Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Las instalaciones de HVAC se caracterizan por la amplia gama de configuraciones de sistemas disponibles, y las decisiones de diseño tienen un impacto significativo en el costo final del proyecto. Este estudio de caso proporciona una comparación de costos detallada para las tres opciones siguientes:

  1. Sistema VRF (LG) con bomba de calor de balcón y ventiloconvectores interiores de dos zonas.
  2. Sistema VRF (LG) con bomba de calor en la azotea y ventiloconvectores interiores para dos zonas.
  3. Unidad vertical empaquetada (Magic-Pak) en balcón, con aire acondicionado eléctrico y calefacción a gas.

Las tres configuraciones del sistema descritas anteriormente se analizaron para tres diseños de apartamentos, lo que da como resultado nueve escenarios. Los apartamentos considerados tienen las siguientes características:

  1. Un dormitorio, 1,271 ft2
  2. Dos habitaciones, 1,426 pies cuadrados
  3. Tres habitaciones, 1,838 pies cuadrados

El sistema VRF de la azotea es la opción más cara para los tres diseños de apartamentos, seguido del sistema VRF de balcón. El costo de instalación más bajo se logra con unidades verticales empaquetadas de la serie Magic-Pak M.


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Resumen de costos de las tres opciones de HVAC

La siguiente tabla proporciona los costos mecánicos, eléctricos y de plomería de cada escenario en el estudio de caso. Es importante tener en cuenta que la tabla utiliza cotizaciones reales de los contratistas de la ciudad de Nueva York.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Las unidades verticales empaquetadas conducen a instalaciones de HVAC más asequibles por varias razones:

  • Las opciones VRF utilizan bombas de calor y fan coils conectados con largas líneas de refrigerante, mientras que la unidad Magic-Pak consolida el equipo y elimina las conexiones de refrigerante.
  • La unidad Magic-Pak no requiere conexiones de drenaje de condensado, ya que utiliza un drenaje de piso en el balcón.
  • Los sistemas VRF requieren circuitos eléctricos separados para bombas de calor y fan coils, mientras que la unidad Magic-Pak solo usa un circuito. El sistema VRF de la azotea tiene el costo eléctrico más alto, debido a la longitud del circuito que alimenta las bombas de calor.
  • Dado que la unidad Magic-Pak utiliza calefacción a gas, tiene costos de tubería de gas más altos en comparación con las opciones VRF. Sin embargo, estos costos adicionales se compensan con los ahorros en todas las demás instalaciones MEP.
  • La tubería de gas solo sirve para una estufa cuando se utilizan las opciones VRF, de ahí su menor costo.

Las siguientes secciones proporcionan una comparación de costos individual para las instalaciones mecánicas, eléctricas y de plomería en cada uno de los escenarios considerados.

Instalación mecánica: descripción general y costo

Los siguientes dibujos muestran las ubicaciones de los equipos mecánicos para el sistema VRF con bombas de calor en los balcones de los apartamentos. Las bombas de calor exteriores están etiquetadas como ACCU (unidad de condensador refrigerada por aire), mientras que los fan coils interiores están etiquetados como AC.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 01. Ubicación de equipos mecánicos en departamentos de 1 y 2 dormitorios, con sistema VRF de balcón.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 02. Ubicación de equipos mecánicos en departamento de 3 habitaciones, con sistema VRF de balcón.

En los tres diseños de apartamentos, el sistema VRF utiliza una bomba de calor exterior y dos ventiloconvectores interiores. Las ubicaciones de los equipos interiores son las mismas en la opción VRF de techo, pero el sistema se vuelve más caro porque las líneas de refrigerante y los circuitos eléctricos son más largos.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 03. Detalles de instalación de la bomba de calor, sistema VRF en la azotea.

Las unidades Magic-Pak dan como resultado un diseño mecánico más simple, como se muestra en los siguientes dibujos. El sistema usa una sola unidad empaquetada en lugar de condensadores y fan-coils separados, y no es necesario instalar líneas de refrigerante:

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 04. Ubicación de equipos mecánicos en apartamentos de 1 y 2 habitaciones, con Magic-Pak.

