Ahorro energético y aprovechamiento de la energía en la climatización de edificios

Ahorrar energía ha dejado de ser una opción para convertirse en una necesidad, por ello es indispensable hacer frente al déficit originado  por el incesante aumento del consumo y utilizarla eficazmente constituye la vía más efectiva para la protección ambiental.

Por Ing. Néstor Quadri

Un sistema de climatización bien proyectado y ejecutado, orientado hacia el ahorro de energía, debe contar con equipos eficientes, uso de combustibles económicos o fuentes de energía alternativas y una correcta operación en todo lo relativo a la producción de los fluidos portadores como a la zonificación de los espacios, la flexibilidad del funcionamiento y el adecuado control de temperaturas, velocidad de distribución de fluidos y tiempos de utilización.

Las posibilidades de ahorro energético en el diseño de las instalaciones de climatización son muchísimas, pero para lograr la mejor solución, es indispensable que haya una adecuada conjunción con el proyecto del edificio, dado que ambos conforman un conjunto indivisible. Las características arquitectónicas del inmueble, las propiedades térmicas de la envolvente, orientación de fachadas, distribución de los espacios interiores, así como la aplicación de un eficiente aislamiento térmico y la mejora en la hermeticidad de los cierres, son fundamentales.

La eficiencia de esa demanda energética depende del rendimiento de todos y cada uno de los equipos que componen la instalación, la utilización de energías residuales, el aprovechamiento de fuentes gratuitas como la energía solar y la entalpía del aire exterior, el uso de sistemas de enfriamiento evaporativo y en general, el empleo de todos aquellos sistemas, aparatos y dispositivos, que permitan la reducción del consumo de energía procedente de fuentes convencionales.

El diseño general de la instalación debe ser eficiente, y a través del mantenimiento, la permanencia en el tiempo de las prestaciones y el rendimiento de todos sus componentes deben mantenerse, durante la vida útil prevista.

Existen numerosas tecnologías y medios de aplicación para disminuir el consumo energético, por lo que se deben analizar las características particularidades de cada caso para aplicar conceptos de diseño en la selección de los sistemas que permitan obtener menores gastos en la fase de explotación y mantenimiento, pudiéndose  considerar para su estudio los siguientes parámetros básicos:

• Disminución de las necesidades de energía en el diseño del edificio.

• Utilización de energías gratuitas.

• Aprovechamiento de los calores residuales.

• Incremento de la eficiencia energética.

• Estudios específicos e inversiones.

DISMINUCIÓN DE NECESIDADES DE ENERGÍA EN EL DISEÑO DEL EDIFICIO

La ejecución de un edificio energéticamente eficiente requiere evaluar numerosas alternativas en la que tienen primordial importancia los estudios del comportamiento y rendimiento térmico y su dependencia entre forma edilicia y volumen, adicionalmente a las características del envolvente y el diseño de la capacidad de acumulación térmica.

Estos conceptos básicos, sumados al aprovechamiento pasivo y activo de la energía solar, deben estar presentes desde la concepción inicial de todo diseño de arquitectura y no se debe hacer un proyecto de aire acondicionado sin verificar previamente estos aspectos.

Cabe resaltar que los vidrios de las ventanas actúan como una trampa de calor, dado que dejan pasar la luz solar, pero no la radiación calórica invisible que emiten a su vez los objetos. A esto se le denomina efecto invernadero que si bien es beneficioso en invierno, hace que en verano deba protegerse adecuadamente las ventanas mediante persianas o cortinas exteriores. Otro elemento importante de protección solar además de los árboles de hoja caducas, son los parasoles. En las fachadas norte, los parasoles deben ser horizontales, y en las este y oeste, siempre verticales y móviles.

El aislamiento térmico de los edificios es un elemento fundamental, dado que permite reducir la carga térmica de los equipos de acondicionamiento. A su vez, es necesario el de las instalaciones de aire acondicionado, como el caso de cañerías o conductos, para evitar pérdidas de calor innecesarias.

