La Exposición estuvo a cargo del Ing. Carlos Benítez

1. Sistemas De Ahorro De Energía
En Climatización De Edificios.
Carlos R. Benitez
cbenitez@speedy.com.ar
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2. CONCEPTOS
ENERGÍA
Capacidad de producir trabajo, existen diferentes manifestaciones y
resulta muy útil para el hombre.
ENERGÍA PRIMARIA - FUENTE DE ENERGÍA
Tienen los recursos naturales (por ej. Combustibles fósiles, el uranio
y las fuentes de energía renovables).
ENERGÍA SECUNDARIA
Cuando la energía primaria se transforma en otra forma intermedia,
por ej. Electricidad, calor, etc.
ENERGÍA FINAL
Al convertirse en energía utilizable para suministrar servicios, por ej.
luz, sonido, elevar agua, calentar un horno, mover una fuerza, etc.
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3. POTENCIA
Pot = E → E = Pot . t
t
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4. GAS DE EFECTO INVERNADERO (GEI)
De origen natural y antropogénico,
que absorbe y emite radiación en
longitudes de ondas específicas del
espectro de la radiación infrarroja
emitida por la superficie de la Tierra,
la atmósfera y las nubes.
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5. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
Gas que se produce de forma natural y también a partir de la
combustión de combustibles fósiles o de biomasa. Principal gas de
efecto invernadero antropogénico que afecta al equilibrio de
radiación de la Tierra.
CAMBIO CLIMÁTICO
Variación de la variabilidad del clima, que se puede detectar con
pruebas estadísticas.
COGENERACIÓN
Aprovechamiento del calor residual resultante de la generación
eléctrica en plantas termoeléctricas o de las celdas de
combustibles.
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Es el uso óptimo ó eficiente de la energía. El objetivo es reducir el
consumo de energía sin menoscabar sus beneficios. 5

6. RENDIMIENTO
η = Energía Util de salida η = Beneficio obtenido
Energía de entrada Recurso Suministrado
AHORRO DE ENERGÍA
Significa reducir su consumo, consiguiendo los mismos resultados.
ENERGÍA ELÉCTRICA
La energía eléctrica es una energía 5 estrellas, se pueden obtener
muchas útiles energías finales.
GESTIÓN ENERGÉTICA
Es un procedimiento organizado de: planificación , programación,
previsión y control del consumo de energía, que tiene como fin
obtener siempre la mayor eficiencia energética posible.
DESARROLLO SUSTENTABLE
Tienen que ver con la vida y el bien estar actual y de futuras
generaciones sin afectar el medio ambiente.
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7. PROBLEMA El 86,3 % proviene de los combustibles
fósiles, no renovables cuya combustión genera GEI
World Primary Energy
Production by
Resource:
2004 Versus 2014
(Basis: EIA 2015)
Energy Information Administration
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8. EN LA ARGENTINA: PROUREE
En la Argentina contamos con un Programa de Uso Racional y
Eficiente de la Energía (PROUREE) en él se menciona que :
- En el año 2001 por ley la Argentina se adhirió al protocolo de
KYOTO (cambio climático) que en su Art. 2 afirma la necesidad de
los países firmantes de asegurar el fomento de la eficiencia
energética …..
- La experiencia internacional reconoce al uso eficiente de la
energía como la medida más efectiva, a corto y mediano plazo,
para lograr una significativa reducción de las emisiones de CO2 y
de otros gases de efecto invernadero.
- El éxito de las políticas de eficiencia energética requiere, además
de la adopción de tecnologías de alta eficiencia, cambios basados
en la modificación cultural-educacional de las conductas
individuales.
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9. EVOLUCION DE LOS REFRIGERANTES
HFO,
(Hidrofluorolefinas) 4ª
generación. Bajo PCA
(Potencial de
calentamiento atmosf.
referido al CO2).
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10. RELACIÓN o ÍNDICE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA.
EER = Pot.frig
Pot. eléctrica consumida en refrig
COP = Pot. frig ó calorífica
Pot. consumida por el compresor
SEER Seasonal Energy Efficiency Ratio.
IPLV Integrated Part-Load Value = índice integrada de carga
parcial aplicados a chillers EER al 100%, 75%, 50% y 25%. En
tiempo de operación de 1% 42% 45% y 12% respectivamente.
IEER Índice de eficiencia energética integrada. (Exp. Directa )
IEER = (0.02 * A) + (0.617 * B) + (0.238 * C) + (0.125 * D)
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11. RELEVANCIA DE LA ENERGÍA EN EDIFICIOS
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12. EFICIENCIA ENERGÉTICA EN CLIMATIZACIÓN DE EDIFICIOS
Las características del clima del lugar, las características
constructivas del edificio y su carga interna, van a determinar su
demanda térmica para la climatización. Por lo tanto, los aspectos
en los que se puede incidir para ahorrar energía son: Q → Q
A - Las características constructivas de la piel del edificio,
fundamentalmente su aislación térmica y protección solar.
B - La reducción de la carga interna, adoptando para el edificio
subsistemas eficientes.
C - Mayor eficiencia de los sistemas y equipos climatizadores a
utilizar.
D - Correcto mantenimiento durante su vida útil.
E - Los sistemas de controles deben ser automáticos y
converger en lo posible a un BMS. 12

