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Balanceo y eficiencia energética

Los sistemas de acondicionamiento de aire son proclives a contar con un diseño que no considera el balanceo de los sistemas hidrónicos, por lo que el gasto energético de los edificios incrementa su factura. Es ahí donde el balanceo juega un papel clave

Darío Ibargüengoitia / Sergio Ramírez

En esta industria, la integración de las soluciones en climatización es fundamental. No basta con tener el equipo más eficiente, sino incluir el diseño más pertinente para alcanzar altos estándares de eficiencia energética. Es ahí donde el balanceo hidrónico juega un papel fundamental.

Todo nace desde la ingeniería y el diseño del aire acondicionado. Éste tiene dos objetivos principales: el primero es un mayor confort y el segundo es lograrlo con la menor cantidad de energía posible.

Cuando se logra un balanceo adecuado en los sistemas hidrónicos, se garantiza que el consumo de energía sea más eficiente. Un sistema no balanceado, por el contrario, tendrá como consecuencia gastos innecesarios, un confort deficiente y cuentas de electricidad más elevadas. Este procedimiento ayuda entonces a mantener los consumos energéticos establecidos en el diseño.

En la actualidad, la variedad de los mercados de los edificios tiene consumos más exagerados, pero nadie los mide. Uno de los métodos del balanceo es medir para estar seguros que las condiciones de presión, flujo y diferencial de temperatura se den en todo el circuito.

Esta evaluación, además, puede realizarse en edificios ya existentes. Lo que se hace inicialmente es medir qué comportamiento tiene el edificio en cuanto a la diferencial de presión, de temperatura y los consumos de energía para poder diagnosticar dónde están los excesos y las causas de la falta de confort. El balanceo se lleva a cabo como diagnóstico o bien como una auditoría energética, y lo que va a permitir es identificar las mejoras o adecuaciones necesarias para llegar a consumos energéticos más eficientes, a fin de reducir la cuenta de la CFE.

Con un correcto balanceo, la factura eléctrica disminuirá considerablemente

De acuerdo con los estándares internacionales, el procedimiento se llama Pruebas, Ajuste y Balanceo (TAB, por sus siglas en inglés). Primero, se deben tener datos específicos, claros y reales; después ajustar los circuitos y al final balancear, es decir, garantizar que las condiciones de presión, temperatura y flujo se den en todo el circuito. Es posible aplicar balanceos con válvulas manuales, automáticos, de presión diferencial, mecánicos, que son de retorno inverso y se encuentran en muchos edificios en México. Lo principal es detectar las necesidades de cada proyecto y cada uno debe tener su sistema de balanceo idóneo.

En México hay más de 280 inmuebles certificados, y uno de sus prerrequisitos es que se realice el proceso de comisionamiento. Este proceso, en la etapa final de puesta en marcha de los equipos, requiere las TAB de los sistemas hidrónicos y de aire. Otra certificación, llamada WELL Certified, también exige el balanceo en los sistemas; y una tercera, EDGE, del Banco Mundial a través de la Corporación Financiera Internacional, que nada más es en la etapa del diseño y no exige balanceo porque no valida la operación de las edificaciones.

Con respecto al ahorro en un edificio existente contribuye de 20 a 40 por ciento en consumo de energía. En edificaciones nuevas, sin embargo, más que generar ahorro, el balanceo logra que el inmueble consuma la energía de forma más eficiente y bajo los parámetros en que fue diseñado. El no balanceo, en cambio, redunda en un exceso de consumo de energía, que va del 10 hasta 20 por ciento, dependiendo del edificio.

Definitivamente, el espíritu y aplicación del balanceo en un edificio deberá realizarse con antelación, es decir, antes de la ocupación del inmueble. Con esta medida se garantiza que los flujos, la temperatura, el confort y el gasto energético serán los prometidos al dueño. Realizarlo más tarde significa que hubo problemas, los cuales deberán resolverse de inmediato. El balanceo es un instrumento que debe aplicarse una vez terminada la construcción y antes de la ocupación.