En el diseño lumínico es importante la utilización de lámparas de alto rendimiento y automatizar su funcionamiento para lograr menor consumo eléctrico y disipación de calor, evitando en lo posible el uso de lámparas incandescentes.

UTILIZACIÓN DE ENERGÍAS GRATUITAS

Además de la energía solar, que es un tema específico que se tratará por separado, se pueden mencionar tres tipos básicos de aprovechamientos energéticos.

• Entalpía del aire exterior (Free-cooling)

• Enfriamiento evaporativo

• Enfriamiento natural

Free-cooling. Una de las  formas de reducir el consumo energético es el empleo del sistema economizador denominado free-cooling de aire exterior para aprovechar su baja cantidad de calor cuando las condiciones exteriores son favorables, especialmente para disminuir el uso de los equipos de refrigeración en verano.

Figura 1. Esquema de funcionamiento de free-cooling.

En el esquema de la figura 1 se detalla el procedimiento usual.

La regulación de las proporciones de aire se realiza mediante un juego de apertura y cierre de tres persianas modulantes sincronizadas automáticamente, comandadas por un controlador con un sensor exterior e interior.

Se pueden plantear los siguientes casos de operación:

• Temperatura del aire exterior menor que la del aire de impulsión

• Temperatura del aire exterior mayor que la temperatura del aire de impulsión, pero menor que la del aire de retorno de los locales

• Temperatura del aire exterior mayor que la temperatura del aire de retorno de los locales

Estos sistemas son muy interesantes en locales que demandan refrigeración durante muchas horas al año, incluso en invierno, debido a la alta carga interna de iluminación y personas. Adicionalmente, la operación del free-cooling aporta un alto grado de ventilación, que mejora la calidad del aire interior y la baja entalpía del aire de ventilación que debe expulsarse al exterior por medios mecánicos que pueden aprovecharse con recuperadores de calor.

Se ha determinado que este sistema es conveniente cuando el caudal de climatización es mayor a 200 m³/min (alrededor de 20 toneladas de refrigeración) y su régimen de funcionamiento sobrepase mil horas por año.

La instalación de un free-cooling puede realizarse en forma sencilla con un equipo autocontenido con pleno de mezcla y persianas de regulación, en donde se recurre a la simplificación del montaje, sin el empleo de ventiladores para la succión o expulsión del aire.

El mantenimiento de la limpieza de los filtros es muy importante en los sistemas con free-cooling, debido a que el caudal circulante de aire exterior es mucho mayor que en los sistemas convencionales. Es conveniente para mejorar las operaciones de mantenimiento, utilizar sensores que detecten la diferencia de presión antes y después del filtro, y si superan un límite preestablecido, accione una alarma mediante un dispositivo de control.

Figura 2. Esquema de equipo de enfriamiento evaporativo.

Enfriamiento evaporativo. El enfriamiento evaporativo del aire se basa en la transferencia de calor sensible del aire seco a una masa de agua para evaporarla, distribuyéndose el aire mediante un ventilador (ver figura 2).

• Para realizar el enfriamiento evaporativo es necesario que prevalezcan en el clima exterior dos requisitos básicos:

• Elevadas temperatura exteriores de bulbo seco

• Temperatura de bulbo húmedo relativamente baja

De modo que sólo se justifica su aplicación en climas exteriores cálidos y secos.

Los sistemas evaporativos sólo pueden disminuir la temperatura del ambiente algunos grados y ventilar, pero agregan vapor de agua a los ambientes. Su aplicación está destinada a locales de procesos industriales, criaderos, grandes espacios de circulación, donde el efecto de humedad no constituya un inconveniente.

Actualmente, se fabrican equipos compactos autocontenidos de enfriamiento directo que van desde las prestaciones individuales a equipos de mayor tamaño para montarse sobre techo o paredes con conductos.

Figura 3. Esquema de sistema de enfriamiento natural.

