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405. Evaluación de la eficiencia en equipos de refrigeración y aire acondicionado.
EFICIENCIA EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO MECÁNICO— Coeficiente de Rendimiento (c.d.r.).
— También se puede encontrar como C.O.P. (Coefficientof performance)
— El calor y el trabajo deben estar en las mismasunidades (es adimensional).
compresor del Trabajoevaporador elpor absorbidocalor ... =rdc
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
EFICIENCIA EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO MECÁNICO— Del diagrama termodinámico se puede observar que
la cantidad de calor que un sistema de enfriamientomecánico puede extraer y el trabajo requerido en elcompresor depende principalmente de los siguientespuntos:— La temperatura de condensación del refrigerante.— La temperatura de evaporación del refrigerante.— El subenfriamiento de la línea de líquido.— El sobrecalentamiento en la línea de succión.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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La temperatura decondensación— Factores que afectan la temperatura de
condensación del refrigerante:— La temperatura ambiente.— Medio condensante: Agua o aire.— Instalación adecuada.— Mantenimiento adecuado: limpieza principalmente.
— A mayor temperatura condensación o ambiente,menor será el c.d.r.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
La temperatura decondensación
Sube la presión de condensación
Efecto refrigerante permanece igual Pero el trabajo aumenta
¯Þ= rdc ..
W Q
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
La temperatura deevaporación— Entre menor es la temperatura de evaporación, la
capacidad refrigerante del equipo disminuye:— La entalpía del efecto refrigerante es menor.— Menor succión requerida aumenta el trabajo del
compresor.— A menor temperatura de succión, menor será el
c.d.r.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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La temperatura deEvaporación
Si baja la temperaturade evaporación, tambiénbaja la presión desucción.
Efecto refrigerante se reduce
El trabajo aumenta
¯Þ¯ rdc ..
W Q
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Subenfriamiento de la línea de líquido— Factores que afectan la temperatura del líquido en la
tubería antes de llegar al dispositivo de expansión:— Lugar de instalación de tubería.— Fuentes de calor externas a la tubería.— Altura del evaporador con respecto al compresor.
— Cuanto mayor subenfriamiento se logre delrefrigerante, mayor será el efecto refrigerante y elc.d.r.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Subenfriamiento de la línea de líquidoCuando hay más subenfriamiento,mas calor puede absorber elrefrigerante dentro del evaporador.
Efecto refrigerante aumenta
El trabajo no cambia por el subenfriamiento.
Þ= rdc ..
W Q
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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El sobrecalentamiento de la succión— El sobrecalentamiento puede ser útil cuando ocurre
dentro del evaporador.— Si ocurre en las tuberías de succión, el refrigerante
absorbe calor del ambiente, no del lugar dondenecesitamos sea removido.
— Por ello es obligatorio aislar correctamente la líneade succión para minimizar el impacto negativo quepueda tener.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
El sobrecalentamiento de la succión— Cuanto mayor sobrecalentamiento útil se logre,
mayor será el efecto refrigerante, pero aumentarátambién el trabajo del compresor.— Esto depende únicamente del dispositivo de
expansión.— Cuanto mayor sobrecalentamiento no útil, no habrá
impacto sobre el efecto refrigerante, pero siaumentará el trabajo del compresor y reducirá elc.d.r.— Esto depende del diseño mecánico de las tuberías.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Sobrecalentamiento en la succiónEl sobrecalentamientoútil aumenta el efectorefrigerante.
El sobrecalentamientono útil aumenta eltrabajo del compresorsin generar beneficiosal sistema.
El trabajo aumenta cuando hay sobrecalentamiento.
?..W
Q rdcÞ
Útil, en el evaporador
No útil, en la tubería
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Otras relaciones energéticas— El uso del c.d.r. puede ser confuso para aplicaciones
donde se requiere una rápida evaluación delconsumo de energía o potencia de un equipo derefrigeración o de aire acondicionado.
— Por ello se han definido otras relaciones basadas enel c.d.r., pero con unidades diferentes entre el calor yel trabajo.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
La Relación de Eficiencia Energética
— También llamado E.E.R. de “Energy EfficiencyRating”.
— En algunos países el R.E.E. se calcula con Watt enlugar de BTU/h.— Hay que verificar en el manual del equipo con que
unidades se ha realizado el cálculo.
