¿Cuál cli­ma­ti­za­ción es la me­jor pa­ra mi pro­yec­to?

La di­fe­ren­cia del sis­te­ma VRF con el de ex­pan­sión di­rec­ta es­tá en la com­bi­na­ción en­tre la tec­no­lo­gía elec­tró­ni­ca y los sis­te­mas de con­trol mi­cro pro­ce­sa­dos. Arq. Es­te­ban Mo­ra Hi­dal­go, di­rec­tor de Pro­yec­tos Ing. Car­los Cor­de­ro Pa­di­lla, di­se­ño de ins­ta­la­ci

Construir Panamá - - SUMARIO -

La di­fe­ren­cia del sis­te­ma VRF con el de ex­pan­sión di­rec­ta es­tá en la com­bi­na­ción en­tre la tec­no­lo­gía elec­tró­ni­ca y los sis­te­mas de con­trol mi­cro pro­ce­sa­dos.

En el cam­po de los ai­res acon­di­cio­na­dos y la cli­ma­ti­za­ción de es­pa­cios, es­te te­ma se vuelve más im­por­tan­te de­bi­do a la can­ti­dad de po­si­bi­li­da­des, mar­cas y ase­so­res que exis­ten. Es por es­to que se com­pa­ra­ran las tec­no­lo­gías de cli­ma­ti­za­ción que ofre­ce el mer­ca­do pa­ra in­for­mar­nos del uso y beneficios que po­seen. Pa­ra de­fi­nir ca­da uno de los sis­te­mas de ai­re acon­di­cio­na­do, se de­ben en­ten­der las com­pa­ra­cio­nes que se ha­rán en­tre los mis­mos pos­te­rior­men­te.

Sis­te­ma de agua he­la­da (chi­ller)

Un sis­te­ma de ai­re acon­di­cio­na­do de­no­mi­na­do co­mo de agua he­la­da, es un sis­te­ma de re­fri­ge­ra­ción, en el cual se en­fría agua, la cual es en­via­da ha­cia los recintos acon­di­cio­na­dos don­de por me­dio de uni­da­des ti­po aba­ni­co-ser­pen­tín se en­fría el ai­re que cli­ma­ti­za­rá el re­cin­to acon­di­cio­na­do. El agua en es­te ti­po de equipos se pue­de en­friar has­ta los 6°C. Es­te ti­po de uni­dad es muy ro­bus­ta y ge­ne­ral­men­te de gran ta­ma­ño, se han em­plea­do co­mo la so­lu­ción más idó­nea pa­ra cli­ma­ti­zar gran­des áreas en edi­fi­cios co­mer­cia­les, Jos­pi­ta­les, uni­ver­si­da­des, ho­te­les y plan­tas in­dus­tria­les.

Al em­plear un me­dio de en­fria­mien­to in­di­rec­to co­mo el agua, les da la ven­ta­ja de que la mis­ma pue­de ser trans­por­ta­da has­ta cual­quier pun­to por una red de tu­be­rías e im­pul­sa­da por un sis­te­ma de bom­beo ade­cua­do.

El agua lle­ga has­ta ca­da uno de los recintos a acon­di­cio­nar, en el cual se en­cuen­tra una uni­dad ma­ne­ja­do­ra de ai­re, di­cha uni­dad cuen­ta con un aba­ni­co y un ser­pen­tín, el in­gre­so del agua he­la­da a los ser­pen­ti­nes es con­tro­la­da por me­dio de vál­vu­las, lo cual per­mi­te que se con­tro­le la tem­pe­ra­tu­ra en el re­cin­to acon­di­cio­na­do.

Sis­te­ma de ex­pan­sión di­rec­ta ti­po central

El sis­te­ma de ai­re acon­di­cio­na­do de ex­pan­sión di­rec­ta ti­po central es el más tra­di­cio­nal, ba­sa su fun­cio­na­mien­to en el en­fria­mien­to di­rec­to del ai­re al dis­tri­buir­lo por el in­ter­cam­bia­dor de ca­lor, don­de se ex­pan­de el re­fri­ge­ran­te. Di­cho ai­re se con­du­ce a tra­vés de con­duc­tos has­ta lle­gar a los recintos que se desea acon­di­cio­nar.

