Antes de entrar a explicar el sistema de volumen de refrigerante variable (VRF) vamos a ver lo que fué su predecesor: las instalaciones aire-agua. Aunque a día de hoy las instalaciones aire-agua se siguen utilizando en muchos ámbitos (industria, grandes instalaciones…), en la mayoría de los casos se han sustituido por sistemas VRF.
La instalación aire-agua consiste básicamente en los siguientes elementos:
Equipo de generación térmica: una enfriadora o bomba de calor que enfría o calienta agua en circuito cerrado.
Distribución de agua: una red de tuberías (cobre, PPR, acero…) aisladas que distribuyen el agua enfriada/calentada por el equipo de generación térmica hacia los fan-coils o climatizadores.
Fan-coils (o climatizadores): son equipos que reciben agua fría/caliente e intercambian esta energía con el aire, consiguiendo calentar o enfriar el aire del local.
Fijémonos en el flujo de energía: del aire exterior + electricidad se obtiene la evaporación/condensación de un gas refrigerante, esta energía se pasa al agua enfriándose o calentándose y luego se distribuye (bombas), una vez en el fan-coil esta energía en forma de diferencia de temperatura del agua se vuelve a transmitir al aire. ¿No son muchas conversiones? Aire-gas-agua-aire
El sistema VRF pretende eliminar conversiones intermedias, quedando el flujo de energía en solamente aire-gas-aire. En general funciona con lo siguientes elementos:
Unidad exterior: funciona de forma similar a una unidad exterior de aire acondicionado normal aunque de forma más compleja, a través de la energía eléctrica y el aire exterior consigue evaporar/condensar un gas que luego distribuye por una tubería de salida.
Distribución de gas: un par de tuberías de cobre aisladas distribuyen el gas refrigerante por la instalación
Unidades interiores: aquí se producen la evaporación/condensación del gas, intercambiando la energía térmica con el aire y por lo tanto calentándolo o enfriándose.
No debemos confundir los sistemas VRF con los sistemas multi-split, aunque la funcionalidad es similar, el principio de funcionamiento es diferente y mucho más complejo en el caso del caudal variable de refrigerante.
En un sistema VRF “normal” podemos seleccionar la temperatura que deseamos en cada una de las unidades interiores, o incluso mantener unas encendidas y otras apagadas, el sistema de control electrónico se encargará de operar en las válvulas de expansión en función de nuestras órdenes.
La única restricción que existe es que nunca se demande calor en una unidad interior y frío en otra, ya que no es posible hacer esta operación con solamente dos tuberías de gas refrigerante.
Por ello nació el sistema a 3 tubos, donde podemos utilizar algunas unidades en frío mientras otras funcionan en calefacción. Aunque este modo de funcionamiento no es muy habitual y será necesario sólo en casos especiales, como salas con grandes cargas térmicas internas (salas de reuniones, CPDs…).
El sobrecoste de una instalación a 3 tubos frente a una a 2 es muy importante, fundamentalmente debido a 3 motivos:
Es necesario realizar un trazado de tuberías con 3 tubos en vez de 2 y como todos sabemos el cobre no es precisamente barato.
Fan-coils (o climatizadores): son equipos que reciben agua fría/caliente e intercambian esta energía con el aire, consiguiendo calentar o enfriar el aire del local.
Fijémonos en el flujo de energía: del aire exterior + electricidad se obtiene la evaporación/condensación de un gas refrigerante, esta energía se pasa al agua enfriándose o calentándose y luego se distribuye (bombas), una vez en el fan-coil esta energía en forma de diferencia de temperatura del agua se vuelve a transmitir al aire. ¿No son muchas conversiones? Aire-gas-agua-aire
El sistema VRF pretende eliminar conversiones intermedias, quedando el flujo de energía en solamente aire-gas-aire. En general funciona con lo siguientes elementos:
Unidad exterior: funciona de forma similar a una unidad exterior de aire acondicionado normal aunque de forma más compleja, a través de la energía eléctrica y el aire exterior consigue evaporar/condensar un gas que luego distribuye por una tubería de salida.
Distribución de gas: un par de tuberías de cobre aisladas distribuyen el gas refrigerante por la instalación
Unidades interiores: aquí se producen la evaporación/condensación del gas, intercambiando la energía térmica con el aire y por lo tanto calentándolo o enfriándose.
No debemos confundir los sistemas VRF con los sistemas multi-split, aunque la funcionalidad es similar, el principio de funcionamiento es diferente y mucho más complejo en el caso del caudal variable de refrigerante.
En un sistema VRF “normal” podemos seleccionar la temperatura que deseamos en cada una de las unidades interiores, o incluso mantener unas encendidas y otras apagadas, el sistema de control electrónico se encargará de operar en las válvulas de expansión en función de nuestras órdenes.
La única restricción que existe es que nunca se demande calor en una unidad interior y frío en otra, ya que no es posible hacer esta operación con solamente dos tuberías de gas refrigerante.