(Watt)compresor del Trabajo(BTU/h) evaporadorCalor R.E.E.=
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
La Relación de Eficiencia Energética— Se usa principalmente en equipos de aire
acondicionado.— Los valores se calculan considerando la temperatura
interior del local en 80oF y ambiente a 95oF.— Permite evaluar el consumo de energía eléctrica
cuando el equipo opera de manera estable.— Ejemplo:
— Un equipo con R.E.E. = 8 consumirá 1.5 KW por cadatonelada de enfriamiento.
— Un equipo con R.E.E. = 10 consumirá 1.2 KW.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Variación de la Eficiencia de los equipos de por año de Fabricación (para aire acondicionado)
4
8.510
13
0
2
4
6
8
10
12
14
Antes1985
1985-2000 2000 al2006
2006 a lafecha
EER
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Variación de la Potencia de los equipos de Aire Acondicionado por año de Fabricación
3
1.411.2
0.86
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Antes 1985 1985-2000 2000 al2006
2006 a lafecha
KW/TR
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
La Relación de Eficiencia Energética Estacionaria
— Se utiliza para equipos de aire acondicionadopequeños de uso residencial o comercial.
— También denominado S.E.E.R. (“Seasonal EnergyEfficiency Rating”).
— Relaciona el consumo de energía en un periodo detiempo, por lo que considera la variación de latemperatura ambiente.
h)-(Wcompresor consumida Energía(BTU) evaporador absorbida EnergíaR.E.E.E. =
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La Relación de Eficiencia Energética Estacionaria— En algunos países el R.E.E.E. se calcula con KW
(térmico) en lugar de BTU.— Hay que verificar en el manual del equipo.— En climas tropicales como El Salvador, donde las
temperaturas no varían drásticamente en el año, estarelación puede indicar una eficiencia mayor a la querealmente se obtendrá al operar el equipo.
— El R.E.E. siempre es menor que el R.E.E.E.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
El valor de carga parcial integrado (VCPI)— Más comúnmente como I.P.L.V. (integrated part load
value).— Solo se aplica en equipos de aire acondicionado con
capacidad de variar su carga de acuerdo a lascondiciones requeridas.
— Mide la eficiencia de un equipo funcionando adiferentes temperaturas con intervalos del 25% decapacidad (al 25%, 50%, 75% y 100%).
— El R.E.E. siempre es menor que el R.E.E.E.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Otros factores— Existen factores que dependen de las características
mecánicas del equipo seleccionado o de las limitacionesinherentes del edificio, y no de las temperaturas o elclima:— El tipo de refrigerante.— El tipo de compresor.— Eficiencia de los motores y ventiladores.— Pérdidas de presión y temperatura en las tuberías o ductos
por fricción y la distancia.— Selección adecuada del equipo respecto a la carga térmica.— Eficiencia de los equipos auxiliares (bombas, variadores de
velocidad, controles, etc.)
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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La guía de energía del equipo— Por ley, en algunos países productores de equipos
de aire acondicionado y refrigeración, los equiposresidenciales y algunos comerciales tienen una guíade consumo energético (Energy guide).
— Al seleccionar o comprar un equipo nuevo, buscaresta información, ya que les permitirá elegir entreequipos con diferente eficiencia y consumoeléctrico.
— También se puede conseguir en los manuales de lasunidades por medio de internet.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
FABRICANTE, MODELO Y TIPO DE EQUIPO.
INFORMACIÓN DE LAS DIFERENTES APLICACIONES Y CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO.
ESTIMADO DE CONSUMO ANUAL DE ENERGÍA. MAS EFICIENCIA, MENOR CONSUMO.
COMPARACIÓN ENTRE MODELOS Y APARATOS SIMILARES
COSTO ESTIMADO ANUAL DE OPERACIÓN. LEER EN BASE A QUE VALORES DE ENERGÍA SE REFIERE EL DATO PARA EVITAR MALAS INTERPRETACIONES.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Viñetas de eficiencia— Comercialmente hay en el mercado
viñetas o premios que se otorgan a losequipos cuyo rendimiento energético essuperior a las normas establecidas porun país determinado.
— El observar esta viñeta en cualquierequipo, permite identificar rápidamentelos aparatos de eficiencia alta o normal.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Normativa en El Salvador— En el 2008 se ha
desarrollado la normativa deeficiencia energética enrefrigeradores comerciales ydomésticos por medio delOrganismo Salvadoreño deNormalización OSN (antesCONACYT).