El ai­re en­fria­do es trans­por­ta­do por me­dio de con­duc­tos ha­cia los recintos acon­di­cio­na­dos, los cua­les sue­len ser am­plias áreas, ade­más de re­que­rir de con­duc­tos pa­ra re­tor­nar el ai­re ha­cia la uni­dad aba­ni­co-ser­pen­tín con tal de re­pe­tir el ci­clo. Los con­duc­tos sue­len ser de gran ta­ma­ño pa­ra po­der trans­por­tar el vo­lu­men de ai­re frío re­que­ri­do pa­ra acon­di­cio­nar ca­da uno de los recintos.

En es­te ti­po de sis­te­ma el flui­do re­fri­ge­ran­te se mue­ve en for­ma cons­tan­te por el sis­te­ma, en­tre­gan­do ener­gía en el me­dio am­bien­te y to­man­do ener­gía del re­cin­to acon­di­cio­na­do. El flui­do re­fri­ge­ran­te se mue­ve en­tre la uni­dad ex­ter­na o com­pre­so-con­den­sa­dor y la uni­dad in­ter­na o uni­dad ti­po aba­ni­co-ser­pen­tín, por me­dio de una red de tu­be­rías de co­bre. Es­to ha­ce que la dis­tan­cia en­tre las uni­da­des sea li­mi­ta­da.

Sis­te­ma de ai­re acon­di­cio­na­do de vo­lu­men va­ria­ble de re­fri­ge­ran­te (VRF)

La tec­no­lo­gía de vo­lu­men va­ria­ble de re­fri­ge­ran­te (VRF) por sus si­glas en in­glés, es bá­si­ca­men­te un sis­te­ma de ex­pan­sión di­rec­ta co­mo el des­cri­to an­te­rior­men­te, con la par­ti­cu­la­ri­dad de que en lu­gar de ma­ne­jar un cau­dal cons­tan­te de flu­jo de re­fri­ge­ran­te es un cau­dal va­ria­ble, el cual obe­de­ce a los re­que­ri­mien­tos de en­fria­mien­to de ca­da uno de los recintos cli­ma­ti­za­dos. Ini­cial­men­te se con­ci­bió co­mo un sis­te­ma de uso re­si­den­cial o pa­ra pe­que­ños co­mer­cios y que con el pa­so de los años se le han he­cho me­jo­ras tec­no­ló­gi­cas que lo han convertido en un sis­te­ma ap­to pa­ra gran­des apli­ca­cio­nes co­mer­cia­les.

En es­te sis­te­ma una uni­dad ex­ter­na, que con­tie­ne las uni­da­des com­pre­so­ras y la sec­ción del con­den­sa­dor, es­tá co­nec­ta­da por me­dio de tu­be­rías que con­du­cen el re­fri­ge­ran­te ha­cia múl­ti­ples uni­da­des in­ter­nas, las cua­les ope­ran in­di­vi­dual­men­te. Su con­cep­to de ope­ra­ción es igual al de un sis­te­ma de ex­pan­sión di­rec­ta co­mo se des­cri­bió an­te­rior­men­te, en el cual el flui­do re­fri­ge­ran­te in­ter­cam­bia ca­lor con el ai­re del am­bien­te y con el ai­re del re­cin­to cli­ma­ti­za­do, en un ci­clo ce­rra­do.

Las par­tes de un sis­te­ma de vo­lu­men va­ria­ble de re­fri­ge­ran­te téc­ni­ca­men­te son las mis­mas del sis­te­ma tra­di­cio­nal de ex­pan­sión di­rec­ta.

El sis­te­ma de Pa\RU efi­cien­cia eneUJ­pWi­ca eV eO Ge YROXPen YaUiaEOe Ge UeIUiJeUa­nWe \a TXe eOiPi­na PX­cKaV Ge OaV SpUGiGaV TXe Ve Je­neUan en Xn ViVWePa Ge e[Sa­nViyn GiUe­cWa WiSR ce­nWUaOi]aGR.

