HVAC significa Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado, y los sistemas de HVAC son, de hecho, todo. Desde tu aire acondicionado en el hogar hasta los grandes sistemas utilizados en complejos industriales y bloques de apartamentos.
Un buen sistema de HVAC tiene como objetivo proporcionar control térmico y comodidad interior, y están diseñados utilizando los principios de termodinámica, mecánica de fluidos y transferencia de calor.
Las grandes cajas de aire acondicionado que puedes ver en la parte superior de bloques de apartamentos u oficinas son ejemplos de los sistemas de HVAC. Por lo general, se implementan en grandes edificios industriales, rascacielos, bloques de apartamentos y grandes ambientes interiores.
También son un componente esencial de los entornos en los que existen normas sanitarias que requieren que la temperatura y la humedad se mantengan en ciertos niveles, utilizando el aire extraído del exterior.
Pero los sistemas de calefacción y refrigeración que utilizas en tu hogar también son sistemas HVAC. Pueden tomar una forma diferente, pero muchos de los principios fundamentales que determinan cómo operan, así como su eficiencia, se cruzan desde los dispositivos personales más pequeños hasta las instalaciones comerciales más grandes.
Tipos de Sistemas de Climatización. Tipos de Sistemas de HVAC.
Para la mayoría de las personas, la calefacción y la refrigeración representarán hasta la mitad de la energía que usan. Con esto en mente, es importante elegir un sistema HVAC que satisfaga tus necesidades de comodidad, sin recurrir al exceso de energía y aumentar tu costo de vida.
Las personas que viven en climas cálidos o fríos pueden optar por un sistema de una sola etapa, diseñado para producir sólo calefacción o refrigeración. Estos tienden a ser económicos, pero también son bastante ineficientes y, por lo general, funcionarán a capacidad incluso cuando no sea necesario.
Los modelos más avanzados, como los inverter, ofrecerán velocidades de ventilador variables para reducir el consumo de energía, sin embargo, siguen siendo ineficientes en comparación con los sistemas de etapas múltiples y, por lo tanto, son más caros de operar a largo plazo.
Los sistemas zonales, por otro lado, han sido diseñados para calentar o enfriar partes individuales de tu hogar. Esto se realiza mediante el diseño de válvulas de zona y amortiguadores dentro de los conductos de ventilación y conductos que bloquean selectivamente el flujo de aire.
Para las personas con propiedades más grandes, esto tiene un valor incalculable, ya que evita que el sistema caliente o enfríe las áreas del hogar que no están en uso.
Los sistemas HVAC también se pueden construir para ofrecer control de humedad, y se pueden agregar humidificadores y deshumidificadores como opciones a los sistemas de calefacción y refrigeración. Las personas que viven en ambientes muy secos o en los trópicos encuentran esenciales estas adiciones al sistema.
Dicho esto, algunas personas prefieren instalar sistemas de humidificador o deshumidificador separados, para que puedan controlar la humedad de su entorno sin tener que encender el aire acondicionado.
Sistemas de Calefacción
Los sistemas de calefacción pueden tomar un par de formas diferentes. Algunos son hornos que queman material para proporcionar aire calentado a través de los conductos, mientras que otra opción popular son las calderas que calientan agua para radiadores de vapor o sistemas de agua forzada con radiadores de placa base, calor eléctrico y bombas de calor.
Un horno generalmente funcionará con gas natural o propano, mientras que una caldera usará gas o petróleo para calentar el agua.
Otra opción es un piso radiante, también conocido como sistema de calefacción hidrónico. Estos usan tuberías debajo del piso y están formados por tubos flexibles que se llenan con agua o una solución de glicol.
Estos pueden calentar cualquier tipo de piso, incluido el concreto, y son un método eficiente para proporcionar calor en un hogar. Incluso pueden instalarse en pisos de madera, aunque deben instalarse cuidadosamente en el revestimiento.
Sistemas de Enfriamiento
Los acondicionadores de aire vienen en muchas formas, desde cajas masivas diseñadas para enfriar una casa entera, hasta una caja portátil montada en la ventana que se puede sacar y usar en climas más fríos para manejar veranos cortos.
