Seleccione su idioma

Eficiencia en sistemas de volumen variable

Los desarrollos técnicos y el acceso a programas de computadoras que simulan y analizan el comportamiento de sistemas de volumen variable, permiten diseñar sistemas óptimos en lo que se refiere al ahorro de energía.

por Alfredo Sotolongo*

¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!

A principios del 2016 me concentré en escribir artículos relacionados con las nuevas tendencias en el diseño de sistemas eficientes de aire acondicionado, donde todos los fluidos: aire, agua y refrigerante, varían en volumen para compensar la carga térmica en cada momento del día. Está establecido que la carga térmica presente en muchas estructuras representa alrededor del 60% al 70% la mayoría del tiempo.
Por lo tanto, al variar el volumen de los tres fluidos en coordinación unos con otros, se maximiza la eficiencia del sistema, reflejando ahorros nunca antes vistos en sistemas de aire acondicionado. Esto se logra al utilizar variadores de frecuencia donde la ecuación refleja la relación entre caballos de fuerza y revoluciones por minuto, RPM del motor, que llamamos leyes de afinidad: 

  • HP1/HP2 = (RPM1/RPM2)ᶾ
  • Donde:
  • HP1 = Caballos de fuerza originales.
  • HP2 = Caballos de fuerza resultantes.
  • RPM1 = Revoluciones por minuto originales directamente proporcional al volumen original.
  • RPM2 = Revoluciones por minuto reducidas  directamente proporcional al volumen reducido.  
  • Por lo tanto HP2=HP1/(RPM1/RPM2)ᶾ
- Publicidad -

De nuevo aclaramos que en el caso del aire y del agua, ventiladores centrífugos y bombas centrífugas de agua, pueden existir limitaciones en la mínima velocidad de rotación ya que existen resistencias como por ejemplo la fricción en los rodamientos. No obstante, siempre que se reduce la rotación y por lo tanto el volumen, el ahorro en energía es considerable. En el caso del refrigerante variable no aplica esta limitación y la reducción en rotación del compresor centrífugo puede se mayor. Esto se debe a que no hay fricción adicional pues los rodamientos son magnéticos.

En los últimos dos años, fabricantes como Acutherm han desarrollado combinaciones de controles para maximizar la eficiencia del sistema de volumen variable. Cuando se aplica volumen variable de aire, el propósito es subdividir el área acondicionada en la mayor cantidad de zonas posibles y esto se logra cuando cada difusor es un punto de control con su termostato integrado.

Acutherm ha invertido considerables recursos humanos y financieros para desarrollar sistemas de volumen variable de aire que operen a bajo nivel de sonido, minimizando la caída de presión y evitando sobre enfriamiento y sobre calentamiento. Además, estos sistemas contribuyen a reducir el consumo eléctrico del motor del ventilador de la unidad de aire acondicionado. 

A través de programas de computadora que analizan el diseño de sistemas de volumen variable, como lo es el llamado EnergyPro, se demuestran los ahorros en energía  al usar los difusores inteligentes de Acutherm. A continuación les enumero las bondades del sistema de volumen variable que resaltan dichos ahorros:
1) Sistemas de baja presión. Todos los difusores son terminales que operan a baja presión. Muy por debajo de las cajas de volumen variable.
2) Reducción del aire frío por debajo del mínimo de las cajas. Permiten bajar el volumen de aire hasta por debajo de 10%. Esto significa que el aire frio puede ser reducido hasta el punto en que se evita el sobre enfriamiento, siempre que lo permitan las normas locales.
3) El programa identifica las áreas de alta concentración de carga térmica. Las áreas que debido a su uso y ocupación, requieren mayor capacidad deben zonificarse separadas.
4) Desarrolla un modelo realista. El análisis energético a base de promedios, simplifica el cálculo pero no estima con precisión la diversidad que existe en edificios reales.
5) Control de temperatura individual por cada difusor. Cada difusor inteligente de Acutherm es una zona de control independiente con su termostato y compuerta integrados. Esto evita que en zonas muy pequeñas, cuando están desocupadas, se presente sobre enfriamiento o sobre calentamiento.
6) Se evita usar recalentamiento en los difusores. Primero porque muchos gobiernos municipales lo prohíben y segundo debido a que es un desperdicio de energía innecesario.

El programa EnergyPro, desarrollado por una empresa independiente, tiene integrados los modelos de varios fabricantes incluyendo Acutherm. Cuando se entran los datos para hacer el análisis, en el caso de un sistema utilizando Acutherm, solo es necesario seleccionar el modelo del difusor. Es un programa fácil de usar en que el resultado del análisis energético usa como base la información del Departamento de Energía de los Estados Unidos  DOE 2.1 y está basado en la norma ASHRAE 90.1. También tiene incluidas herramientas para calcular los equipos mecánicos y el costo del ciclo de vida útil.

