Economizadores de aire acondicionado

Gracias a la implementación de economizadores de aire acondicionado, un club deportivo en Zapopan, Jalisco, logró ahorrar más de la mitad de la energía eléctrica que consumía el equipo anterior.

Debido al alto costo operativo de los equipos de acondicionamiento ambiental, la sustitución de equipos obsoletos por otros más eficientes y equipados con un sistema de control automático es una opción sumamente rentable para las empresas que requieren de estas tecnologías en su día a día.
Los economizadores son un sistema de control excelente, que consisten en un conjunto de ventilas (dampers) motorizadas y sensores con su respectivo sistema de control, que juntos deciden cuándo y cuánto aire fresco proveniente del exterior es necesario introducir al ambiente a través del equipo de acondicionamiento ambiental, en lugar de recircular y enfriar el aire del ambiente. Los ahorros que conlleva esta tecnología se dan cuando al operar el economizador deja de funcionar el compresor del equipo de aire acondicionado, disminuyendo así el consumo de energía eléctrica.

EL CASO DEL GIMNASIO

Gimnasio Vivo 47 es un club deportivo ubicado en Zapopan, Jalisco, que ofrece numerosas actividades físicas, por lo que la eficiencia de los sistemas de ventilación y acondicionamiento del aire es imprescindible a lo largo de todo el día.

El gimnasio tiene un contrato con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en tarifa HM. Antes de la realización del proyecto tenía una demanda eléctrica de 183 kW, con un consumo de energía de 750 654 kWh al año, que representaba un costo de $1 538 946.70 pesos anuales. Inicialmente, el gimnasio contaba con siete equipos tipo paquete de 10 TR y 12 TR, que en conjunto sumaban 76 TR, con una demanda de 95.02 kW y un consumo de 228 048 kWh/año. Para determinar su eficiencia, se realizó un levantamiento de información técnica, así como mediciones de los principales parámetros eléctricos.

Objetivo

Se buscó reemplazar el sistema de aire acondicionado obsoleto con más de 10 años de operación, altos costos de mantenimiento y pérdidas de aire acondicionado en los ductos, por un sistema de alta eficiencia con equipos que utilizan refrigerante ecológico y dimensionados con base en las necesidades de enfriamiento actuales, que cuentan con economizadores para aprovechar el aire fresco del exterior.

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El proyecto

Previo a la mejora de los equipos que conformaban el sistema de aire acondicionado, se realizó un análisis de cargas térmicas para determinar la necesidad real de enfriamiento de las áreas del gimnasio.

Además, debido a que las temperaturas exteriores durante las mañanas y noches del otoño e invierno en Guadalajara son inferiores a la temperatura de confort deseada, se propuso la instalación de economizadores de aire acondicionado a los nuevos equipos tipo paquete marca Trane.

Con el objetivo de determinar cuántas horas operarían los economizadores, se consideró la información climatológica de diseño de Guadalajara, donde se constató que 839 horas al año —dentro del horario de 8 a 16 horas— tienen temperaturas de 55 °F (12.7 °C) a 69 °F (20.5 °C). Si se parte de que la temperatura del setpoint del gimnasio es de 74 °F (24 °C), sería posible reducir       839 h/año de las 2400 h/año de operación del economizador.

Con base en este potencial de reducción, se realizó el desglose de tiempos de operación por día. Al tomar en cuenta la temperatura promedio de cada temporada, se decidió reducir la operación de los aires acondicionado una hora en la mañana y una hora en la noche durante las épocas de otoño e invierno, reduciendo 748 horas de uso del aire acondicionado, esto es, de 2 400 a 1 664 horas por año.

Ahorros

Al comparar la situación original y la situación propuesta se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 1 y la Tabla 2.

Para finalizar, cabe mencionar que el proceso, desde los cálculos para verificar la necesidad de enfriamiento real hasta la instalación de los nuevos equipos, duró poco más de seis meses.

Las acciones realizadas devinieron en ahorros significativos que fueron evidentes en la factura del servicio de energía desde el primer mes. Fue tal el éxito obtenido, que actualmente se encuentran en planes de cambiar la iluminación a focos LED en otras sucursales.