Enfriamiento natural. En climas de gran amplitud térmica diaria se puede aprovechar el aire fresco nocturno para enfriar agua. Durante la noche el agua se enfría en el serpentín exterior y al hacerse más pesada desciende ocupando la parte inferior del tanque y el serpentín interior. Durante el día, el agua en el serpentín interior absorbe la disipación interna del local y al calentarse asciende al tanque acumulador. El sol calienta el agua del serpentín exterior, pero al ser más liviana queda prácticamente estratificada en el mismo. En la práctica se suelen utilizar en lugar de agua, substancias refrigerantes que se solidifican durante la noche y se funden durante el día (ver figura 3).

APROVECHAMIENTO DE LOS CALORES RESIDUALES

Recuperación del calor del aire de descarga de ventilación. Existen períodos en que el aire exterior es energéticamente favorable en verano, con temperaturas menores que las  requeridas en el interior de los locales acondicionados.

Como el caudal de aire nuevo a introducir, es similar al que se extrae y elimina al exterior. La recuperación de ese calor de los locales para transferirlo al aire nuevo a incorporar, es un método que permite reducir la carga de ventilación.

El empleo de recuperadores de calor en instalaciones de climatización permite utilizar el calor sensible y latente residual del propio proceso de acondicionamiento consiguiendo así:

• Reducir la capacidad de los equipamientos (costos de inversión)

• Reducir el consumo de energía de funcionamiento (costos de explotación)

Igual que los free-cooling, se recomienda su instalación cuando el caudal de aire excede los 200 m3/min (alrededor de 20 toneladas) y su régimen de funcionamiento sobrepasa las mil horas por año. El diseño del recuperador debe tener un rendimiento superior al 45% en las condiciones más extremas de diseño y para ello existen varios tipos de recuperadores, los que se clasifican en sensibles y entálpicos, según su aplicación.

Los recuperadores de calor sensible, realizan exclusivamente la transferencia del calor en función de la diferencia de temperatura entre ambos flujos de aire. El recuperador aire- aire es el más común donde el intercambio de calor se produce a través de un conjunto de placas metálicas muy próximas y paralelas, al provocarse los flujos de aire cruzados que no llegan a mezclarse. Los rendimientos de recuperación son del 50 al 60% del calor sensible.

Los recuperadores entálpicos aprovechan además del calor sensible, el calor latente contenido en la humedad del aire de extracción y se suele utilizar el recuperador rotativo que está constituido por un panel circular de cartón endurecido, plástico o aluminio, formando pequeñas celdillas recubiertas por una capa viscosa inorgánica e higroscópica. El rendimiento de estos recuperadores pueden llegar al 75%.

Figura 4. Recuperación de calor y free-cooling conjuntos.

Muchas veces se suele aprovechar la recuperación del calor del aire interior contaminado que se elimina  al exterior en forma conjunta con el free-coling cuando las condiciones del aire exterior son favorables (ver figura 4).

Bombeo del calor del aire exterior. Un equipo de refrigeración es una bomba de calor que extrae el calor interior en verano de una fuente de baja temperatura y lo elimina al exterior a una de alta temperatura. Una máquina refrigerante puede funcionar en invierno para generar calefacción invirtiendo este ciclo, para extraer el calor de una fuente externa fría, por ejemplo, el aire exterior en invierno, para entregarlo a una fuente interna más caliente.

Figura 5. Esquema de inversión del ciclo con la válvula inversora.

A la forma de calentamiento donde se aprovecha la bomba de calor de un equipo de refrigeración, se le denomina calefacción mecánica. Para explicar en forma simple esa propiedad bastaría hipotéticamente girar físicamente el equipo de aire acondicionado. Esto en la práctica sería muy complicado, pero se logra el mismo objetivo invirtiendo el ciclo frigorífico mediante la aplicación de una simple válvula inversora que controla el sentido de circulación del refrigerante a través del sistema, consistiendo en una válvula de cuatro vías del tipo corredera (ver figura 5).

En general, suele estimarse la eficiencia o performance de una bomba de calor por el cociente entre la energía entregada al local o efecto útil y la energía absorbida de la red eléctrica.

