistemas centralizados de mucho menor tamaño, con relación a la carga térmica instalada en los edificios, aumentando considerablemente la eficiencia de los sistemas y minimizando las capacidades instaladas.
Optimización de la climatización
Para la optimización de la climatización, se utilizan todas las novedades que han venido incorporándose a esta industria, una de ellas es el uso racional de la energía, mediante el control, para lograr que se consuma lo más precisamente 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. Creo que podríamos hacer mayor esfuerzo en este tema del control de los sistemas, fomentando 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, muy frecuentemente resulta en sistemas de control que no operan adecuadamente.
Esto implica cambios sustanciales en tecnología como diseñar con todos los recursos tecnológicos disponibles y citaré solo algunos: “Free Cooling” de todo tipo, Heat Pipe, CDQ, Convert, Desupercalentadores en el ciclo de Refrigeración, Vigas Frías, Iluminación por Luz Solar Controlada, Suministro por Debajo (UFAD) y Ventilación por Desplazamiento, Enfriamiento con Tubería en Paredes, Pisos y Techos; Ruedas Entálpicas, Intercambiadores de Calor de Todo Tipo, Efecto Peltier, Cogeneración y Trigeneración con Calor Residual, Enfriamiento Evaporativo directo e indirecto, etc.
Lo anterior debe ir acompañado con propuestas osadas en legislación - normalización, además de metodologías muy efectivas durante las fases del prediseño, 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 concienciación de la necesidad y bondad de incorporar este concepto, a nuestra cotidianidad.
Paralelamente se ha venido promoviendo y actualizando el uso de normas, códigos y reglamentos en Latinoamérica y específicamente en Colombia, como la Resolución 0549, que ya exige a partir del 2017, unas reducciones muy considerables en los consumos de energía, que conducen a sistemas de alta eficiencia, cuidado del medio ambiente, cumplimiento de los parámetros de diseño, sobretodo en 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. Debemos aprender de esta asociación.
En Colombia se desarrolló la versión del RITE 2017 (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 2017, ya fue incorporado como la 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. El día que finalmente sea aprobado por el estado y se vuelva de obligatorio cumplimiento mejorarán en forma considerable nuestros proyectos de climatización, con un gran impacto en el aumento de la Eficiencia Energética.
Los consultores y diseñadores deben ser profesionales de la ingeniería con profundos conocimientos de psicrometría, transferencia de calor, mecánica de fluidos, turbomaquinaria, selección de los sistemas de los múltiples existentes, conocimiento profundo de las tecnologías disponibles a la fecha del diseño que apunten a la máxima eficiencia y al uso racional de la energía, con estrategias de control que se acomoden muy precisamente a las cargas parciales.
Una vez elaborados los requisitos del proyecto especificados por el propietario, las bases del diseño, un plan de Aseguramiento de la Calidad, se debe continuar con los procesos siguientes de Construcción y O&M.
* 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]).
