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Frío & CalorAño 22 · Nº 113 · Marzo 2012Revista Frío y Calor Órgano Oficial de la Cámara Chilena de Refrigeracion y Climatización A.G. yDITAR Chile.

Gestión de la Eficiencia Energética en un Data Center 4 - 8

Edificio Inteligente 10 - 17

Eficiencia Energética en la Gestión de la Calidad del Aire Interior 18 - 21

Eficiencia en agua caliente 22 - 24

Pequeñas bolas de esponja realizan grandes ahorros de energía. 26 - 28

El Sarro: enemigo N° 1 de la eficiencia energética 30 - 32

Vistiéndonos de Verde 34 - 35

Planta Solar Térmica “Centro de Distribución LTS Lo Aguirre” Walmart Chile 36 - 37

Representante LegalHeinrich - Paul Stauffer

GerentaXandra Melo H.

Comité EditorialFrancisco AvendañoJulio GormazXandra MeloKlaus Grote

ColaboradoresTomás CanéPedro SarmientoFrancisco MirallesJoaquín Reyes

DirecciónAv. Bustamante 16 · Of. 2-CProvidencia, Santiago-ChileFonos: (56-2) 204 8805 · (56-2) 341 4906Fax: (56-2) 204 7517E-mail: refriyclima@entelchile.netWeb: www.frioycalor.cl

Diseño y ProducciónDATONLINE E.I.R.L.Fono/Fax: (56-2) 274 37 82 E-mail: datonline.rs@gmail.com

Las opiniones vertidas en los artículos son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representan necesariamente el pensamiento de la Revista Frío y Calor. La publicidad es responsabilidad de los avisadores.

directorios

Cámara Chilena de Refrigeracióny Climatización A.G.

Presidente : Heinrich - Paul Stauffer, de Instaplan S.AVicepresidente : Cipriano Riquelme H., de CR Ingeniería Ltda.Tesorero : Tomás Cané C., de Refrigeración y Repuestos S.A.C.Secretario : Alejandro Requesens P., de Business to Business Ltda.Director : Julio Gormáz V., de Gormáz y Zenteno Ltda.Director : Peter Yufer S., de rojo y Azul Ing. y Proyectos Ltda. Director : Jorge Sandrock H., de Rojas, Sandrock y Cía Ltda.Past President : Klaus Peter Schmid S, de Inra Refrigeración Industrial Ltda.

Presidente : Manuel Silva L.Vicepresidente : Julio Gormaz V.Secretario : Francisco Avendaño R.Tesorero : Jorge Sandrock H.Directores : Francisco Miralles S. Francisco Dinamarca Eduardo Mora E. Past President : Klaus Grote H.

Ditar - Chile

Editorial

Cámara Chilena deRefrigeración y Climatización A.G.

International Associate División Técnica de Aire Acondicionado

y Refrigeración de Chile

Expo Frío Calor Chile 2012

Estimados socios y lectores:

Se está acercando la fecha de la Asamblea General Extraordinaria de Socios de Cámara y Ordinaria de Socios de Cámara y Ditar Chile, por lo que considero importante agendar la fecha jueves 29 de Marzo 2012. Próximamente recibirán mayor información acerca de esta relevante reunión.

En esta asamblea también deberemos efectuar los cambios de Di-rectorios de Cámara y DITAR Chile. Además de informar sobre los trabajos que estamos realizando, trataremos temas tales como:

•CódigodeÉtica.•ReglamentodeCámara.•RequisitosyResponsabilidadesdelosasociadosdeCámara.•EstatutosdeCámara.

La organización de la EXPO FRÍO CALOR CHILE 2012 avanza dentro de lo esperado. Hemos logrado incorporar a la mayoría de las empresas del sector, asociadas y no aso-ciadas a estar presentes con un stand, entre ellas: CARRIER, ANWO, COSMOPLAS, etc. (me disculpan los socios que no los nombre a todos, sólo hago referencia a algunos por tema de espacio).

Con satisfacción puedo informarles que son muchas las empresas interesadas en partici-par y que continuamos con el trabajo de ventas de stands.

También contamos con el Patrocinio de organismos importantes y de gran prestigio.

Por otra parte el enfoque de ofrecer una exposición internacional también se está lo-grando con éxito. Para reforzar aún más, seguimos contactándonos con los agregados comerciales de unas 10 Embajadas de países de nuestro interés, como así mismo con las CámarasdeComercioquecadaunodeestospaísesmantieneenChile,conelfinquehagan conocer en su país nuestro importante proyecto, ofreciendo la oportunidad a las empresas del rubro HVAC a estar presentes.

El único tema un poco atrasado es la recepción de las Exposiciones Técnicas, pero se está trabajando fuertemente para tener pronto el programa completo. Hago nuevamente un llamado a los socios a presentar sus temas técnicos y para lo cual pueden solicitar las bases al correo info@expofriocalor.cl.

Un cordial saludo y espero nos encontremos en la próxima Asamblea de Socios de nues-tras organizaciones Cámara y DITAR Chile.

Presidente, Heinrich Stauffer

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Introducción

Los equipos necesarios para procesar la información en los data center son intensivos en el consumo de energía y por ello ladisminucióndel indicadorPUE(utilizacióneficientede la energía), es una de las principales preocupaciones de los Gerentes de Tecnologías de la Información. Para el efecto es necesario analizar y estudiar en detalle los costos operati-vos de los equipos orientados a la demanda y los equipos que respaldan la operación. Producto que sólo los equipos de cli-matización consumen el 38% del total de energía en un data center, se hace imprescindible comparar además las distin-tasalternativasdeequiposdeaireacondicionadoeficientesenergéticamente, que se ofrecen actualmente en el mercado para lograr una disminución en el consumo eléctrico total, yconellounadisminuciónenelpreciodelproductofinal.

Los sistemas orientados a la demanda son los servidores, equipos de comunicaciones y otros sistemas de tecnología de la información que apoyan las actividades, los cuales re-presentan un 52% del consumo total del data center. Los sis-temas orientados a la oferta existen para apoyar la demanda y son UPS, distribución de energía, sistemas de enfriamiento e iluminación, los cuales representan un 48% del mismo con-sumo total.

El costo de la energía en un data center representa aproxi-madamente un 35% de los costos totales. El consumo de los equipos de climatización en un data center representan entre un 38% a un 40% de los costos de energía, por lo tanto, este costo es un 14% de los costos totales de un data center. Cualquiermejoraporesteconceptoinfluyedirectamenteenel precio del servicio, el cual se compone del housing, costo de la energía y comunicación.

Gestión de la Eficiencia Energética en un Data Center

En un data center el impacto del consumo de energía y su alto costo han acentuado la importancia del consumo efi-ciente como estrategia para reducir costos, gestionar la capa-cidad y promover la responsabilidad ambiental al disminuir las emisiones de CO2.

En los últimos 10 años la demanda por servicios de outsour-cing de data center ha crecido en forma exponencial, debido a factores económicos, estratégicos y culturales. Los factores económicos que han aumentado la demanda por este servi-cio son la gran inversión, los elevados costos operativos y

Gestión de la Eficiencia Energética en un Data Center

Artículo proporcionado por Teknica Chile Ltda.Extracto de tesis de Andrea Werner-Wildner M. Product Manager de Climatización

awerner@teknica.cl - www.teknica.cl

de mantenimiento de un data center propio o inhouse. Los factores estratégicos son lograr una máxima disponibilidad en la operación de su negocio, la cual se puede ver afectada por una caída de los equipos que procesan la información producto de diversos factores como un corte de energía eléc-trica, aumento de temperatura en la sala por sobre el valor máximo que pueden operar los servidores, incendio, entre otras causas. Por último, los factores culturales que han per-mitido que las empresas confíen su información a un tercero para que aloje a los equipos de TI (Tecnología Información)queprocesan susdatos confidenciales y estratégicosde sunegocio.

Los principales consumos eléctricos en un data center son generados por los equipos de TI, UPS, distribución de energía y enfriamiento e iluminación, es por ello la importancia de realizarunaadecuadagestiónlaeficienciaenergética,conelobjetivo de disminuir los costos operacionales, y con ello los precios de los servicios de housing.

Unaformademedirlaeficienciaenergéticadelainfraestruc-tura es a través del PUE (Power Utilization Effectiveness), que representa la relación entre energía consumida por el data center con respecto a la energía consumida por los equipos de TI, por lo tanto, permite cuantificar las pérdidas en lossistemas orientados a apoyar la demanda, como por ejemplo, los sistemas de enfriamiento que representan aproximada-mente un 38% en el consumo total de un data center.

PUE = CARGA TOTAL INSTALACIONES

CARGA TI

La reducción del consumo de energía en un data center, prin-cipalmente en los sistemas de refrigeración, se torna relevan-te por el impacto que tiene en el PUE y con ello en el calen-tamiento global por la reducción en las emisiones de CO2.

En un data center se alojan servidores de clientes pertene-cientes a diversos rubros, los cuales tienen distintas necesi-dades de servicios de TI dependiendo del tipo de negocio y actividad que realicen, sin embargo, estas necesidades tienen un denominador común son cambiantes en el tiempo, es de-cir, hay períodos de mayor demanda y períodos de menor de-manda por servicios de TI, incluso en el transcurso de un día.

Las tecnologías utilizadas acorde a estas necesidades son el uso de servidores tipo Blade junto al Cloud Computing y la

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virtualización, las cuales permiten procesar la misma can-tidad de datos en un menor espacio físico y consumiendo menos energía por servidor, pero concentrándose en un rack un mayor consumo energético y, por ende, un aumento en la disipación térmica, pudiendo llegar a 30 KW/rack.

Si al servidor ingresa aire a alta temperatura, su rendimien-to, disponibilidad y vida útil se reducirán considerablemente, por lo tanto, los sistemas de climatización son uno de los sistemas de apoyos fundamentales del servicio.

Unagestióneficientedelaenergíadebeenfocarsetambiénen reducir el consumo de los sistemas de climatización, im-plementando tecnologíaseficientesquepermitan lautiliza-ción de aire exterior para la transferencia de calor en combi-nación de mejores prácticas y que además permitan ajustarse a la demanda cambiante.

a) Problemas actuales en data center existentes

Un data center es un lugar físico donde albergan equipos de misión crítica como servidores, equipos de comunicación y otros equipos electrónicos, mediante los cuales se puede ofrecer gran variedad de servicios a través de internet como por ejemplo, hospedaje web, comercio electrónico, redes sociales, cloud computing, etc. La virtualización es la clave para ofrecer muchos de estos servicios, mediante la utiliza-ciónmáseficientedelosservidoresyunaasignaciónflexiblede los recursos.

A principio de 1980 la principal preocupación en los data center fue mantener la continuidad del servicio ante una falla en la alimentación eléctrica principal. La climatización no representaba un problema y generalmente se utilizaban sis-temas enfriados por agua con grandes torres de enfriamiento.

Afinesdel1990ladensidaddeenergíaseconvirtióenunproblema. Los servidores cada vez son más pequeños y po-seen una mayor capacidad de procesamiento de datos, por ende en el mismo espacio (cantidad de U) ocupados por un servidor, la disipación térmica es mucho mayor.

En el pasado un rack podía llegar a disipar 1 KW de calor, en la actualidad pueden disipar 21 KW y se espera que en unos 5 años esta disipación térmica sobrepase los 40 KW/rack. De-

Figura Nº1: Curva de tendencia disipación térmica de equipos de TI. Fuente Ashrae

bido a esto, los sistemas de climatización tradicionales ya no son capaces de enfriar tales disipaciones térmicas.

Esto traecomoconsecuencias, ineficienciasen lossistemasdeclimatizaciónprecisa,disminucióndelaconfiabilidaddelsistema y de nivel de disponibilidad del servicio.

b) Tendencias en los diseños de los data center

Los nuevos data center se están diseñando para disipaciones térmicas mucho mayores a la utilizadas en los data center existentes. La disposición de los racks en la sala, sigue siendo en configuración de pasillos fríos y pasillos calientes, peroademásseestáutilizandoelconfinamientodelospasillofríosparaaumentarlaeficienciadelossistemasdeclimatización.