Desplazamiento del calor en el edificio. Esto es una aplicación importante de la bomba de calor de un ciclo frigorífico en el diseño de sistemas de acondicionamiento específicos que permiten el desplazamiento del calor de una parte a otra del edificio como efecto útil para atender las necesidades térmicas, con un gran ahorro energético. Este método, se aplica particularmente a los grandes edificios, donde el calor sobrante de algunas zonas en invierno, en vez de eliminarse al exterior, se transfiere a zonas que lo requieren, especialmente las zonas periféricas o perimetrales.

Por ejemplo, en el piso de un edificio en torre, en invierno se necesita calefacción en las áreas perimetrales, y en las centrales como no hay transferencia de calor, la disipación interna del propio local genera un aumento de temperatura que requiere refrigeración en esa época del año.

Figura 6.  Zonas características  de un edificio en torre en invierno.

Si en una oficina en torre se ubicarán en invierno equipos compactos de aire acondicionado en el límite de las zonas perimetrales y la central (ver figura 6), se podría simultáneamente por una cara del equipo, refrigerar el centro caliente; y por la otra, calefaccionar el perímetro exterior frío.

Sobre esta idea, se han desarrollado dos sistemas característicos de acondicionamiento orientados hacia el ahorro energético, que permiten el desplazamiento del calor mediante una adecuada zonificación y fraccionamiento de los equipamientos en los edificios, que son:

• VRV (Volumen Refrigerante Variable): sistema multisplit aire-aire.

• WSHP (Water Source Heat Pump): sistema aire-agua.

En los sistemas VRV se utiliza un controlador de bomba de calor (BC), un dispositivo que conecta las unidades interiores con las exteriores, y distribuye el refrigerante a las interiores de acuerdo al modo de funcionamiento, ya sea calefacción o refrigeración, separando el refrigerante gaseoso a alta presión, destinado a las unidades que suministran calefacción, del refrigerante líquido para las unidades en  refrigeración (ver figura 7).

Figura 7. Esquema funcionamiento sistema multisplit VRV operando como bomba de calor.

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En los sistemas WSHP la bomba de agua del circuito cerrado de condensación que vincula a los equipos frigoríficos provistos con válvula inversora del ciclo, mantiene la circulación permanente para transferir el calor entre los mismos.

De esa forma, las unidades enfocadas a la refrigeración, entregan calor al agua del circuito cerrado y tienden a subir su temperatura, y por otra parte, las que suministran calefacción, absorben el calor del agua y bajan su temperatura.

Si en un momento dado, una parte de las unidades en operación están refrigerando y otras de las unidades están suministrando calefacción (generalmente 2/3 y 1/3), el sistema en principio está en equilibrio con su propia masa de agua, siendo innecesario, hasta ese límite, el funcionamiento de los elementos suplementarios que está constituido por una torre de enfriamiento en circuito cerrado y de una caldera de agua caliente.

Al aumentar las necesidades de las unidades de calefacción o refrigeración, toda el agua del circuito general del sistema debe calentarse hasta más de 30°C, para que la torre de enfriamiento arranque o funcione a menos de 15°C para que lo haga la caldera de agua caliente.

Figura 8. Esquema de unidad enfriadora de agua operando como bomba de calor.

Otra forma de aplicar el desplazamiento de calor como efecto útil, es mediante una unidad enfriadora diseñada para funcionar simultáneamente en frío y calor, con producción de agua fría a través del evaporador, y agua caliente mediante un recuperador de calor, tal como se muestra en la figura 8.

Utilización de los calores disipados. Se puede aprovechar el calor disipado por distintos procesos como la generación de energía eléctrica, por el calor de los humos de la combustión, el vapor de turbinas o motores, mediante enfriadoras del ciclo de absorción que requieren una fuente de calor para producir frío.

