aire bueno

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1 F&C Frío & Calor Año 20 · Nº 105 · Octubre 2010 Revista Frío y Calor Órgano Oficial de la Cámara Chilena de Refrigeracion y Climatización A.G. y DITAR Chile. Selección y aplicación de motores eléctricos 4 - 8 Sistemas de agua fría: un repaso 10 - 17 Sistema domótico de control de edificios mediante protocolo KNX/EIB 18 - 28 ¿Qué tipo de equipo de aire acondicionado se debe recomendar a un cliente? 30 - 31 Inspección técnica de obras 32 - 37 Representante Legal Heinrich - Paul Stauffer Gerenta Xandra Melo H. Comité Editorial Francisco Avendaño Julio Gormaz Xandra Melo Klaus Grote Colaboradores Tomás Cané Pedro Sarmiento Francisco Miralles Joaquín Reyes Dirección Av. Bustamante 16 · Of. 2-C Providencia, Santiago-Chile Fonos: (56-2) 204 8805 · (56-2) 341 4906 Fax: (56-2) 204 7517 E-mail: [email protected] Web: www.frioycalor.cl Diseño y Producción DATONLINE E.I.R.L. Fono/Fax: (56-2) 274 37 82 E-mail: [email protected] 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 Refrigeración y Climatización A.G. Presidente : Heinrich - Paul Stauffer, de Instaplan S.A Vicepresidente : 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 : Rubén Céspedes A., de RCA Ltda. Director : Peter Yufer S., de Rojo y Azul Ing. 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. Jorge Fernandois R. Past President : Klaus Grote H. Ditar - Chile Editorial Cámara Chilena de Refrigeración y Climatización A.G. International Associate División Técnica de Aire Acondicionado y Refrigeración de Chile Instalación de una sala climatizada Estimados socios y lectores: El tiempo que llevo trabajando en el rubro del Aire Acon- dicionado en Chile, me ha permitido constatar en varias ocasiones el desarrollo de grandes instalaciones termo- mecánicas, en las cuales, el cliente final no ha quedado satisfecho del funcionamiento. Y en consecuencia de lo mencionado, se buscan los responsables. Debido a esto, es mi intención hacer presente la figura del desarrollo típico de un proyecto: El mandante busca y contrata una oficina de ingeniería para que lo asesore. Esta asesoría debe incluir la presenta- ción de varias soluciones, exponiendo ventajas y desven- tajas, mostrando los costos de inversión y costos operati- vos asociados a cada solución. El mandante, en base a esta asesoría, determina la solu- ción y encarga la elaboración de los documentos de la licitación. Una vez concluida esa etapa, la empresa de instalación seleccionada, debe instalar exactamente lo especificado, y la ITO fiscalizará el fiel cumplimiento del contrato, tanto en calidad, como en plazos de entrega. En el caso de un mal funcionamiento de la instalación por un error en el diseño del proyecto, no hay ningún responsable que asuma los costos de reparación y otros costos asociados que con toda seguridad irán apareciendo. Sabemos que una oficina de ingeniería no puede entregar una garantía suficien- temente alta que permita asumir esta responsabilidad. Pero no por esto, se pone en duda la existencia y necesidad de estas empresas, es más, un proyecto siempre debe ser elaborado por una oficina de ingeniería. Por otra parte, la garantía que hoy día entrega la empresa instaladora, se limita sólo al fiel y oportuno cumplimiento del contrato y de las especificaciones técnicas. Mi carrera profesional me ha permitido ver cómo se cubre este riesgo en otros países: La empresa instaladora debe garantizar el buen funcionamiento de las instalacio- nes termomecánicas y validar la solución propuesta por la empresa de ingeniería. Para esto, la empresa instaladora debe rehacer todos los cálculos, empezando con el balance térmico, zonificación, cálculos hidráulicos, selección de los equipos, etc. En nuestro mercado hay varias empresas de instalaciones que ofrecen también proyectos de ingeniería, pero por lo expuesto anteriormente, no es aconsejable encargar el diseño del proyecto a la misma empresa que ejecutará la instalación, esto porque no es conveniente que una misma empresa sea juez y parte a la vez. Debido a lo señalado, recomiendo a los mandantes encargar sus proyectos a las empresas de ingeniería y agregar a la garantía que usualmente se pide a las empre- sas instaladoras, la total y absoluta responsabilidad del buen y correcto funciona- miento de los sistemas termomecánicos. Además, este paso agregaría un valor en el mercado actual, solamente las empresas instaladoras con una oficina de ingeniería integrada, podrán aceptar esta nueva exigencia de garantía. Heinrich-Paul Stauffer Presidente de Cámara.