Com­pa­ra­ción

Con el fin de te­ner da­tos cer­te­ros de cuál sis­te­ma de los an­tes des­cri­tos es el más efi­cien­te, se han lle­va­do a ca­bo múl­ti­ples es­tu­dios y prue­bas de cam­po, pe­ro mu­chas de es­tas no han te­ni­do un con­trol de cam­po es­tan­da­ri­za­do por lo que no son es­tu­dios con­clu­yen­tes, pe­ro brin­dan in­for­ma­ción va­lio­sa, la cual con­clu­ye que los sis­te­mas de vo­lu­men va­ria­ble de re­fri­ge­ran­te tie­nen una al­ta efi­cien­cia en com­pa­ra­ción con los sis­te­mas con­ven­cio­na­les de ai­re acon­di­cio­na­do.

Se han es­co­gi­do va­rios pa­rá­me­tros pa­ra de­ter­mi­nar la efi­cien­cia de ca­da uno de los sis­te­mas, mien­tras que pa­ra los chi­ller se ha­bla de IPLV pa­ra los equipos con­ven­cio­na­les de usa el SEER, pe­ro no son com­pa­ra­bles en­tre sí, y am­bos son es­tán­da­res de la in­dus­tria pro­mo­vi­dos por AHRI.

Re­vi­san­do va­rios ar­tícu­los pu­bli­ca­dos por re­vis­tas es­pe­cia­li­za­das en el ra­mo, co­mo lo es el ASHRAE Jour­nal y la ex­po­si­ción que se hi­zo en la Ter­cer Con­fe­ren­cia de Ener­gía Sus­ten­ta­ble de la ASME, con se­de en San Fran­cis­co, Ca­li­for­nia, la si­mu­la­ción más com­ple­ta re­gis­tra­da has­ta aho­ra. La in­ves­ti­ga­ción fue rea­li­za­da por la Uni­ver­si­dad de Co­lo­ra­do, y los equipos com­pa­ra­dos fue­ron un sis­te­ma de acon­di­cio­na­mien­to en­fria­do por chi­ller, un sis­te­ma central de ex­pan­sión di­rec­ta y un VRF. De for­ma si­mul­tá­nea, el es­tu­dio fue rea­li­za­do en Co­rea, den­tro de un edi­fi­cio de un pi­so y seis zo­nas. En los re­sul­ta­dos se no­tó que, en el ca­so del chi­ller, se con­su­mió 54% del to­tal de ener­gía del edi­fi­cio, mien­tras que con el sis­te­ma de ex­pan­sión di­rec­ta fue de 47%. El con­su­mo del VRF tan só­lo re­pre­sen­tó 30%.

Con­si­de­ran­do lo re­vi­sa­do en va­rios ar­tícu­los, se pue­de con­cluir que el sis­te­ma de ma­yor efi­cien­cia ener­gé­ti­ca es el de vo­lu­men va­ria­ble de re­fri­ge­ran­te, ya que es­te sis­te­ma eli­mi­na mu­cJas de las pér­di­das que se ge­ne­ran en un sis­te­ma de ex­pan­sión di­rec­ta ti­po cen­tra­li­za­do, en el cual se ge­ne­ran pér­di­das Jas­ta de un .

En com­pa­ra­ción con un sis­te­ma de en­fria­mien­to de agua, tam­bién se re­du­cen mu­cJas de las pér­di­das que se van pre­sen­tan­do al te­ner va­rios in­ter­cam­bios de ca­lor, pri­me­ro en­tre el agua y el flui­do re­fri­ge­ran­te y pos­te­rior­men­te en­tre el agua y el ai­re, su­ma­do a es­to las pér­di­das ge­ne­ra­das por los sis­te­mas de bom­beo de agua.

Otro fac­tor que per­mi­te al sis­te­ma 84( te­ner una efi­cien cia ener­gé­ti­ca ele­va­da es que las zo­nas cli­ma­ti­za­das nor­mal­men­te no re­quie­ren la car­ga ple­na de los equipos pa­ra man­te­ner las con­di­cio­nes de con­fort es­ta­ble­ci­das.

Los equipos tra­di­cio­na­les es­tán di­se­ña­dos pa­ra tra­ba­jar a car­gas ple­nas o frac­cio­na­das, pe­ro no li­neal­men­te, por lo que se en­cuen­tran ope­ran­do en ci­clos de en­cen­di­do y apa­ga­do, crean­do pi­cos de de­man­da de co­rrien­te.

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