Figura Nº2: Confinamiento de pasillo frío

Elconfinamientodelospasillofríopermitequetodoelairefrío, inyectado por los equipos de climatización a través de la palmetas perforadas de piso, ingrese a los servidores y equi-pos de TI. De no ser así, se generan cortocircuitos de aire frío y caliente, por lo tanto, los equipos de climatización re-quieren de una mayor potencia térmica y por consecuencia consumen más energía. Los sistemas de climatización deben adaptarse a la demanda yaltaeficienciaacargasparciales.Losfabricanteshandesa-rrollado tecnologías que permiten que los equipos se adap-ten a la carga térmica del data center, con lo cual se logran importantes ahorros energéticos por este concepto. Esto se logra con el uso de ventiladores con variador de frecuencia o electrónicamente conmutados, válvulas de expansión elec-trónicas y compresores inverter o scroll digital.

Buenas prácticas en climatización precisa

a) Gestión de aire

Laeficienciadelossistemasdeclimatizaciónvaríaenformasignificativarespectoavariosfactores,comoporejemplosise enfría de manera óptima, si se entrega de manera apro-piada el aire frío a la entrada de los equipos de TI y si el aire regresa adecuadamente al equipo de climatización.

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Para ello se debe:

•Eliminarlasfugasdeaireatravésdelpisoelevado.

•Separarlospasillofríosycalientes.

•Usarblankingpanelsparaeliminar loscortocircuitosdeaire frío y caliente en los espacios de los racks donde no hay equipos de TI instalados.

•Evitarobstruccionesenelplenumdepisoelevadoqueim-pidan el paso de aire.

•Ubicaradecuadamentelaspalmetasdeinyeccióndepisoelevado para evitar cortocircuitos de aire.

•Evitarqueelcableadode los rack impidaodificulteenflujodelaire.

•Conducirelairecalienteatravésdeunplenumdecielo,para que el aire caliente retorne directamente al equipo de climatización.

b) Diseños de alta densidad

Los servidores están migrando a ser más densos, con lo cual se requiere un enfoque diferente para el diseño del data cen-ter. La infraestructura debe ser capaz de adaptarse dinámica-mente a los cambios a corto plazo sin comprometer la dispo-nibilidad.

Las unidades de climatización de alta densidad están diseña-da para ubicarse más cerca de fuente de calor, logrando sa-tisfacer necesidades desde 10 KW hasta 60 kW de disipación térmicaporrack.Aellopuedeadicionarseelconfinamientodepasillofríoparamejorarlaeficienciaalevitarmezclasdeaire frío y caliente.

c) Freecooling directo

Se denomina freecooling directo a la utilización de aire exte-rior para climatizar el data center, cuando este se encuentra a menos de 13ºC. Para ello, el equipo cuenta con una toma deaireexterioryunaetapadefiltradoparaevitarlacontami-nación ambiental.

Cuando el equipo entra en modo freecooling, los compreso-res se detienen automáticamente y sólo operan los ventilado-

Figura Nº14: Freecooling directo

res del equipo, los cuales consumen aproximadamente un 20% del consumo total, logrando un importante ahorro energético en las noches, invierno y estaciones intermedia del año.

Este tipo de climatización no se utiliza en Santiago por el nivel de polución ambiental, el cual se acentúa en invier-no y puede generar daños en los componentes electróni-cos de los equipos de TI, afectando el nivel de disponibi-lidad del data center.

d) Freecooling indirecto

La climatización es proporcionada sin el uso de los com-presores al utilizar una temperatura de entrada del agua al chiller de 18ºC y una temperatura de salida de agua 13ºC. El agua no pasa por el intercambiador de calor agua-refri-gerante y pasa por un intercambiador de calor adicional agua-aire. Esto se logra con temperaturas exteriores me-nores a 13ºC.

En este modo sólo operan los ventiladores del o los chi-llers y los ventiladores de las unidades manejadoras de aire, disminuyendo el consumo energético aproximada-mente un 35%. El freecooling puede utilizarse en las no-ches, invierno y estaciones intermedias del año.

e) Manejo centralizado del aire

Las unidades interconectadas entre sí mediante un sistema de control centralizado pueden operar como un sistema, con locual semejora laeficienciamedianteelaprove-chamiento de excedentes de capacidad, capacidad re-dundante y no compiten entre sí para mantener el control de la humedad.

Los sistemas de gestión supervisan las condiciones de todo el data center, coordinan las actividades evitando conflictos,aumentaneltrabajoenequipo,yademássonclavesparaasegurarladisponibilidad,mejorarlaeficien-cia,planificaciónygestionarloscambios.

Inversión versus nivel de disponibilidad

Una de las principales características en un sistema de climatización para un data center es el nivel de disponi-bilidad,elcualestáporsobrelaeficienciaenergéticaqueéste pudiera lograr. Por lo general, un sistema de clima-tizaciónesmáseficientecuandocuentaconuna lógicacontrol centralizado, integrado e inteligente, que permita tomar decisiones en forma automática dentro de los ran-gos de los parámetros de operación programados, me-diante la comunicación entre las unidades que componen el sistema.

Elniveldedisponibilidadvienedadoporlaconfiabilidadque pueda tener el sistema, por lo tanto, mientras menos elementostengaunsistemamásconfiablees.EnlaciudaddeSantiago,generalmentesedefineunniveldedisponi-bilidad TIER 3, dado que es el mayor nivel de disponi-

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bilidad que se puede conseguir por estar conectados al SIC como único proveedor de electricidad. Pero esto no quiere decir que todos los sistemas que se estudian son igualmenteconfiables.

En los grandes data center el sistema de climatización uti-lizado es en base a Chillers. En el caso con chiller enfria-dos por aire con freecooling, el sistema está compuesto además por las manejadoras de aire y bombas recircu-ladoras. En cambio el sistema con chiller enfriados por agua, requiere a parte de las manejadoras de aire y bom-bas recirculadoras, las torres de enfriamiento, intercam-biadores de calor y bombas recirculadoras adicionales para la torres de enfriamiento, por lo tanto, este sistema se hacemenosconfiableyesmuchomáscostoso.

Otro característica de los sistemas con chiller enfriados por agua, es que dependen del agua para su operación, lo cual agrega una variable adicional a la función dispo-nibilidad de un sitio crítico como un data center. La dis-ponibilidad del agua a mediano plazo o ante catástrofes tiene una cuota importante de incertidumbre. El costo del agua a mediano plazo se incrementara haciendo altamen-te costosa la operación de una torre de enfriamiento. Un sistema enfriado por aire está libre de esta problemática.

Por todo lo anterior la alternativamás confiable ymáseficientedesdeelpuntodevistaenergético,eselsistemacon chiller enfriados por aire con freecooling.

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Desde la Perspectiva Arquitectónica

Losedificiosycasas inteligentessonaquellasedificacionesen la que se hace intervenir desde la concepción del pro-yecto, la aplicación integral los conceptos que nos delinea actualmente la arquitectura y la tecnología para provocar los “AMBIENTES” más funcionales y satisfactorios para sus ocu-pantes.

Al integrar los conceptos arquitectónicos y tecnológicos en un proyecto ejecutivo y en la aplicación de todas las inge-nierías necesarias para el desarrollo de la obra se está dandocomoresultadounaedificacióninteligente.

ASPECTOS TÉCNICOS CONSTRUCTIVOS

La planeación, es el análisis y evaluación de todas las con-dicionantes de la ubicación del área o las áreas donde se desarrollaráelproyectoylaedificación.

• Análisis y evaluación de todas las condicionantes de la ubicación del área donde se desarrollará el proyecto y la construcción.

• Colindancia.• Topografía y características del área o terreno.• Tipo de suelo, capacidad de carga.• Infraestructura existente, agua, luz, teléfono, pavi-

mento, banquetas y otros.• Orientación y asoleamiento.

• Investigación y evaluación del contenido de la edificación.

• Investigación del contenido, espacios, necesidades, etc., de los ocupantes.

• Elaboración del programa arquitectónico.

• Análisis y evaluación de sistemas y procedimientos constructivos.

• Materiales y sistemas constructivos de vanguardia.• Sistemas contractivos prácticos, limpios, dinámicos.• Sistemas con materiales para aislamientos térmicos.• Sistemas con materiales que reduzcan tiempos y

costos.

• Anteproyecto

• Elaboración de propuestas de solución.

• Proyecto ejecutivo

• Diseño arquitectónico detallado.• Diseño estructural – cimientos, estructura principal,

entrepisos y techumbres, detalle de procesos cons-tructivos.

• Diseño de ingeniería para instalaciones hidrosani-tarias, equipo hidroneumático, sistema de riego en áreas verdes, aprovechamiento de aguas residuales reutilizables en riego.

• Diseño de ingeniería para instalaciones de gas (si el proyecto lo requiere), sistema estacionario o por tu-beríaconramificacionesinternas.

• Diseño de ingeniería para instalaciones eléctricas, alumbrado exterior e interior programados, fuerza a electrodomésticos y equipos, balance de circuitos, criterios para ahorro de energía eléctrica.

• Diseño de ingeniería para instalaciones del aire acondicionado, determinación de acuerdo a cálcu-los, zonificacióny/o individualizacióndeespaciospara cada equipo, ductería en su caso y aplicación de criterios para lograr alta eficiencia y ahorro deenergía eléctrica.

• Diseño de ingeniería para instalaciones de sistema de redes.

• Diseño de ingeniería para sistema contra incendio, depósito de agua, red de distribución para salidas para mangueras en interiores, salida de aspersores en plafones, sensores de humo y calor, alarmas, ru-tas de evacuación.

• Integración de ingeniería de redes para lograr el mo-delodeedificación“CONECTADA”,aplicacióndeloscriteriosdecableadoestructuradoparaedificioscomerciales o casa habitación residencial, sistemas inalámbricos y aplicaciones constructivas para crear sistemasdenavegacióngráficasysubsistemasremo-tos.

Edificio Inteligente

Artículo proporcionado por Klaus Groteextraido de http://www.gruposolides.com/dloads/SOLIDES-EdificioInteligente.pdf

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• Acciones programadas para efectos determinados

• Iluminación externa e interna (horario programado), configuracióndeluces,audioyvideo.

• Aire acondicionado (horario programado).• Equipo hidroneumático y sistema de riego (horario

programado).• Sistema de voz, datos, seguridad, circuito cerrado,

control de acceso, alarma, etc.• Sistema de control para el funcionamiento de elec-

trodomésticos.

ANTECEDENTE

A principio de los 80’s, algunas revistas empezaron publicar versionesdelos“Edificios Inteligentes”.Publicacionescon-cernientesconsistemasmecánicoshablabansobreedificiosqueteníansistemasdeautomatizaciónquesignificabanaho-rrodeenergíayeficientarelconsumodelamisma.Algunasotras revistas hablaron sobre el avance significativo de lossistemasdetelecomunicacioneslocualsignificabaeficientarlosesquemasdecomunicaciónenunedificioyhacerlomásinteligente.

Hoy en día las compañías constructoras que se mantienen evolucionando en su ramo y que siempre buscan la mejora continua han aconsejado, presionando a los desarrolladores yalospropietariosdeedificiosquesedecidanporconstruiredificiosinteligentes.Losedificiosinteligentessonmásatrac-tivosymásfácilesdearrendar,quelosedificioscomunes.Losedificiosexistentesavecescarecendefacilidadesyserviciosque hoy en día son necesarios para cualquier cliente y por eso muchos de ellos deciden por buscar alternativas que pue-dan satisfacer sus necesidades de negocio y sobre todo de comunicación.

Unadefinición,lacualfueelresultadodelsimposiuminter-nacionalenmayo28y29,1985enTorontoes:“unedificioInteligente combina innovaciones tecnológicas y no tecno-lógicas, con administración inteligente de los recursos del mismo, para “maximizar el retorno de inversión”. Con esta definiciónenmente,unopuedediscernirsignificadosdeunaexplicaciónsencilladelosedificiosinteligentes.Lasbasesdela explicación es la simple comparación de características del edificio “convencional” actuales con las característicasqueahorasonempleadasenedificiosinteligentesactualiza-dos.