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  • 1F&C

    Fro & CalorAo 20 N 105 Octubre 2010Revista Fro y Calor rgano Oficial de la Cmara Chilena de Refrigeracion y Climatizacin A.G. yDITAR Chile.

    Seleccin y aplicacin de motores elctricos 4 - 8

    Sistemas de agua fra: un repaso 10 - 17

    Sistema domtico de control de edificiosmediante protocolo KNX/EIB 18 - 28

    Qu tipo de equipo de aire acondicionadose debe recomendar a un cliente? 30 - 31

    Inspeccin tcnica de obras 32 - 37

    Representante LegalHeinrich - Paul Stauffer

    GerentaXandra Melo H.

    Comit EditorialFrancisco AvendaoJulio GormazXandra MeloKlaus Grote

    ColaboradoresToms CanPedro SarmientoFrancisco MirallesJoaqun Reyes

    DireccinAv. Bustamante 16 Of. 2-CProvidencia, Santiago-ChileFonos: (56-2) 204 8805 (56-2) 341 4906Fax: (56-2) 204 7517E-mail: [email protected]: www.frioycalor.cl

    Diseo y ProduccinDATONLINE E.I.R.L.Fono/Fax: (56-2) 274 37 82 E-mail: [email protected]

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

    directorios

    Cmara Chilena de Refrigeraciny Climatizacin A.G.

    Presidente : Heinrich - Paul Stauffer, de Instaplan S.AVicepresidente : Cipriano Riquelme H., de CR Ingeniera Ltda.Tesorero : Toms Can C., de Refrigeracin y Repuestos S.A.C.Secretario : Alejandro Requesens P., de Business to Business Ltda.Director : Julio Gormz V., de Gormz y Zenteno Ltda.Director : Rubn Cspedes A., de RCA Ltda.Director : Peter Yufer S., de Rojo y Azul Ing. Director : Jorge Sandrock H., de Rojas, Sandrock y Ca Ltda.Past President : Klaus Peter Schmid S, de Inra Refrigeracin Industrial Ltda.

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

    Ditar - Chile

    Editorial

    Cmara Chilena deRefrigeracin y Climatizacin A.G.

    International Associate Divisin Tcnica de Aire Acondicionado

    y Refrigeracin de Chile

    Instalacin de una salaclimatizada

    Estimados socios y lectores:

    El tiempo que llevo trabajando en el rubro del Aire Acon-dicionado en Chile, me ha permitido constatar en varias ocasiones el desarrollo de grandes instalaciones termo-mecnicas, en las cuales, el cliente final no ha quedado satisfecho del funcionamiento. Y en consecuencia de lo mencionado, se buscan los responsables.

    Debido a esto, es mi intencin hacer presente la figura del desarrollo tpico de un proyecto:El mandante busca y contrata una oficina de ingeniera para que lo asesore. Esta asesora debe incluir la presenta-cin de varias soluciones, exponiendo ventajas y desven-tajas, mostrando los costos de inversin y costos operati-vos asociados a cada solucin.

    El mandante, en base a esta asesora, determina la solu-cin y encarga la elaboracin de los documentos de la licitacin.