13. A- AISLACIÓN TÉRMICA DEL EDIFICIO:
Mejorar la aislación térmica de techos, paredes,
ventanas, puertas, etc. Es importante el control de la radiación
solar a través de superficies vidriadas.
Los DVH low-e son
eficientes en
invierno y verano.
El film Low-e
puede estar en la
sup 2 ó 3, en la
sup 2 mejor en
verano y en la sup
3 reduce mas la
energía de
calefacción.
1 2 3 4 surfaces
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14. B- REDUCCION DE LA CARGA INTERNA
Apelando a la mejor eficiencia en la iluminación y en los
equipamientos que disipan calor en el interior del edificio, tales
como máquinas de oficinas, motores, etc.
C- SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN Y EQUIPOS EFICIENTES:
Se debe incorporar la eficiencia energética en los criterios de
selección de un correcto sistema de acondicionamiento y
equipamientos aplicados, ya sea en caso de un nuevo edificio o en
un reciclado de la instalación termomecánica. Tener en cuenta las
ventajas de las nuevas tecnologías y los ahorros energéticos
previstos a la hora de calcular el periodo de amortización de la
inversión.
Adecuar la potencia de las calderas, chillers, AHU,
ventiladores y bombas a la demanda de diseño, evitando
sobredimensionamientos innecesarios. 14

15. En el mercado de la nueva generación de equipos de climatización
(frío/calor) se dispone de distintas eficiencias energéticas. Algunas
de altas eficiencias, tales como equipos con compresores inverter;
chillers o sistemas de Caudal Variable de refrigerante con
recuperadores de calor; aquellos de frío/calor simultáneo; calderas
de baja temperatura y calderas de condensación. Sistemas de VAV
donde el caudal de aire primario de las UTAs son variables, con
inverter.
CALDERAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN
• Calderas de baja temperatura
• Calderas de condensación
• Producción de agua caliente sanitaria. pilot-less → V = c . t
• Uso de colectores solares para calentar o precalentar el agua.
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16. Utilización de la “bomba de calor” cuando se requiera calentar
directamente el aire para calefacción, calentar el agua de uso sanitario
ó para algún proceso industrial. 16

