Economizadores DCV, ERV y Airside

Los manipuladores de aire y otros dispositivos de ventilación tienen un consumo de energía mucho menor que los equipos de calefacción y refrigeración. Sin embargo, las condiciones de funcionamiento de un sistema de ventilación tienen un impacto significativo en las cargas de aire acondicionado y calefacción de espacios. Como resultado, las medidas de eficiencia de la ventilación pueden mejorar el rendimiento general de una instalación de HVAC.

El aire en la mayoría de los edificios está de 2 a 5 veces más contaminado que el aire exterior, según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. La calidad del aire interior mejora cuando un sistema de ventilación aumenta el suministro de aire exterior, excepto en momentos en que el aire exterior está muy contaminado. Sin embargo, una tasa de ventilación más alta también significa que hay más aire para enfriar o calentar, según la época de la temporada. Las medidas de eficiencia energética para los sistemas de ventilación deben optimizar el consumo de energía, pero sin comprometer la calidad del aire.

Las siguientes son algunas medidas de ventilación comunes que mejoran la eficiencia de HVAC. Se pueden usar juntos en un proyecto, pero es importante comprender su interacción:

  • Ventilación controlada por demanda (DCV)
  • Ventilación de recuperación de energía (ERV)
  • Economizador de zona de embarque

Reduzca sus costos de calefacción, refrigeración y ventilación.


Ventilación controlada por demanda

DCV consiste en reducir la tasa de ventilación según la ocupación. Esto no solo reduce el consumo de energía de los ventiladores, sino también la energía necesaria para acondicionar el suministro de aire exterior. Por ejemplo, si el aire exterior se enfría a 10 ° F y el flujo de aire se reduce de 1,000 cfm a 500 cfm, la entrada de enfriamiento requerida se reduce alrededor del 50%.

El principal inconveniente del DCV es que los contaminantes del aire pueden alcanzar una mayor concentración cuando se reduce el flujo de aire exterior. Los estándares ASHRAE brindan una solución simple: establecer un límite inferior para el suministro de aire exterior y configurar el sistema DCV para que nunca caiga por debajo de ese valor.

Los sistemas DCV normalmente se controlan con sensores de dióxido de carbono, ya que la ocupación puede correlacionarse con la concentración de CO2 en el aire. Sin embargo, el sistema se puede mejorar con sensores para detectar directamente los contaminantes del aire. De esta manera, el flujo de aire puede responder a contaminantes del aire como partículas y compuestos orgánicos volátiles. Existe cierta correlación entre la ocupación y la contaminación del aire, pero algunas fuentes son independientes del número de personas. Por ejemplo, las paredes recién pintadas y los muebles nuevos emiten COV.

Ventilación de recuperación de energía

Economizadores DCV, ERV y Airside

La ventilación de recuperación de energía consiste en intercambiar calor y humedad entre el suministro de aire exterior y el aire de salida. Hay muchas formas en las que este concepto ahorra energía:

  • Durante el invierno, cuando el interior del edificio es más cálido, el aire de escape puede precalentar el suministro de aire exterior con un intercambiador de calor. Esto reduce la carga de calefacción de espacios.
  • El proceso opuesto se aplica durante el verano, ya que el aire interior puede preenfriar el aire exterior. Esto reduce la carga de aire acondicionado.
  • El sistema también puede intercambiar humedad para reducir las cargas de humidificación o deshumidificación. Esto se aplica cuando el aire exterior es muy seco o muy húmedo.

Cuando un sistema ERV solo intercambia calor, se describe como ventilación de recuperación de calor (HRV). Cuando también hay intercambio de humedad, un término más exacto es ventilación con recuperación de entalpía.

ERV y DCV pueden funcionar juntos sin interferir. El sistema DCV determina el suministro de aire exterior, mientras que el sistema ERV reduce la carga de calefacción o refrigeración causada por ese flujo de aire.

Economizador del lado de aire

Las fuentes de calor en los edificios pueden ser internas o externas. El calor interior normalmente lo liberan los ocupantes, los electrodomésticos y el equipo. Por otro lado, las principales fuentes de calor exterior son la luz solar directa y el aire caliente. En algunas condiciones, el aire exterior es lo suficientemente frío como para compensar las fuentes de calor del interior, y se pueden alcanzar temperaturas adecuadas solo con ventilación. Un economizador del lado del aire aumenta el suministro de aire exterior en estos casos.

Los economizadores no son adecuados para climas cálidos y húmedos, ya que las oportunidades de enfriamiento gratuito con aire exterior son muy raras. Sin embargo, pueden lograr ahorros significativos en aire acondicionado cuando el clima es adecuado.

A diferencia de los sistemas ERV, que operan independientemente de DCV, el economizador compite con DCV. Mientras que un sistema DCV intentará reducir el suministro de aire exterior en respuesta a la ocupación, el economizador intentará aumentarlo para ahorrar en aire acondicionado. Cuando el DCV y un economizador se implementan juntos, el sistema de control debe ser lo suficientemente inteligente como para detectar cuál de los dos ahorros es mayor.

  • Cuando los ahorros de aire acondicionado del economizador superan los ahorros potenciales de un flujo de aire reducido, el economizador debe anular el sistema DCV.
  • Por otro lado, el sistema DCV debe tener prioridad cuando la oportunidad de ahorro con flujo de aire reducido es mayor.

Un sistema ERV y un economizador no interfieren porque son mutuamente excluyentes. Cuando existe la oportunidad de utilizar el economizador, el aire exterior es más frío que el aire interior. En otras palabras, el aire interior no se puede utilizar para preenfriamiento y el sistema ERV está inactivo.

Conclusión

DCV, ERV y un economizador de aire pueden contribuir a la eficiencia de HVAC. Sin embargo, la efectividad de cada medida varía según las condiciones del edificio y el clima local. Para identificar las medidas de eficiencia energética más adecuadas, la mejor recomendación es ponerse en contacto con una empresa de ingeniería profesional de HVAC.

DCV y ERV normalmente pueden funcionar juntos sin problemas y pueden lograr una sinergia. Por otro lado, el DCV y un economizador del lado aire están en oposición, y un sistema de control debe dar prioridad al mayor beneficio. Finalmente, un economizador y un sistema ERV: cuando el aire exterior está lo suficientemente frío para el economizador, no es posible el preenfriamiento con aire interior.