Actualización de los sistemas de refrigeración de espacios en edificios multifamiliares

La refrigeración de espacios representa el 11 % del consumo de energía en los edificios de la ciudad de Nueva York de más de 50 000 ft2. La mayoría de estos sistemas funcionan con electricidad, pero algunos de los edificios más grandes también usan enfriadores de absorción que funcionan con gas natural o vapor urbano. Solo la calefacción de espacios, las cargas de enchufes y la iluminación consumen más energía que la refrigeración de espacios en la ciudad de Nueva York.

Existe una gran oportunidad para mejorar la eficiencia de la refrigeración en el sector residencial multifamiliar, donde casi la mitad de todos los edificios utilizan sistemas de aire acondicionado ineficientes:

  • Aires acondicionados tipo ventana
  • Aires acondicionados de pared
  • Acondicionadores de aire compactos terminales (PTAC)

Estos tres tipos de sistemas de refrigeración de espacios tienen la misma desventaja: requieren aberturas en la envolvente del edificio, lo que aumenta la ganancia de calor durante el verano y la pérdida de calor durante el invierno. Como resultado, estas unidades de aire acondicionado no solo son ineficientes en sí mismas, sino que también aumentan la carga en los sistemas de calefacción de espacios.

El NYC Urban Green Council estima que las pérdidas anuales debido a fugas de aire alrededor de estas unidades de aire acondicionado oscilan entre $130 millones y $180 millones. Además, las emisiones de CO2 asociadas a este derroche de energía oscilan entre las 375.000 y las 525.000 toneladas anuales.

Los sistemas de refrigeración de espacios en edificios de oficinas son generalmente más eficientes, ya que las tecnologías más comunes utilizadas son las unidades de expansión directa (DX) y los enfriadores eléctricos, los cuales son mucho más eficientes que las unidades de tipo ventana, a través de la pared y PTAC.

Mejora de los sistemas de refrigeración de espacios en viviendas individuales

La implementación de sistemas centralizados de enfriamiento de espacios en edificios multifamiliares existentes puede resultar un desafío, ya que la actualización puede ser muy disruptiva para los inquilinos y la asignación de los gastos de enfriamiento de espacios también se vuelve más compleja. El costo de operar un sistema de aire acondicionado central no se puede dividir en partes iguales porque el uso varía según el inquilino, y la electricidad de enfriamiento de espacios no se puede medir individualmente si el sistema distribuye agua fría o aire frío.

Sin embargo, también existen sistemas de refrigeración de espacios individuales que ofrecen una eficiencia mucho mejor que las unidades de tipo ventana, a través de la pared y PTAC. Dos de las opciones más prometedoras son los aires acondicionados mini-split y las bombas de calor.

Un acondicionador de aire mini-split recibe su nombre de cómo está configurado el sistema. Una unidad evaporadora interna enfría el aire interior y lo hace circular con un ventilador incorporado, mientras que una unidad condensadora externa rechaza el calor. Los dos componentes solo están conectados con líneas de refrigerante aisladas, que eliminan la gran apertura requerida en las configuraciones de sistemas anteriores.

También hay disponibles bombas de calor mini-split, que ofrecen un funcionamiento reversible para proporcionar refrigeración de espacios en verano y calefacción de espacios en invierno. Una bomba de calor consolida dos equipos como una sola unidad, lo que la convierte en una mejora atractiva para las viviendas que utilizan sistemas de calefacción de espacios ineficientes, como los calentadores de resistencia eléctrica.

La eficiencia de enfriamiento de los acondicionadores de aire tipo split y las bombas de calor normalmente se indica mediante el índice de eficiencia energética estacional (SEER), una relación entre la producción de enfriamiento en unidades térmicas británicas y la entrada de electricidad en vatios-hora. El SEER se puede comparar con el valor MPG de un automóvil (millas por galón), donde un valor más alto se traduce en un costo operativo más bajo. También hay una métrica de eficiencia llamada Ratio de Eficiencia Energética (EER), que tiene las mismas unidades. La diferencia es que el SEER considera toda la temporada de enfriamiento, mientras que el EER es para condiciones de prueba definidas por el Instituto de Aire Acondicionado, Calefacción y Refrigeración (AHRI). En el caso de las bombas de calor, también existe un factor de rendimiento estacional de calefacción (HSPF), que es la relación entre la producción de calefacción en unidades térmicas británicas y la entrada de electricidad en vatios-hora.