Desde la Perspectiva Técnica y Tecnológica

Elconceptodelaaltatecnologíadelosedificiosinteligentesfue introducida en Estados Unidos a principio de los 80’s. Aunquenoexisteunadefiniciónformal,losedificiosinteli-gentes usan componentes electrónicos y de alta tecnología. De hecho, la Academia Nacional de Ciencias en Washing-ton, DC tiene un comité que se ocupa del manejo electrónico delosedificios.Enelreconocimientodelosaspectoselectró-nicosdeunedificiointeligentesepuededividirlaoperaciónen cuatro categorías:

1.Eficienciadelconsumodeenergía2. Sistema de aseguramiento de vidas3. Sistemas de telecomunicaciones.4. Automatización de áreas de trabajo.

Elúltimosueñoeneldiseñodeunedificiointeligenteesin-tegrar las 4 categorías en un simple sistema computarizado. Todo el hardware y software sería suministrado por un pro-veedor quien usará equipos compatibles y computadoras co-munes interconectadas. Es difícil hacer la integración como se quisiera, pero muchas empresas líderes desarrolladoras de tecnología han presentado la posibilidad de satisfacer las 4 categorías antes mencionadas. Todo como parte de un sim-ple proyecto.

El concepto de edificio inteligente está muy avanzado enEstados Unidos comparado con el resto del mundo por las siguientes razones:

• Las leyes de Estados Unidos permiten a un tercer provee-dor revender los servicios telefónicos.

• Losprincipalespromotoresdelconceptodeedificioin-teligente son la mayoría proveedores de Estados Unidos.

• Elniveldeconstruccióndenuevosedificiosessuficien-temente alto para permitir experimentar en grandes es-calas.

• Unedificiodescritocomo“Inteligente”esmás fácilderentar.

Eficiencia del Consumo de Energía

Inteligenciaconrespectoaenergíaenunedificiointeligen-te consiste en la reducción del uso de energía a un mínimo consumo. Sistemas computarizados son sumamente usados.Los sistemas son nombrados de muchas maneras: Bulding Automation System (BAS), Energy Managment System (EMS), Energy Managment and Control System (EMCS), Central Con-trol and Monitoring System (CCMS) y Facilities Managment System (FMS).

Algunas estrategias usadas para reducir el consumo de ener-gíaenedificiosinteligentesson:

• Encendido/apagado programado.

• Encendido/apagado optimizado.

• Ciclo de uso.

• De reajuste.

• Limitante de demanda eléctrica.

• Control adaptado.

• Optimización de chillers.

• Optimización de boilers.

• Fuentes óptimas de energía y alternas.

• Aislamientos térmicos.

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Sistemas de aseguramiento de vidas

Inteligencia con respecto aseguramiento de vidas en un edi-ficio inteligente consiste en el uso de alta tecnología paramaximizar el desempeño de la alarma de fuego y de sistemasde seguridad mientras al mismo tiempo se minimizan los cos-tos. Factores de aseguramiento de vidas se han involucrado enelconceptodeedificiosinteligentesyloscualesson:

• Reducir la dependencia de personal.• Sistemas de circuitos cerrados por TV.• Sistemas de control de acceso.• Sistemas de detección de humo.• Alarma de Intrusión.• Control de energía de elevadores, sistemas HVAC, puer-

tas.• Sistemas de unidad de respaldos.

Sistemas de telecomunicaciones

Inteligenciaconrespectoatelecomunicacionesenunedifi-cio inteligente consiste en ofrecer a los arrendatarios de mu-chasfacilidadesdetelecomunicaciónsofisticadaparareducirconsiderablemente el costo debido al factor de compartir los equipos para muchos usuarios. Algunos de los sistemas de te-lecomunicacióninvolucradosenunedificiointeligenteson:

• Sistema telefónico PBX.• Cablevisión.• Video texto.• Correo electrónico.• Transmisión de datos (Red).• Acceso a Internet.• Sistemas de integración con las otras categorías.

Automatización de las Áreas de Trabajo

Inteligencia con respecto a áreasde trabajo enun edificiointeligente consiste en el uso de sistemas de alta tecnología paralaautomatizacióndeoficinasparahacer laoperacióndeunacompañíamáseficiente.Estopuedehacerseconelfindefavoreceralarrendatarioenunareduccióndecostoscomo consecuencia de compartir los equipos y herramientas de trabajo tal como impresoras, copiadoras, escaners, faxes, etc. Alguno de los factores que se involucran en la automa-tizacióndelasáreasdetrabajoenlosedificios inteligentesson:

• Un sistema centralizado de procesamiento de datos (Data Center).

• Un lugar de procesamiento de palabras (Word proces-sing).

• Un sistema de diseño agregado por computadora.• Servicio de Información compartida.

Algunos Servicios TípicosServiciostípicosquepuedenofrecerseenunedificiointeli-

gente son:

• Centro de Mensajes.• Sala de Tele-conferencia y Video conferencia.• Diseño asistido por computadora.• Sala de servicio de cómputo (Laboratorio).

Centro de Mensajes: Es un respaldo del sistema telefónico tipo central que provee de servicio de transferencia de lla-mada y de buzón de mensajes a los arrendatarios. El sistema puede y debe llevar el control de cada llamada, el tiempo y su costo para posteriormente cobrar por el servicio prestado.

Sala de Tele-conferencia y Video-conferencia: Es el lugar que presta el servicio alternativo de telecomunicarse con otro grupo de trabajo o de personas para sostener una junta o re-unión de trabajo de una manera inteligente.

Diseño asistido por computadora: Con el diseño asistido por computadora, los arrendatarios tienen la oportunidad de te-ner este servicio de manera fácil y económica cuando se re-quiere el trabajo de elaboración de un diseño asistido.

Sala de servicio de cómputo: Es el lugar en el cual el dueño deledificiopuedeproveerelserviciodehardwareysoftwarepara sus arrendatarios de manera fácil y económica.

El edificio inteligente es claramente el edificio del futuro.Con la comercialización (marketing) apropiada, de tal grado quevasereledificiofácilmenterentado,ymantener,siendoasí más competitivos en el mercado en virtud de los serviciosofrecidos.ElpropietariodeunedificioInteligentevaaganarmás por el simple hecho de obtener un mayor ahorro que se ve reflejado en la optimizaciónde los recursos y serviciosqueeledificiopuedaofrecer.

Desde la Perspectiva General

¿Qué es un edificio inteligente?

Unedificiointeligenteesaquellaedificaciónequipadaconcableado estructurado para permitir a sus ocupantes contro-lar remotamente o programar una serie de dispositivos auto-matizados por medio de un solo comando, es decir que un solo botón pueda realizar varias tareas a la vez.

Paraalgunos,esteconceptodeedificiointeligentepuedeseraquel que tenga un sistema que ajuste de manera variable la luz, ajuste de temperatura y cambios de humedad, todo con-troladoautomáticamenteopordispositivosdecontrolsofis-ticados,quelosocupantesdeledificiopuedanpersonalizar(customizar)losserviciosdeledificio.

UnedificioInteligenteesunaedificaciónqueesdiseñadayconstruidaconinteligenciaytalento-UnedificioSeguro-.Unedificiointeligentedebeoperarseeficientementeyasis-tirseconsupropiomantenimiento-Unedificiodedistincióndebereflejarlacaracterísticapropiadelpropietario.

El Instituto de Edificios Inteligentes, tiene su propia defini-ción:Unedificiointeligenteesaquelqueescapazdecrearun ambiente quemaximice la eficiencia de los ocupantes

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mientras que permita una administración efectiva de recursos con el menor costo de tiempo.

Un reciente reporte de la Asociación Internacional de admi-nistradoresyoperadoresdeedificios (BOMA)yEl Institutode Tierras Urbanas (ULI) enlistaron las 13 características de edificiosinteligentesenunrecienteestudiodelaoficinadearrendatarios:

1.UnedificioInteligentedebecontarconlasfacilidadesdeunareddefibraóptica.

2. Integración de cableados para acceso de Internet. 3. Integración de cableados estructurados para redes de

alta velocidad. 4. Conectividad para servicios LAN y WAN. 5. Facilidades para enlaces satelitales. 6. Servicios ISDN. 7. Fuentes de energía redundantes 8. Canalización propia para los cableado de energía, voz

y datos.9.AltatecnologíaysistemaseficientesdeHVAC.10. Sistemas de Iluminación de encendido/apagado con

sensores.11. Elevadores inteligentes que agrupen pasajeros por la de-

signación de piso.12. Sensor automáticos instalados en sanitarios y lavama-

nos.13.Contarconundirectoriodeledificiocomputarizadoe

interactivo.

¿Qué se puede controlar en un edifico inteligente?

Existenmuchasdefinicionesdeloqueesunedificiointeli-gente, por lo tanto no limitaremos las aplicaciones y las fun-cionesdelmismo,queriendodecirqueenunedificiointe-ligente se puede controlar todo aquello que fue concebido para serlo.

Lossistemasbásicosdecontrolquedebecontarunedificiointeligente son los siguientes:

• Sistemadecontrolautónomoparaeficientarenergía.• Sistema de control de seguridad (CCTV, control de

acceso, control de incendio y alarmas).• Sistemas de telecomunicaciones y tecnología de redes de datos y voz.• Sistemas de integración.• Sistemas de automatización de áreas de trabajo.

Sistema de control autónomo para eficientar energía

Estossistemassonmuysofisticadosysirvenenesenciaparaaprovechar a lo máximo los recursos de energía y optimizarel uso, tal como la iluminación, los sistemas de refrigeración(HAVC), ventilación, control de humedad, de energía alter-na, sistemas de sensores que permita inteligentemente detec-tar cambios de condiciones en las áreas y puedan adaptar los sistemas a la condiciones presentadas en el área y en el ambiente.

Sistema de seguridad (CCTV, control de acceso, control de incendio y alarmas)

Los sistemas de seguridad inteligentes pueden ser contro-lados y monitoreados de manera independiente y también pueden automonitorearse y reconocer la alarma para tomar una medida de acción. Los sistemas nos pueden controlar losaccesosa lasáreasasícomomodificarsuscondicionesde control para resguardar la seguridad e integridad de sus ocupantes de tal manera que los sistemas de seguridad en un edificio inteligentepuedencambiar sumododeoperaciónhabitual en modo de sobre vivencia para proteger a los ocu-pantesdeledificio.

Sistema de telecomunicaciones y tecnología de redes de da-tos y voz

Todos los sistemas relacionados a las telecomunicaciones sonsistemassofisticadosqueproveenelserviciodecomuni-cación interna como comunicación a distancia sea esta co-municación de voz o comunicación de datos. La tecnología deredesparaedificiosinteligentesestácreadaconelfindecompartir los recursos de comunicación de enlace de servi-cio, etc. para todos y cada uno de los arrendatarios u ocu-pantesdeledificio.Losserviciosbásicosqueproveelatec-nología de redes y los sistemas de telecomunicaciones y que sirven para integrar los demás sistemas y controlarlos son:

• Sistema centralizado telefónico basado en VoIP (IP tele-phony).

• Sistemas de seguridad de Redes de datos contra ataques del exterior.

• Sistema de respaldo y resguardo de información.• Sistemas de video conferencias.

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• Internet de ancho de banda amplia• Mensajería electrónica• Sistema Satelital• Video y CATV

Sistema de integración

Al contar con una red o Internet, fácilmente se puede conec-tar cualquier dispositivo controlable y poder automatizar fun-cionestantodelaoficina,ydispositivoscomolaimpresoracámaras de seguridad, una computadora, servidores, contro-ladores de ventanas, puertas, etc.

¿Cómo se puede controlar un edificio inteligente?

Control remoto centralizado por computadora

Elcontrol remotocentralizadosignificaqueesunasaladecontrol de donde se administran todos los servicios y siste-masinteligentesdeledificioydesdedondesemonitoreanlossistemas y los medios de seguridad.