Almacenamiento térmico. El propósito de la acumulación térmica consiste básicamente en generar cierta cantidad de calor en un horario determinado para utilizarla en otro, lo que origina las siguientes ventajas:

Térmicas	Eléctricas
Diseño de equipamiento más pequeño	Recortes de pico de consumo eléctrico
Evitar reciclajes de los equipamientos	Aprovechamiento de tarifas eléctricas nocturnas
Mayor seguridad de funcionamiento

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En el aspecto térmico, con el almacenamiento se puede recortar los picos de demanda de cargas térmicas que se producen durante el día, permitiendo el diseño de equipos de climatización más pequeños, pero que funcionan más horas. Esta característica permite, además de ahorrar en el costo del equipamiento, aumentar el rendimiento de la planta frigorífica, porque trabajan a capacidades uniformes con máximo rendimiento, salvando las cargas parciales pequeñas sin reciclajes y por otra parte, es un método ideal para incrementar la capacidad de un sistema existente de aire acondicionado.

Además, se origina una mayor fiabilidad en la generación, ya que la energía proviene de dos fuentes: las constituidas por un sistema dinámico de las plantas enfriadoras y las de un sistema estático de acumulación. En casos de corte de suministro eléctrico, se cuenta con cierto tiempo de seguridad de mantenimiento de la temperatura ambiente debido a la carga térmica almacenada, y además se pueden contemplar paros de la instalación para realizar mantenimientos de emergencia.

De esa manera, los sistemas de almacenamiento permiten la eliminación de un grupo electrógeno fijo para los fines de seguridad del servicio de aire acondicionado, estableciendo un tiempo de funcionamiento en caso de corte eléctrico.

En cuanto al aspecto eléctrico, debe tener en cuenta que cuando el consumo supera la potencia convenida por un período mayor a 15 minutos, las empresas de energía facturan con base a ese valor seis meses. Al contar con el almacenaje de la energía térmica durante la máxima demanda eléctrica, cuando se llega al pico de energía eléctrica contratada, se desconecta el equipamiento de aire acondicionado. De esa manera, se evita el reajuste de tarifas de las compañías eléctricas, con el consiguiente ahorro en los costos energéticos.

Por otra parte, las compañías proveedoras de electricidad fomentan el uso de la energía eléctrica en horas nocturnas, a veces con tarifas diferenciales, que es justamente cuando se efectúa el almacenamiento térmico.

Los sistemas de acumulación para refrigeración generalmente empleados pueden clasificarse en:

• Sistemas de calor sensible: agua fría

• Sistemas de calor latente: agua-hielo

El sistema de calor sensible es el más simple, consiste en el almacenamiento de agua  en un tanque de acumulación, la que se enfría fuera de las horas de utilización a la temperatura más baja posible, mediante el empleo de máquinas enfriadoras de líquido destinadas al acondicionamiento del edificio. El agua tiene un calor específico igual a 1 Kcal./kg °C y almacena sólo una determinada cantidad de calor sensible, en función de la masa de agua y la variación de la temperatura.

Con la unidad enfriadora funcionando, se envía la suficiente agua fría para satisfacer la carga requerida de refrigeración y el exceso se bombea al tanque de almacenamiento. Cuando la enfriadora no tiene la suficiente capacidad para satisfacer los requerimientos de refrigeración, se extrae agua fría adicional desde el tanque.

Las desventajas del almacenamiento térmico con tanque de agua, son los límites en la capacidad por el acotado rango de temperatura del agua, lo que requiere grandes volúmenes y las pérdidas o ganancias de calor en el sistema por transmisión.

El sistema de calor latente está asociado con un cambio de estado físico o también denominado cambio de fase, que utiliza generalmente hielo.

La acumulación se realiza generalmente en grandes instalaciones con hielo, basado en el calor latente para cambiar de estado físico a agua, aprovechando las ventajas del alto calor de fusión del hielo (80kcal/kg) a la temperatura de 0 ºC para el cambio de fase, con un volumen mucho menor que el almacenamiento con agua.

Figura 9. Detalle esquemático de sistema de almacenamiento de hielo con serpentín.