Los sistemas mini-split tienen una notable ventaja de eficiencia en comparación con las opciones convencionales de calefacción y refrigeración eléctricas. Suponga que un acondicionador de aire tipo ventana y un calentador de resistencia se reemplazan con una bomba de calor, que tiene un SEER de 18 y un HSPF de 9. En este caso, se pueden esperar ahorros en refrigeración del espacio del 50 % o más, mientras que los ahorros en calefacción superan el 60 %. .

Reembolsos por mejoras de aire acondicionado

Además de brindar una eficiencia de enfriamiento superior, los sistemas mini-split son elegibles para reembolsos en efectivo del programa de incentivos de Con Edison. Las bonificaciones para aires acondicionados mini-split se calculan de la siguiente manera:

TIPO DE EDIFICIO

Eficiencia mínima

Reembolso

Casa residencial)

VIDENTE 18
EER 12

Zona única: $100
Multizona: $65/zona

Casa residencial)

VIDENTE 20
EER 13

Zona única: $200
Multizona: $130/zona

Multifamiliar o Comercial Pequeño

VIDENTE 18
EER 12

$100/tonelada

Multifamiliar o Comercial Pequeño

VIDENTE 20
EER 13

$ 200 / tonelada

En el caso de bombas de calor mini-split se aplican los siguientes incentivos:

TIPO DE EDIFICIO

Eficiencia mínima

Reembolso

Residencial (Hogar)

VIDENTE 18
EER 12
HSPF 9

Zona única: $150
Multizona: $100/zona

Residencial (Hogar)

VIDENTE 20
EER 13
HSPF 9

Zona única: $300
Multizona: $200/zona

Multifamiliar o Comercial

VIDENTE 18
EER 12
HSPF 9

$100/tonelada

Multifamiliar o Comercial

VIDENTE 20
EER 13
HSPF 9

$ 200 / tonelada

Los reembolsos mejoran el rendimiento financiero de las actualizaciones de aire acondicionado. Dado que se reduce el costo inicial de la actualización, aumenta el rendimiento de cada dólar gastado.

Recomendaciones antes de actualizar los sistemas de refrigeración de espacios

Cuando una unidad de aire acondicionado que cruza una pared o ventana se reemplaza con una unidad mini-split que no lo hace, la carga de enfriamiento se reduce porque se cierra una gran brecha en la envolvente del edificio. La actualización también es una buena oportunidad para verificar si no hay otras fugas, especialmente alrededor de ventanas y puertas. Esto aumenta los ahorros de energía de una actualización de refrigeración de espacios, ya que la nueva unidad no solo es más eficiente, pero también está sujeto a una carga reducida.

En las viviendas que utilizan iluminación incandescente, también es posible reducir la carga de refrigeración mediante la actualización a lámparas LED. Considere que una bombilla incandescente de 60 vatios normalmente se puede reemplazar con una bombilla LED de 10 vatios. Si se reemplazan 10 de ellos, hay 500 vatios menos de calor para manejar, lo que equivale a un poco más de 1700 BTU por hora.

Las unidades de ventana, de pared y PTAC solo tienen una ventaja en términos de rendimiento: proporcionan un suministro constante de aire fresco al exterior. Las unidades mini-split no pueden proporcionar ventilación debido a la configuración de su sistema, por lo que es importante verificar que el sistema de ventilación existente sea suficiente después de retirar la unidad de aire acondicionado anterior. Los sistemas de ventilación normalmente están diseñados para ser autosuficientes, pero de todos modos se recomienda obtener una opinión profesional; la mala ventilación conduce a varios problemas de salud.

Conclusión

Los sistemas de refrigeración de espacios tipo ventana, a través de la pared y PTAC se encuentran entre los menos eficientes, pero siguen siendo los más utilizados en edificios multifamiliares en la ciudad de Nueva York. Los sistemas mini-split pueden reducir los gastos de refrigeración en un 50 % o más, mientras que los incentivos de Con Edison los hacen más asequibles. Sin embargo, al igual que con cualquier actualización de los sistemas de construcción, se recomienda la evaluación de un profesional de la ingeniería para lograr los mejores resultados. Incluso un sistema de refrigeración de espacios de alta eficiencia tendrá un rendimiento deficiente si no coincide con la aplicación prevista. También es importante asegurarse de que el nuevo equipo sea elegible para reembolsos.