17. Serpentinas de
A. fría/cal ó DX
Cuando hay requerimiento de refrigeración en los locales
acondicionados y afuera, en el exterior el aire está fresco, el sistema
de controles opera las 3 persianas motorizadas Modulantes de:
Expulsión; Mezcla y de TAE para lograr las condiciones interiores
deseadas.
El control que habilita el funcionamiento del Free-cooling es el
sensor de entalpia de aire exterior.
Cuando la temp. exterior sube, la UTA funciona como un sistema
convencional de refrigeración, pasando la TAE a mínimo (≥10%)
En Bs As buena oportunidad de aplicaciones para invierno - media
estación y en verano de noche (tenemos un ∆T diario ≈ 11°K ).
FREE COOLING
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18. RECUPERACIÓN DE CALOR:
El calor residual en los efluentes de los procesos industriales
supone una importante fuga de energía térmica en la industria. El
aprovechamiento de este calor aumenta significativamente la
eficiencia energética global de la planta. Por ej. En la cogeneración
ó en el caso de los chillers, el calor que se le debe sacar al
condensador puede ser reaprovechado para calefaccionar o
calentar agua de uso sanitario u otro proceso.
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19. 19

20. (Luna Park; Alto Palermo)
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21. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE LA CLIMATIZACIÓN:
-Buena aislación térmica de los conductos y cañerías.
- Se deben diseñar con bajo ∆p, para bajar la Pot. necesaria.
-Sistemas a plena carga → carga parcial → caudal variable
VARIACIÓN DE CAUDAL CON INVERTER VFD Variable Frequency Drive.
Más eficiente sistema de regulación de caudal de un fluido, para
cargas parciales, ej. al bajar al 50% del caudal→ Pot. consumida ≈ 26%
Motocompresores centrífugos
con cojinetes de levitación
magnética y VFD
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22. PILA O CELDA DE COMBUSTIBLE
Es un dispositivo electroquímico en el cual un flujo continuo de
combustible “ánodo” y oxidante “cátodo”, sufren una reacción
química controlada que suministra directamente corriente eléctrica
a un circuito externo, desde una fuente externa de combustible y
de oxígeno​ u otro agente oxidante, los reactivos se suministran
continuamente.
El proceso electroquímico que tiene lugar es de alta eficiencia y
mínimo impacto ambiental, dado q está exento de cualquier
proceso térmico con combustión o mecánico intermedio, estos
dispositivos alcanzan eficiencias mayores que las máquinas
térmicas, que están limitadas por la eficiencia del Ciclo teórico de
Carnot. En general, la eficiencia energética de una pila de
combustible está entre 40-60%, y con cogeneración puede llegar ≥
85%.
vehículos espaciales → reacción de H2 y O2→ H2O beber ó
refrigerar. 22

23. El fabricante de automóviles
japonés Honda, ha obtenido la
homologación en Japón y EU para
comercializar un vehículo
impulsado por este sistema.
Pronto se comercializarán pilas de
combustible estacionarias, que
alcanzarán los 50 GW.
Hay firmas como la Bosch, que
están desarrollado un sistema
autónomo y doméstico que
permite obtener electricidad y
agua caliente para el hogar.
El rango de potencia típico de una célula de combustible doméstica es
1–3 kWel / 4–8 kWth.​ Los sistemas CHP COMBINED HEAT & POWER
conectados a refrigeradores de absorción usan el calor residual para
la refrigeración. 23

24. SET-POINT DE LA TEMPERATURA DESEADA:
Las necesidades de climatización varían en función
de los usos que tengan los espacios acondicionados, por lo que la
capacidad de regular la temperatura por “zonas” (N/S/E/O/ Interior)
favorece la satisfacción de los ocupantes ó el proceso y el ahorro de
energía.
Setear y programar los termostatos s/requerimientos, horarios y
ciclos de ocupación.
D. MANTENIMIENTO - PREVENTIVO – CORRECTIVO
• Durante la vida útil de la instalación, se requiere invertir ($ y MO)
para tener a las instalaciones confiablemente operables y sin
excesos de consumos de energía.
• Comprobar que los elementos terminales no esten obstruídos
• Revise periódicamente las calderas.
• Cuidado al acumular H2O ≥ 60 °C. Para evitar legionela.
•GRACIAS !!!! 24