Los sistemas más utilizados de acumulación de hielo con ligeras variantes son los sistemas de serpentín que utiliza agua con glicol, circulando por un haz de tubos, uniformemente repartidos, montados en espiral que enfría y congela el agua contenida en un depósito de acumulación a presión atmosférica normal (ver figura 9).

Durante la noche, se hace circular el agua-glicol a temperaturas menores de 0 ºC, por lo que el agua del tanque que rodea los tubos se congela, almacenando  hielo durante la noche. Durante el día, el hielo que rodea los tubos se funde, liberando la energía frigorífica almacenada.

Una desventaja de los sistemas de acumulación con hielo es la pérdida de eficiencia de la máquina enfriadora, ya que tiene que evaporar a temperatura próxima a los –3 ºC, por lo que el rendimiento frigorífico disminuye alrededor del 30% en relación con la producción de agua normal a 7 ºC.

INCREMENTO DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

Desdoblamiento de equipos. El aspecto primordial del diseño, es conseguir que las capacidades frigoríficas suministradas por los equipamientos de la instalación, sean idénticas a las necesidades instantáneas de los locales a acondicionar, lo que lleva en muchos casos a la necesidad de considerar su desdoblamiento, para satisfacer las pequeñas cargas parciales.

Por ello, debe fraccionarse la capacidad de los equipamientos a fin de adaptar la  producción de aire acondicionado a la demanda de calor del sistema en la magnitud y momento que se produce, con objeto de conseguir en cada instante el régimen de potencia más cercano al de máximo rendimiento.

Proyectos de conductos y plantas térmicas. Las instalaciones de aire acondicionado se dividen en dos partes: unidad de tratamiento del aire y conductos de distribución, y planta frigorífica o térmica. Estas partes pueden estar unificadas como en un equipo compacto autocontenido.

En los proyectos del siglo pasado se centralizaba la instalación completa en una gran sala de máquinas en el subsuelo de un edificio, y allí se efectuaba en conjunto la preparación de los fluidos energéticos y el tratamiento y distribución del aire. De esa manera se facilitaba el control operacional y el mantenimiento de las instalaciones, que se basan en la llamada tecnología del relay y la percepción visual y sensorial in situ de los equipamientos, elementos e instrumentos de control por parte del operario.

Ello originaba que al estar la sala de máquinas alejada de los espacios acondicionados, requerían largos tendidos de conductos para transportar el aire, esto repercutía en un costo energético mucho más grande que si se transporta por líneas de agua o por refrigerantes, además de las grandes dimensiones que ocupaban áreas útiles y originaban problemas constructivos.

Por los motivos expuestos, el aire no debe utilizarse para el transporte térmico, debiendo destinarse como norma básica de diseño para la distribución del aire en los locales acondicionados rejas o difusores, que es la forma más lógica y adecuadado.

Es conveniente descentralizar las unidades de tratamiento de aire y ubicarlas cercanas o eventualmente en los mismos locales a acondicionar, para que desde allí, se efectúe la distribución del aire mediante conductos. Ello ha sido posible mediante el desarrollo de la tecnología electrónica que permite distribuir las unidades de tratamiento de aire en el edificio, y vincularlas mediante dispositivos supervisados, desde una sala de control centralizada. No ocurre lo mismo con la planta frigorífica y de calefacción, que es conveniente que estén centralizadas, desde el punto de vista de la operación, mantenimiento y seguridad y porque además, se logra reducir su capacidad aprovechando las cargas simultáneas que se producen en todo el edificio.

El uso de sistemas unitarios con muchos equipos compactos autocontenidos de expansión directa en grandes edificios, si bien permite distribuir el tratamiento del aire, también descentraliza la planta frigorífica por cada equipo, con gran cantidad de circuitos de refrigeración a mantener, y por otra parte, la capacidad frigorífica total a instalar es mayor, porque cada uno  debe estar diseñado para satisfacer la carga pico de los locales.

