Tecnología avanzada, eficiencia energética

Al cumplir con la norma mundial ARI-210/240, el DC Inverter es catalogado como ideal para aminorar el consumo de enegía y los ruidos, ya que su sistema es capaz de adaptar la velocidad del compresor al controlar el enfriamiento y la calefacción hasta que la temperatura interior alcance los niveles demandados.

César Castillo.

La revolucionaria tecnología DC Inverter ofrece sistemas de aire acondicionado considerablemente más potentes y que emplean mucha menos energía, pues llegan a registrar ahorros de hasta 60 por ciento más que las unidades convencionales. Por su avanzada ingeniería y diseño, son excepcionalmente silenciosos, enfrían o calientan el área rápidamente y funcionan de manera eficiente a temperaturas extremas.

Con base en los bruscos cambios climáticos en el planeta, la Organización de las Naciones Unidas (ONU), a través del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), ha obligado a los fabricantes de aire acondicionado a invertir enormes recursos en investigación y desarrollo para brindar sistemas que cumplan tanto con los parámetros más altos de protección del medio, como con las legítimas expectativas del usuario en términos de comodidad y bienestar.

Aunque la climatización moderna debe manejar los elementos básicos de temperatura, humedad, pureza del aire y el flujo de aire, no todo el mundo tiene el mismo ideal de “confort”. Es por ello que al entrar en la nueva era de la tecnología, los DC Inverter han alcanzado los niveles exigidos por la norma mundial ARI-210/240, además de un uso adecuado de la energía, el cual se ve reflejado en la economía de los usuarios finales.

Las técnicas inverter se han convertido en un método mucho más avanzado e importante que funciona de forma diferente. De hecho, se puede comparar con el acelerador de un vehículo, que al aumentar o disminuir suavemente su potencia alcanza la temperatura deseada de forma rápida y la mantiene sin grandes oscilaciones, dando como resultado un confort ininterrumpido y un importante ahorro de energía.

Pero las bondades de este aparato no paran ahí. Además, entrega un excelente rendimiento del sonido, junto con una muy buena flexibilidad de funcionamiento. Esta tecnología, en combinación con el uso del gas “ecológico o verde” R410A, permite una eficiencia óptima y un rendimiento excepcional tanto en frío como en calor, con la capacidad de funcionar en el modo de calefacción a temperaturas exteriores menores de hasta -15 °C.

Figura 1

Cómo funciona
A diferencia de los aires acondicionados convencionales, que funcionan a una velocidad fija, entregando una cantidad determinada de refrigeración y calefacción, tratando de mantener una temperatura específica, y operan siguiendo el principio de “arranque y paro”. La tecnología DC Inverter adapta la velocidad del compresor para controlar el enfriamiento y calefacción hasta que la temperatura interior alcanza los niveles deseados y permite consumir únicamente la energía necesaria para climatizar el área.

En la mayoría de estos equipos, la corriente de alimentación es de 220 VAC y es transformada en corriente directa (VDC), gracias al control de dispositivos eléctricos y electrónicos de voltaje, corriente y frecuencia, como el motor del compresor del aire acondicionado y el grupo de sensores que controlan los cambios de  temperatura. Se debe decir que la tecnología DC además controla la velocidad (RPM) del motor del compresor para proporcionar la potencia demandada y, por tanto, la salida (inyección) del aire (ver figura 1).

1) El aumento de la frecuencia de alimentación aumenta la salida (inyección)
2) La reducción de la frecuencia de alimentación reduce la salida (inyección)

Figura 2

El secreto del DC Inverter está en su dispositivo de accionamiento que, en realidad, es un microprocesador (IPM) que convierte la onda de corriente eléctrica en el motor del compresor de una forma de onda convencional a una onda sinusoidal (180° conductancia) para lograr una mayor eficiencia, elevando el coeficiente de utilización del bobinado del motor y reduciendo la pérdida de energía, que lo hace más ahorrador, más constante y silencioso, que el de onda cuadrada de 120° (ver figura 2).