Los equipos pueden ser los más eficientes, pero si no se garantiza el correcto balanceo su eficiencia desciende hasta un 15 %

En consecuencia, los beneficios para los propietarios son mayúsculos. Para un desarrollador significa mantener las cuentas de la CFE en el nivel que fueron programadas en su estudio. Cuando hacen sus corridas financieras, están suponiendo un consumo de energía en su edificio por la cantidad de equipo instalado en el mismo. Por lo tanto, si no se hace el balanceo, lo más seguro es que se comience a pagar un sobrecosto; si se realiza, en cambio, se garantiza que el dueño ahorre dinero y lo invierta justo en lo que lo había programado.

En México, cuando algo falla en un edificio, normalmente los contratistas y diseñadores dicen que el equipo está fallando. No hay cosa más falsa, ya que los fabricantes de equipos certifican –a través de diferentes instrumentos, como ARI, AMCA u otras certificaciones– que sus equipos van a rendir lo que está en papel. Pero si no se le da la energía requerida con los flujos y temperatura precisos, el equipo no puede hacer magia.

El balanceo es benéfico para los fabricantes, para que no se ponga en duda la calidad de sus productos, ya que éstos, en la mayoría de los casos, no intervienen durante el proceso del balanceo más que para dar especificaciones de sus equipos, pero les sirve para garantizar que la eficiencia es la adecuada.

Un mercado que no comprende cuál es la importancia del balanceo se enfoca mucho en los equipos. A veces, el ingeniero que está diseñando invierte mucho tiempo en seleccionar el chiller más eficiente del mercado o en evaluar cuál consumirá la menor cantidad de kW, pero omite la parte de operación. Se puede contar con el chiller más eficiente del mercado, pero si no se garantiza el correcto balanceo, esa eficiencia –está comprobado– puede caer hasta 15 por ciento. Lo anterior significa que no basta con seleccionar y hacer una inversión costosa para tener un equipo eficiente, si antes no se controla la parte operativa.

En México no existen normas sobre el tema. La legislación nacional no acepta a ASHRAE o NEBB como normas internacionales, sino que las acotan como extranjeras. La más utilizada en el país es la National Environmental Balancing Bureau (NEBB). ASHRAE tiene estándares específicos de balanceo, y hay distintas asociaciones en Estados Unidos, como la NBC y la AABC, que han emitido estándares al respecto.

En conclusión, es necesario crear consciencia de la importancia del balanceo, y de cómo éste impacta a cada uno de los integrantes de un proceso de diseño y construcción, desde el dueño, que quiere tener un edificio eficiente y ahorrar energía, hasta arquitectos e ingenieros. Es indispensable que los involucrados en la operación de un edificio creen lazos dinámicos con los fabricantes de válvulas y acepten la asesoría y la forma para diseñar un buen balanceo, y que los contratistas respeten el diseño.

[author ]Darío Ibargüengoitia
Ingeniero Mecánico egresado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Cuenta con una maestría en Biodiseño y Tecnologías Ambientales, en la Universidad Panamericana. Actualmente es presidente del Consejo de IBALCA, profesional Acreditado LEED AP+BDC. Experiencia de más de 25 años como diseñador HVAC, modelador energético y Asesor sustentable. Expresidente Fundador de SUMe (Sustentabilidad para México, A. C.) y miembro del ASHRAE.[/author]

[author ]Sergio Ramírez
Ingeniero especialista en sistemas HVAC, con más de cinco años de experiencia en el ramo y tres con Victaulic. Líder en soluciones de uniones de tubería en el Noreste del país, su especialidad es el balanceo hidrónico. Sus principales funciones son: soporte y asesoría sobre las soluciones de Victaulic, soporte en modelado REVIT, análisis comparativos de costos y tiempos, logística y coordinación de material, entrenamientos en campo para instaladores, revisión e inspección de instalaciones.[/author]

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