🆓❄️ Freecooling

• Vamos a empezar con las cosas serias para ahorrar energía en instalaciones de aire acondicionado utilizando freecooling.

• Si queremos ahorrar mucha energía eléctrica y dinero con el freecooling, tenemos que aprender algunas cosas.

• Freecooling es un anglicismo que es español significa “enfriamiento gratuito”.

FUNCIONAMIENTO DEL FREECOOLING

• Como su nombre indica, aunque sea en inglés, el freecooling es el enfriamiento de un local, habitación, recinto, estancia, nave, edificio, etc, de una forma prácticamente gratuita.

• Cuando realizamos freecooling el compresor del equipo de aire acondicionado no interviene en el proceso, es decir está parado.

• El freecooling se utiliza por un sistema de aire acondicionado por conductos, es la mejor forma de aprovechar sus bondades.

• Existe otro método de realizar freecooling sin conductos, pero solo se puede utilizar en algunos locales, salas, edificios, requiere la mano del hombre y es 100% gratuito.

• Estoy hablando de generar corrientes de aire, sobre todo en centros comerciales.

• Mi querido amigo Raúl es experto en centros comerciales y tiene mucha habilidad para realizar el enfriamiento por corrientes de aire, consiguiendo ahorros estratosféricos en dinero, ni tan siquiera necesita realizar freecooling a través de los climatizadores la mayor parte de los días.

• Pero ahora vamos a centrarnos en el sistema que se realiza por conductos, este se puede implantar en cualquier sistema de aire acondicionado con esta forma de distribución de aire.

INSTALACIONES QUE PUEDEN UTILIZAR FREECOOLING

• Generalmente son de dos tipos y las dos llevan conductos de aire.

● Instalaciones con climatizadores.

● Instalaciones de equipos de aire acondicionado compactos y semicompactos.

CLIMATIZADORES CON FREECOOLING

• En la imagen anterior tenemos un climatizador standar, con sus ventiladores, su intercambiador entálpico, sus compuertas etc.

• En la imagen siguiente podéis ver el intercambiador entálpico en un cuadro rojo, y la rejilla de recirculación justo a la derecha del intercambiador.

• El intercambiador entálpico es habitual en los nuevos climatizadores y no tanto en los antiguos, además estos intercambiadores son muy utilizados, de forma independiente, en cualquier instalación.

• No voy a explicar el funcionamiento del climatizador, solo voy a centrarme en el freecooling y cómo puede realizarse con un climatizador.

Tenemos 5 compuertas:

1- Compuerta entrada de aire exterior.

2- Compuerta recirculación.

3- Compuerta de salida aire interior o extracción.

4- Compuerta de entrada de aire exterior a través de intercambiador.

5- Compuerta extracción de aire a través de intercambiador.

• Las vemos a continuación en la siguiente imagen.

• A continuación voy a explicar que hay que hacer para realizar un freecooling con un climatizador.

• Esto se puede realizar de forma automática a través de un sistema de gestión, normalmente informatizado, pero estos sistemas, también disponen de una forma para realizar el freecooling de manera manual.

• Independientemente de cómo se haga el proceso es muy fácil.

• Descripción del proceso

1- Cerramos la válvula de 3 vías de agua, tiene que quedar a 0%.

2- Abrimos compuerta de extracción de aire interior al 100%.

3- Abrimos compuerta de entrada aire exterior al 100%.

4- Cerramos compuerta de recirculación a 0%.

5- Las dos compuertas del intercambiador las dejamos cerradas 0%.

6- Arrancamos ventilador de impulsión y empezamos a introducir aire del exterior.

• Evidentemente si el aire que introducimos es más frío que el aire que está dentro del local, este lo enfriamos, de lo contrario esto no servirá para nada.

• Para acelerar el proceso, arrancamos el ventilador de retorno y el enfriamiento será más rápido.

• Si los ventiladores tienen variador de frecuencia, podemos ajustar la velocidad a nuestras necesidades y el ahorro es mayor.

• Cuando el proceso lo queremos hacer sin intervención del sistema informático, lo podemos realizar simplemente actuando manualmente sobre los servos de las compuertas y válvula de tres vías.

• También podemos actuar manualmente sobre los variadores de los ventiladores, si los tenemos.

• Sobre el proceso de control de temperatura manual o automático, y que es lo que hay que considerar, más adelante lo voy a explicar.

EQUIPOS COMPACTOS Y SEMICOMPACTOS CON FREECOOLING

• Los equipos compactos y semicompactos en aire acondicionado están instalados de forma que la refrigeración del recinto se realiza a través de conductos.

• Las imágenes que vais a ver a continuación, son habituales en instalaciones típicas de equipos compactos y semicompactos.

• A estos equipos, la mayoría de los instaladores no le ponen freecooling, y las pérdidas económicas son brutales.

• Para poner freecooling a estas instalaciones solo hay que poner un conducto al exterior separado de los conductos de aspiración y retorno de la unidad exterior y ponemos una compuerta de control.

• No es mi más ni menos que una compuerta y un servo en un conducto que va de la aspiración de la unidad interior al exterior.

• En la imagen anterior vemos un sistema de aire acondicionado normal con compuerta y conducto para realizar freecooling, pero no se realiza porque la compuerta exterior está cerrada.

• Si queremos realizar freecooling solamente tenemos que abrir la compuerta exterior y listo, así de fácil.

