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Eficiencia energética en instalaciones de aire acondicionado
José Carlos Caparó Jarufe Ingeniero Mecánico
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INTRODUCCIÓN El aire acondicionado se requiere para :
Dar confort a las personas Acondicionar espacios con temperatura y humedad relativa controlados Conservación de productos y materias primas Refrigeración y conservación de productos perecederos
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1. COMPONENTES DEL SISTEMA
COMPRESOR (1): equipo electromecánico que se encarga de elevar la presión y temperatura del fluido refrigerante convirtiéndolo en vapor. CONDENSADOR (2) : equipo cuya función es la de retirar el calor que posee el refrigerante que sale de la descarga del compresor. VÁLVULA DE EXPANSIÓN (3): dispositivo que se encarga de expandir el refrigerante líquido proveniente del condensador. EVAPORADOR (4): equipo cuya función es de retirar el frío al refrigerante y cederlo al aire que entra en este. Otros: Ductos, rejillas, bombas, torre de enfriamiento, etc.
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INDICADORES ENERGÉTICOS
Para la caracterización de las condiciones de funcionamiento, en particular las energéticas, se hace uso de los llamados Indicadores Energéticos. 1- Coeficiente de Comportamiento (COP). 2- Relación de eficiencia energética.(EER) 3- Relación de Eficiencia Energética Estacional. (SEER) 4. Relación del consumo de potencia y capacidad de enfriamiento KW/ton
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INDICADORES ENERGÉTICOS
COP = (Efecto refrigerante / Capacidad de compresión) Efecto refrigerante = h2 – h1 Calor de compresión = h4 – h3 COP = (h2 – h1)/ (h4 – h3) s = cte h = cte COMPRESOR CONDENSADOR EVAPORADOR 1 2 3 VALVULA EXP. 5 VAPOR LIQUIDO 4 Presión (psig) P alta P succión
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INDICADORES ENERGÉTICOS
AHRI Standard 210/ Eficiencia Energética (Energy Efficiency Ratio, EER) Se define como la relación entre el calor removido (carga frigorífica) y la potencia eléctrica total consumida: EER = Calor removido / Potencia eléctrica consumida Eficiencia Energética Estacional (Seasonal Energy Efficiency Ratio, SEER) SEER = Calor removido en un periodo dado / Potencia eléctrica consumida. Índice de consumo de potencia (KW/Ton) .
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FACTORES QUE INCREMENTAN EL CONSUMO DE ENERGÍA
HORAS DE UTILIZACIÓN CONDICIONES DE OPERACIÓN CONTROL GRADO TECNOLÓGICO Y DE AUTOMATIZACIÓN
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OPORTUNIDADES DE AHORRO DE ENERGIA
Aire Acondicionado Variadores de velocidad: Regulan la velocidad de los motores. Bombas centrifugas Ventiladores en las torres de enfriamiento Unidades manejadoras de aire en sistemas de volumen variable Compresores Inverter: Con altas eficiencias y sistemas de regulación de carga brindan mayores ventajas en el ahorro de energía, permiten una reducción del consumo en un 30% al 40%. Recuperadores de energía: Rueda entálpica Recuperador de calor Motores EC: La avanzada tecnología de motores EC combina tensión alterna (AC) y tensión continua (DC) en un mismo motor. Con este concepto nos beneficiarnos simultáneamente de lo mejor de ambos tipos de motor, la alta eficiencia de los motores DC y la flexibilidad de utilización de los AC. El motor funciona con tensión continua, pero se alimenta directamente con la tensión de la red a monofásica o trifásica. La rectificación de la tensión de alterna a continua se efectúa en el interior del motor mediante una placa electrónica de tecnología avanzada situada en la base del estator. La placa electrónica, además de transformar la tensión de alterna a continua, permite también controlar el motor.
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RECUPERADOR DE CALOR RUEDA ENTALPICA CONTROL DE TEMPERATURA
VARIADOR DE VELOCIDAD RECUPERADOR DE CALOR RUEDA ENTALPICA
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OPORTUNIDADES DE AHORRO
EJEMPLO DE APLICACIÓN: Unidad de Tratamiento de Aire (UTA) que incluye: Motor EC, Rueda entàlpica que permiten ahorro de energía. UNIDAD DE TRATAMIENTO DE AIRE WEGER ESQUEMA DE LA UTA EJEMPLO DE APLICACIÓN: Unidades de Tratamiento de Aire (UTA) en área de Ginecologìa y Neonatal en Clìnica El Golf atendiendo ambientes de Sala de Partos, Sala de Bebes, UCI Neonatal, entre otras.
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