Figura 3

Ahorro de energía
Comparado con un sistema de velocidad fija tradicional, el DC representa un ahorro de la energía hasta de 60 por ciento. El secreto detrás de esto es que el equipo puede controlar y adaptar su velocidad de funcionamiento de acuerdo con los requisitos de la temperatura ambiente  (ver figura 3).

Figura 4

Al evitar los picos de arranque del compresor y las fases de interrupción on/off del sistema tradicional, la tecnología permite que el sistema funcione de manera continua, mientras que modula la salida del compresor y el consumo es siempre proporcional en relación con la temperatura ambiente establecida (ver figura 4).

Figura 5

Rápido alcance de la temperatura deseada
El sistema empieza de cero hasta su velocidad máxima para alcanzar la temperatura ambiente establecida, tan rápido como le sea posible. Una vez que se alcanza el punto de la temperatura establecido, el Inverter  bajará y adaptará la velocidad para obtener solamente la capacidad necesaria. De esta manera, se reducen drásticamente las oscilaciones de temperatura, consiguiendo mantenerla en un margen comprendido entre 1 y -1 ºC, lo que permite gozar de mayor estabilidad ambiental y confort (ver figura 5).

Funcionamiento silencioso
Debido a su compresor rotativo doble (Twin Rotary Compressor), el cual posee un motor DC innovador con doble leva, que opera basado en una alta densidad y fuerza magnética, brinda una eficiencia y confiabilidad extremadamente altas (por encima del promedio). El sistema  Inverter posibilita que el compresor trabaje 30 por ciento por encima de su potencia para conseguir más rápidamente la temperatura deseada; por otro lado, también puede funcionar hasta 15 por ciento por debajo de su potencia. De esta manera, al reducir su velocidad, ofrece un rendimiento sonoro mucho mejor, en comparación con los sistemas de velocidad fija, donde el compresor funciona a velocidad máxima todo el tiempo. Esto se traduce en una significativa reducción, tanto del ruido como del consumo.

Proceso de instalación
El proceso de montaje de los equipos con tecnología DC Inverter es el mismo que el de los equipos con sistema tradicional, a excepción de que deben contar con la herramienta adecuada para desempeñar esta función, ya que las unidades trabajan con gas R410A, la presión es 1.6 veces mayor que la del refrigerante R22.

Al igual que con el R22, se debe prevenir la humedad. Para ello, deberán de realizar un buen vacío. Por lo general, éste deberá ser de 500 micrones. Otra de las ventajas de estos equipos es que el diámetro de los puertos de servicio del R410A es distinto al de R22, evitando que se usen las mangueras de carga. Esto previene la carga con un refrigerante equivocado y la mezcla de aceites (R22-Mineral y R410A-Polyoléster).

En caso de que el sistema pierda más de 30 por ciento del refrigerante R410A, deberán de recuperar la totalidad del gas y cargar nuevamente los kilogramos indicados en la placa de la unidad, mediante el uso de una báscula estando la unidad apagada. Nunca realizar la carga de gas de la manera tradicional.

Es recomendable efectuar mantenimiento a estas unidades 2 veces por año para equipos frío-calor, preferentemente antes de cada cambio de temporada, y para aquellos equipos sólo frío, una vez al año; asimismo, se debe realizar una constante limpieza de los filtros para poder obtener el mejor rendimiento y ahorro.

Los equipos con tecnología DC Inverter se encuentran en el mercado en capacidades de 1 y hasta 15 toneladas. Mucho depende de la marca, pero algunas combinan diferentes capacidades en una misma unidad con el fin de brindar un equipo de mayor capacidad y mejor aprovechamiento de la energía, conforme a los requerimientos que se le vayan exigiendo.
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César Castillo A.
Es egresado del ITESM como Ingeniero Industrial y de Sistemas. Cuenta con más de 15 años de experiencia en Automatización y Modernización Industrial, sistemas de aire acondicionado y servicio postventa. Ha colaborado con grandes compañías, como AMI; GE; LG, y AUX. Actualmente, desempeña el cargo de gerente de Ingeniería y Servicios en la compañía de minisplits Midea de México.