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Figura 05. Ubicación de los equipos mecánicos en un apartamento de 3 habitaciones, con Magic-Pak.

Dado que la instalación Magic-Pak utiliza menos equipo y es más compacta, tiene el costo más bajo entre las tres opciones. Tenga en cuenta que una instalación compacta no solo logra ahorros en equipos y materiales, sino también en mano de obra calificada.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Instalación eléctrica: descripción general y costo

Si bien la instalación mecánica representa la mayor parte del alcance y costo del proyecto, también existen diferencias significativas entre las instalaciones eléctricas en cada opción. El sistema Magic-Pak también tiene los costos eléctricos más bajos, requiriendo solo un circuito, mientras que las opciones VRF requieren tres circuitos.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 06. Instalaciones eléctricas para apartamento de 1 y 2 dormitorios, sistema de balcón VRF.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 07. Instalaciones eléctricas para piso de 3 habitaciones, sistema de balcón VRF.

Los circuitos de la bomba de calor se alargan aún más con el sistema VRF rooftop, ya que deben llegar a la ubicación indicada en la Figura 03. Aunque los tamaños de los conductos y cables no cambian, la instalación eléctrica se encarece debido a la distancia extra recorrida.

Cuando se utilizan unidades Magic-Pak, no es necesario instalar circuitos separados para las unidades fan-coil. La instalación utiliza un circuito único entre el centro de carga del apartamento y la unidad HVAC empaquetada en el balcón. Los costos eléctricos para los nueve escenarios se comparan en la siguiente tabla.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Instalación de plomería y gas: descripción general y costo

La opción Magic-Pak elimina las conexiones de drenaje de condensado entre fan coils y fregaderos, lo que reduce los costos de plomería. Dado que las unidades empaquetadas se instalan en el balcón, utilizan un drenaje de piso simple.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

La tubería de gas es la única parte del proyecto que se vuelve más cara, ya que la unidad Magic-Pak especificada utiliza quemadores de gas para calentar espacios. Por otro lado, las bombas de calor VRF funcionan solo con electricidad en ambos modos de funcionamiento, y la estufa es el único equipo que consume gas natural.

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 08. Diagramas del tubo ascendente de gas para las opciones VRF (1 y 2) y Magic-Pak (3)

Como se indica en la siguiente tabla, la tubería de gas es el único elemento que se vuelve más costoso con las unidades verticales empaquetadas. Sin embargo, los ahorros en todos los demás componentes del sistema son mucho más altos que el costo adicional de la tubería de gas:

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Comparación de costos finales

Las unidades empaquetadas verticales son la opción de HVAC más económica para los tres diseños de apartamentos, como se indica en el siguiente cuadro:

Comparación de costos para bombas de calor VRF y unidades verticales empaquetadas

Figura 08. Comparación de costos para las dos configuraciones del sistema VRF y Magic-Pak.

En este caso de estudio, la mayoría de las instalaciones MEP tienen un costo menor cuando se utilizan unidades verticales empaquetadas. Esto sucede porque el equipo mecánico está consolidado, utilizando solo un circuito eléctrico y un desagüe en el piso por apartamento. La única parte del proyecto que se encarece es la tubería de gas; Las unidades Magic-Pak utilizan calefacción a gas, mientras que las bombas de calor VRF utilizan electricidad tanto para calefacción como para refrigeración.

Un diseño de HVAC profesional es el primer paso para obtener información de costos confiable para un proyecto. Una vez que se dispone de un diseño detallado, los contratistas pueden proporcionar cotizaciones precisas para el proyecto de HVAC. No se recomiendan las estimaciones de costos basadas en reglas generales: conducen a equipos de gran tamaño que son más costosos de lo necesario, y los componentes del sistema se pasan por alto fácilmente sin un procedimiento de diseño adecuado.