En espacios donde se congregan cantidades considerables de personas, las unidades unidades de una sola zona de volumen variable son una opción recomienda, ademas tienen relación con normas como las de Ashrae.
por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
En la columna de Opinión del número anterior, les indique que en este próximo número explicaría cómo las bondades de las unidades de una sola zona de volumen variable se relacionan con las normas de ASHRAE con respecto a confort y ahorro de energía.
Se recomienda el uso de unidades de una sola zona de volumen variable en aplicaciones donde la carga térmica varía considerablemente durante el día, en lugares tales como salones de clase, salones de conferencia, salas de teatros, bibliotecas, iglesias, tiendas, etc.
Como expliqué en la columna previa, dentro de las bondades de estas unidades se encuentra el control tanto de temperatura como de humedad, al variar la cantidad de aire y la capacidad de los compresores directamente proporcional a la carga térmica. Esto representa un mejor confort y que el consumo de energía sea el que exactamente se requiere para satisfacer las condiciones del área acondicionada.
La aplicación de unidades de una sola zona de volumen variable se requiere en varias de las más prominentes instituciones de normas energéticas tales como ANSI, ASHRAE e IES normas 90.1-2010 y 189.1-2009. A continuación detalles de párrafos donde se requiere el uso de estas unidades:
Norma 90.1-2010
El propósito de esta norma es indicar los requisitos mínimos para el diseño energéticamente eficiente de edificios, exceptuando edificios residenciales de baja altura. ANSI/ASHRAE/IES Norma 90,1-2010. Sección 6.4.3.10 Controles para unidades de una sola zona de volumen variable. Las unidades de aire acondicionado deben tener control del caudal de aire como se indica a continuación:
a) Las unidades de manejo de aire y unidades tipo fan coil con serpentines de agua fría y ventiladores de suministro con motores igual o mayores a 5 HP deben utilizar motores de dos velocidades o variadores de frecuencia para modular el caudal de aire. Cuando exista demanda por enfriamiento de 50% o menos, el control del ventilador debe ser capaz de reducir el caudal de aire a no más del mayor de los siguientes:
1) 50% del total del aire de suministro.
2) El volumen de aire exterior necesario para mantener el requerimiento de ventilación de la norma ASHRAE 62.1.
b) Desde el primero de enero de 2012, todo equipo de aire acondicionado y las unidades manejadoras de aire con sistema de refrigeración de expansión directa con capacidad de enfriamiento según AHRI igual o mayor de 110,000 Btu/hr que sirven una sola zona, deben tener los ventiladores con motores de dos velocidades o modulados por variadores de frecuencia. A demandas de enfriamiento menores o igual a 50%, el control del ventilador de suministro debe ser capaz de reducir el caudal de aire a no más del mayor de los siguientes:
1) Dos tercios de la velocidad máxima.
2) El volumen de aire exterior requerido para mantener el requerimiento de ventilación de la norma ASHRAE 62.1
Norma 189.1-2009
El propósito de esta norma es indicar los requerimientos mínimos para el diseño, construcción y la operación a alta eficiencia en edificios verdes para:
a) Balancear la responsabilidad ecológica, eficiencia de los recursos, confort de los ocupantes y demostrar ser sensibles hacia la comunidad.
b) Implementar las metas de ahorro de energía, cuidar el medio ambiente y satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras para cumplir sus metas.
Sección 7.4.3.7
Los siguientes requerimientos deben aplicar:
a) Los sistemas de expansión directa con capacidades de mas de 65,000 Btu/hr deben de tener un mínimo de dos etapas de enfriamiento.
b) Similar al inciso “a” de la norma 90.1-2010.
c) Similar al inciso “b” de la norma 90.1-2010
d) Todas las unidades de volumen variable deben estar equipadas con ventiladores de velocidad variable que resulten en un consumo de energía de 30% o menor cuando reduce a 50% el caudal.
Con la aplicación de variadores de frecuencia en las unidades de una sola zona de volumen variable se logran ahorros significativos de energía. Al modular las revoluciones de los motores de los ventiladores, el consumo se reduce exponencialmente al cubo. En otras palabras, cuando el caudal baja a 50% el consumo del motor podría bajar hasta el 12.5% del total.
Al escribir estas normas, estas instituciones han investigado las diversas aplicaciones y han comprobado los ahorros en energía que representan. En varios países estas normas se han convertido en leyes, por la necesidad de ahorrar en energía eléctrica.
Independientemente de la obligación legal, es importante usar como guía estas normas en la selección de unidades de aire acondicionado, con el propósito de minimizar el consumo de energía y contribuir a mejorar el medio ambiente.
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.