    Una vez concluida esa etapa, la empresa de instalacin seleccionada, debe instalar exactamente lo especificado, y la ITO fiscalizar el fiel cumplimiento del contrato, tanto en calidad, como en plazos de entrega.

    En el caso de un mal funcionamiento de la instalacin por un error en el diseo del proyecto, no hay ningn responsable que asuma los costos de reparacin y otros costos asociados que con toda seguridad irn apareciendo.Sabemos que una oficina de ingeniera no puede entregar una garanta suficien-temente alta que permita asumir esta responsabilidad. Pero no por esto, se pone en duda la existencia y necesidad de estas empresas, es ms, un proyecto siempre debe ser elaborado por una oficina de ingeniera.

    Por otra parte, la garanta que hoy da entrega la empresa instaladora, se limita slo al fiel y oportuno cumplimiento del contrato y de las especificaciones tcnicas.

    Mi carrera profesional me ha permitido ver cmo se cubre este riesgo en otros pases:

    La empresa instaladora debe garantizar el buen funcionamiento de las instalacio-nes termomecnicas y validar la solucin propuesta por la empresa de ingeniera.Para esto, la empresa instaladora debe rehacer todos los clculos, empezando con el balance trmico, zonificacin, clculos hidrulicos, seleccin de los equipos, etc.

    En nuestro mercado hay varias empresas de instalaciones que ofrecen tambin proyectos de ingeniera, pero por lo expuesto anteriormente, no es aconsejable encargar el diseo del proyecto a la misma empresa que ejecutar la instalacin, esto porque no es conveniente que una misma empresa sea juez y parte a la vez.

    Debido a lo sealado, recomiendo a los mandantes encargar sus proyectos a las empresas de ingeniera y agregar a la garanta que usualmente se pide a las empre-sas instaladoras, la total y absoluta responsabilidad del buen y correcto funciona-miento de los sistemas termomecnicos.

    Adems, este paso agregara un valor en el mercado actual, solamente las empresas instaladoras con una oficina de ingeniera integrada, podrn aceptar esta nueva exigencia de garanta.

    Heinrich-Paul StaufferPresidente de Cmara.

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    Seleccin y aplicacin de motores elctricos

    Artculo suministrado por Klaus Grotengeniero Civil Mecnico UTFSM

    Este artculo est dirigido a Gerentes Generales, Gerentes de Fbrica, Gerentes de Mantenimiento, Ingenieros de Mantenimien-to y en general, a todas las personas que tengan alguna ingerencia en la operacin de plantas industriales y suministros en las mismas.

    Alto grado de proteccin.Pocos componentes.Robusto.

    Por carecer de chispas internas, puede instalarse en ambien-tes de riesgo.

    Con el avance de la electrnica de potencia, hoy en da es el motor ms prctico para realizar aplicaciones en donde se requiere variacin de velocidad, llegando incluso a desplazar el motor de corriente contnua.

    LAS NORMAS

    Existen dos normas bajo las cuales se fabrican los motores.

    IEC, Comisin Electrotcnica Internacional que es acogida por la gran mayora de pases y especialmente los europeos. NEMA, Asociacin Nacional de Fabricantes de Equipos Elc-tricos. Es una norma nacional de Estados Unidos, pero es co-mn en muchos pases.

    Hay varias diferencias en la construccin dependiendo de la norma, pero lo ms significativo es que mientras que las dimensiones segn IEC son en milmetros, en NEMA son en pulgadas. Por esta razn, la intercambiabilidad no es inme-diata.

    EL LUGAR DE INSTALACIN

    Por norma, todos los motores estn diseados para operar en un ambiente con temperatura no superior a 40 C y en una altura no superior a 1000 metros sobre el nivel del mar.

    Todos sabemos que el motor elctrico es una mquina que transforma energa elctrica recibida de la red en energa me-cnica rotacional en el eje. De esta forma se puede accionar cualquier tipo de carga mecnica, siempre y cuando tenga-mos disponibilidad de una red elctrica.