Control remoto individual

El control remoto individual es aquel que el ocupante o los ocupantes de un edificio inteligente utiliza para podermanipular un dispositivo individual e independiente de los sistemas sofisticados, como el caso de los sistemas de ilu-minación, y los sistemas de automatización de áreas entre otros. Los controles más comunes para manipular diversos dispositivos son:

1. Sistemas de control infrarrojo: La ventaja es la conforta-bilidad que da el hecho de no moverse del lugar desde donde se está disfrutando una película, una canción o al-gún otro dispositivo de la casa. La desventaja es que se requiere línea de vista.

2. Sistema de control X-10: La ventaja que da es la conforta-bilidad de poder controlar cualquier dispositivo en cual-quier lugar de la casa sin la necesidad de tener línea de vista.Ladesventajaesqueserequieredefiltrosyacopla-dores de fases.

3. Sistema de control por radio frecuencia: La ventaja que da es muy similar a la X-10 y además la señal puede pasar las paredes de una casa. La desventaja primordial es la inter-ferencia de señales inalámbricas y el radio de cobertura. También son sistemas más costosos.

4. Sistemas de control mediante una red de cableados: Son sistemasmuy flexibles, alta velocidad de comunicaciónentre los controladores y dispositivos a controlar, permi-te al habitante mantenerse confortable y poder controlar cualquier dispositivo, no existe limitante de distancias. Su desventajaesqueesunsistemamuycaroparaedificiosque no fueron diseñados desde el principio para tener la funcionalidad de sistemas inteligentes.

Control automático

El control automático agrega más conveniencia al hacer que las cosas sucedan automáticamente con el menor esfuerzo necesario. Los ejemplos incluyen el hecho de tener las luces prendidascuandohayoscuridadoporunhorariodefinido,detectar las áreas sin movimiento y adecuarse a las condicio-nes del lugar, alternar fuentes de energía cuando se requiere, reconoceralarmasespecíficasparacambiarpolíticasdeac-

Los sistemas de integración sirven para poder interconectar todoslossistemasinteligentesdeunedificiopudiendocon-trolarlos y monitorearlos, y todo a través de la red de datos e Internet. La integración consiste en utilizar un protocolo de comunicación que permita a todos los sistemas inteligentes comunicarse con el controlador o el sistema maestro de con-trol y poder hacer que interactúen entre sí y que puedan ser más autónomos y automáticos.

• TCP/IP es hoy en día el protocolo de comunicación más utilizado para poder integrar diversos sistemas.

• Los protocolos de las interfaces RS-232 y RS-485 son es-tándares de comunicación que actualmente aun se utili-zan, pero están siendo desplazados por TCP/IP de la tec-nología “Ethernet” (estándar IEEE 802.3).

• El estándar X10 es hoy en día muy común y que se utiliza para controlar diversos dispositivos y sistemas inteligente.

• BACnet, es un protocolo de comunicación estándar para integrar una variedad de sistemas inteligentes de diferen-tesfabricantesparaedificiosinteligentes.

Sistema de automatización de áreas de trabajo

Estossistemasnonecesariamentetienenquesersofisticadosyúnicamente tecnológicos. Son sistemas que permitan dar va-loragregadoyfacilidadesalosocupantesdeledificio.

Estos sistemas de automatización, pueden ser en áreas donde exista grupo de máquinas tales como computadoras con apli-cacionesespecíficas,impresoras,escaners,faxes,plotters,cá-maras, y otros sistemas de servicios que se puedan prestar con elfindeautomatizaryfacilitarprocesoquedebenrealizarlosocupantesdeledificiointeligente.

Diversos dispositivos multifuncionales

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cesoyrealizarnotificaciones.

¿Cuáles son los beneficios de un edificio inteligente?

Conveniencia

Losedificiosinteligentessonconvenientesparalosocupan-tes, arrendatarios y propietarios en el sentido del ahorro, de lacomodidad,delaflexibilidad,delafuncionalidad,ysobretodo en la rentabilidad que estos representan.

Seguridad

Elsaberqueunedificiointeligentecuentaconsistemasdese-guridad de alta tecnología que siempre resguardan y cuidan la integridad de sus ocupantes es reconfortante y satisfactorio paratodosaquellosqueocupanunespacioeneledificio.

Vanguardia e integración

Losproductosdealtatecnologíaparalosedificiosinteligen-tes son para usarse y ser integrados entre ellos y proveer la satisfacción total de las necesidades básicas y particulares de los ocupantes. Las tecnologías aplicadas en la industria, en lasoficinasdegobierno,enlasáreasdealtaseguridadyáreasrestringidas se pone al alcance de todos aquellos que quieran sentirse seguros, confortables y sobre todo, que su inversión levaa significarungranahorroen losgastosdemanteni-miento, supervisión y vigilancia.

Articulo

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En los locales con ocupación humana, sean viviendas o ter-ciarios(oficinas,comercios,centrospúblicos,etc.)elairein-terior se va contaminando y debe ser renovado por aire exte-riordeacuerdoaloscaudalesespecificadosporlasentidadesreguladoras de cada país. Ese aire exterior debe climatizarse para mantener el confort de las personas que ocupan el local, lo cual supone un importante consumo de energía.

Unavezcuantificadalaexigenciaenergéticaquesuponelaclimatización del aire de renovación se acomete su ahorro en base a tres acciones: reducir en lo posible el caudal de renovación, lo que se conoce como la DCV (Demanda Con-trolada de Ventilación) y que basada generalmente en sen-sores de calidad del aire, lo que hace es adecuar el caudal de renovación ajustándolo según sea la ocupación del local en cuestión. La segunda es el empleo de recuperadores de calor en los que el aire de extracción calienta (enfría) el aire de impulsión. Finalmente se ahorra energía con el empleo deequiposdeventilacióneinstalacioneseficientesydealtorendimiento.

El aire exterior de suministro, debe ser renovado por aire ex-terior. Ese aire exterior no suele tener unas constantes higro-térmicas adecuadas al cuerpo humano y por lo tanto hay que adecuarlo a los parámetros de confort.

El consumo de energía en climatización se da básicamente de la suma de dos partidas: energía empleada en climatizar el aire de renovación y energía empleada para compensar las pérdidasporloscerramientosdeledificio.Elpresenteartículose ocupará exclusivamente de la primera partida.

Lacimatizacióndelairederenovación,enlosedificiosmo-dernos con gran estanqueidad y bien aislados supone alre-dedor del 60% del gasto total en climatización. El resto, un 40%, son las pérdidas por el aislamiento de los cerramientos, por los cristales de las ventanas y por la permeabilidad de la propia construcción (grietas, rendijas, etc). Se puede ver esto de forma esquemática en la tabla I. Conviene tener clara a lo largo de esta comunicación esa descomposición del consu-mo en climatización en los dos sumandos indicados.

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA GESTIÓN DE LA CALIDAD

DEL AIRE INTERIOR

Autor: Márius Gamissans, Director Técnico de Soler & Palau Ventilation Groupwww.solerpalau.cl

Enlatabla1vemosqueenlosedificiosantiguos,elconsumopor pérdidas de los cerramientos era mayor que el consumo porrenovacióndeaire,sinembargoenlosedificiosnuevos,bien aislados y con ventanas y cerramientos muy herméti-cos, y teniendo en cuenta las reglamentaciones que obligan a unos determinados caudales de renovación del aire interior, se invierten los términos y el capítulo más importante en la climatización pasa a ser el de la renovación del aire interior.

Acabamos de ver el enorme consumo de energía que supone la renovación del aire interior, ahora vamos a exponer las posibilidades de ahorro en ese consumo que nos ofrece la tecnología disponible. Para ello atacaremos en tres frentes:

1. Caudal variable (DCV Demanda Controlada de Ventilación).

Lo primero que hay que hacer es ajustar el caudal de renova-ción a la carga contaminante del aire, evitando lo más posible los caudales excesivos, para ello lo más adecuado es emplear sensores que nos indiquen la calidad del aire interior, los más usados son los sensores de CO2 y de humedad. Aunque la hu-medad se emplea como parámetro representativo del grado de ocupación humana de un local, hay que tener en cuenta que éste es un factor muy cambiante según las condiciones climatológicas, por lo que, en general, es preferible emplear sensores de CO2. Estos sensores actúan sobre la velocidad de los motores de los ventiladores modulándola según sea el índice de CO2.

Con la Demanda Controlada de Ventilación pasaremos de la situaciónde la izquierda (caudalconstante,verfigura1)aladeladerechaquepresentaunperfildecaudalacordealaocupacióndellocal,enestecasosetratadeunasoficinasaptas para un máximo de 40 personas.

El ahorro que un caudal variable puede aportar respecto a un caudalfijo,dependedelascaracterísticasdeocupacióndellocal pero puede estar entre el 10% y el 40%. Si el local está permanentemente ocupado por su máximo aforo, el ahorro

Tabla I. Diferenciación del consumo de energía en climatización

Edificios

Moderno Consumo total en Climatización

Antiguo

Climatizar el aire de renovación 35% 60%Pérdidasporaislamientoypermeabilidaddeledificio 65% 40%

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Figura 1. Caudales de renovación, constante (izq.) y variable (der.)

será 0 pero si durante gran parte del tiempo está ocupado parcialmente, el ahorro regulando el caudal puede ser muy importante.

Un apunte sobre la ventilación natural: a primera vista pa-receelsistemamáseficientederenovacióndeaire,puesseproduce de forma natural sin accionamiento mecánico al-guno, pero eso es cierto sólo en contados casos. En efecto, la ventilación natural tiene una característica muy negativa: no controlamos el aire que estamos entrando, por lo que la renovación puede ser insuficiente o excesiva. En este últi-mo supuesto, los costos de climatizar ese aire excesivo son muchísimo mayores que el pequeño ahorro que tenemos al prescindir de los ventiladores, de ahí que la conclusión sea simple y de sentido común: la ventilación natural es el mejor método para renovar el aire de un local o vivienda cuando la temperatura del aire exterior es similar a la del aire interior (diferencia menor de 3ºC ) de manera que no es necesario climatizar ese aire exterior. La ventilación natural sólo inte-resa en ese supuesto. En caso de un salto térmico mayor no debe usarse nunca la ventilación natural por su sobrecosto energético. Otro inconveniente importante de la ventilación naturalesquenofiltramoselairequeingresamosporloquepuede producirse entrada de polvo, insectos, partículas en suspensión, etc.

2. Recuperación de calor.

Una vez ya ajustado el caudal a su valor adecuado, se trata de recuperar el calor (en invierno) y el frío (en verano) del aire de extracción y comunicárselo al aire de impulsión (el aire entrante), evitando la mezcla de ambos aires. Esto se consi-gue mediante el uso de recuperadores de calor.

Desde un punto de vista termodinámico, los recuperadores de calor pueden ser sensibles o entálpicos.

Recuperador sensible: es el que traspasa calor (frío) sensible del aire de extracción al aire de impulsión. No se produce ningún intercambio de humedad.

Recuperador entálpico: es el que además del calor (frío) sen-sibleescapazdetraspasarlahumedaddeunflujodeairealotro. Normalmente, en invierno traspasa humedad del aire de extracción al aire de impulsión y en verano viceversa.

Atendiendo a cómo es el intercambiador de calor que incor-poran, los recuperadores pueden ser de placas, en los que el intercambiador de calor es un elemento estático constituido porunasfinasplacas(dealuminioodeplástico)obienro-tativo. A su vez los de placas pueden ser de alto rendimien-to(counterflow=contraflujo)obienderendimientomedio

(crossflow=flujocruzado).

LatablaIImuestrasinópticamentelaclasificacióndelosre-cuperadores de calor.Como usuarios el dato técnico más importante del recupera-

doressueficienciaorendimientoqueexpresaelporcentajede calor (frío en verano) que es capaz de transmitir del aire saliente al entrante. Suele hablarse de tres rendimientos: el sensible,ellatenteyeltotal,obviamenteserefierenalaefi-ciencia recuperando calor sensible, calor latente o entalpía total del aire respectivamente.

Los rendimientos en calor sensible según el tipo de recupe-radorson:deplacascontraflujosobreun85-95%,deplacasflujocruzadosobreun50-60%y losrotativosentreun70-80%.

