Aire Acondicionado

ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

Es el proceso que se considera más completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales.

Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas de refrigeración.

La expresión aire acondicionado suele referirse a la refrigeración, pero no es correcto, puesto que también debe referirse a la calefacción, siempre que se traten (acondicionen) todos o algunos de los parámetros del aire de la atmósfera. Lo que ocurre es que el más importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no ha tenido importancia en la calefacción, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se añade de modo natural por los procesos de respiración y transpiración de las personas. De ahí que cuando se inventaron máquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen también la humedad ambiente.

CÓMO CALCULAR LA EFICIENCIA DE UN ENFRIADOR

Los enfriadores de agua tienen muchas aplicaciones tanto en la industria y el comercio como en los acondicionadores de aire arquitectónicos. Si bien son usados predominantemente en locales grandes, su eficiencia está determinada por el simple concepto de los aires acondicionados más simples: energía que ingresa (kW-hr) en energía movida (Btu/hr o Tons). Los aires acondicionados y enfriadores son básicamente un sistema de bombas de calor, aunque los enfriadores usan agua que circula en lugar de aire para transmitir el calor en los aspectos de evaporación y condensación del ciclo de refrigeración. La reconciliación adecuada de las diversas unidades de ingeniería y los factores de conversión es vital para el proceso de calcular su eficiencia.

Los sistemas de enfriamiento que no estén bajo monitoreo pueden congelar el agua que circula causando un daño mecánico si no se balancea la carga calórica a la capacidad del enfriador.

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO

Los equipos de aire acondicionado son uno de los elementos de mayor consumo energético de viviendas y edificios de uso residencial o comercial. Si prestamos atención al consumo de estos equipos y analizamos en detalle las posibilidades de mejora de una instalación descubriremos que podemos conseguir ahorros realmente espectaculares.

Nuestra experiencia con estos equipos es que existen dos problemas esenciales. Por una parte tenemos que aún permanecen activos equipos fabricados hace años, cuando la eficiencia energética no había aún llegado a estos aparatos. Es por ello que en muchos países son comunes aparatos con consumos tan desproporcionados como 1.800 vatios. Pero además existe otro problema añadido y es que estas instalaciones tienden a estar sobredimensionadas, lo cual conlleva un derroche aún mayor.

Comenzamos una serie de artículos donde vamos introducir los conceptos de eficiencia energética de las instalaciones de aire acondicionado y vamos a hablar someramente algunas de las tecnologías más interesantes que han permitido algo insólito, por 500 vatios podemos tener operativo un equipo de aire acondicionado. Ello se ha conseguido integrando diferentes tecnologías de ahorro, algunas tan interesantes como los compresores invertir y las válvulas de expansión electrónica.

LA IMPORTANCIA DEL AISLAMIENTO DEL EDIFICIO

Si bien los tratados sobre tecnología de acondicionamiento de aire no suelen hablar mucho de ello, vamos a comenzar exponiendo lo que a nuestro juicio es lo más importante que cualquiera debe considerar a la hora de adquirir un nuevo equipo: En qué condiciones está el local. En la siguiente figura vemos cómo varía el coeficiente de transmisión de calor según los materiales. Como podemos comprobar el uso de materiales como el vidrio aumenta la transmisión de calor y penaliza el consumo de aire acondicionado.

CÁLCULO DE CARGAS

Los cálculos de cargas son cruciales tanto para nuevos proyectos como para rehabilitaciones pues asegurarán tanto el confort como una operación eficiente, además de prevenir el costoso sobredimensionamiento de equipos o problemas debidos a capacidad insuficiente. Al menos el 25 % de las instalaciones están sobredimensionadas, lo que supone un incremento en los costes de instalación y un mayor consumo durante toda la vida útil del equipo. La eficiencia de los equipos sobredimensionados puede caer hasta un 50 % debido a operación en carga parcial y a ciclos excesivamente cortos. El sobredimensionamiento también incrementa el desgaste de los equipos y hace decrecer la capacidad de deshumidificación. Un estudio llevado a cabo en Estados Unidos de 15 sistemas comerciales ligeros encontró que el 66 % de los sistemas ensayados operaban una porción de tiempo con ciclos inferiores a diez minutos y un 33 % nunca tenían ciclos que excediesen de 10 minutos.

Los cálculos de carga son necesarios en proyectos de rehabilitación en orden de evaluar la adecuación de equipos existentes y/o especificar el reemplazamiento de equipos. La sustitución de equipos basándonos solamente en la experiencia es común en pequeños establecimientos comerciales pero ello puede resultar una selección de equipos incorrecta y uso de energía ineficiente.

No entramos en detalles sobre el cálculo de cargas porque todos los fabricantes ofrecen software que nos permite realizar el análisis de forma sencilla. Para estudios independientes existe software no de propietario, como DOE-2 y ASEAM, basados en métodos ASHRAE o ACCA.

REDUCCIÓN DE LA CARGA PICO

Reduciendo la carga pico obtendremos un sustancial ahorro a lo largo del año

...