Todo lo que necesitas saber sobre tu HVAC

por: Anthony Kinslow II, Ph.D., CEM    |  Traducida por Adrian C Guzmán

Aprende consejos y trucos sobre cómo ahorrar dinero maximizando la eficiencia energética de tu HVAC. Para la mayoría de los estadounidenses, el equipo que más consume energía en su hogar es su sistema de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés). Ya sea que estés en el norte y tu unidad de HVAC se use principalmente para calefacción, o en el sur y se use principalmente para enfriamiento, es muy probable que sea tu mayor derrochador de energía.
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Lo siguiente está organizado en tres áreas:

• Cinco (5) datos poco conocidos sobre tu aire acondicionado.
• ​¿Cómo funciona un sistema de HVAC?
• Cómo afecta tu aire acondicionado al medio ambiente.

Cinco (5) datos poco conocidos sobre tu aire acondicionado

Cuando enciendes tu aire acondicionado, lo hace a toda potencia. Las unidades compradas después de 2018 pueden tener una unidad de frecuencia variable (VFD) que ajusta la potencia según la carga, ahorrándote energía.
No hay una forma mecánica de enfriar tu espacio más rápido, porque no importa cuán bajo ajustes el termostato, el aire que sale de tus rejillas siempre será la misma temperatura. El aire acondicionado continuará soplando ese aire hasta que alcance la temperatura que hayas establecido. Por lo tanto, configura la temperatura a tu nivel de comodidad y espera, o corres el riesgo de que haga demasiado frío.

Tu aire acondicionado determina cuándo encenderse y apagarse según el sensor de temperatura ubicado en el termostato. Para evitar que tu aire acondicionado se encienda con demasiada frecuencia, asegúrate de que el termostato no reciba luz solar directa.

Si tu unidad de aire acondicionado se enciende y se apaga en un lapso de 10 minutos, es probable que sea demasiado grande. Cuando una unidad de aire acondicionado es demasiado grande, es posible que experimentes zonas calientes y frías en todo el espacio.
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La eficiencia de la unidad de aire acondicionado se determina por el Valor de Eficiencia Energética Estacional (SEER, por sus siglas en inglés). Cuanto mayor sea el valor SEER, más eficiente será la unidad de aire acondicionado. Pero si tu valor SEER es inferior a 13, deberías considerar reemplazarlo. Tu compañía de servicios públicos puede tener un programa de incentivos o reembolsos para reemplazar una unidad antigua.

¿Cómo funciona un sistema de HVAC?

Una unidad de aire acondicionado controla la humedad interior (humedad relativa) y contrarresta el calor que se adquiere del entorno externo y el calor generado por las cargas internas (como luces y electrodomésticos). El propósito del aire acondicionado es proporcionar un entorno cómodo para los ocupantes a través de la temperatura, la humedad y el movimiento del aire. Los cuatro componentes principales de una unidad de aire acondicionado son:

Termostato. El termostato permite al ocupante establecer la temperatura interna máxima deseada para la casa. Este valor se llama punto de consigna. Cuando se supera el punto de consigna del termostato, este envía señales a la unidad de aire acondicionado para que se encienda. Una unidad residencial de aire acondicionado tiene solo una velocidad; por lo tanto, la unidad de aire acondicionado funciona a plena potencia cuando está encendida.

Ciclo del refrigerante. El proceso del ciclo del refrigerante se basa en la ley de los gases ideales (PV = nRT) y consta de cuatro componentes: el compresor, la bobina del compresor, la válvula de expansión y la bobina del evaporador. El compresor toma gas frío de baja presión y lo convierte en gas caliente de alta presión. Este gas se mueve a través de la bobina del condensador, convirtiéndose en líquido al liberar el calor al exterior. A medida que el fluido alcanza la válvula de expansión, se convierte en un líquido caliente de alta presión. Después de pasar por la válvula de expansión, el fluido se convierte en un líquido frío de baja presión. La bobina del evaporador absorbe calor del aire, convirtiéndolo nuevamente en gas frío de baja presión. El trabajo realizado por el compresor es proporcional a la diferencia entre las presiones de entrada y salida. Cuanto mayor sea la temperatura en la bobina del evaporador que ingresa al condensador, menor será la presión que se necesita aplicar. Por lo tanto, la diferencia de temperaturas entre la bobina del evaporador y la bobina del condensador indica el trabajo que realiza el motor del compresor. Cuanto menor sea la diferencia, menos trabajo y menos energía se consumirá.

Ventiladores. Los ventiladores hacen circular el aire sobre las bobinas. El refrigerante en las bobinas absorbe el calor del aire, proporcionando aire frío al hogar para disipar las ganancias de calor.

Tamaño. El aire acondicionado (A/C) extrae calor (es decir, enfría un espacio) a una velocidad (BTU/hr). El tamaño de la unidad de aire acondicionado determina la velocidad de extracción de calor. En Estados Unidos, los tamaños se miden típicamente en toneladas, y una unidad de aire acondicionado de 1 tonelada significa que se pueden extraer 12,000 BTU por hora del espacio. El aumento en tonelaje es proporcional a la tasa de extracción de calor, por lo que una unidad de aire acondicionado de 2 toneladas extrae 24,000 BTU/hr y una unidad de aire acondicionado de 3 toneladas extraerá 36,000 BTU/hr, etc. El tamaño de la unidad también determina la potencia de salida. En condiciones estándar, especificadas por el fabricante, la potencia de salida de una unidad de aire acondicionado de 2 toneladas es aproximadamente de 0.586 kW, mientras que una unidad de aire acondicionado de 3 toneladas es de 0.879 kW, asumiendo una relación de eficiencia energética de 12.

Cómo afecta tu aire acondicionado al medio ambiente

​El aire acondicionado a menudo es el mayor consumidor de energía durante los días pico de consumo y las horas pico de verano para las empresas de servicios públicos. Durante los momentos de mayor demanda, la compañía de servicios públicos debe agregar fuentes de energía adicionales a la red para evitar cortes de energía. Estas fuentes de energía complementarias a menudo producen la mayor cantidad de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, normalmente la red podría funcionar con energía hidroeléctrica y gas natural, pero durante las horas pico, se activan las plantas de carbón para complementar la carga adicional. Por lo tanto, reducir el consumo de energía del aire acondicionado a menudo puede tener un mayor impacto en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero que otras medidas de eficiencia energética. Minimizar el consumo de energía del aire acondicionado puede lograrse de dos formas: reduciendo la potencia necesaria para proporcionar el enfriamiento necesario a través de la eficiencia o reduciendo el tiempo de funcionamiento del aire acondicionado mediante cambios en el comportamiento y/o controles.