Por ello nació el sistema a 3 tubos, donde podemos utilizar algunas unidades en frío mientras otras funcionan en calefacción. Aunque este modo de funcionamiento no es muy habitual y será necesario sólo en casos especiales, como salas con grandes cargas térmicas internas (salas de reuniones, CPDs…).
El sobrecoste de una instalación a 3 tubos frente a una a 2 es muy importante, fundamentalmente debido a 3 motivos:
Es necesario realizar un trazado de tuberías con 3 tubos en vez de 2 y como todos sabemos el cobre no es precisamente barato.
La unidad exterior tiene que ser un modelo preparado para el funcionamiento a 3 tubos y por lo tanto más caro.
En cada una de las unidades interiores es necesario disponer una caja de regulación y control del sistema a tres tubos (cada marca le llama de forma diferente).
Este sistema a 3 tubos se suele llamar “recuperación de calor” ya que cuando por ejemplo tenemos varios en equipos en modo refrigeración, parte del calor de condensación que se disiparía a la calle en una unidad exterior “normal” se usa en este sistema para las unidades interiores que están en modo calefacción, ahorrando bastante energía.
Los sistemas VRF se venden como el máximo exponente en cuanto a ahorro de energía en climatización, veamos qué tiene de cierto todo esto y cuales son los motivos:
Tecnología inverter: Los sistemas VRF cuentan siempre con al menos uno de sus compresores inverter, de forma que pueden modular la generación térmica y adaptarla perfectamente a la demanda sin necesidad de depósitos de inercia ni otros elementos intermedios que siempre suponen pérdidas.
El avanzado sistema de gestión eléctrico de los sistemas VRF permite que la unidad exterior conozca en todo momento el número de unidades interiores en funcionamiento y adapte el sistema según convenga, haciendo funcionar solo un módulo exterior, dos o los necesarios, incluso se llega a detener todo el sistema si no hay ningún equipo interior funcionando.
En cada una de las unidades interiores es necesario disponer una caja de regulación y control del sistema a tres tubos (cada marca le llama de forma diferente).
Este sistema a 3 tubos se suele llamar “recuperación de calor” ya que cuando por ejemplo tenemos varios en equipos en modo refrigeración, parte del calor de condensación que se disiparía a la calle en una unidad exterior “normal” se usa en este sistema para las unidades interiores que están en modo calefacción, ahorrando bastante energía.
Los sistemas VRF se venden como el máximo exponente en cuanto a ahorro de energía en climatización, veamos qué tiene de cierto todo esto y cuales son los motivos:
Tecnología inverter: Los sistemas VRF cuentan siempre con al menos uno de sus compresores inverter, de forma que pueden modular la generación térmica y adaptarla perfectamente a la demanda sin necesidad de depósitos de inercia ni otros elementos intermedios que siempre suponen pérdidas.
El avanzado sistema de gestión eléctrico de los sistemas VRF permite que la unidad exterior conozca en todo momento el número de unidades interiores en funcionamiento y adapte el sistema según convenga, haciendo funcionar solo un módulo exterior, dos o los necesarios, incluso se llega a detener todo el sistema si no hay ningún equipo interior funcionando.
Flujo de energía: Ya hemos hablado en el punto “el abuelo: las instalaciones de agua” de que el sistema VRF tiene menos conversiones de energía intermedias hasta llegar a enfriar/calentar el aire del local, por lo tanto, menos pérdidas.
Sin bombeo: Al contrario que los sistemas aire-agua, los equipos VRF no necesitan bombas ya que el propio compresor hace circular el gas por la instalación, por lo tanto un punto menos de consumo de energía. A veces se compara el COP o el EER de una enfriadora de agua con el de un equipo VRF y no se tiene en cuenta que la enfriadora de agua necesita elementos complementarios para funcionar como por ejemplo las bombas de agua. Si no sabes que es el EER/COP puedes leer: “EER, COP, SEER y SCOP: Midiendo la eficiencia del aire acondicionado.
No todo iban a ser ventajas, y es que el VRF presenta un pequeño inconveniente que no se suele tener en cuenta. Aunque el gas refrigerante (normalmente R410A) no es tóxico, en caso de fuga sí podría desplazar el aire de una habitación e inundar la misma con gas de forma que no tendríamos oxígeno para respirar. Repito que no sucede nada por respirar R410A, pero sí sucede si no respiramos oxígeno.
Por ello el Reglamento de Instalaciones frigoríficas establece un límite entre el gas total de la instalación y el recinto cerrado más pequeño (habitación), de forma que si se escapa todo el gas dentro de la habitación más pequeña no sea tanto que desplace todo el aire de la misma. Esto representa un problema ya que muchas veces esta restricción hace que no sea posible realizar la instalación, aunque existen soluciones basadas en la ventilación, unificación de espacios, etc..
No comments:
Post a Comment