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El uso de acondicionadores de aire de alta eficiencia le produce ahorros

 

Por: Alexis Acevedo, PE, CEM CD Consultants, PSC

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En los comercios y hogares de Puerto Rico, el equipo de aire acondicionado es típicamente el que más consume energía, por tanto, hay una buena oportunidad de ahorro de energía si optimizamos estos sistemas.

A base de lo anterior, es recomendable que considere adquirir un equipo de aire acondicionado de alta eficiencia y que evalúe las opciones disponibles en el mercado antes de hacer la compra. Para hacer esta evaluación, es importante conocer algunas definiciones y tecnología disponible.

La finalidad de estimar la eficiencia de un equipo de aire acondicionado es el determinar la cantidad de energía relativa requerida para remover una cantidad específica de calor. De allí que una unidad con eficiencia mayor consumirá menos energía que otras para realizar el mismo trabajo. Existen instituciones y programas reconocidos que certifican la eficiencia de los equipos.

AHRI - Air-Conditioning, and Refrigeration Institute Instituto que representa a más de 300 empresas manufactureras, lo cual constituye el 90% de los equipos residenciales o comerciales de aire acondicionado, calentamiento de agua, calefacción y refrigeración comercial fabricados o vendidos en América del Norte. Para ser certificados, los productos del fabricante son sometidos a pruebas. Los equipos y sus componentes son evaluados usando los estándares propios de la industria para certificar que los niveles de rendimiento publicados sean exactos.

Energy Star - El Programa Energy Star es un esfuerzo conjunto de la Agencia Federal de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Energía de los Estados Unidos con el fin de promover el uso de enseres y la aplicación de prácticas que redunden en un ahorro energético. La eficiencia en unidades certificadas como Energy Star es superior a la que requieren las agencias federales, por tanto, éste es un buen indicador que de forma sencilla le garantiza que la unidad tiene una buena eficiencia.

S.E.E.R. - El Seasonal Energy Efficiency Ratio fue establecido por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Es la producción de energía (BTU) de refrigeración durante su uso anual normal, dividido por la entrada de energía eléctrica total en vatios-horas durante el mismo periodo. Cuanto mayor sea el SEER más eficiente es la unidad. En enero de 2006, el Departamento de Energía aumentó el mínimo de eficiencia de 10.0 a 13.0 SEER.

E.E.R. - El Energy Efficiency Ratio indica la capacidad de enfria-miento de los equipos en Btu/hr por vatio de consumo (W) en condiciones estándar de 95º F de acuerdo al Air Conditioning, and Refrigeration Institute (AHRI).

Una diferencia importante entre EER y SEER es la temperatura exterior a que se prueba su desempeño. En el SEER se mide el desempeño del equipo a 82˚F de temperatura exterior. El EER mide su desempeño de enfriamiento a 95˚F, condición más probable de encontrar en Puerto Rico y en otros climas calientes y húmedos. Por tanto, el EER puede dar una mejor idea de cual será el consumo de energía.

Por medio de la siguiente fórmula, podemos ver como el EER puede ayudar en el ahorro de energía.

Demanda de Energía (KW) = Tons x 12 = BTU/h

EER

EER x 1000

Vemos que si aumentamos el EER del sistema de aire acondicionado, la demanda en energía se reducirá. Por ejemplo, si consideramos una unidad de 18,000 BTU/h con un EER de 12 y la comparamos con otra unidad de igual capacidad, pero con un EER de 16, la demanda de energía será:

Para EER = 12, KW = (18,000 BTU/h) / (12 x 1,000) = 1.5 KW

Para EER = 16, KW = (18,000 BTU/h) / (16 x 1,000) = 1.125 KW

Por tanto, mientras más alto es el EER, más eficiente es el sistema de aire acondicionado y menos consumidor de energía.

¿Cuánto dinero ahorro?

La cantidad de dinero que usted puede ahorrar puede variar mucho y dependerá de la capacidad requerida para enfriar el espacio y del tiempo de operación del sistema. Si utilizamos el ejemplo anterior y añadimos que el sistema opera 12 horas diarias y que se está pagando $.24 por KWh en energía eléctrica, tendremos lo siguiente:

Para EER = 12, KW = (18,000 BTU/h) / (12 x 1,000) = 1.5 KW

Costo de operación = (1.5 KW) x (12 hrs. por día) x (365 días por año) x ($.24/KWh) = $1,576.80 por año

Para EER = 16, KW = (18,000 BTU/h) / (16 x 1,000) = 1.125 KW

Costo de operación = (1.125 KW) x (12 hrs. por día) x (365 días por año) x ($.24/KWh) = $1,182.60 por año

Según este ejemplo, se obtiene un ahorro de $394.20 si se usa una unidad con un EER de 16 cuando se compara con una de igual capacidad, pero con un EER de 12.

Los resultados que obtendrá le ayudarán a comparar entre las muchas opciones que encontramos en el mercado, pero estos son números aproximados y no serán los ahorros reales que tendrá en la operación de los sistemas. Como mencionamos anteriormente, el EER es un valor obtenido de pruebas en fábricas a unas condiciones de temperatura fija y no a las que realmente estará diariamente operando su sistema.

¿Recupero la inversión?

