Sistemas Hidrónicos
Por Carlos Cavazos / Imágenes: cortesía SHN
En la actualidad, hay diferentes sistemas de bombeo que nos brindan un control más exacto y con mayores ahorros de energía, como pueden ser los motores electro-conmutados (ECM), así como los motores con tecnología Power Control Board (PCB), que ya no utilizan devanados de cobre, sino una tarjeta de control electrónica que otorga un mejor desempeño y mayores ahorros de energía en comparación con los motores de inducción. Este tipo de tecnologías ofrece la ventaja de tener integrado el variador de frecuencia, haciendo un sistema más compacto y eficiente.
A fin de tener un diseño adecuado, en los sistemas hidrónicos podemos apoyarnos del estándar ASHRAE 90.1, el cual nos brindará la información requerida para tomar decisiones de acuerdo con el tipo de sistema, zona geográfica, así como el área en metros cuadrados del edificio.
Las recomendaciones del ASHRAE 90.1 para sistemas de agua helada con uso de chillers es la siguiente: para sistemas menores a 300 TR, se pueden utilizar sistemas de recirculación de agua a flujo constante, por lo que podemos utilizar una sola enfriadora para el servicio.
Para capacidades mayores a 300 TR, pero menores a 600 TR, es recomendable utilizar dos unidades de la misma capacidad, y en el caso de tener capacidades mayores a 600 TR, se deberán agregar unidades iguales, no mayores a 800 TR.
Cabe resaltar que todos los sistemas mayores a 300 TR deberán ser del tipo primario-secundario, considerando el primario del tipo Flujo y Velocidad Constante, mientras que el secundario debe ser Flujo y Velocidad Variable.
Estos arreglos nos permiten suministrar el flujo para abatir la carga térmica, la cual siempre será variable, permitiéndonos el uso adecuado de la energía.
Las unidades donde la energía será transferida son conocidas como unidades terminales, fan & coils, o unidades manejadoras de aire, todas las cuales constan de un serpentín aletado y un ventilador que hará el intercambio de calor agua-aire al espacio acondicionado, como se muestra en la siguiente figura.
Estas unidades son alimentadas por el agua fría o caliente que proviene de las generadoras de agua helada o de las calderas, por lo que este flujo deberá ser controlado y distribuido adecuadamente por medio de válvulas de equilibrio dinámico y de control de apertura o cierre, referenciado a un sensor de temperatura del espacio a acondicionar.
Estos dispositivos nos brindan una relación lineal entre el flujo que pasa por el serpentín y la capacidad de energía entregada, como se puede apreciar en el siguiente diagrama:
En la medida en que podamos controlar el flujo distribuido en las unidades manejadoras de aire o serpentines de enfriamiento o calefacción, nuestro sistema hidrónico será más eficiente, brindando mayor confort en los espacios acondicionados.
Al tener un sistema de agua helada o caliente se podrán acondicionar grandes áreas de manufactura, oficinas o centros comerciales, de una manera independiente, así como reducir el consumo de energía eléctrica proveniente del acondicionamiento del aire.
Otro de los beneficios de un sistema de agua helada para el acondicionamiento de aire es tener el equipo de refrigeración en una planta central, reduciendo los trabajos de mantenimiento, así como los riesgos de tener una fuga de refrigerante en áreas ocupadas, lo cual podría poner en riesgo la salud de empleados y clientes.
La base para todo buen diseño, sin duda, la podemos encontrar en la información técnica que nos brindan los diferentes manuales, libros y estándares de la ASHRAE.
Carlos Cavazos
Es Ingeniero Mecánico Electricista por la facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Fundador y Director de Sistemas Hidrónicos del Norte, fundada en 2004. Cuenta con una experiencia de 30 años en el mercado HVAC, especializado en el área hidrónica, hidráulica, hidrosanitario y de sistemas contra incendio. Miembro ASHRAE desde 1998.
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