3. Instalación de renovación de aire eficiente.

Detalles a considerar:

- Dimensionamiento generoso de la instalación: Es importan-tetenerbajasvelocidadesdeaireenlosconductos,losfil-tros, codos, plenums, etc. de esta forma se reduce la poten-cia consumida por los ventiladores que trasiegan el aire y la forma de reducir la velocidad es aumentando la sección de los pasos de aire en los elementos mencionados. A título de información: para un caudal y conducto dados, aumentando un 10% el diámetro de ese conducto reducimos un 32% las pérdidas y aumentándolo un 25% se reducen en un 59%. Lógicamente hay que buscar un equilibrio entre inversión en la instalación y coste de operación, pero es indudable que conforme se incrementa el precio de la energía ese equili-brio se desplaza hacia un mayor dimensionamiento de los elementos de la instalación.

- Dimensionamiento limpieza de filtros: La importancia de su dimensionamiento ya ha quedado clara en el punto anterior. Veamos ahora la importancia de la limpieza: en el ejem-

Tabla II. Tipo de recuperadores

Sensible

Recuperadores Rotativos Entálpico

Deplacas Counterflow Sensible

Entálpico

Crossflow Sensible

Entálpico

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plo del recuperador teníamos un caudal de 1.800 m3/h. Ese caudalpasandoporunfiltrolimpioqueocasioneunapérdi-da de carga de 50 pascales implica un consumo de potencia imputablealpropiofiltrodeunos70watios, sinembargoconunfiltrosucioqueprovoqueunapérdidade250pas-cales el consumo pasa a ser de 350 watios que equivalen a 3.066 kw.h al año.

- Ventiladores eficientes: Es importante que los ventiladores, ya sean independientes o bien incorporados en un recupera-dor de calor o en una UTA (Unidad de Tratamiento de Aire), sean eficientes, equipandomotores de alto rendimiento yconunsistemaeficientederegulacióndelavelocidad(mo-tores brushless o motor convencional + variador de frecuen-cia).

- Funcionamiento del ventilador en un punto cercano al punto óptimo: Los ventiladores proporcionan su máxima eficienciaenunpuntoconcretodesucurva,porloqueparatener un buen rendimiento, la pérdida de carga de la instala-ción debe ser tal que haga trabajar al ventilador en un punto cercano a ése de máximo rendimiento. De forma aproxima-da, se puede decir que los ventiladores ofrecen su máxima eficienciacuandotrabajanaunos2/3desucaudalmáximo.

- Instalación con las mínimas irregularidades: Todas las irre-gularidades de la instalación, como son: codos, ensancha-mientos y estrangulamientos, plenums, cambios de forma en elconducto,etc.,sonelementosquedificultanelpasodelaire y que por lo tanto incrementan las pérdidas de presión lo que produce un aumento del consumo de los ventiladores encargados de mover el aire.

- Gestión centralizada del sistema de renovación de aire: Sistema de supervisión energética

Una gestión centralizada del sistema de renovación de aire, nos permite realizar la monitorización, la supervisión y el controldenuestrosistemadeformaeficiente.

Todo sistema de gestión centralizada consta de tres partes bien diferenciadas: los aparatos (en nuestro caso los ventila-dores), la comunicación y el software de gestión.

Todos los ventiladores que estén integrados dentro de un sis-tema de supervisión energética necesitan poder comunicarse correctamenteconelusuariofinal. Paraello,utilizaremosdistintas arquitecturas de comunicación. La primera sería una comunicación única entre nuestro producto y el PC. Existe también la comunicación mediante una red interna tipo Ethernet. Es decir, hay distintos productos que mediante pasarelas,envíansusdatosalaredEthernetdeledificioyasíllegan al PC.

Una vez los datos llegan al PC necesitamos de un software para poder tratarlos correctamente y luego enviar órdenes al sistema para que se ajuste a los criterios establecidos. Este software puede simplemente recibir información y actuar so-bre nuestros ventiladores o bien, se puede pensar en un siste-ma de gestión energética integral, es decir, tener un sistema de supervisión y control basado en un SCADA donde hay una captación de datos de los distintos sistemas de la instalación, con equipos de diferentes fabricantes y con diferentes proto-colos de comunicación. Además, podemos añadir también una consulta de los parámetros básicos a través de Internet.

SCADA=Control de supervisión y adquisición de datos.

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Eficiencia en aguacaliente

Escrito por el Sr. Fermín Borda, Gerente Comercial de Albin Trotter & ACV Chilewww.albintrotter.cl

Un importante proveedor de nuestra plaza da su visión so-bre una de las tecnologías de ACS.

Hoy en día, el agua caliente es un bien imprescindible en hogares, colegios, hoteles, comercios, industrias, hospitales y en general en cualquier lugar en que habiten personas. El agua potable disponible en el lugar en que vivimos o trabaja-mos y que calentamos para nuestra higiene personal, prepa-ración de alimentos, limpieza, sanitización, etc., se denomi-na “agua caliente sanitaria (ACS)”.

La generación de ACS es, después de la calefacción, el se-gundo consumidor de energía. Un tercio de la energía con-sumida se emplea para calentar agua.

La demanda de agua caliente ha evolucionado en las últimas décadas y ha pasado a ser una necesidad de primer orden, exigiéndose confort, lo que trae implícito una mayor deman-da de energía para satisfacer estos estándares de servicio.

Los sistemas convencionales han dejado de ser una opción energéticamente eficiente para grandes producciones deagua caliente sanitaria(ACS), básicamente por sus rendimien-tosenelintercambiodecalor,quepresentanunaeficienciadescendente debido a las incrustaciones calcáreas generadas a partir de la dureza de nuestras aguas.

LAS DUREZAS EN EL AGUA Y LA TRANSFERENCIA DE CALOR

Las durezas contenidas en el agua son de dos tipos :1) Per-manente, que viene dada por el magnesio (Mg) y 2)Temporal,

que está dada por el calcio (Ca). Esta última es la que debe-rá tener nuestra atención a la hora de preocuparnos de la transferenciadecalorylaeficiencia.Elcarbonatodecalcio(CaCO3), que es una sustancia muy abundante en la natura-leza, se encuentra disuelta en el agua fría, sin embargo al ca-lentar el agua por sobre los 55°C este compuesto se precipita formandoincrustacionesenlasuperficiedelintercambiadorde calor, lo que comúnmente se llama sarro. La formación de sarroenlassuperficiesafectadirectamentealintercambiodecalor, ya que genera una capa aislante que impide la transfe-rencia de éste hacia el agua, implicando un consumo mayor de combustible para alcanzar una misma temperatura, que es el gran problema que aqueja a los sistemas convencionales debidoasuintercambiodeeficienciadescendente.

EnlafiguraN°1seapreciaclaramentelainfluenciadelsarroen el rendimiento. Por ejemplo, si tenemos una capa de sarro de tan sólo 2 mm de espesor, necesitaremos aproximada-mente un 20% de energía adicional para calentar, y casi un 30% para una capa de 3 mm. Se hace evidente que a medida que el intercambiador está más incrustado, más energía se necesita para calentar el agua, lo que en otras palabras signi-ficaunmayorgastodecombustible.

LA TECNOLOGÍA TANK IN TANK Y SU EFICIENCIA EN AGUA CALIENTE

La tecnología Tank in Tank, puede ser entendida como uno delosmediosmáseficientesdetransferenciadecaloryestálargamentecomprobada,siendodeunasimplicidadyfiabili-dad indiscutible. Tank in Tank es un intercambiador acumu-

Figura N° 1

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lador, realizado por superposición de dos recipientes. El recipiente interior contieneelfluidoacalentaryel reci-pienteexteriorelfluidoacederelcalor(caloportador). La capacidad de trans-ferencia es inmejorable y es así como el concepto Tank in Tank puede ser en-tendido como uno de los sistemas más completos de intercambio de calor.

Figura N° 2 Acumulador Inox

Figura N° 3

Figura N° 4

ñoscadavezmásconfortablesya losgrandesedificiosdedepartamentos con requerimientos cada vez más exigentes de grandes volúmenes de ACS. Si las necesidades de agua caliente representan en un futuro inmediato el 55% del con-sumo del combustible, es del todo natural la búsqueda de rendimientos óptimos en la producción de agua caliente sa-nitaria.

LA MEJOR CALDERA DE AGUA CALIENTE

Las calderas Heat Master TC son las únicas que utilizan la condensación tanto en calefacción como en agua caliente.

¿POR QUÉ TANK IN TANK?

Hace varias décadas se introdujo la tecnología Tank in Tank en acero inoxidable y los rendimientos (caudales y tiempos de producción) fueron inmejorables desde sus inicios.

El aislamiento en las nuevas construcciones de viviendas ha reducido sensiblemente las necesidades de calefacción: esta evolución representa actualmente un 75% del consumo de combustible y tenderá en un futuro a tan sólo el 45%. En paralelo, las necesidades de agua caliente aumentan año tras año, respondiendo a las demandas del mercado de los ba-

Todo ello gracias a la combinación de su intercambiador de calor de ace-ro inoxidable y la tecnología Tank in Tank, largamente probada. Desde el punto de vista de las exigencias del Pro-tocolo de Kyoto, los Heat Master TC son las calderas más ecológicas del mundo actual.

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Pequeñas bolas de esponja realizan grandes ahorros de energía

Escrito por Carlos da Cunha Rodrigues / Ingeniero en Climatización y Eficiencia Energética Gerente División Eficiencia Energética MAX CONTROL S.P.A.

carlos.dacunha@maxcontrol.cl / www.maxcontrol.cl

Un pequeño sistema de limpieza de pelotas de espon-ja creado en Israel es capaz instalarse en numerosos sistemas de climatización y puede conducir a grandes ahorros de energía, mediante la eficacia de manten-ción.

La innovadora tecnología ya es utilizada en más de 3.500 instalaciones en el mundo, en donde países como Japón, Corea, Israel, USA y Portugal han decidi-doserpionerosenestaáreayhancomprobadolaefica-cia de esta tecnología, en la obtención de importantes ahorros energéticos (energía eléctrica y uso del agua) mediante la mantención de los sistemas de climatiza-ción, tanto en aplicaciones comerciales como también industriales.

En nuestro país, el sector comercial e industrial, año a año invierte grandes cantidades de dinero para dar respuesta a incógnitas, tales como: ¿cómo limpiar los depósitos de aire acondicionado? ¿cómo monitorear las tuberías de los Chillers? ¿cómo mantener al máximo laeficienciadelaireacondicionado?,necesidadesqueaún no han podido ser resueltas hasta ahora. Con la llegada de esta nueva tecnología a nuestro país se pre-tende que el sector comercial e industrial logren mayor eficienciayahorroenergético,traduciéndoseenimpor-tantes ahorros económicos.

El ATCS Ecodenser™ - Optimizador de Eficiencia Ener-gética para Chillers de Aire Acondicionado enfriados por agua.

Este sistema es capaz de operar en línea para limpiar automáticamente y en forma continua los depósitos y las incrustaciones acumulados en la tubería de los chi-llersyverificamedianteuncontroladorelectrónicoquelaeficienciadelsistemadeaireacondicionadoseman-tiene al nivel óptimo.

La acumulación de incrustaciones en la tubería de los condensadores de los Chillers repercute en altos costos en la operación y mantenimiento de estos sistemas:

•Laacumulacióndetansólo1mmdedepósitoincre-menta el consumo de electricidad un 30%.

•LalimpiezadelChillermedianteproductosquímicosesineficiente,costosaysudisposicióncausadañosalmedioambiente.

La solución completa y probada para los problemas de incrustaciones y bloqueo de tubería.

Este sistema de limpieza automática de tubería de Chi-llersproporcionaunasolucióncompletayeficientequeoptimiza al máximo el consumo eléctrico y evita daños al medio ambiente.

