Los acondicionadores de aire consumen mucha energía, por lo que si quiere ser ecológico, hágalo fuera de las horas pico. La energía verde es un gran tema en estos días, y la lista de formas de generar y administrar la energía de manera más eficiente sigue creciendo. Una forma innovadora de utilizar la energía de forma inteligente es mediante el uso de sistemas de refrigeración fuera de las horas pico. La refrigeración fuera de las horas punta es bastante ingeniosa porque utiliza energía durante la noche cuando la demanda es baja. El aire acondicionado consume mucha energía, y cuando parte de la electricidad necesaria para enfriar todo ese aire se distribuye durante las horas de la tarde y la noche, quita parte de la carga de la red de energía en los momentos de mayor demanda del día.
Esto redistribuye la demanda de electricidad, ayudando a evitar caídas de tensión y apagones y también aprovecha las tarifas eléctricas más bajas durante las horas de menor demanda. También hay otros beneficios para los sistemas de enfriamiento fuera de las horas pico. Los acondicionadores de aire convencionales usan más energía a medida que se calientan, y cuanta más energía consumen, menos eficientemente la usan. Los sistemas de refrigeración fuera de las horas punta no solo cambian la demanda de energía a una hora diferente del día, sino que crean un entorno de refrigeración más estable que puede ofrecer la misma capacidad de refrigeración con menos consumo de energía.
Las empresas de servicios públicos tienen que satisfacer la demanda de energía durante los períodos pico de cualquier manera que puedan. Ponen en línea plantas menos eficientes y más sucias si las necesitan y compran energía de otras plantas de energía en la red a precios superiores, transfiriendo esos cargos a sus clientes. También amplían sus instalaciones cuando no pueden satisfacer la demanda actual o proyectada. Hacer que la red de energía sea más eficiente al distribuir la demanda de electricidad y reducir el consumo de energía al hacer funcionar el aire acondicionado a un rendimiento óptimo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y evita la necesidad de más plantas de energía para manejar la carga. Esta es una buena noticia para el medio ambiente y ayuda a mantener bajo control el costo de la energía [fuente:Katz].
En la página siguiente, veremos cómo los sistemas de enfriamiento fuera de las horas pico pueden funcionar durante la noche y aún así enfriar el aire durante la parte más calurosa del día.
Contenido- Conceptos básicos de refrigeración fuera de las horas pico
- Sistemas de refrigeración fuera de las horas pico para uso residencial y comercial ligero
- El futuro de la refrigeración fuera de las horas punta
Conceptos básicos de refrigeración fuera de las horas punta
Los sistemas de enfriamiento fuera de las horas pico usan electricidad para congelar agua en tanques aislados especiales que contienen serpentines llenos de refrigerante. Estos serpentines hacen circular etilenglicol o propilenglicol y una mezcla de agua súper enfriada a muy por debajo del punto de congelación. Una vez que el agua se congela, por la noche, cuando la demanda de energía es baja, está lista para usarse para enfriar el aire al día siguiente. Esto se llama cargar , y un sistema de enfriamiento cargado fuera de las horas pico requiere muy poca energía para mantener el frío en modo de espera hasta que esté listo para usarse para enfriar el aire en un edificio de oficinas o en una casa.
A medida que el edificio comienza a calentarse durante el día, el aire acondicionado se activa y el refrigerante enfriado del sistema de enfriamiento fuera de las horas pico mantiene fresco el aire del edificio. El glicol circula periódicamente a través de los tanques llenos de hielo para volver a enfriarse después de haber estado expuesto al aire caliente y, finalmente, este intercambio de calor por frío derrite el hielo. Por la noche, el sistema se vuelve a cargar, congelando el hielo derretido con un enfriador y preparando el sistema para el próximo día caluroso.
Este es un ejemplo de un arreglo simple de enfriamiento fuera de las horas punta. Los sistemas más complejos pueden usar otras formas de refrigerante para enfriar o usar diferentes estrategias de diseño para almacenar hielo. Algunos sistemas solo utilizan el almacenamiento fuera de las horas pico para una parte de su demanda general, y satisfacen algunos de sus requisitos de refrigeración con enfriadores que funcionan durante las horas pico de energía. Aunque estos sistemas parciales tienen costos operativos más altos, la inversión de capital es menor porque los enfriadores pueden tener un tamaño más pequeño, lo que hace que el equipo en sí sea menos costoso.
La refrigeración fuera de las horas punta, o el almacenamiento de energía térmica (TES), se ha utilizado normalmente en grandes edificios, como complejos de oficinas, hospitales o escuelas. Los sistemas TES más antiguos necesitaban tanques grandes y eran difíciles y costosos de adaptar para aplicaciones residenciales o de construcción existentes. Hoy en día, se están desarrollando sistemas más pequeños y rentables para uso residencial, y las grandes instalaciones pueden colocar tanques en casi cualquier lugar, desde enterrados hasta dentro del propio edificio.
Una parte del león de los ahorros en los sistemas de enfriamiento fuera de las horas punta proviene de aprovechar los costos de energía más bajos disponibles en las horas de menor actividad del día. Si las estructuras de tarifas de energía cambian y los ahorros fuera de las horas punta se vuelven menos atractivos, las ventajas monetarias de la refrigeración fuera de las horas punta casi podrían desaparecer. En este caso, el valor de la refrigeración fuera de las horas pico radica en poder aprovechar la forma en que las compañías eléctricas venden energía hoy en día, no en el diseño o el valor monetario del equipo en sí.
