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El consumo de energía de aire acondicionado es significativo para muchas organizaciones y se recomienda conocer factores que la afectan.
Entre las organizaciones en los que la climatización es una carga significativa están:
- Oficinas
- Hoteles
- Hospitales
Los sistemas de aire acondicionado se clasifican principalmente en bombas de calor y absorción.
En este articulo nos concentraremos en el consumo de energía de los sistemas que utilizan una bomba de calor.
Primero conozcamos el ciclo de refrigeración.
Para determinar el consumo de energía de aire acondicionado debemos de conocer inicialmente como funciona el ciclo de refrigeración.
El condensador (1) recibe el refrigerante a alta presión y temperatura y transfiere calor al ambiente por lo que se condensa manteniendo una presión constante.
La válvula de expansión (2) recibe el refrigerante en su estado líquido y baja de presión lo que produce una disminución de su temperatura.
El evaporador (3) permite la evaporación del refrigerante y por lo tanto absorbe calor reduciendo la temperatura del aire ya que es un intercambiador de calor.
Finalmente el compresor (4) recibe el refrigerante en su estado gaseoso y lo comprime elevando su temperatura. El consumo de energía del compresor es el mayor del sistema de aire acondicionado.
Definiciones importantes
Para entender cuánta energía consume un sistema de aire acondicionado, es una máquina que bombea calor desde un lugar de baja temperatura (recintos en casos de sistemas de expansión directa) hacia el exterior (el condensador)
La mayor cantidad de energía se invierte en comprimir refrigerante.
COP de sistemas de enfriamiento
El COP es el coeficiente de desempeño por sus siglas en inglés y es la razón entre el calor transferido y la energía usada.
Entre más alto sea el número mayor será la eficiencia y menor el consumo de energía.
Donde:
Q: Calor transferido
W: Trabajo o energía invertida por todos los equipos auxiliares que consumen energía.
Generalmente los fabricantes no expresan la eficiencia de sus equipos utilizando el COP.
EER y su relación con el consumo de energía de aire acondicionado
EER viene de las siglas en inglés relación de eficiencia energética (Energy Efficiency Ratio) y se da por la siguiente ecuación:
Este concepto es básicamente el mismo que el COP con la diferencia que las unidades de enfriamiento están en el sistema inglés de unidades y las de potencia en el sistema internacional.
Son muy usados por los fabricantes de equipos de aire acondicionado.
SEER y su impacto en el consumo de energía de aire acondicionado
Finalmente está el concepto SEER que a diferencia del EER tiene en cuenta que las cargas térmicas y las temperaturas no son constantes todo el tiempo por lo que es una manera más acertada para predecir el consumo de energía de una unidad de aire acondicionado.
Al igual que en los conceptos anteriores, a mayores valores de SEER, menor será el consumo de energía.
Generalmente el EER se obtiene con una temperatura exterior de 95 °F y una temperatura interior de 80 °F con una humedad relativa de 50%
Para obtener el SEER se tienen las mismas condiciones interiores pero se varían las condiciones exteriores dependiendo del clima en donde se evalúa.
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