Administración de Energía en equipos de aire acondicionado y refrigeración

Las épocas de crisis abren paso al análisis y reconsideración de cómo hacemos uso de los recursos de diferente índole utilizados en el quehacer diario, las crisis son activadas por escasez, alto precio de los recursos o ambos inclusive. En los años setenta y ochenta a raíz de los conflictos petroleros que llevaron los precios del petróleo hasta 39$/barril (equivalentes a 144 $/barril en 2019), se desarrolló la filosofía de la Administración de la Energía, en la cual se hizo necesario la inclusión de la energía como insumo de los procesos, considerando sus costos, disponibilidad y en general su eficiencia. Paradójicamente, en Venezuela se había contado con una disponibilidad de energía suficiente derivada de la planificación en el sector iniciada desde inicios del siglo XX, aunque en la actualidad es notoria la crisis eléctrica que se está viviendo con mayor impacto en el interior del país especialmente en el occidente. La administración de energía puede ser definida como un proceso sistemático para articular los recursos técnicos y financieros para lograr la producción de bienes y/o servicios enfocados al uso eficiente de la energía de una manera responsable con el medio ambiente. La aplicación de la filosofía inicia con la creación de un programa de administración de energía donde se debe inducir en la estructura de las organizaciones al correcto uso de la energía, el establecimiento de responsabilidades en la ejecución del programa, establecimiento de metas de uso energético, creación de mecanismos de evaluación y reconocimiento de logros.

Para la valoración y mejora del desempeño energético, se utiliza la auditoria energética como herramienta principal para detectar las oportunidades de conservación de energía (OCE) y fijar estrategias en dos direcciones: una de ellas en la identificación de los procesos que derrochen energía lo cual normalmente se logra mejorar con educación y establecimiento de controles; y la otra en la búsqueda de mejora en la eficiencia energética que está relacionada con la utilización de equipos que tengan una alto desempeño respecto a los equipos de uso común. A raíz de los diferentes mecanismos de acción, la auditoria energética puede llevar estrategias de baja, mediana y alta inversión y corresponde al administrador de energía realizar los estudios de factibilidad técnica, económica y operacional de las propuestas. En el área de refrigeración y aire acondicionado pueden clasificarse las OCE en tres grandes grupos: 1.) Recubrimiento y cargas térmicas: la energía en forma de calor trata de ingresar a los espacios acondicionados, llevando como consecuencia directa la mayor demanda energética en los equipos de refrigeración, por tanto debe minimizarse el ingreso de calor por paredes expuestas a la radiación solar, infiltraciones de aire a través de aberturas no deseadas y considerar sólo la utilización de equipos eléctricos de alta eficiencia dentro de las edificaciones. 2.) Planta de refrigeración y sistema de distribución: debe observarse con cuidado los sistemas de distribución de aire acondicionado, es común encontrar aberturas en las ducterías que reducen el caudal de aire efectivo, también deben considerarse los niveles de ventilación porque valores muy altos significan alta carga de refrigeración y valores muy bajos representan baja calidad de aire interior. El control del sobrecalentamiento en la evaporación es esencial, en el evaporador debe ser el menor posible (al menos 6C por seguridad) y es necesario el aislamiento de la tubería de succión para mantener alta eficiencia volumétrica en el compresor. 3.) Operación y mantenimiento: son varias las opciones que pueden considerarse para mejorar el desempeño en operación y mantenimiento (OyM), inicialmente al ajuste de set points y reubicación termostatos basado en confort humano o en el proceso refrigerado conlleva a disminuir el uso de la energía, mantener en adecuadas condiciones de limpieza los intercambiadores de calor y filtros mejorando la transferencia de calor y utilizar estrategias de control de cargas parciales como lo son múltiples compresores o sistemas inverter, que son los indicados cuando la necesidad energética debe ser suplida con generadores eléctricos ya que no generan picos de demanda al arranque.

Finalmente, el efecto energético general de un sistema de refrigeración o aire acondicionado puede medirse a través de diferentes indicadores, en cuanto a los equipos se tiene el COP o el EER, ambos miden cuanta energía puede ser removida por cada unidad de potencia energética que alimenta el sistema. Existen otros indicadores que pueden ser implantados para comparar desempeño energético global de un edificio, por ejemplo el consumo eléctrico entre el área acondicionada, cantidad de producto o cantidad de personas atendidas. COMENTARIOS FINALES: Desde la Universidad Nacional Experimental del Táchira se han venido desarrollando investigaciones y trabajos alineados con la filosofía de Administración de Energía, que ha permitido consolidar los libros de Administración de Energía en fundamentos, iluminación y aire acondicionado. Esto ha permitido llevar al sector productivo conocimientos y experiencia, que son tan necesarios en este momento de crisis. Autores: Ing. MEng. Juan Carlo Zambrano / Ing. MSc. Aleyani Zambrano