El proceso evita el uso de productos químicos y propor-ciona una limpieza continua que permite la operación 100%eficientedelosChillers,reduceinterrupcionesensu operación (por motivos de mantención) y reporta un ahorro de hasta 25% en los costos de electricidad. Tam-bién permite el control, estimación y reporte en tiempo real de los ahorros proporcionados por el sistema, con lo que se convierte en una herramienta indispensable para la validación de los servicios proporcionados por Empresas de Servicios de Energía (ESCOs). El sistema de limpieza de tubería de Chillers, está instalado en cientos de Chillers de las marcas más reconocidas.

¿Cómo opera?

Este procedimiento limpia los condensadores de siste-mas de aire acondicionado mediante la propulsión de bolas elásticas a través de la tubería del condensador del Chiller. El agua y las bolas son inyectadas a la boquilla de entrada del condensador mediante presión controla-da de aire. La fricción causada por las bolas elásticas, cuyo diámetro es ligeramente mayor que el diámetro de

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la tubería, remueven la acumulación de depósitos pre-viniendo que se adhieran a la pared de la tubería. Las bolas son capturadas íntegramente al salir de los tubos, se regresan al depósito colector y se lavan previamente al inicio del nuevo ciclo. El agua se purga sin afectar el medioambiente.

¿Cuáles son sus ventajas?

•Limpiezaabsolutaquealcanzatodoslostubos,cen-trales y periféricos.

•El proceso se repite automáticamente con una fre-cuencia preestablecida de algunos minutos, controla-da mediante computadora.

•Lasbolaselásticassondealtaresistenciaydeusoex-tendido y limpian la tubería repetidamente con abso-lutaconfiabilidad.

•Elsistemapatentadodecapturadebolasgarantizalacaptura íntegra de las bolas y prolonga su tiempo de uso.

•Laoperacióndelsistemanorequieredeningunainter-vención manual ni de realizar detenciones del Chiller (por motivos de mantención).

Diagrama de operación del Sistema La unidad se instala junto al condensador. Una instala-ción típica tal como la realizada en sistemas VCAA de centros comerciales u hoteles, tarda menos de 20 horas y requiere de sólo 8 horas de paro en la operación del sistema.

Las unidades de captura de bolas están disponibles en una gran variedad de formas, dimensiones y configu-raciones de flujo para acomodar cualquier diseño detubería y restricciones de espacio para instalación.

También existe un módulo opcional, que permite re-gistrar y calcular los ahorros generados por el Sistema, para la validación objetiva de resultados de proyectos ESCO (Energy Saving Companies - Empresas de Servi-cios Energéticos).

Si busca una solución efectiva para limpieza y mante-nimiento de Chillers, este Sistema es la solución que le dará extraordinarios resultados y reportará una rápida recuperación de inversión.

SRS - Sistema de Tratamiento de Agua para Torres de Enfriamiento y Circuitos Cerrados de Agua. Esotradelastecnologíadeeficienciaisraelíquehalle-gado a Chile para quedarse, pero ¿qué de qué se tra-ta esta tecnología? ¿qué soluciones ofrece el Sistema? ¿cómoopera?¿cuálessonlosbeneficios?,sonincógni-tas que serán respondidas a continuación:

Este es un Sistema de tratamiento de agua ecológico y libre de químicos, que permite mantener limpias las redes de agua removiendo los bicarbonatos de calcio, magnesio, sílice y otras sales minerales, así como los depósitos bacteriales.

Al igual que con el Sistema anterior miles de instala-cionesalrededordelmundodisfrutande la eficienciade esta tecnología para prevenir la acumulación de sa-les y lodo en torres de enfriamiento, tanto en circuitos abiertos como en cerrados, eliminando la necesidad de tratamiento químico del agua y de limpieza manual.

El problema

Las redes de agua y las torres de enfriamiento se ven afectadas de la acumulación de depósitos causada por sales, bicarbonatos, corrosión, polvo y actividad bac-terial tal como la temida legionella. Los sedimentos se adhieren a todas las secciones del sistema de agua, bloqueándoloyreduciendodrásticamentesueficienciaenergética. El tratamiento químico del agua produce tan sólo una solución parcial que requiere de costosa dispo-sición de los químicos empleados para evitar contami-nación del medio ambiente.

Soluciones

Existen las siguientes soluciones basadas en la tecnolo-gía de tratamiento de agua:

•Paratorresdeenfriamiento.

•Paracircuitoscerradosdeaguacirculante,utilizadosen sistemas centrales de aire acondicionado y siste-mas industriales que utilizan en sus procesos enfria-miento indirecto mediante aire.

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•Parapurificaciónyclorinacióndeagua(procesodepurificacióndelaguaenelcualelcloroesañadidoalagua para desinfectarla).

Diagrama de operación del Sistema

Esta tecnología utiliza un novedoso proceso electrolíti-co. Un cátodo de área grande crea un ambiente alcalino de alto PH que promueve la deposición de sales y bicar-bonato de calcio y magnesio en el interior del equipo y una estructura hidrociclón asegura que toda el agua es tratada.

El proceso electrolítico remueve las sales existentes en el circuito al disturbar el balance químico del agua, lo que causa que el proceso de restauración del balance consuma las sales existentes.

Asímismoelprocesocreacloroencantidadsuficienteparaeliminaralgasymataralasbacterias,purificandoasí el agua para uso humano.

¿Cuáles son sus ventajas?

•Operaciónautomáticayconfiable.•Previenelaacumulacióndesalesincrustantes.•Crea un balance químico en el agua que previene

procesos corrosivos, eliminando la necesidad de inhi-bidores de corrosión.

•Oxidayremueveelementoscorrosivos.•Remuevesólidossuspendidosautomáticamenteyen

forma continua.•Purificaelaguapreviniendocrecimientodeagentes

microbiológicos.•Mantenimientonulo.•Evitaelusodequímicosquerequierendecostosama-

nipulación y desecho.•Bajoscostosdeoperación.

Los avances tecnológicos anteriormente presentados poseen un alto grado de innovación y ofrecen una real solución al mercado chileno, permitiendo un impor-tante ahorro de energía eléctrica y de agua, tanto en usuarios industriales,comercialesoedificiosguberna-mentales. Apoyando así la iniciativa del Gobierno y en-tregando soluciones alternativas al problema energético que el mundo presenta, cuidando el medio ambiente y generando para Chile un real desarrollo en la EFICIEN-CIAENERGÉTICA.

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El Sarro: enemigo N° 1de la eficiencia energética

Escrito por Alfonso Penroz Eglinton de Eco Consumos Ltda.apenroz@ecoconsumos.cl - www.ecoconsumos.cl

1. Introducción

Elaguadescritacomo"dura"significaqueesaltaenmine-ralesdisueltos,específicamentecalcioymagnesio.Comoelagua se mueve a través de suelo y roca, disuelve estos mi-nerales y los mantiene en solución. El grado de dureza será mayor a medida que aumente el contenido del calcio y el magnesio. Las aguas del norte y centro de nuestro país son particularmente duras y el carbonato de calcio alcanza en algunas ciudades concentraciones de alrededor de 800 partes pormillón(ppm),loquesignificaque1millóndegramoso1.000 kg de esa agua contiene 800 g de CaCO3.

Formación del sarro, su explicación

Por lo general la dureza del agua es causada por la presencia de iones calcio (Ca2+) y iones magnesio (Mg2+) disueltos en el agua.

La forma de dureza más común y problemática es la causa-da por la presencia de bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2). El agua la adquiere cuando la lluvia pasa por piedra caliza (CaCO3). Cuando el agua de lluvia cae disuelve dióxido de carbono (CO2) del aire y forma ácido carbónico (H2CO3), porloqueseacidificaligeramente:

CO2 + H2O = H2CO3

El carbonato de sodio (CaCO3) no es muy soluble en agua, sin embargo, cuando el ácido diluido pasa por la piedra ca-liza reacciona formando bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2) que sí es soluble en agua:

CaCO3 + H2CO3 = Ca2+ + 2HCO3- (Bicarbonato de calcio)

Por lo tanto, el agua de lluvia toma iones calcio Ca2+ y iones bicarbonato HCO3- y se vuelve dura. Cuando el agua dura se calienta las dos reacciones anteriores se revierten y se forma carbonato de calcio, agua y dióxido de carbono:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 + H2O + CO2

El carbonato de calcio (CaCO3) es mucho menos soluble en agua que el bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2 ) por lo que se precipita formando un sólido conocido como sarro, incrusta-ciones o incrustaciones de calcio. Como este tipo de dureza es fácil de remover se le conoce como dureza temporal. El sarro aparece por lo general alrededor de sistemas de agua caliente y elemento de calentamiento. Sin embrago, si el agua

es extremadamente dura se puede formar sarro en tuberías de agua fría.

¿Cómo nos afecta?

El agua dura es conocida por ser una especie de crisis univer-sal, especialmente entre las personas que viven en las zonas de aguas duras. Ellas deben soportar que los depósitos de sa-les y minerales dejen residuos en bañeras, lavabos, fregaderos y grifos; además del mal sabor del agua.

Al formarse sarro en los sistemas de agua reduce el diáme-trointernodelastuberías,disminuyeelflujo,reducelaefi-ciencia térmica y proporciona un caldo de cultivo para las bacterias, debido a que el sarro evita que el agua alcance la temperaturasuficienteparacombatirla.

Enloreferenteacómoafectaenlaeficienciaenergética,elsarro aumenta el tiempo utilizado para calentar el agua. Sin sarro en un intercambiador de calor, un cilindro de agua ca-liente tarda 1 hora y media para calentar. Con tan sólo 5 mm de sarro la caldera tiene que funcionar por más de 4 horas perdiendo 2 horas y media de combustible. Investigaciones han demostrado que sólo 6 mm de sarro pueden reducir la eficienciaenergéticaen40%,y,enunazonadeaguamode-radamente dura, 6 mm de sarro se pueden formar en las tube-rías, o en los intercambiadores de calor en sólo 2 años. Esto, a su vez se traduce en mayores costos de funcionamiento.

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Ablandadores de agua tradicionales

Tradicionalmente, en el mercado de tratamiento de aguas la solución más recurrente para el agua dura es el uso de los ablandadores basados en sal. Estos suavizadores trabajan por intercambio de iones, por lo que el sodio sustituye el calcio y el magnesio en el agua. Dentro de las desventajas de estos equipos están sus costos elevados, las grandes cantidades de sal que requieren, el uso de agua adicional para la regene-ración y finalmente la descarga de sal almedio ambiente,causando problemas ambientales que han llevado a muchas comunidades en EE.UU a declarar ilegal el uso de este tipo de suavizadores.

2. Descalcificadores electrónicos: la solución al sarro ecoló-gica y sin mantención

2.1 ¿Qué es?

El descalcificador electrónico consta de una unidad de di-namización y una bobina que se envuelve alrededor de la tubería del suministro de agua entrante.

tratada, resultando en una limpieza más fácil sin el uso de productos químicos.

Es importante mencionar que no se produce ningún cambio en la composición química del agua. El cambio físico ocasio-nado en la forma, el tamaño y el peso de los núcleos de calcio y en los cristales de aragonita que se han formado, hace que pierdan sus propiedades adherentes.

2.3 Beneficios del uso del descalcificador electrónico:

El dispositivo no requiere mantención.

No utiliza productos químicos.

Vida útil aproximada 20 años.

Su instalación no es invasiva.

Se instala en todo tipo de cañerías Cu-Fe-HDPE-Pb.

No hay límites de diámetro de cañería ni caudales.

Norequierenfiltrosdeaguasarriba.

Bajo consumo energético.

Estabiliza el pH del agua.

Se puede cambiar fácilmente de ubicación.

Paulatinamenteaumentanlaeficienciaenergéticaenlatrans-

ferencia de T°.

Incrementan la vida útil de los equipos.

No generan riles.

2.4 ¿Dónde se puede aplicar?:

Residencial:edificioshabitacionales,casas.

Comercial: hoteles, restaurantes, clínicas, etc.

Industrial: minería, calderas, intercambiadores de calor, chi-

ller, torres de enfriamiento, condensadores evaporativos, etc.

Agrícola:riegotecnificado.

2.2 ¿Cómo funciona?