Incluso el propietario puede instalar acondicionadores de aire, con los sistemas mini Split sin ductos como una opción popular. La instalación sigue siendo un proyecto importante, ya que los elementos interiores y exteriores del sistema deben conectarse correctamente, pero su compra y funcionamiento son relativamente económicos.
Para climas más secos, los enfriadores evaporativos son una opción popular. Atraen el aire exterior hacia el sistema, pasándolo a través de almohadillas saturadas de agua, que enfrían y humedecen el aire antes de empujarlo hacia el espacio vital y desplazar el aire caliente.
Cómo Funciona un Sistema de HVAC
- El dispositivo de automatización de edificios (computadora o dispositivos montados en la pared generalmente), se puede usar para determinar si se debe calentar o enfriar el espacio, y a qué temperatura. Este dispositivo cumple la función del termostato.
- El sistema calienta o enfría las bobinas en el interior.
- Cuando el aire que ingresa desde el exterior se empuja a través de estas bobinas, se calienta o enfría antes de ser empujado al espacio a climatizar.
- Al mismo tiempo, el aire se desplazará desde la habitación hacia el sistema.
Sin embargo, los sistemas de aire acondicionado más pequeños pueden funcionar en reversa, donde recolectan calor de un espacio y lo expulsan para enfriar una habitación. Podemos ver este tipo de sistemas en lugares como los automóviles.
Hay cinco partes clave en este sistema que le permiten operar:
Dispositivo de Expansión
Este dispositivo crea una restricción en la línea de líquido de un sistema, que a su vez crea una caída de presión.
Evaporador
Este dispositivo es lo que elimina el calor del espacio al cambiarlo por un refrigerante hirviendo.
Compresor
Piense en este componente como el latido del sistema: Crea la energía y el empuje para mover el refrigerante por el sistema.
Condensador
Este es el dispositivo que empuja el calor que se ha acumulado dentro del refrigerante hacia el aire exterior.
Receptor Secador.
Para preservar la calidad del aire, esta área de almacenamiento para el exceso de refrigerante contiene un agente de secado y un filtro que elimina los contaminantes del sistema.
Tipos de Operación de un HVAC
Los seis tipos principales de sistemas HVAC ofrecen ligeras variaciones a las operaciones descritas anteriormente.
1. Bomba de calor
Las bombas de calor son un sistema eficiente que extrae calor de un espacio frío (como el exterior durante el invierno), y luego lo calienta y lo libera en una habitación para controlar la temperatura interior.
Cuando se usan para calentar, las bombas de calor usan el mismo ciclo de tipo de refrigeración que se usa en un acondicionador de aire, pero en lugar de liberar el aire afuera como lo haría un sistema de enfriamiento, empuja el aire en la dirección opuesta (es decir, de regreso a la habitación para ser calentado).
Las bombas de calor también se pueden usar para enfriar una habitación, invirtiendo el flujo de aire para expulsar nuevamente el aire calentado que ingresa al sistema. Sin embargo, su fuerza real beneficia a aquellos que necesitan calefacción, ya que las bombas de calor pueden ser hasta cuatro veces más eficientes en el uso de energía que los sistemas de calefacción más tradicionales.
2. Unidad de Techo
Las unidades de techo también se conocen a menudo como controladores de aire, y como su nombre lo indica, son un gran sistema de HVAC que se coloca en un techo para moderar la temperatura de un espacio grande.
Dentro de las grandes cajas que se ven en la parte superior de los edificios de oficinas o apartamentos hay un ventilador, elementos de calefacción y refrigeración, rejillas de filtro, cámaras y amortiguadores.
Estas cajas generalmente se conectan con un sistema de ventilación de conductos, que luego distribuirá el aire a través del edificio antes de devolverlo a la caja para descargar o devolver el aire al sistema.
