Balanceo de un sistema de agua helada

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Asegurar que un equipo HVAC brinde el máximo confort a los ocupantes de un inmueble, que al mismo tiempo ahorre energía y que sea ciento por ciento eficiente, es posible mediante un análisis completo de dicho sistema.

El recommissioning significa llevar a cabo un ajuste del sistema al punto original del proyecto, con el fin de corregir desperfectos.

Óscar Flores

El balanceo hidráulico, específicamente a un sistema de agua helada, es un proceso indispensable para el sector HVAC, el cual garantiza un trabajo adecuado.

Para dicho proceso se debe llevar a cabo la medición del gasto de agua (GPM), de la temperatura de inyección y retorno, la eficiencia de la bomba, la presión, etcétera. En muchas ocasiones, el rendimiento y ahorro de energía deriva del ajuste adecuado en el sistema hidráulico, aún más cuando éste ya se encuentra en operación y presenta algunas deficiencias en la temperatura del agua helada o cuando las bombas no abastecen la cantidad de gasto necesario a los equipos finales.

En estos casos, las unidades manejadoras de aire (UMA) arrojarán los primeros síntomas de aviso preventivo, es aquí donde se requiere hacer algo de manera inmediata, ya que aparecen los reportes por parte de los usuarios finales debido a que el equipo ya no enfría, se siente calor, emite algún sonido, entre otras situaciones que los clientes denuncian. Lo anterior refleja la necesidad inmediata de un experto, quien deberá analizar el problema, determinar la causa, ajustar y corregir los desperfectos; en otras palabras, el sistema requiere un ajuste al punto original del proyecto, lo cual se conoce como recommissioning.

Para lograr el ajuste correcto del sistema hidráulico es necesario conocer de manera detallada la instalación, contar con los planos correspondientes, así como hacer la verificación con un protocolo de pruebas y con el equipo de medición necesario, el cual debe ser confiable, pues de ello dependerá el grado de exactitud y confiabilidad de los trabajos. Es indispensable enlistar lo mínimo necesario a fin de realizar esta actividad.

A0CG0003960Es necesario recabar información sobre el número de chillers que se requieren y si éstos son enfriados por aire o por agua de condensados

¿Qué se requiere?

Puertos de medición de temperatura y presión de agua helada en puntos estratégicos de la red de la tubería, principalmente antes y después de las bombas; así como a la entrada y salida de cada unidad terminal

  • Manómetros de precisión confiables, los cuales deberán estar necesariamente calibrados
  • Sensores de temperatura electrónicos o medidores de mercurio
  • Medidor ultrasónico de gasto
  • Curvas de rendimiento de las bombas
  • Amperímetro
  • Voltímetro

Una vez que el proyecto de agua helada se haya analizado a detalle, habrá que recabar la siguiente información:

  • Identificar si el sistema es constante o variable
  • Cuál es la capacidad de toneladas de refrigeración del sistema
  • Número de chillers que se requieren y si éstos son enfriados por aire o por agua de condensados, por lo tanto, la demanda estimada de carga o factor de utilización
  • Temperaturas de diseño: de inyección y de retorno
  • Número de bombas, su capacidad y factor de utilización
  • Gasto total del sistema y el de cada unidad final
  • Potencia, rendimiento y presiones de operación
  • Número de unidades terminales, normalmente UMA, en el caso de áreas críticas, como quirófanos, sites de comunicación o áreas de proceso, etcétera, de los cuales se debe contar con el gasto mínimo requerido para cada uno en caso de contingencia

El siguiente paso es verificar que se han cumplido todas las enmiendas anteriormente mencionadas, para lo que se requiere de la confiabilidad de la medición; tal procedimiento es el más importante, pues otorga la confiabilidad actual de la instalación, que si se encuentra fuera de los parámetros, será necesario ajustar el sistema con cada accesorio, como las válvulas de balanceo, las cuales serán las encargadas de dar el gasto necesario a cada unidad terminal a lo largo de la red de la tubería.

Normalmente, con las primeras unidades no se tienen problemas, el gasto se cumple e incluso se sobrepasa, pero las últimas terminales son las que presentan inconvenientes, porque al final de la tubería disminuye el gasto, se presenta la caída de presión y no es posible dar las temperaturas adecuadas de inyección del agua helada, y muy probablemente, el delta de temperatura ∆T será demasiado corto.

El balanceo de un sistema hidráulico HVAC es un proceso sencillo para el que se requiere contar con los conocimientos técnicos y de ingeniería necesarios para realizarlo.

Por otra parte, el uso de instrumentación profesional y certificada (en su caso) juega un papel muy importante por la confiabilidad de los datos recabados en campo. Mientras el personal esté más capacitado, la información será más clara y confiable para los clientes.

Dichos datos deberán ser muy completos, de eso depende que se pueda llevar a cabo un análisis profundo del sistema en operaciones.
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Óscar Flores es ingeniero Mecánico con especialidad en Ingeniería Industrial, con un diplomado en Cálculo y Diseño de Sistemas de HVAC. Cuenta con 12 años de experiencia en administración y ejecución de obra HVAC. Actualmente es jefe de Servicios y asesor de Commissioning en Luzesa.