Cambiando a un sistema de volumen variable un hospital ahorró lo bastante como para conseguir un payback de tan solo 28 meses.
El proyecto consistió en cambiar un sistema de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) de volumen constante (devorador de energía) por un sistema de volumen variable. Ahora el edificio ha sido adaptado con nuevos controles de volumen variable y los costes de energía se han reducido en promedio $ 11.000 por mes.
El edificio fue construido hace unos 15 años con un sistema de conductos duales, volumen constante y alta presión. Los sistemas originales contenían unidades terminales de conductos duales que utilizaban reguladores mecánicos con válvulas de resorte que abrían o cerraban el paso del flujo de aire para mantenerlo constante, independientemente de la presión estática del sistema. La caída de presión a través del regulador mecánico es adicional a otras caídas de presión a través del terminal.
Recortes en los costes de energía con VAV Los ahorros de energía se obtenían usando los principios básicos del volumen variable y la diversificación, que reconocen que la carga de enfriamiento del edificio siguen el sol. Estos ahorros se consiguen reduciendo el flujo de aire total y también modificando el flujo máximo de aire de enfriamiento en el interior del edificio cuando el sol se mueve de este a oeste. Por la mañana el máximo flujo de aire de enfriamiento está en el este del edificio y es más reducido al sur y el oeste. El flujo de aire frío va cambiando a lo largo del día siguiendo la secuencia de control. De esta forma puede reducirse la carga máxima en un 15 %.
En resumen, en este ejemplo se cambió el sistema de operación a VAV, los requerimientos del ventilador se reducen aproximadamente 105.000 cfm. Además con la redción de caudal, hay un ahorro correspondiente en la reducción de gas natural por la reducción del gas natural para calentamiento de agua caliente y en la reducción de la capacidad de enfriamiento.
Implementación de un proyecto de reacondicionamiento
Aproximadamente unos 1000 terminales con conducto dual, de volumen constante y regulados mecánicamente fueron reacondicionados a controles VAV. Cada uno de los viejos reguladores de volumen constante fue reemplazado abriendo la puerta de acceso y quitando los tornillos que mantenían el regulador en su lugar.
Cambiando el sistema de volumen constante a variable con diversificación, el flujo de aire se reduce un 80 % durante las operaciones de invierno. Sólo con esto se consigue ahorrar una cantidad sustancial de energía. Adicionalmente, se cambió el sistema de alta presión a baja presión con caudales de 52.000 c.f.m. (piés cúbicos por minuto).
También se instalaron paletas de admisión variable en dos ventiladores de suministro de frío. Un sensor de presión estática se localizó un 60 % aguas abajo en el conducto de frío para modular las paletas desde toda su capacidad frigorífica al 45 %. Al 45 % un ventilador es desenergizado. También se instaló un controlador de velocidad variables en el ventilador de suministro de calor de 75 Hp. Un 60 % aguas abajo en el conducto de calentamiento modulan el variador de frecuencia variable para satisfacer las condiciones.
Los controles de velocidad de frecuencia variables también se usan en algunos de los motores de ventiladores más pequeños.
Ahorros
El coste total del proyecto de reacondicionamiento fue aproximadamente $317.000. Esto incluye la unidad VA, los controles de velocidad de frecuencia variable, nuevos motores de ventiladores, paletas de admisión, y varios controles. El ahorro en energía eléctrica conseguido fue de $137.361 dólares por año con un coste de la energía de 5 cents por kWH. Sobre esta base, el payback es tan solo de 28 meses de operación.
Bibliografía: Titus retrofit energy solutions
Palabras clave: VAV control
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