Además de registrar un aumento paulatino en los últimos
años, la necesidad de brindar servicios más eficientes y confortables en equipos
de climatización está ligada a la de mantener un control No y automatizado en
la operación. Para ello, es primordial que conozcas la enorme variedad de equipos,
desde aquellos operados por un termostato hasta los de capacidad variable y
gran eficiencia energética, así como los diversos componentes capaces de gestionarlos.
Los sistemas de automatización HVAC ofrecen la versatilidad
de monitorear y controlar todas las variables que afectan la calidad del aire
en un determinado espacio, edificio o instalación. Esto brinda la capacidad de
tener aire en óptimas condiciones en horarios preestablecidos, días festivos y
eventos especiales, sin tener que preocuparse porque alguien esté al pendiente.
Gracias a esto, se tendrá la certeza de que la energía no será desperdiciada,
pues los equipos sólo funcionan en horarios y temperaturas establecidas. El sistema
se acopla con un ordenador local y brinda la facilidad de ingresar remotamente
desde cualquier computadora, tableta o smartphone, en los que se muestra la
información y estados de los equipos. También permiten variar las condiciones
actuales desde el sistema de gestión del sitio.
La plataforma puede ser sencilla o robusta, según las
necesidades de cada cliente y de lo que se vaya a monitorear; no obstante, es necesario
tener clara la información y que ésta sea útil, como el tipo de sensor a
utilizar para recibir los datos precisos y ejecutar una gestión exitosa.
Variables y sistemas de control
HVAC es un término colectivo que se utiliza para referirse a
toda tecnología de aire acondicionado. Como se sabe, su función es mantener de
forma viable los valores requeridos de temperatura, humedad y calidad del aire, con
independencia de las actuaciones en el ambiente (zonas adyacentes, exteriores).
Esto apoyado en la lectura de los siguientes sensores:
1. Humedad relativa interior y exterior
2. Temperatura exterior e interior
3. Equipos de conformación, como amperímetros que permitan obtener
los registros del número de encendidos de turbina y el número de ciclos de los
compresores
4. Equipos de una sola etapa que funcionan con un ajuste
estándar de encendido o apagado, mientras que los de dos etapas operan con capacidad
media o completa. Con estas últimas se tienen beneficios adicionales de ciclos
reducidos y cambios de temperatura. Esto aumenta el confort con una mayor
eficiencia para los de velocidad variable, la cual coincide estrechamente con el
requisito de carga. Si bien el dispositivo de velocidad variable puede tener un
costo inicial más alto, la eficiencia operativa y protección del sistema mejoran
a través de diagnósticos avanzados. Un sistema HVAC de velocidad ja sólo puede
funcionar a aceleración máxima, mientras que uno de modulación puede tener dos
o más velocidades.
En términos de control del clima, esto significa que el de
modulación proporcionará un acondicionamiento de aire constante que es
proporcional a la necesidad de confort, en comparación con el método de todo o
nada de velocidad fija. Los usuarios del servicio notarán esta diferencia más
en las zonas que reciben el menor flujo de aire, lo que a menudo conduce a
puntos calientes o fríos.
Un sistema modulador puede proporcionar un flujo de aire más
duradero y menos intenso que mantiene las zonas a una temperatura más precisa y
permite a sus inquilinos tener un mejor control de la comodidad, con menos ciclos
que una unidad de velocidad fija.
La humedad es una variable importante para asegurar el
confort y un control apropiado. La comodidad aumenta la sensación de calor que se
siente en un ambiente y también puede provocar la sensación donde no se tenga
esta característica. Debido a que la modulación de los sistemas HVAC es más constante,
se pasa más aire por el sistema, lo que la elimina en el equipo y en el lugar.
¿Quién puede olvidar el dicho “no es el calor, es la
humedad”? Esta última en menor proporción le permite al equipo de control aumentar
el calor del termostato. Esto ahorra energía, sin diferencia en cómo se siente
la temperatura del aire. Por ello, se deben mantener los niveles más bajos posibles,
no más del 50 por ciento, durante todo el día.
Un sistema de velocidad fija permite que la humedad relativa
llegue al 60 por ciento, mientras que los sistemas de modulación no rompen el
50 por ciento. Respecto a la variable de presión en los equipos de aire acondicionado
existen dos categorías principales de controles: los de alta presión y los de
baja. Éstos pueden ser individuales o combinados en uno solo y están diseñados
para proteger el compresor.
Para los equipos de panel evaporativo es necesario controlar
la temperatura y humedad durante todo el año, no sólo en verano o durante las
olas de calor.
La climatización evaporativa es totalmente válida como medio
de enfriamiento en plantas industriales, granjas, invernaderos o todo local que
requiera el enfriamiento con un aporte de humedad y un gasto energético mínimo,
comparado con equipos de aire acondicionado. Para este tipo de sistemas el control
es más sencillo y puede realizarse ajustando un setpoint por zona de temperatura
y humedad.
En el caso de control por temperatura, se humedece el panel
para reducir la misma del aire exterior dos o tres grados y asegurar una
inyección fresca que disminuya dentro del espacio a acondicionar. Para esto se programa
únicamente encender la turbina, pues mojar el panel sólo agregará más humedad a
la zona y se mantendrán operando los equipos hasta que ésta se encuentre con un
valor de 50 por ciento.