Eldescalcificadorelectrónicotrataelaguaduraconunatec-nología de inducción de campos eléctricos variables con fre-cuencia que cambia continuamente. Esto obliga a que los minerales disueltos, tales como calcio y magnesio se crista-licen y permanezcan en suspensión en el agua en lugar de adherirse a las paredes de las tuberías, grifos o elementos de calefacción de los calentadores de agua. Los minerales duros ahoraensuspensiónfluyenconelaguaysedescarganatra-vés del desagüe.

Esta acción evita cualquier acumulación de calcio. La capaci-dad del agua para disolver minerales también es aumentada yestaeslarazónporloquelascapasdecalcificacióndurasse suavizarán, poco a poco entrarán en la corriente de agua, y desaparecerán por el desagüe. Este efecto limpiará todas sus tuberías, calentador de agua, incluyendo duchas y grifos. Elaguaahoranosaturadadisuelvelacalcificaciónexistenteyla retira de la red de agua. Incluso los depósitos en el exterior del sistema de agua, como alrededor de los grifos y acceso-rios de baño, se ablandan con el contacto regular con el agua

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Vistiéndonos de Verde

Elaborado por Joaquín Reyes, CINTEC S.A.jreyes@cintec.cl - www.cintec.cl

Hace poco más de un año discutimos acerca de los avances eneficienciaenergética,yahoradamosunamiradaalestadoactual, que indica una consolidación de los avances, y donde todos los involucrados en proyectos e instalaciones no pue-den estar ajenos al tema, ya que todos los proyectos incorpo-ranenmayoromenormedidaconceptosdeeficienciaener-gética,aunquenosesometanaunprocesodecertificación. Esto mismo invita a no pocos a vestirse de verde, aunque en algunasoportunidades,sóloseaundisfraz,porqueendefini-tivaesunaherramientademarketing,loquepermitebenefi-ciar al proyecto para venderse mejor a los consumidores con conciencia ecológica o verde, o que esperan lograr un ahorro en sus costos operacionales.

En una revista del año recién pasado se publicó un artículo, deunhotelsustentableyeficienteenergéticamente.Sibienes un proyecto bien resuelto, nunca estuvo en los criterios o conceptosdeldiseñolaeficienciaenergética,luego,agregarunos pocos colectores solares porque sobró un espacio, no es suficienteparaplantearqueesunedificioenergéticamenteeficiente,esoesdisfrazarsedeverde,loquelosnorteameri-canos han denominado el “green washing”. Sí, también los norteamericanos, sufren de esta situación, donde hay gesto-res de proyectos que se visten de verde, pero que un análisis desusproyectosconducenaconfirmarquesóloestándisfra-zados de verde.

Para una mejor compresión, ilustro con un ejemplo cotidia-no, ya que esto ocurre también en la industria alimentaria, donde nos ofrecen productos “Low esto”, “Low eso” y “Low aquello”, pero cuando los nutricionistas los estudian surgen las dudas, con el resultado que a lo que debemos cuidar cada caloría que consumimos (para poder mantener el peso en dos dígitos), ellos nos prohíben todo envase que incluya la palabra Low.

¿El vestirse de verde o “green washing” podrá convertirse en un abuso del concepto que conduzca a tomar resguardos a los consumidores inmobiliarios, al igual que los consumido-res de productos alimenticios “Low algo”? Al menos, en el sector residencial, pronto tendremos un etiquetado energéti-co, con niveles desde el E al A, donde el nivel E, cumple la normativabasevigente,(queincorporacriteriosdeeficienciaenergética mínima) y el nivel A será un nivel máximo, que permitirá al usuario discriminar, sin que sea necesario hacer un diplomado.

Esrelevantequeunedificioqueenlospapeles(proyecto)eseficiente energéticamente, lo sea luego en el uso, después

de 5, 10, 15 o más años. Esto, porque un sinnúmero de es-trategiasdeeficienciaenergéticacorrenpeligroquenoseanutilizadas o sean mal utilizadas, conduciendo a resultados ad-versos. La realidad de los operadores/administradores de edi-ficiosesquenecesitanenfriary/ocalefaccionarelinmueble,y usarán todos sus medios para satisfacer los requerimientos, sin importar la eficiencia energética. Las anécdotas acercade situaciones anómalas son innumerables, lo que conduce directamente a dilapidar la energía. Por ejemplo, cuesta en-contrarunainstalaciónconflujodeaguavariableoperandocorrectamente. Luego, ¿vale la pena sobre-invertir en esta es-trategia? Creo que sí, y que el medio debe crecer y mejorar en relaciónalaeficienciaenergética.Porestoconsidero,quelasóptimasestrategiasdeeficienciaenergética,sonlasasociadasa la arquitectura pasiva, porque pasan a ser integrantes del edificio,ylorelevanteesquenorequieren“operación”yne-cesitan mínima o nula “mantención”; luego, no quedan su-jetas al recorte de presupuesto de mantenimiento como tam-pocosujetasalfactorhumanosincalificacióntécnica.Peroel “mercado” pide y compra cajas de vidrio, soslayando los atributos de la arquitectura pasiva y no pocos proyectos sur-gencomoeficientesenergéticamenteysustentables,peroporconcepción son demasiado expuestos y no incorporan medi-das de mitigación. Sólo una referencia, ¿cuántas lucarnas se tapan con malla “kiwi” para mitigar en algo la radiación solar directa? No digo que se deben eliminar las lucarnas, pero de-ben diseñarse de manera que los aportes por radiación solar no generen un problema térmico mayor.

Mejor volvamos a mirar en positivo ¿cómo transparentar si unedificioesonoeficienteoesundilapidadordeenergía?Aunquelosprocesosdecertificaciónsonnecesariosparaha-cer madurar y consolidar los conceptos, una medida dura, como objetivo de proyecto y operacional, es sin duda evaluar el índice de energía consumida anual, a saber, kwh/m2/año. ParaedificiosclaseA (mejoresedificiosdeoficinas,por suinfraestructura de servicios) y para edificios construidos enSantiago entre años 1990 al 2006, los consumos anuales de energía se encuentran en el rango de 150 a 250 kwh/m2/año. (Noconsiderasuperficiesdeestacionamientossubterráneos,aunque sí su consumo de energía de los mismos).

Luego, un objetivo duro actualmente, sería diseñar para lo-grar 120, 100 ó menos kwh/m2/año y con este objetivo, de-finir que debemos realizar para lograrlo. Así, el operador/administrador del edificio, también tendría un claro objeti-vo, que no sólo es proporcionar servicios y confort, sino que lograr mensualmente la meta de consumo de energía que le permita aterrizar y cumplir con el tope máximo de consumo

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de energía anual. Además este índice otorga un parámetro de comparaciónentreedificios,quepermiteavaluardiferentesatributos (otros sistemas de climatización, iluminación, con-trol, etc). También es un objetivo claro, que en la medida que se permita ahorrar con menores costos de operación, podre-mos ser verdes. Interesante ¿no? Si el operador/administrador no tiene objetivos claros, desde el punto de vista energético, sólo debe remitirse a cumplir procedimientos y protocolos, sin sentido para él. En cambio, si es relevante por ejemplo, para el operador/administrador, cumplir el objetivo de con-sumo/costo requerido, o incluso reducirlo, sin perder confort y restringir servicios.

Este índice, lo presentamos en un seminario que organizó la Cámara Chilena de Refrigeración y Climatización hace yamásde10años,dondeestudiamos10edificiosclaseA,con sus índices de energía. Aún es un índice poco utilizado, aunque es una herramienta potente y simple. Por otro lado, losprocesosdevalidaciónycertificaciónsonnecesarios,enespecial para que los profesionales se involucren en las di-ferentes variables y estrategias, que permitanmejor definircuálessonlasmásadecuadasacadaproyectoespecífico.Alrespecto, ennopocas ocasiones los asesores de eficienciaenergética proponen o exigen el cumplimiento de requeri-mientos o estrategias, que muchas veces pecan de optimistas osu impactoenbeneficiossonmagros,comparadoconelesfuerzo y costo de su implementación. En estos casos, si no participa en el proyecto un profesional que ponga el cable a tierra, se corre el riesgo de implementar soluciones intras-cendentes, que luego fenecen de causa natural, pero claro, elproyectofueeficienteenlospapeles.

En este aspecto aún se observa falta de pericia y madurez para aterrizar las ideas y conceptos en valores y números du-ros, que permitan la evaluación de cada estrategia que con-duzcaadeterminarsurelacióncosto/beneficioyporlotantola conveniencia de su implementación. Más claro aún, no porquelodigalabibliadelaeficienciaenergética,unaestra-tegia es buena para nuestro proyecto y para las condiciones climáticas nuestras. Por ejemplo, la recuperación de calor aire-aire,queraramentetieneunaadecuadajustificación,endeterminadas zonas de Chile.

Actualmente,hayvariosedificiosconcertificaciónLEED,ni-vel Gold, donde será muy interesante conocer los resultados de las auditorías energéticas y su índice de energía consumi-daanual,quepermita ratificarque lodefinidoconceptual-mente ha tenido un buen resultado en su implementación y queseconfirmequesuvestiduraesefectivamenteverdeynosólo un disfraz que se deslavó con el tiempo.

Parafinalizar,yenotro tema,presentaréunavisiónde losgrandes proyectos de Salas de Data en ejecución (Entel, Son-da-Mirlo, Claro, IBM, etc), donde el objetivo es como mejo-rar el PUE; índice que mide la Energía total consumida por la infraestructura del Data Center/ Energía consumida por los Racks de Data (valor mayor que 1,0). Este valor es mejor si es más cercano a 1.0. La mayoría de los actuales Data Cen-ter en Chile tienen un PUE en el rango de 2.0, ó superior y donde además la climatización es el problema a resolver; aparte de los equipos y sistemas de climatización más o me-noseficientes,elfreecoolingeslaestrellaquepuedeaportarpara acceder a un PUE con valores inferiores a 1,5. Demás

está decir que las empresas IT (Tecnología de la Información) que no han incorporado free cooling en sus proyectos, han dejado de lado la mejor estrategia y posibilidad de contar con PUE bajos. La elección del método de free cooling es clave y como en todas las aplicaciones, hay que tener cuidado con los valores que se presentan en las evaluaciones, ya que es bastantediferenteafirmarqueunfreecoolingoperael57%de lashorasdelaño,queafirmarqueelmismométododefree cooling, sólo otorga ahorros en energía entre el 20 a 25% anual. Obviamente, no se puede desechar un ahorro de un 20 a 25% de energía anual en una Sala de Data, pero es muy diferente decir que el free cooling aporta un 57%.

¿Cuál es o fue el PUE objetivo de cada uno de estos pro-yectos? ¿Se plantea como función objetivo en el diseño? ¿Los operadores/administradores de Salas de Data, supervisan su PUE?; o sólo gastan y dilapidan energía, o sólo les interesa que la sala tenga enfriamiento (ojalá a una temperatura bien baja, sin tener en cuenta que pueden operar varios ºC más arriba, sin inconvenientes) ¿Se mantendrá este escenario, donde no importan los costos de energía, luego de incorporar al mercado 5000 m2 ó más de sala de data, en un periodo de 2 años y con varios otros proyectos por venir? ¿Pasarán a ser considerados los costos de energía, o están condenados a seguir sufriendo por la indiferencia?.

Endefinitivaavanzamos,peromientraslaenergíaseaunre-curso “relativamente barato” y lo podamos pagar sin que nos duela, el costo de la energía no será incentivo para ser ver-de. Es decir, si la energía costara el triple del precio actual, la mayoría andaríamos tal vez no sólo disfrazados de verde, sino con smoking verde. Sólo a los vestidos de verde de co-razón, les importa que la energía sea un recurso escaso y en general no renovable y también les importa el legado a sus nietos y futuros descendientes. ¿No es acaso la publicidad de Chilectra engañosa, que nos vende energía eléctrica “limpia”, ocultándonos la chimenea de Renca y Puchuncavi, e intenta hacernos olvidar que la centrales hidráulicas, también tienen un impacto medio ambiental feroz? ¿A qué energía limpia se referirán? Pero, ¿está cada uno de nosotros dispuesto a redu-cir su consumo eléctrico (consumiendo menos o utilizando equiposysistemasmáseficientesentodonuestroquehacer),que redunden en que la demanda eléctrica no siga subiendo? Creo que no, es decir, nos oponemos a que se construyan las centrales térmicas e hidroeléctricas, por ser contaminantes, pero no estamos dispuestos a dejar de dilapidar la energía. Luego, las nuevas centrales generadoras eléctricas, se debe-rán construir más temprano que tarde, aunque nos pese. Al menos, creo que no alcanzaré a ver centrales nucleares en Chile (debemos dar gracias al desastre en Japón), pero seguro que mis hijas sí las tendrán que ver, y convivir con todos los riesgos que éstas imponen.

