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La cantidad de energía en aire acondicionado es importante para muchas empresas por lo que es importante conocer algunos factores que afectan este consumo.
En el presente articulo describiremos algunos de los factores más importantes y recomendaciones para reducir los costos energéticos de estos sistemas.
9 Factores que afectan el consumo de energía en aire acondicionado
Los sistemas de aire acondicionado consumen gran parte de la energía usada por la mayoría de edificios.
En este articulo listaremos los más comunes factores que afectan el consumo de energía y soluciones para reducirlo.
Aquí listamos algunos de los principales factores
1. Magnitud de la carga térmica
La carga térmica es la cantidad de energía calórica que el sistema de aire acondicionado debe retirar de un recinto para satisfacer las condiciones de temperatura y humedad relativa.
Los principales factores que afectan la carga térmica son:
- Transferencia de calor por paredes y techos
- Calor sensible y calor latente producido por los ocupantes del recinto
- Infiltraciones de aire exterior
- Energía calórica disipado por máquinas eléctricas y electrónicas
- Transferencia de calor del sol por ventanas y tragaluces
- Iluminación
- Acondicionamiento del suministro de aire exterior
¿Que puedo hacer para reducir la carga térmica?
La carga térmica depende mucho de las condiciones del espacio que se esta controlando, sin embargo hay cosas que se pueden hacer para disminuirla y tener un menor consumo de energía en aire acondicionado como:
- Mejorar el aislamiento térmico de techos y paredes.
- Utilizar ventanas con vidrios de baja transmisión de calor o utilizar películas
- No exceder la cantidad de aire exterior requerida
- No tener encendidos equipos que no están siendo usados
- Evitar espacios sobre iluminados con un control de iluminación ya que las luces contribuyen a la carga térmica.
- Incluir en el sistema de control de iluminación cortinas motorizadas automáticas para disminuir el calor y el deslumbramiento cuando el sol incide directamente sobre las ventanas.
- Utilizar cortinas de aire en puertas que están abiertas para disminuir las infiltraciones de aire caliente y húmedo del exterior.
- Hace uso de materiales para almacenamiento térmico para trasladar la carga térmica del día a la noche y ahorrar energía.
2. Eficiencia de los equipos de aire acondicionado
Los equipos de aire acondicionado son una bomba de calor que extraen energía del área que se necesita acondicionar y la transfieren al exterior por medio de un trabajo mecánico.
¿Que debo hacer para un menor consumo de energía en aire acondicionado?
Cuando se van a adquirir sistemas de aire acondicionado se debe de considerar además del precio inicial su consumo de energía y escoger el que tengas los menores costos operativos totales. Generalmente los equipos de mayor eficiencia tienen los menores costos globales (considerando inversión inicial, costos de energía, costos de mantenimiento y costo de desecho)
Generalmente los equipos de mayor eficiencia tienen los menores costos globales (considerando inversión inicial, costos de energía, costos de mantenimiento y costo de desecho)
3. Temperatura exterior
Es evidente que entre más cálido sea el día, mayor sera el consumo de energía del sistema de aire acondicionado.
Esto no solo se debe a que altas temperaturas aumentan la necesidad de refrigeración sino que además disminuye la eficiencia de los equipos.
¿Que puedo hacer para contrarrestar el efecto de altas temperaturas exteriores?
La temperatura exterior depende exclusivamente del clima exterior y no se tiene control.
Sin embargo en los equipos enfriados por aire como unidades paquete y chillers enfriados por aire se puede instalar sistemas de enfriamiento evaporativo para disminuir la temperatura de bulbo seco al evaporar agua.
Lea además «Aire acondicionado, nuevas oportunidades de ahorro de energía«
4. Temperatura interior
Una baja temperatura en los recintos además de requerir más capacidad de enfriamiento hace que los equipos de aire acondicionado trabajen a menor eficiencia.
Operar a bajas temperaturas generalmente produce incomodidad y quejas de los ocupantes.
Las condiciones de confort según el estandar Ashrae 55 están entre 20 y 22 °C.
Hay factores que afecta la temperatura de confort como son:
- Humedad relativa (debe de estar entre 30 y 60% para condiciones de confort)
- El ritmo metabólico
- Vestimenta
- Velocidad del aire
Una baja temperatura en los recintos además de requerir más capacidad de enfriamiento hace que los equipos de aire acondicionado trabajen a menor eficiencia.
5. Mantenimiento de los equipos de aire acondicionado
Un pobre mantenimiento representa un mayor consumo de energía en aire acondicionado.
Las unidades de aire acondicionado para transferir eficientemente el calor deben tener sus superficies lo más limpias posible, la carga de refrigerante debe ser la recomendada por el fabricante y los componentes mecánicos deben estar operando correctamente.
Cualquier condición fuera de la óptima obligara al equipo a consumir más energía en aire acondicionado además de no poder garantizar las condiciones de confort.
Lea además » Beneficios de usar medidores de COP en chillers »
6. Deficiencias en el sistema de control de aire acondicionado
El consumo de energía en aire acondicionado de un sistema con control deficiente sera mayor.
Un control deficiente además puede producir condiciones de falta de confort.
Se deben de usar sistemas de control de calidad y correctamente instalados para garantizar condiciones de confort y uso eficiente de energía.
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7. Correcto dimensionamiento de las unidades de aire acondicionado
Es un error común pensar que entre más grande sea una unidad de aire acondicionado, mejor operará por lo que es normal encontrar unidades de aire acondicionado con una capacidad mayor que la necesaria.
Otro factor negativo es una menor capacidad de controlar la humedad relativa y menor confort.
Una unidad con una capacidad mayor que la necesaria tiene generalmente otras consecuencias como:
- Necesitan una acometida eléctrica mayor.
- Tienen un nivel de ruido superior.
- Los ciclos de encendidos son cortos lo que puede producir problemas de control.
- Malos olores por un deficiente control de humedad.
Las unidades de aire acondicionado sobredimensionadas consumirán más energía y además producirán un menor confort.
8. Fugas en ductos de aire acondicionado
Los ductos que transportan el aire acondicionado en condiciones ideales no considera fugas.
La realidad es que la gran mayoría de los ductos presentan un nivel de fugas que generalmente rondan entre el 10 y el 30%.
Esto quiere decir que solo entre el 70 y 90% del caudal de aire llega a su destino y cumple su función de acondicionar el aire.
El caudal de las fugas representa un mayor consumo de energía en aire acondicionado y se debe evitar.
Lea además «Ductos de aire, disminuya las fugas (y ahorre dinero)«
9. Balance de flujo de agua inadecuado
Los equipos de aire acondicionado que funcionan con agua de chiller deben ser cuidadosamente balanceados.
Un balance inadecuado no solo representa malas condiciones de confort sino que además un mayor consumo de energía.
Cuando el flujo de agua en las unidades de aire reales es mayor que el de diseño la bomba consumirá más energía y además la temperatura de retorno sera baja lo que hace que el chiller trabaje en condiciones de baja eficiencia y mayor consumo de energía.
Un mayor bombeo significa mayor fricción en las tuberías que aumenta la temperatura del agua.
Un balance inadecuado no solo representa malas condiciones de confort sino que además un mayor consumo de energía.
Lea además » Consecuencias de mal balance en sistemas de agua de chiller »
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Contáctenos para asesorarlo en los equipos para disminuir el consumo de energía de los sistemas de aire acondicionado en su empresa.
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