Necesidad de la zonificación. La instalación de aire acondicionado debe servir a un conjunto de locales de un edificio, que difieren entre sí en su funcionamiento a cargas parciales, ya sea por su orientación, cargas internas, efecto solar o distintas condiciones de funcionamiento, ello constituye un aspecto importante a tener en cuenta en el diseño con miras al ahorro energético.

El criterio de zonificación consiste en agrupar el acondicionamiento de todos aquellos ambientes del edificio, cuyas cargas térmicas varían en forma similar. De esa manera, se puede  definir como una zona, a aquellos locales que están controlados por un mismo termostato.

Existen varias formas de zonificar, pero no cabe duda que la mejor de todas, es que cada zona tenga su propio equipo de tratamiento de aire, con su termostato de control.

• Orientación

• Horarios de uso

• Disipaciones internas y condiciones psicrométricas

Distribución de fluidos a volumen variable. Otro desarrollo importante que permitió el avance de la electrónica, fue la posibilidad simple y económica de regular la velocidad de giro o revoluciones por minuto de un motor, mediante un sistema denominado inverter.

Éste es un dispositivo electrónico que modula la tensión, amperaje y frecuencia de la red de suministro. Entre los principales componentes donde se puede aplicar este elemento están los compresores, bombas de agua o ventiladores.

Al emplearlo en un compresor permite regular la capacidad a cargas parciales, variando la velocidad en lugar de arrancar y parar el mismo. El control de temperatura es entonces mucho más preciso, con una puesta en régimen más corta porque el compresor puede arrancar a una mayor velocidad.

Eficiencia frigorífica. Un ciclo frigorífico es un motor térmico que funciona al revés, de modo que su eficiencia energética se representa en la fórmula de Carnot, pero invertida, en donde las temperaturas se miden en ºK. Los rendimientos de los motores térmicos son siempre inferiores a la unidad, mientras que para el ciclo frigorífico es un número entero que representa el equivalente térmico del trabajo mecánico suministrado por el compresor.

En la realidad, como el ciclo de Carnot es ideal, los valores en la práctica difieren bastante de los calculados con esa fórmula, porque no tienen en cuenta entre otros aspectos, el sobrecalentamiento y subenfriamiento del vapor, así como la transferencia de calor de compresión.

Sin embargo, la fórmula es muy útil porque permite visualizar que el valor de la eficiencia frigorífica se incremente:

• Aumentando la temperatura de evaporación

• Disminuyendo la temperatura de condensación

• Disminuyendo la diferencia de temperatura de condensación y evaporación

Eficiencia energética. Si bien hay numerosos índices de aplicación para medir la eficiencia energética de los equipos de aire acondicionado, se utiliza generalmente para equipos de más de tres toneladas de refrigeración el COP (Coeficiente de Performance), que es la relación entre la potencia frigorífica entregada, con respecto a la potencia eléctrica consumida en las condiciones de funcionamiento más desfavorables que deben suministrar los fabricantes.

Regulación del sistema. Es fundamental disponer de los medios de ajustes necesarios para adaptar los parámetros de funcionamiento de los equipos para lograr su optimización en cuanto a condiciones de funcionamiento.

En grandes edificios debe adoptarse un sistema de gestión integral que posibilite la operación y regulación, con un programa orientado hacia la reducción del consumo energético, así como una disminución de los costos de mantenimiento, siendo dichos datos útiles para definir las reales necesidades del servicio, correcciones y  posibles mejoras al funcionamiento, que puede ser operado desde un puesto central en una sala de control en el edificio.

De esa manera, puede disponerse de un control directo de cada uno de los parámetros de la instalación, proporcionando en tiempo real la información del edificio, para tomar decisiones de ahorro energético, tales como selección de las condiciones interiores de confort, fijación o adecuación  de los set-point.

En casos de edificios inteligentes se agrega el control de la iluminación, bombas de agua, y otros elementos, lo que requiere la integración al sistema de los equipamientos con sus protocolos.

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El texto original se modificó para adaptarlo al formato y espacio de esta publicación.