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Planta Solar Térmica“Centro de Distribución LTS Lo Aguirre”

Walmart Chile

Proporcionado por Juan J. Harting de Energotek, jjharting@energotek.clwww.energotek.cl

Walmart Chile, a través de la empresa responsable de la ejecución de este proyecto, Socoicsa, confió a la empresaEnergotek S.A. el diseño y la instalación de un sistema solar térmico para abastecer de agua caliente sanitaria a su perso-nal del Centro de Distribución, en línea con su política de implementaranivelmundialsolucionesdeeficienciaener-gética mediante la utilización de energías renovables no con-vencionales (ERNC).

Descripción del Proyecto

El Centro de Distribución LTS, ubicado en el sector de Lo Aguirre en la comuna de Pudahuel, es un complejo de gran-des dimensiones, compuesto por un núcleo principal donde se realizan las operaciones logísticas propias de la actividad delaempresa,yunedificioanexoubicadoalcostadoorientedel anterior. El programa de este último incluye control de accesos, casino del personal, salas de capacitación, recursos humanos, vestidores y baños del personal, entre otros. En este último edificio se instaló una central solar térmica para laproducción de agua caliente sanitaria.

Diseño del Proyecto

El proyecto tenía una demanda diaria de agua caliente sani-taria, a 45°C de temperatura, ascendente a 28.500 litros. La

Imagen N°1: Colectores Solares planos sobre techumbre del Centro de Distribución LTS

energía requerida mensualmente para satisfacer esta deman-da es de 374.560 kWh.

Para el cálculo y simulación del sistema solar térmico se uti-lizaron los parámetros de temperatura e irradiación solar esti-pulados en la norma técnica del Ministerio de Energía.

La instalación del sistema solar no requirió ninguna interven-ción en el sistema auxiliar de calderas. El agua se mantiene a 60°C en el interior de los acumuladores.

La alimentación de agua sanitaria desde los estanques del sistema solar a los estanques de las calderas se hace en pun-tos próximos a cada intercambiador de placas. En esos pun-tos del sistema solar se incorporaron 2 válvulas de mezcla termostática, para limitar la temperatura del agua entrante a 60°C.

Para la estimación de producción de energía del sistema solar se efectuaron cálculos con el software de simulación solar T*SOL Pro.

Se utilizaron colectores solares del tipo plano, con un área de absorciónde2.23m2.Losparámetrosdeeficienciasonun75%eneficienciaóptica,conpérdidasa1=3,7,a2=0,01(segúnanálisisycertificacióndelInstitutodeTermodinámi-ca de la Universidad de Stuttgart, Alemania, para el panel

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Articulo

utilizado). La cantidad total de colectores solares utilizados asciendea70unidades,conunasuperficietotaldeabsorciónde 156 m2.

Elsistemageneraunafracciónsolarde36,8%yunaeficien-cia del 52,6%, en promedio anual (la fracción solar es la porción de la energía total requerida, que es aportada por el sistema solar).

El ahorro anual de gas natural obtenido por el sistema solar térmico instalado asciende a 17.078 m3 y se evita anualmen-te la emisión de 36,1 toneladas de CO2.

El sistema solar térmico del Centro de Distribución LTS Lo Aguirre de Walmart Chile se encuentra en operaciones desde el mes de octubre del 2011, operando normalmente y contri-buyendo día a día a disminuir la combustión de combustibles fósiles y las emisiones de CO2, mediante la utilización de una fuente de energía limpia, gratuita e inagotable como es la energía solar.

Imagen N°2: Cilindros de agua caliente sanitaria (9.000 litros), estanques de expansión y controlador solar en Sala de Calderas.

Imagen N°3: Montaje de colectores solares

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ClimanoticiasFicha Técnica comercial

Aplicación de Eficiencia EnergéticaAislación Térmica en Edificios

Para conocer el impacto que genera una buena aislación térmica, aplicada en muros y cielos, Volcán S.A. realizó el siguiente Modelo de Simulación energética. Para tal efecto se analizóunmismoedificio,en2distintasciudadesdeChileyen los períodos de invierno y verano. El aporte de la aislación térmica se hace comparando la situación base (con muros de hormigón armado) versus la situación propuesta, que con-templa una Solución Constructiva Volcán®, constituida por una estructura metálica, revestida por dentro y por fuera, y aislada térmicamente, con productos Volcán.

A continuación, los Supuesto del Estudio:

Supuestos:

Edificio de Oficinas, de 2 pisos, con una Superficie de 3.000 m2

Caso1:edificadoenSantiagoCaso2:edificadoenConcepción

Situación base: Muros de Hormigón armado de 15 cm y sin aislación térmica en cielos.Situación comparativa: Muros de estructura metálica con Re-vestimiento de VOLCANITA de 15 mm interior y Volcoglass de 15,9 mm exterior, con aislación térmica de AISLANGLASS de 40 mm . Cielo de VOLCANITA y AISLANGLASS de 80 mm en Santiago y de 100 mm en Concepción.

Santiago: Lat -33,4°, Long -70,8°

Concepción : Lat -36,8°, Long -73,1°

Planta tipo,en relación aasoleamiento

Para el análisis se debe considerar la Reglamentación térmica chilena, en cuanto a exigencia de espesor de aislación en muros y cielos, para cada Región. En este caso, Santiago en Muros tiene R100=40, y Concepción tiene R100=46, que se cumplen ambos con Aislanglass de 40 mm ( que tiene un R100=94). En los Cielos, para Santiago se exige R100=188 que se cumple con Aislanglass de 80 mm y para Concepción es R100=235 que se cumple con Aislanglass de 100 mm.

Enelanálisistambiénsehaconsideradoqueeledificiocuen-ta con carga baja en cuanto a computadores y tiene ilumina-ciónartificialeficiente.

Para el cálculo de ahorro energético se consideró una tempe-ratura interior de confort de 22°C.

Acontinuaciónsemuestraelgráficoparalasituacióndein-vierno (calefacción), comparando el caso Base con el caso Volcán (ubicado en Santiago):

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Enelgráficoanterior,laDemandadeCalefacciónanualenel Caso Base es de $ 57.309.- y para el Caso Volcán es de $ 28.707.- Es decir, el ahorro es de casi el 50% respecto del Caso Base.

Enelsiguientegráficovemoslasituacióndelverano,esde-cir, la Demanda de refrigeración (para Santiago):

Las curvas más similares nos indican que se gasta menos energíaenrefrigerarunaedificaciónqueencalefaccionarla.Esto es resultado de tener diferencias de temperatura (entre el exterior y la temperatura de confort interior) mayores en invierno que en verano. Se expresa en la forma de “gradiente térmica”, que es mayor en invierno que en verano.

De todas formas, con la aislación instalada, se produce un ahorro de Demanda energética (en invierno, para Santiago) del 10% respecto del Caso Base.

Lamismasituación,peroconeledificioemplazadoenCon-cepción, nos arroja para el invierno:

Enelgráficoanterior, lademandadecalefacciónanualesde $ 78.000.- en el caso base, y de $ 39.200.- para el caso Volcán. Es decir, el ahorro también es del 50% aprox.

Y para el verano, la refrigeración nos arroja:

Aquí tenemos curvas más similares (entre caso base y caso Volcán), generando una demanda de refrigeración casi igual para ambos casos.

Enresumen,paraeledificioemplazadoenSantiago,suman-do lo que se gasta en verano y en invierno, y comparando con el caso base, la instalación de soluciones constructivas Volcán® genera un ahorro anual de $ 3.560.000.- Para el mismoedificioemplazadoenConcepción,elahorroanuales de $ 3.840.000.-

Dados los costos de los materiales y mano de requerido para hacer el mejoramiento térmico, se estima que a lo más en 3 años se paga la inversión. De ahí en adelante es sólo disfrutar delosbeneficiosdelconfortquenosotorgaunabuenaais-lación térmica.

Enrique HepnerJefe Departamento Técnico

Ficha Téc. Comercial

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ClimanoticiasFicha Técnica comercial

Nuevas Soluciones de Cubierta de Acero Integrada a Lámina Productora de Energía Fotovoltaica en Chile

La innovadora SOLUCIÓN DE CUBIERTA INTEGRADA que en-tra al mercado chileno, combina el tradicional panel de acero paracubiertacomosoporteconuna lámina fotovoltaicaflexi-ble, productora de energía eléctrica desde una fuente renovable, sustentable y siempre disponible, como el sol. El sistema permite integrar la solución cubierta-generación eléctrica fotovoltaica en un solo proyecto.

La nueva línea de soluciones de este tipo de cubiertas solares consiste en un innovador, liviano y resistente sistema integrado de cubierta de acero + lámina solar en base a células de silicio amorfo, adaptable tanto a edificios existentes como a nuevosproyectos. Sus características técnicas fundamentales son su ma-yoreficienciaenlaproduccióndeenergíaenKw/h(tecnologíade triple unión de capas de silicio amorfo que captura mayor espectro de luz solar durante el día), su alta durabilidad (pro-ducto resistente a las inclemencias del tiempo y al tránsito de personas para efectos de la instalación y mantención, además de contar con una amplia garantía del fabricante), su liviandad (la lámina solar aporta escaso peso adicional a la cubierta (3,6 kg/m2), y su fácil montaje (la lámina fotovoltaica tiene una cara con adhesivo, lo que permite fácilmente ser adherido a diferentes superficiesdeacerotalescomozincalumoacerosprepintados).

Principales ventajas :

• Solución de menor peso por metro cuadrado, lo cual no produce cambios de diseño estructural. La solución integra-da al techo no aporta como resistencia a cargas de viento.

• Solución integrada completamente a cubiertas residenciales ygrandessuperficies.

• Granflexibilidadenlaaplicaciónendiferentestiposdecu-biertas nuevas o existentes.

• Mejor rendimiento con poca luz y con luz difusa: Diodos de derivación en cada célula permite que se produzca energía aún con una parte sombreada o suciedad. Sólo se pierde la potencia de dicha célula con sombra, normalmente menos del 4.5%. En módulos de silicio cristalino si una célula tie-ne sombra se pierde la potencia de salida de toda la cadena, normalmente 30% o más.

• Mejor rendimiento con altas temperaturas.

• Sencillo proceso de instalación.

• Superficiedelosmódulossinvidrio.Lasuperficieestáre-cubierta de polímeros resistentes a viento, granizo o golpes.

• Suministro de componentes de alta calidad y durabilidad de origen estadounidense y alemana.

• Láminas solares con más de 400 MW instaladas en el mundo.

• Garantía de rendimiento de largo plazo, en que al menos el 80% de la potencia de generación de cada módulo se mantendrá luego de 25 años de instalado.

Ahorros concretos que se obtienen:

• Las ventajas descritas anteriormente, combinadas con el gran rendimiento energético de la tecnología de célula de triple unión, tolerante a la sombra y al calor, garantizan un alto índice de retorno de la inversión durante la vida útil de las láminas.

• Dependiendo de la envergadura de cada proyecto, podría lograrse el retorno de la inversión entre los primeros 5 a 8 años, por lo tanto a lo menos los 20 años restantes de fun-cionamiento del sistema se generará utilidad.

• Cada metro cuadrado instalado del sistema permitirá, en condiciones estándar, ahorrar una potencia de 72 [W/m2] del consumo eléctrico durante el día. Para una vivienda nor-mal la potencia promedio que se consume es de 2500 [W], por lo que se hacenecesario cubrir una superficie de35[m2] con las láminas fotovoltaicas.