— El programa incluye lanormalización de los límitesenergéticos a nivelcentroamericano.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Normativa en El Salvador— El inconveniente actual a nivel centroamericano es
que solamente Costa Rica y Guatemala poseenlaboratorios para poder llevar a cabo pruebas quecertifiquen el consumo de los equipos.
— México posee laboratorios, pero solo son rentablespara los distribuidores directos de sus productos.
— Actualmente se están desarrollando normas paraaire acondicionado hasta 5 ton tipo dividido.
— Puede buscarse información adicional OSN:— 1ª. Calle Poniente y Final 41 Av. Norte, No 18. Flor
Blanca— Tel: (503) 2247-5320/2247-5321
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Actualmente en el país …— Muchos distribuidores de refrigeradoras y aires
acondicionados de venta de marcasreconocidas, tienen las hojas de consumoenergético en sus productos.
— Estas nos pueden servir de referencia paradeterminar que tanto nos puede costar operarel aire acondicionado, la refrigeradora, elenfriador de agua, el freezer, etc.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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ETIQUETADO
DESCRIPCIÓN GENERAL
LÍMITES DE CONSUMO
MARCA Y MODELO DEL PRODUCTO
ESCALA COMPARATIVA
NORMA NSO 97.47.03:09
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Situaciones que afectan el consumo energético…— “LO BARATO SALE CARO”
— Compra e Importaciones de equipos viejos o yarechazados en otros países por ineficientes.
— Piratería, contrabando y falsificación de etiquetas ysellos de calidad.
— Reparaciones con repuestos no eficientes o malrealizadas por personal poco calificado.
— Mal uso de los equipos por el usuario:— Abrir puerta muchas veces.— Ajustar temperatura muy fría.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
— En El Salvador, se pueden encontrar muybuenos productos de excelente tecnología aprecios competitivos.
— Pero también de existen equipos de bajo costosin certificado en eficiencia.— Normalmente son modelos de baja tecnología,
descontinuados o que no pueden ingresar a losmercados como Estados Unidos y México debido alas altas normas de calidad y eficiencia requeridaspara ello.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Ejemplo— Comparemos dos equipos similares para definir
cual es la mejor compra.— Se asume que trabajarían bajo iguales
condiciones y por el mismo tiempo.
http://ca.lge.com/en/proddivergent.do?categoryId=0501&modelCategoryId=&parent...
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
http://ca.lge.com/en/prodmodeldetail.do?actType=search&page=1&modelCategoryId=050101&categoryId=050101&parentId=0501&modelCodeDisplay=LRSC26980TT&enlarge=%2Fen%2Fdown%2Fproduct%2F050101%2FLRSC26980TT%2FLRSC26980TT_L.jp g&model=Select+a+model#
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Ing. Francisco Javier Vadillo
Ing. Francisco Javier Vadillo
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Ing. Francisco Javier Vadillo
Ing. Francisco Javier Vadillo
Un estudio adecuado puede salvar tu dinero.
ANALISIS FINANCIEROS.LOS PROYECTOS DE AIRE ACONDICIONADO.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
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Consideraciones— El análisis requiere definir:
— El costo de inversión inicial.— Los costos de operación de los casos de estudio.
— En caso de equipos de expansión directa similares en los que varíala eficiencia o el tipo de refrigerante, bastará con analizar ladiferencia de costos de operación para la comparación.
— En casos de equipos de tecnologías diferentes, se requiere evaluarsi los costos de mantenimiento son o no diferentes.
— En caso de existir diferencia, se debe evaluar el impacto quetendrá durante el estudio.
— Si se implementará control automático, incluir sus costos deinversión y mantenimiento cuando solo se emplea enalgunos de los casos y no en todos.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.
Consideraciones— El análisis requiere definir:
— Las tasas de interés vigentes nacionales.— Las consideraciones de inflación y su posible impacto.— El origen de los fondos: propios o financiados.— El tiempo de vida del proyecto.
— La tecnología de aire acondicionado también se desarrolla yevoluciona continuamente, y los sistemas de control se vanhaciendo obsoletos años con año, sin embargo, los equiposde aire comerciales e industriales están hechos para durarmás de 10 años con un servicio adecuado, por lo que lasinversiones son de mediano a largo plazo.
Ing. Francisco Javier Vadillo A.