La recuperación de energía es un tema cada vez más común entre diseñadores de equipos HVAC y usuarios finales que buscan estrategias de ahorro en sus proyectos. En este sentido, se puede generar ahorro en cada componente eléctrico y mecánico que necesita energía para funcionar, por ejemplo, en el sistema de bombeo, en equipos eficientes con compresores inverter, válvulas inteligentes, sistemas de recuperación de energía, entre otros.
El HVAC representa hasta el 60% de consumo eléctrico en edificios comerciales e industriales, disparándose aún más en climas cálidos y húmedos como Cancún, Veracruz o Monterrey, especialmente si se introduce aire exterior sin un control o tratamiento adecuado.
Justo llegamos a un punto importante: AIRE EXTERIOR, este concepto siempre se ha regulado por normativas internaciones como la ASHRAE y existen tablas que nos indican el volumen de aire requerido según el espacio. En la época previa a la pandemia de Covid-19 , algunos diseñadores no tomaban en cuenta o no le daban la debida importancia a este tema, sin embargo, en los años post-pandemia se le ha dado mayor relevancia a los estudios que confirman que la baja o nula ventilación (aire exterior) acelera la propagación de enfermedades respiratorias.
Esto ha generado un “boom” respecto a nuestra concepción del aire nuevo disparando así los altos consumos debido a la introducción de este aire sin control, y ocasionando:
- Aumento de carga térmica +15% a +40%
- Más consumo eléctrico HVAC +10% a +30%
- Condensación, incomodidad y sobrecarga del sistema
- Ineficiencia crítica en operación 24/7
¿Cómo corregir esto? La respuesta es aplicando un pretratamiento del aire exterior con control. En este punto ya estamos hablando de la recuperación de energía (ERV), esta tecnología nos permite ventilar sin penalizar el consumo energético aprovechando la energía del aire extraído (21 a 23°C) para pre-calentar o pre-enfriar el aire nuevo reduciendo la carga del aire acondicionado, generando los siguientes beneficios.
- Ahorro HVAC 20% – 50%
- Reducción de carga térmica: hasta 40%
- Confort térmico y mejor calidad del aire
- Cumple ASHRAE 62.1 / 62.2 sin penalizar consumo
Para ejemplificar esto, nuestro modelo Geniox para exterior está certificada por eurovent y cuenta con rueda entálpica de hasta 85% eficiencia, filtros hasta MERV 16 y control inteligente marca Access. Esta máquina es el equipo indicado para ahorro energético, permite tratar el aire nuevo de muchos edificios entre los que destacan las escuelas, oficinas, restaurantes, laboratorios, fabricas o corporativos, manteniendo asi, la calidad del aire interior.
Hablando de la operación del equipo Geniox con una rueda entalpica de sorción de 82% de eficiencia, te explico cómo funciona: el aire del interior de 22°C y 50% HR de humedad relativa con menos energía térmica pero más fresco y más húmedo enfría y humedece la rueda la cual gira lentamente de 10 a 20 RPM; la rueda absorbe ese calor sensible y latente de la extracción y a medida que gira, esa energía se transfiere al aire nuevo el cual entra caliente y seco (a 40°C y 33% HR) y al pasar por la rueda recibe ese calor y humedad del aire de extracción lo que ocasiona un pre-enfriamiento reduciendo la carga del sistema de climatización.
Aire nuevo: 40°C / 33% HR → aprox. 0.0155 kg de agua/kg aire seco.
Aire extracción: 22°C / 50% HR → aprox. 0.0086 kg de agua/kg aire seco.
Usando la fórmula de eficiencia del intercambiador.
La temperatura de salida es de 25.2°C (40 – (0.82*(40-22)) = 40 – (0.82*18) = 40 – 14.76 = 25.24)
La humedad de salida es de 42 a 44% HR a 25.2°C (0.0155 – (0.82⋅(0.0155−0.0086)) ≈ 0.0155 – (0.82⋅0.0069) ≈ 0.0155 – 0.8131 ≈ 0.0098 kg/kg
La siguiente grafica muestra el proceso de recuperación de energía del aire nuevo usando un intercambiador de rueda entálpica de 82% de eficiencia.
Si deseas ser de los primero en proponer estos sistemas e innovar en el HVAC con soluciones probadas a nivel mundial, no dudes en acercarte con los expertos de Airovac en donde te guiaremos a proponer la mejor solución en base a las necesidades del proyecto de tu cliente.
● Aire exterior (40°C, 33% HR): caliente y seco.
● Aire de retorno (22°C, 50% HR): templado y más húmedo.
● Aire post-rueda (25.2°C aprox., 44% HR): ya precool y pre-humidificado, gracias al intercambio.
Por: Bernardo Martínez
Product Manager – Ventilación
Airovac