    Tambin sabemos que dentro del universo del motor elctri-co, el motor de induccin es el ms comn y prcticamente todas las aplicaciones industriales pueden realizarse con este motor, generalmente el tipo jaula de ardilla, o con rotor en cortocircuito.

    Es tan generalizado su uso, que pasamos por alto muchos aspectos en el momento de la seleccin y aplicacin del mis-mo. En las siguientes lneas se darn algunas indicaciones importantes que ayudarn a hacer estas labores ms tcnicas y ms eficientes desde el punto de vista de operacin de una industria.

    GESTIN INICIAL

    Siempre que se tiene la necesidad de adquirir un motor, hay que hacer antes los siguientes cuestionamientos:

    Es una instalacin nueva o existente?Cules son las condiciones de la red elctrica?Cul es la carga que el motor va a accionar?Cules son las condiciones medioambientales?Cul va a ser el tiempo de recuperacin de la inversin?Qu tipo de normas debe cumplir el motor?Cmo va a ser hecho el arranque del motor?Cules son las caractersticas de potencia y velocidad reque-ridas del motor?

    POR QU EL MOTOR JAULA DE ARDILLA?

    Dentro del universo de motores elctricos, el motor jaula de ardilla es el ms comn y de uso ms generalizado por diver-sas razones:

    Bajo costo.Bajo mantenimiento.Fcil de adquirir.

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    La instalacin en cualquier ambiente por encima de estas condiciones har que el motor deba ser operado a una carga menor de la nominal.

    Cortamente, esto sucede porque las propiedades refrigerantes disminuyen. La vida til de un motor est principalmente en su devanado. Si la refrigeracin es insuficiente, el devanado se debilita y sufre daos severos. Generalmente, los motores jaula de ardilla estn refrigerados mediante aire. A mayor al-titud sobre el nivel del mar, el aire toma una densidad mayor y a una misma velocidad, se tendr menor flujo de aire. En cuanto a la temperatura ambiente, es necesario garantizar que el motor no tendr una elevacin de temperatura tal que lo haga tener un calentamiento por encima de su lmite trmi-co (definido por su clase de aislamiento).

    Pero la combinacin de altitud y temperatura no siempre es desfavorable, pues en lugares como Bogot en donde tene-mos altitud de 2600 m, y una temperatura ambiente de 20C, podemos prcticamente decir que se compensa el efecto.

    LAS CONDICIONES DE INSTALACIN(GRADO DE PROTECCIN)

    Otro tema a considerar son las condiciones propias del am-biente: Contaminacin, presencia de agentes qumicos, utili-zacin en lugares abiertos o cerrados.

    Para garantizar una adecuada seleccin de motor, es impor-tante conocer el significado de grado de proteccin IP, defi-nido segn normas internacionales.

    IP significa INTERNAL PROTECTION y determina el grado de proteccin (mecnico) o de encerramiento del motor. Viene seguido de dos cifras caractersticas; la primera de ellas in-dica la proteccin contra el ingreso de cuerpos slidos y la segunda indica la proteccin contra el ingreso de lquidos.

    Los siguientes son los ms comunes

    IP21: Protegido contra contacto con los dedos, contra ingre-so de cuerpos slidos mayores que 12 mm y contra gotas verticales de agua.

    IP22: Protegido contra contacto con los dedos, contra ingre-so de cuerpos slidos mayores que 12 mm y contra go-tas de agua hasta una inclinacin de 15 con la vertical.

    IP55: Protegido completamente contra contacto, contra acu-mulacin de polvos nocivos y contra chorros de agua en todas las direcciones.

    En caso de ambientes agresivos, es necesario prestar especial atencin, pues en ocasiones los motores estarn expuestos a vapores cidos, lcalis y solventes, como industrias qumicas, petroqumicas y fbricas de pulpa y papel.