Los desarrollos técnicos y el acceso a programas de computadoras que simulan y analizan el comportamiento de sistemas de volumen variable, aun cuando son solo una idea, permiten diseñar sistemas óptimos en lo que se refiere al ahorro de energía. 

De necesitar más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor de comunicarse conmigo al correo: [email protected]

- Publicidad -

* 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.

Duván Chaverra Agudelo
Duván Chaverra AgudeloEmail: [email protected]
Jefe Editorial de las revistas AVI Latinoamérica, ACR Latinoamérica, Ventas de Seguridad, Zona de Pinturas, Aftermarket Internation, Gerencia de Edificios, TV y Video, y Director Académico en Latin Press, Inc,.
Comunicador Social y Periodista con experiencia de más de 18 años en medios de comunicación. Apasionado por la tecnología y por esta industria.

No hay comentarios

• Si ya estás registrado, favor ingresar primero al sistema.

Deje su comentario

En respuesta a Some User
Revolución en la industria HVAC: tendencias que marcarán 2025

Revolución en la industria HVAC: tendencias que marcarán 2025

Internacional. La industria global de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) se enfrenta a una transformación radical en 2025, impulsada por la digitalización, la sostenibilidad y las...

Optimización del confort térmico y la calidad del aire interior en ambientes educativos

Optimización del confort térmico y la calidad del aire interior en ambientes educativos

La calidad ambiental interior (IEQ, por sus siglas en inglés) en espacios educativos es un factor determinante en la salud, la productividad y el rendimiento académico de los estudiantes y...

Ductería HVAC: cada vez más inteligente y adaptativa

Ductería HVAC: cada vez más inteligente y adaptativa

Las nuevas soluciones están incorporando tecnologías que buscan optimizar la eficiencia energética, mejorar la calidad del aire y facilitar la integración con sistemas IoT.  por Álvaro León Pérez...

Mirage y Conalep Navojoa impulsan la formación de técnicos en refrigeración y climatización

Mirage y Conalep Navojoa impulsan la formación de técnicos en refrigeración y climatización

México. Mirage anunció una alianza estratégica con el Plantel Conalep Sonora Navojoa para fortalecer la formación de nuevos técnicos en el sector.

Nueva apuesta por la termoacústica para bombas de calor más eficientes

Nueva apuesta por la termoacústica para bombas de calor más eficientes

Estados Unidos. Copeland ha invertido en BlueHeart Energy, una startup neerlandesa que desarrolla tecnología termoacústica para bombas de calor más eficientes y sostenibles.

Reliable Controls nombra a Sean Roukey como Business Development Executive 

Reliable Controls nombra a Sean Roukey como Business Development Executive 

Internacional. Reliable Controls ha designado a Sean Roukey como su nuevo Business Development Executive para el noreste de Estados Unidos. 

KNX LATAM revoluciona la automatización en Latinoamérica con el Building Automation Days Virtual

KNX LATAM revoluciona la automatización en Latinoamérica con el Building Automation Days Virtual

Chile. El próximo jueves, 10 de abril, KNX Latinoamérica llevará a cabo el Building Automation Days Virtual, el registro no tiene costo. 

GreenYellow y La Fazenda inauguran un sistema de refrigeración sostenible 

GreenYellow y La Fazenda inauguran un sistema de refrigeración sostenible 

Colombia. Un nuevo sistema de refrigeración de alta eficiencia energética fue instalado en la planta de frigoríficos de La Fazenda en Puerto Gaitán, Meta. 

Officine Mario Dorin anuncia ambicioso plan de expansión en su sede de Florencia

Officine Mario Dorin anuncia ambicioso plan de expansión en su sede de Florencia

Internacional. Officine Mario Dorin, empresa de refrigeración, ha anunciado un importante plan de expansión en su sede central de Florencia, Italia. 

Copeland expande su presencia en América Latina con nueva oficina en Chile

Copeland expande su presencia en América Latina con nueva oficina en Chile

Chile. Copeland anunció la apertura de una nueva oficina en Santiago, Chile, como parte de su estrategia de crecimiento en América Latina.

Suscribase Gratis
Recuérdeme
SUSCRÍBASE AL INFO-BOLETIN
¿REQUIERE UNA COTIZACIÓN?
ENTREVISTAS DESTACADAS
PATROCINADORES










ULTIMO BOLETIN
Ultimo Info-Boletin