La
tecnología de volumen variable de refrigerante utilizando compresores con rodamientos magnéticos logra altas eficiencias que producen un rápido retorno de la inversión.
por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
En el número anterior me concentré en las nuevas tendencias en el diseño de sistemas eficientes de aire acondicionado, aplicando volumen variable a los tres fluidos que componen un sistema central de agua fría: aire, agua y refrigerante. Como todos sabemos, los sistemas de aire acondicionado operan la mayoría del tiempo a cargas parciales y por lo tanto al modular los fluidos utilizando variadores de frecuencia, la disminución del consumo de electricidad se refleja exponencialmente.
En ese artículo expliqué el comportamiento del aire al variar la carga térmica y los ahorros que se logran en el consumo de los motores de las unidades de manejo de aire. Cuando los difusores inteligentes modulan el volumen de aire suministrado al área acondicionada, el variador de frecuencia modula las revoluciones del ventilador de suministro.
El segundo fluido, agua, varía al satisfacerse la temperatura de descarga del aire suministrado por la unidad y para mantener esa temperatura constante, la válvula de dos vías controla el caudal hacia el serpentín de enfriamiento. Cualquier cambio en el caudal de agua se refleja en el sistema de bombeo primario. Cuando el caudal disminuye, el variador de frecuencia ajusta las revoluciones por minuto del motor de la bomba, también reduciendo exponencialmente el consumo del motor. Esto quedó explicado en el artículo que apareció en la publicación que coincidió con la feria de ASHRAE el pasado enero.
En este nuevo artículo me concentraré en el volumen variable de refrigerante, utilizando compresores con rodamientos magnéticos que no requieren aceite para su lubricación. Con los cuales se logran eficiencias considerablemente altas, especialmente a cargas térmicas parciales que es donde operan los sistemas la mayor parte del tiempo.
Estos compresores centrífugos, marca Turbocor fabricados por Danfoss, que modulan el volumen de refrigerante mediante variadores de frecuencia, operan sin fricción pues utilizan rodamientos magnéticos que hacen que el eje flote y no se apoye, evitando la necesidad de aceite para su lubricación.
En muchos de nuestros proyectos hemos tenido la oportunidad de analizar distintos fabricantes de enfriadores (chillers) que operan con este tipo de compresor. Hemos encontrado que, tanto en condensación por agua como por aire, la marca Arctic Cool logra eficiencias NPLV (kW/tonelada) de las más satisfactorias, producto del diseño tanto del condensador como del evaporador y el sistema de control fabricado por Danfoss para sus compresores Turbocor.
Arctic Cool es uno de los pioneros en la aplicación de la tecnología de los compresores Turbocor y por los tantos años de experiencia que tiene su departamento de ingeniería en la aplicación de dicha tecnología, han creado muchas innovaciones. Estas altas eficiencias exceden los requerimientos de ASHRAE 90.1 y dependiendo del costo de la electricidad, representa recuperación de la inversión en períodos cortos de tiempo muy atractivos para el inversionista.
En adición, han logrado los más bajos niveles de sonido, tamaños más compactos y más bajo peso de operación. En lo que respecta al medio ambiente, utilizan refrigerantes libres de CFC, HFC-134ª que no emiten gases con Ozono reduciendo emisiones dañinas. También pueden operar con el nuevo refrigerante R1234ZE con la más baja huella de carbón.
Al variar el volumen de aire, agua y refrigerante adaptándolo a la carga térmica presente en cada momento, controlados y entrelazados por el sistema de control, resulta en la combinación ideal: ahorro de energía con la más baja contaminación ambiental posible en estos momentos.
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.