Comprar una unidad de aire acondicionado de alta eficiencia tendrá un costo inicial mayor que el de una unidad convencional o menos eficiente. Si se desea saber en cuánto tiempo se recupera este gasto adicional puede calcularlo dividiendo el costo adicional del equipo de alta eficiencia entre el ahorro que ésta le produce. Si en el ejemplo anterior, la unidad con un EER de 16 le cuesta $500 más que la unidad con un EER de 12, la inversión la recuperará en:

Costo Adicional = $500 = 1.26 años = 15.2 meses
 Ahorros $394.20  

 

¿Qué es tecnología Inverter?

La tecnología o sistema Inverter regula el mecanismo del aire acondicionado mediante el cambio de la frecuencia del ciclo eléctrico. En lugar de arrancar y parar frecuentemente, el compresor gira de forma continua, lo que ayuda a mantener constante la temperatura del espacio. Se asegura un gasto energético directamente proporcional a la capacidad de refrigeración requerida, evitando así consumos innecesarios y prolongando la vida del compresor.

Mientras los equipos convencionales consiguen la temperatura deseada mediante arranques y paros de compresor, los equipos con tecnología Inverter regulan la frecuencia de funcionamiento del compresor para alcanzar antes la temperatura idónea. Una vez alcanzada la temperatura deseada, el compresor funciona a una mínima frecuencia consiguiendo una reducción en el consumo del sistema y manteniendo la temperatura real con menos variaciones sobre la temperatura solicitada, a un menor nivel de sonido y con una mejor dehumidificación.

La tecnología Inverter tiene un costo mayor a la de los acondicionadores de aire convencionales. Su beneficio dependerá de que haga la selección apropiada de acuerdo con el uso que tendrá el equipo. De esa forma, esta tecnología u otra de alta eficiencia podría resultar costo efectiva para usted.

Cabe señalar que existen sistemas de acondicionadores de aire que no son Inverters, pero son también de alta eficiencia y pueden ahorrar mucha energía. Tanto en éstos como en los Inverters, el ahorro va a depender de la selección adecuada del sistema según el uso que le va a dar y del SEER o EER específico del equipo.

¿De qué otras formas puedo ahorrar?

Las siguientes recomendaciones pueden resultar en ahorros de energía adicionales en los sistemas de aire acondicionado.

  1. Mantenimiento de filtros y coils – Se puede conseguir unidades de alta eficiencia, pero si éstos no se limpian con frecuencia, las unidades operarán ineficientemente y consumirán más energía. Se debe observar a menudo las condiciones de los filtros y de los coils del evaporador y condensador. La frecuencia de limpieza depende del lugar donde se encuentran operando. Se debe, también, seguir las recomendaciones del fabricante para realizar el mantenimiento adecuado.
  2. Localice la unidad condensadora en un lugar con buena ventilación donde no esté obstruido el flujo de aire exterior.
  3. Mientras más alto se ponga el set point de temperatura en la unidad, menor será el consumo de la unidad de aire acondicionado. Si ubica el set point de temperatura en 75˚F, estará consumiendo menos energía que si lo tuviese en 70˚F.
  4. Reducir la carga solar ayudará también a reducir el consumo de energía en su sistema de aire acondicionado. Añadir cortinas en las ventanas, tintes en los cristales y aislación en los techos son algunas alternativas para reducir la carga solar.

¿Esto aplica a mi negocio?

Lo discutido anteriormente aplica también para edificios y pequeños negocios. Las unidades comerciales de aire acondicionado también se consiguen con opciones de alta eficiencia y los fabricantes presentan sus valores de EER para que pueda comparar. Como típicamente las unidades son de mayor capacidad y operan más tiempo, el retorno de inversión es mucho más rápido que en las residencias. Además de las recomendaciones mencionadas, es importante que en los sistemas comerciales se observe lo siguiente:

  1. Se deben hacer pruebas y balanceo del sistema de aire acondicionado para que éste opere según diseñado. Las cantidades de aire fresco son importantes para mantener una buena calidad de aire en el espacio, pero, si se añade más aire fresco que el requerido, el sistema estará haciendo trabajo adicional y consumiendo más energía.
  2. Si el horario de operación en el negocio varía por departamento o por área, considere segregar el sistema de aire acondicionado en múltiples unidades para que pueda apagar las que no se encuentren en uso.
  3. Añadir sistemas de control puede ayudar a cambiar los set points de temperatura de acuerdo a sus necesidades y también a prender y a apagar las unidades de acuerdo a los horarios de trabajo y a las necesidades de las áreas.
  4. Si el tipo de negocio es uno donde hay una alta fluctuación de personas, puede considerar hacer Demand Controlled Ventilation. Esto consiste en modular las cantidades de aire fresco que entran al sistema de acuerdo con la cantidad de personas que se encuentran en el lugar. Esto se hace con un sistema de control que monitorea el CO2 en el espacio, lo cual determina la cantidad de aire fresco que realmente se necesita para tener una buena calidad de aire. Típicamente, la cantidad de aire fresco es fija y se calcula en el diseño de acuerdo con la cantidad máxima de personas que puede haber en el lugar. Si la cantidad de personas fluctúa, se puede obtener ahorros de energía modulando la cantidad de aire fresco de acuerdo con las necesidades actuales.

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