Es sustancial entender la importancia que tienen los
sensores para obtener un control adecuado, ya que estos brindan una lectura de
la operación en tiempo real de las unidades HVAC. Esto permite controlar el
clima de las zonas de manera electrónica y más precisa; obteniendo así un mayor
grado de exactitud en el rango de operación y evitando el sobretrabajo de los
compresores, al reducir las horas de operación y, en consecuencia, el consumo
de energía eléctrica. Con esto evitaremos tener funcionando los equipos para mantener
un confort adecuado en las zonas a acondicionar.
Los principales beneficios de los sensores son poder
detectar fallas, gracias a las lecturas de cada uno de éstos, como fallas en
las turbinas, contactores pegados, niveles bajos de refrigerante, etcétera,
porque este tipo de fallas derivan directamente en temperaturas fuera de los
rangos establecidos.
Los sensores correctamente ubicados en el ducto para medir
la temperatura que se está suministrando al inmueble, brindan lecturas precisas
para un arranque y paro más eficiente. Además, permiten que no existan picos al
mantenerla uniforme y, en consecuencia, no se consuma más energía eléctrica por
sistemas encendidos durante un mayor tiempo, controlando así la carga térmica a
abatir.
¿Por qué es importante monitorear y controlar los sistemas HVAC?
La principal razón es para diagnosticar el desempeño de las unidades.
Esto se logra monitoreando la operación del aire acondicionado, deteniendo las
variables de control y priorizando aquellas que brinden la información
necesaria para una adecuada toma de decisiones acerca de la gestión del
mantenimiento correctivo y el equipo en operación. Lo anterior con apoyo de una
serie de accesorios que registran los niveles del clima, presión y flujo de
aire de los equipos en supermercados, almacenes de productos perecederos,
hoteles y restaurantes. La eficiencia es un factor importante para determinar
qué tan costosas serán las facturas mensuales.
Los servicios de monitoreo, control y gestión energética
proveen ahorros significativos en la operación, mantenimiento preventivo y correctivo,
al igual que para los servicios de agua, gas y electricidad, gastos que
representan entre 15 y 25 por ciento del activo total.
Para implementar un sistema de gestión es necesario realizar
un inventario de los dispositivos y cargas instaladas, pero también de las
horas de operación, a n de determinar aquellos sistemas que demandan un mayor
consumo energético, mediante mediciones de corriente, voltaje, factor de
potencia, kWh, kW diario, kW mensual.
Con esto también se logrará tener los históricos de consumo
de un año atrás. Una vez determinados los usuarios de mayor consumo, se
obtienen patrones de gasto, horas de operación y periodos de mayor ocupación.
Éstos ayudarán a implementar medidas de ahorro, como peak shaving, setpoint de
día y noche, de acuerdo con la temperatura ambiente (verano – invierno),
desconexión de cargas de bajo impacto mediante el establecimiento de límites de
consumo por día y por mes, gracias a alarmas congurables de alto consumo de
energía. Análisis e interpretación de datos Éste sirve para determinar el gasto
energético por usuario y obtener patrones de consumo y horas de operación de
manera global.
El sistema de gestión genera estadísticas precisas de la
ocupación de las instalaciones que permiten obtener un mayor conocimiento sobre
el funcionamiento de los mismos. La ventaja es la conjuración de envío de
alarmas, como alta temperatura en zonas, a piso de ventas, falla en la
confirmación de arranque de los equipos, alta humedad relativa, etcétera. Estos
datos permiten realizar un análisis que se envía al personal de mantenimiento
para corregir las fallas que no serían visibles en un corto plazo, si no se
cuenta con un método de monitoreo. Algunas de las ventajas y requerimientos
mínimos son:
Aumento de la productividad y flexibilizad, al tiempo de
reducir los costos de operación, energía y de mantenimiento .
Permiten desarrollar una mayor eficiencia y capacidades de
toma de decisiones para tener una mejor comprensión de todas las instalaciones,
usando una única interfaz de la operación de los equipos.
Mejoran el confort para los ocupantes del espacio a
acondicionar Cumplen con las necesidades del tipo de instalación Cuentan con
soporte para dispositivos móviles y acceso por medio de un explorador web para
una mayor productividad y respuesta.
Generan registros de operación y consumo energético para ubicar
los periodos de mayor demanda, de acuerdo con las necesidades de confort del
espacio a acondicionar Brindan reportes de diagnóstico en tiempo real que
ayudan a una toma de decisiones acertada y enfocada al tipo de evento, pero también
para la operación y mantenimiento Permiten el acceso a toda la información
recabada por el sistema de gestión de energía, en cualquier momento, para asegurarse
de que todo funciona dentro de los parámetros establecidos.
En conclusión, disponer de un sistema de monitoreo adecuado
para los requerimientos demandados por el proyecto favorece en gran medida la
obtención de ahorros en términos de consumo eléctrico y económico. Pero más
allá de eso, garantiza que el funcionamiento del aire acondicionado se lleve a
cabo con eficiencia, además de que los datos arrojados por el equipo de control
permiten recabar datos de gran valor para la toma de decisiones.