    Es tambin importante considerar si el motor ser instalado en un rea clasificada (lugares donde se almacenen produc-tos inflamables), pues en estos casos se requieren cuidados especiales que garanticen el mantenimiento de los equipos y especialmente, no pongan en riesgo la vida humana.

    LA CARGA

    La carga es la que define la potencia y velocidad del motor. En la gran mayora de aplicaciones, el motor jaula de ardilla puede atender cualquier carga en su eje, pero es convenien-te hacer un estudio detallado de cul ser el momento de inercia, la curva Par-Velocidad de la carga. Estos puntos nos ayudan a definir cmo ser el comportamiento dinmico del motor con su mquina de trabajo y cules sern los tiempos de arranque. Es ideal conocer las condiciones de la carga durante la especificacin del motor, pues el comportamientovara, dependiendo de sta. Mquinas como bombas y ven-tiladores tienen un comportamiento especfico diferente de molinos, trituradoras y diferente de bandas transportadoras o de mquinas herramientas o elevadores. En todas estas m-quinas, los torques de arranque son diferentes y con toda se-guridad, los ciclos de trabajo varan de una instalacin a otra.

    LA RED

    Las principales caractersticas que identifican una red elctri-ca son la tensin (voltaje) y frecuencia. En Colombia la ten-sin normalizada es 60 Hz, al igual que en Norteamrica, Centroamrica y Sudamrica (con excepcin de los pases del cono Sur), mientras que en Europa la tensin normalizada es 50 Hz. Dada la diversidad de tamaos de industrias, no hay una nica tensin, por lo que es usual que los motores tengan doble tensin, generalmente 220/440 V. Industrias grandes tienen tensiones mayores, como pueden ser 460 V 480 V.

    Se acostumbra a que los motores con potencias de 10 HP o superiores, sean aptos para el arranque Estrella-Tringulo, con el objetivo de que la red no se desestabilice por las altas corrientes consumidas durante el arranque directo. De esta forma, para las potencias mencionadas los motores Standard en nuestro pas tienen doce cables de conexin.

    Esta caracterstica los hace aptos para funcionar prcticamen-te en cualquier red, pero es importante tener bastante precau-cin en las conexiones, pues con mayor cantidad de uniones a realizar, se puede presentar mayor cantidad de errores. Esto debe evitarse durante la etapa de instalacin.

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    EL ARRANQUE

    Uno de los momentos ms crticos para el motor, la red y la carga es el arranque. Por sus caractersticas propias, el motor jaula de ardilla consume durante el arranque una corriente que puede oscilar entre 5 y 8 veces la corriente nominal. El arranque es el perodo en el que el motor hace la transicin desde su estado de reposo hasta su velocidad de rgimen.

    Para la red, la mejor condicin de arranque es aquella en que este tiempo de transicin es el mnimo posible y la corrien-te consumida es la mnima posible. Para el motor, la mejor condicin de arranque es la que garantiza el menor calen-tamiento. Para la carga, la mejor condicin es aquella que garantiza los menores desgastes mecnicos. En general, el tipo de arranque de cada aplicacin debe ser analizado ade-cuadamente para lograr el mejor equilibrio entre las tres par-tes mencionadas previamente. Las caractersticas de curva de carga y momento de inercia tanto de motor como de carga, deberan ser consideradas en este anlisis. Junto con criterios tcnicos se considerarn criterios econmicos.

    Existen los siguientes tipos de arranque:

    1. Directo: El motor tendr una corriente de arranque normal (hasta ocho veces la corriente nominal) y un par de arran-que normal.

    2. Estrella-Tringulo: La corriente y el torque se reducen a la tercera parte (hasta tres veces la corriente nominal).

    3. Por Autotransformador: El autotransformador es fabricado para entregar al motor una tensin menor de la nominal. Esta tensin puede estar entre el 30% y el 70% dependien-do de la aplicacin. La corriente y el torque variarn en proporcin cuadrtica a la tensin de alimentacin.