3. Bomba de calor de fuente de agua
Para aquellos que estén interesados en la refrigeración y / o calefacción sostenibles, la bomba de calor con fuente de agua, o en general, cualquier bomba de calor geotérmica, es el camino a seguir.
Las bombas de calor de fuente de agua son poco comunes ya que requieren proximidad a un cuerpo de agua. Sin embargo, están aumentando rápidamente en popularidad.
Independientemente de si se trata de un sistema que se basa en el agua o en el suelo, estas bombas ofrecen sistemas de calefacción y refrigeración que transfieren calor dentro o fuera del suelo aprovechando las temperaturas más moderadas de la tierra para aumentar la eficiencia del sistema.
Sin embargo, llevar este sistema un paso más allá implicaría perforar hacia abajo para crear un orificio cerca del sistema HVAC.
4. HVAC Empaquetado. HVAC Paquete
Los aires acondicionados empaquetados se parecen un poco a las unidades de techo, pero están diseñados para un uso doméstico más pequeño.
Donde los aires acondicionados de ventana y miniSplit son buenos para la refrigeración de habitaciones pequeñas de hasta alrededor de cinco toneladas, los sistemas de aire acondicionado central están diseñados para cargas de más de 20 toneladas. Por esa razón, el aire acondicionado empaquetado ha sido diseñado para satisfacer las necesidades de cualquier persona que se ajuste entre esos dos cuadros.
Hay dos tipos de aires acondicionados empaquetados:
- Los aires acondicionados empaquetados con condensadores enfriados por agua. En estos, es necesario suministrar agua constantemente para mantener estos acondicionadores de aire en buen estado de funcionamiento. Estos aires acondicionados generalmente se instalan dentro de edificios.
- Los aires acondicionados empaquetados con condensadores enfriados por aire. Estos dispositivos tienen un ventilador que aspira el aire antes de soplarlo en la bobina del condensador, al igual que en las unidades de techo más grandes.
Estos son los más populares de los dos tipos de acondicionadores de aire empaquetados, ya que no necesitan mantenimiento constante para garantizar un servicio estable.
5. HVAC Split
El término Split simplemente se refiere a una unidad de aire acondicionado donde los componentes clave están separados y desplegados en diferentes lugares. Vienen en dos formas: miniSplit (también llamado “sistema sin conductos”) y sistema central.
Los sistemas centrales son sistemas de conductos que están diseñados específicamente para enfriar el espacio y pueden ofrecer capacidad de control de temperatura multizona mediante el uso de cajas de control de rejillas de ventilación.
Esto es bueno para los espacios que se usan esporádicamente, y se pueden “apagar” cuando nadie está usando el espacio para ahorrar costos.
En estas unidades, el intercambiador de calor se coloca dentro del horno central / unidad de aire acondicionado del sistema de calentamiento de aire forzado, que luego se utiliza para distribuir el aire frío a través del espacio.
6. Sistema HVAC sin conductos
El más pequeño de todos los sistemas, el acondicionador de aire sin conducto o mini Split está diseñado para implementaciones pequeñas, como una sola sala grande o múltiples salas pequeñas.
Requieren un espacio mínimo en la pared, y la unidad del compresor y el intercambiador de calor pueden ubicarse más lejos del edificio principal, lo que permite una mayor flexibilidad de uso.
Este es el tipo principal de aire acondicionado que encontrarás en el mercado, ya que está diseñado explícitamente para uso doméstico y se ajusta al modelo de consumo masivo del consumidor.
Estos sistemas son fáciles de instalar, incluso como un proyecto para el hogar, y la unidad interna es estéticamente agradable ya que forma parte del mobiliario. La desventaja de los sistemas sin ductos es que pueden costar más para operar que los sistemas centrales.
Sin embargo, al igual que con otros sistemas divididos, esta es la única opción para los clientes que buscan modernizar edificios existentes, ya que no requieren la instalación de conductos.
Para Cerrar.
Esperamos haber despejado tus dudas con respecto a los HVAC. Así tendrás una idea la próxima vez que te hablen de los HVAC. Si te ha gustado nuestra información, compártela, nos serviría de mucho.