• En cuanto abrimos la compuerta de aire exterior, ya tenemos funcionando el equipo con freecooling aportando prácticamente todo el caudal de aire del exterior.

• En algunos casos puede ser necesaria una compuerta en el conducto de retorno, pero normalmente eso no es necesario.

CONFIGURACIÓN DE LA COMPUERTA DE AIRE EXTERIOR

• Para la refrigeración sin confort, es decir, para bajar la temperatura de un local, sin que tenga mucha importancia el confort, basta con instalar un termostato diferencial con una sonda en el exterior y otra sonda en el interior.

• Marcamos 4 ó 5ºC de diferencial, es decir por ejemplo, 20ºC temperatura exterior y 25ºC temperatura interior.

• A partir de este diferencial actúa la compuerta abriendo la aportación de aire exterior.

• También se pueden utilizar dos termostatos independientes.

• Alguno estará pensando, pero no estás considerando la humedad relativa, ni la entalpía, efectivamente en parte tiene razón.

• Si estudiamos un poco el diagrama psicrométrico vemos que tenemos que tener una modificación bastante importante de la humedad para superar la entalpía del aire con ese diferencial.

• Después de analizar durante muchos años la humedad interior en locales y sobre todo la humedad en centros de trabajo, me he dado cuenta que es más importante el confort de las personas que la entalpía.

• La sensación de confort se puede conseguir de muchas maneras distintas, por lo tanto, para evitar quejas muy repetitivas a veces hay que utilizar el sentido común.

• En zonas climáticas de interior, en verano, la humedad relativa baja muchísimo, por lo tanto no deberíamos tener ningún problema en utilizar este sistema.

• También tenemos que tener en cuenta que en verano, con los equipos de aire acondicionado funcionando la humedad absoluta baja considerablemente.

• Por lo tanto salvo casos especiales esto se puede hacer sin ningún problema.

• En las zonas costeras, donde la humedad relativa suele ser muy alta, puede que tengamos más problemas de entalpía

• Esto es un hecho significativo, por que la sensación de confort disminuye.

• En situaciones así podemos aumentar ese diferencial o estudiar un poco los diagramas psicrométricos, con las humedad relativas de la zona y partir de ahí marcar el diferencial acorde a las necesidades.

• En los casos en el que el confort sea estrictamente necesario, entonces, no queda otra opción que poner un control de entalpía.

• Esto no es nada difícil, necesitamos una sonda de humedad y temperatura en el exterior y lo mismo en el interior.

• Para este caso existen controladores como puede ser un arduino, una raspberry pi, etc para pequeñas instalaciones, los cuales tienen unas sondas digitales de humedad y temperatura.

• Sólamente tenemos que configurar las sondas, realizar unas operaciones matemáticas, y activar la correspondiente salida digital.

• También se puede hacer con los autómatas programables que están en el mercado, el proceso sería el mismo, eso sí, el precio es mucho más alto.

• Cuando tenemos instalaciones con climatizadores, normalmente, se instalan programas informáticos con un control completo del climatizador.

• A este sistema se le puede programar un control de freecooling, pero personalmente he visto muchas instalaciones sin él.

• He visto casos donde este control funcionaba muy bien y otro que funcionaba muy mal, lo normal es esto último.

• Pero lo peor de todo es que no le importa a nadie, y es muy triste .

REFLEXIÓN

• Me he encontrado muchos sitios donde dicen que realizar freecooling es muy complejo, espero haber movido algo dentro de vosotros para que veais que es muy fácil.

• En la mayoría de los casos ni siquiera tenemos que mirar el diagrama psicométrico, con un poco de sentido común y un poco de observación es suficiente.

• Cuando hacemos freecooling con cualquier sistema de conductos siempre tenemos un pequeño consumo de energía eléctrica, porque necesitamos mover el aire con un motor y un ventilador.

• Esto supone entre un 10 y un 20% de lo que consumimos con el equipo de frio funcionando.

• Es decir, tenemos un ahorro de más del 80%, por lo tanto, debemos considerar utilizar esta técnica.

¿DÓNDE SE PUEDE UTILIZAR EL FREECOOLING?

• El freecooling se puede utilizar en cualquier sitio donde tengamos conductos, o donde tengamos intercambiadores entálpicos, (recuperadores de calor) pero sin utilizar la recuperación.

• Por ejemplo, restaurantes, discotecas, cafeterías, teatros, salas de cine, centros de proceso de datos, sobre todo, dónde trabajan por la noche o 24 horas.

• En un centro en el que estuve llevando la dirección de mantenimiento, hacíamos freecooling en verano, todos los días, desde las 7:30 hasta aproximadamente las 11:30 de la mañana.

• Por un lado bajamos la temperatura del edificio reduciendo la inercia térmica producida el día anterior, y esto lo hacíamos de forma casi gratuita.

• Y por otro lado limpiamos completamente el aire durante varias horas. La ocupación eran unas 600 personas.

• Si os interesa la técnica de ahorro del 100%, (corrientes de aire) la cual se puede utilizar en cualquier edificio, tenéis que tener en cuenta que a veces no produce ningún confort.

• No se debería utilizar para bajar la temperatura en centros de trabajo donde están muchas personas, esto suele ser incómodo, porque no controlas las corrientes de aire.

• Aún así en otros casos puede ser muy efectiva para bajar la temperatura de muchos edificios.

• Hasta aquí el capítulo de hoy, un saludo para tod@s.