En la siguiente sección, exploraremos algunos de los componentes de los sistemas de enfriamiento fuera de las horas pico y cómo se relacionan con las aplicaciones residenciales.
Sistemas de refrigeración fuera de las horas pico para uso residencial y comercial ligero
Todo el tiempo se están desarrollando nuevos diseños para los sistemas de refrigeración fuera de las horas pico. Mientras que las unidades a gran escala usan tanques de polietileno grandes y aislados, un enfriador y un sistema de distribución dedicado para enfriar y hacer circular el aire interior, ahora también hay estilos y configuraciones más pequeños que harán posible el enfriamiento fuera de las horas punta para aplicaciones a pequeña escala como la fabricación ligera. , uso comercial y residencial.
El tamaño del sistema requerido para enfriar un edificio específico dependerá del área a enfriar. El volumen del aire acondicionado se mide en toneladas y se necesita una tonelada (0,9 toneladas métricas) para enfriar 12 000 BTU (3,5 kilovatios) en una hora. Si está confundido, eso se traduce en aproximadamente 500 pies cuadrados (46,45 metros cuadrados) de espacio [fuente:ACU Air].
El sistema Ice Bear 50 de Ice Energy está diseñado para aplicaciones comerciales pequeñas o residenciales grandes. Es una unidad compatible con techo o sistema dividido que funcionará con los conductos existentes de un sistema de aire acondicionado para enfriar hasta 30 toneladas por hora con una carga máxima de 5 toneladas (4536 kilogramos). Según Ice Energy, la integración del Ice Bear, que utiliza un sistema HVAC convencional durante las horas de menor actividad, con su sistema existente puede reducir la demanda máxima de energía hasta en un 95 por ciento desde su primer día de uso. El Ice Bear puede costar entre $ 4,000 y $ 18,000 según el acondicionador de aire involucrado y los detalles de la instalación [fuente:Ice Energy]
IceCycle también fabrica una unidad diseñada para modernizaciones llamada IceCycle Retro y, al igual que el Ice Bear, funciona en instalaciones de techo y sistemas divididos utilizando la configuración existente para la conversión de aire acondicionado convencional a refrigeración fuera de las horas pico.
El líder de la industria CALMAC, que ha puesto los sistemas fuera de las horas pico a disposición de compañías como IBM, American Airlines, McDonald's, Kohl's, DuPont, Marriott Hotels y JC Penney, también está entrando en algunas grandes instalaciones residenciales con su ICE-BANK modelo 1045 C tanque, que está clasificado para 45 toneladas por hora de refrigeración [fuente:Miller].
En la siguiente sección, echaremos un vistazo a lo que depara el futuro para la refrigeración fuera de las horas punta.
¿Quién inventó el aire acondicionado?En 1902, para resolver un problema con las páginas manchadas en una imprenta, Willis Carrier inventó un sistema de aire acondicionado que eliminaría la humedad y reduciría el calor. El aire acondicionado nació. El Weathermaker, el primer acondicionador de aire doméstico, se presentó unos años más tarde, en 1928.
El futuro de la refrigeración fuera de las horas punta
Mientras las compañías eléctricas ofrezcan incentivos para usar la energía fuera de las horas pico, el futuro de la refrigeración fuera de las horas pico parece brillante. No solo eso, también hay desincentivos para las empresas que usan energía durante las horas pico en forma de tarifas de tiempo de uso y cargos por demanda impuestos por las compañías eléctricas en lugares como el sur de California y otros lugares con escasez de energía. Por otro lado, algunas de estas mismas empresas de servicios públicos están ofreciendo incentivos muy atractivos para convertir equipos que utilizan energía fuera de las horas pico, lo que incluye pagar la factura del costo del equipo y ofrecer descuentos de energía [fuente:Du Bois].
En el frente residencial, varias compañías eléctricas ya ofrecen precios según el tiempo de uso para los clientes residenciales, y es probable que esta tendencia continúe a medida que crezca la demanda de energía. A partir del 1 de enero de 2010, el refrigerante R22 que probablemente utilice en su sistema de aire acondicionado actual se eliminará gradualmente a favor del R410A, una alternativa más ecológica. Si el evaporador o el condensador de su aire acondicionado necesita servicio, tendrá que hacer una conversión posiblemente costosa, que podría ser un buen momento para comenzar a considerar algunas alternativas fuera de las horas pico para sus necesidades de aire acondicionado [fuente:ACU Air].
En la página siguiente, encontrará más artículos que explicarán las prácticas de energía verde y mucha más información interesante.
El proyecto del cielo nocturnoCon una subvención del Departamento de Energía de EE. UU., Richard Bourn desarrolló un sistema montado en el techo que utiliza agua, enfriada por aspersión con el aire de la noche, para enfriar el edificio durante las horas más calurosas del día. Probado en techos planos y de poca pendiente, se utilizaron un par de tipos de instalación diferentes. Un análisis de cinco de estos sistemas mostró una reducción en la demanda máxima de enfriamiento de entre 50 y 90 por ciento. También se proyectó que un sistema tipo NightSky podría duplicar la vida útil de un techo. El proyecto NightSky es solo un ejemplo de cómo la conservación de la energía creativa está cambiando la forma en que definimos nuestra necesidad de energía [fuente:Night Sky].
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