    4. Arranque electrnico suave: En este mtodo, el arrancador alimenta el motor con una tensin reducida y gradualmen-te aumenta la tensin hasta la tensin de rgimen. El com-portamiento inicial de la corriente y el torque ser idn-tico al mtodo 3, pero el comportamiento durante todo el perodo de transicin depender de la manera cmo el arrancador suave sea controlado.

    5. Variador de velocidad (o variador de frecuencia): Median-te este mtodo, se logra limitar la corriente de arranque a valores de hasta dos veces la corriente nominal, mientras se obtiene un torque de arranque adecuado para cualquier aplicacin. Adems, la transicin ser la ms suave posible de todos los mtodos. Mecnicamente, es la mejor forma de hacer la operacin, adems de que permite realizar control de velocidad preciso, gracias a los avances de la electrnica de potencia y control.

    En los primeros tres mtodos se da una transicin brusca des-de el reposo hasta su velocidad de rgimen. En los mtodos 2 y 3, adicionalmente se da una transicin desde el estado de tensin reducida a tensin plena. En el mtodo 4, se logra una transicin menos brusca, pero an con algunos saltos, pues lo que se est controlando es la tensin de alimentacin. En el mtodo 5, se logra una transicin mucho ms suave, pues se est controlando efectivamente la velocidad del mo-

    tor y de la carga.

    POTENCIA Y EFICIENCIA DEL MOTOR

    En pocas palabras, un motor elctrico es una mquina que transforma potencia elctrica tomada de la red en potencia energa mecnica en el eje.

    La potencia elctrica obedece a la siguiente relacin

    P = 3 * V * I * Cos

    donde P: Potencia en kW. V: Voltaje o tensin en voltios. I: corriente en amperios. Cos : Factor de potencia.

    La potencia mecnica obedece a la siguiente relacin

    P = T * n / 9550

    donde P: Potencia en kW. T: torque en Nm. El torque es la capacidad del mo-

    tor de hacer girar cargas. n: velocidad en rpm.

    Al seleccionar un motor, lo primero que se debe considerar es cul es la velocidad de rotacin y cul ser el torque requeri-do del motor. Estos datos normalmente deben ser suministra-dos por el proyectista mecnico. La potencia del motor ser entonces una consecuencia de los dos factores anteriores.

    La capacidad de sobrecarga del motor ser un factor a con-siderar, pues el ciclo de carga puede exigir al motor que en ciertos momentos suministre mayor potencia de su potencia nominal (o normal). Esta capacidad es conocida como Factor de Servicio (FS).

    Toda mquina consume ms potencia de la que entrega, por lo que es importante que consideremos el trmino de eficien-cia. La potencia que el motor consume y no convierte en potencia de salida son prdidas. La eficiencia o rendimiento es una medida de qu tanto desperdicia una mquina.

    La eficiencia se calcula segn la siguiente relacin:

    = Ps / Pe

    donde: Ps: es la potencia de salida, en este caso potencia en el eje.

    Pe: es la potencia de entrada, en este caso potencia elctrica.

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    De esta forma, entre mayor eficiencia, menor desperdicio y consecuentemente menores costos de operacin. Contraria-mente, entre menor eficiencia, mayor desperdicio y mayores costos. En un solo motor, tal vez no sea notorio, pero para una industria que tenga 100 o 200 motores, o ms, la eficien-cia es un punto muy importante a considerar.

    A manera de ejemplo, un motor de 15 HP estndar tiene una eficiencia de 89%, mientras que un motor de Alta Eficiencia tiene un valor de 92%. Su diferencia en precios puede ser de 30%. Para un uso de 16 horas diarias durante todo el ao y con un costo de energa de $130/kW-h, esta diferencia se paga en un perodo de tan solo 15 meses. A partir de este mo-mento, el uso del motor de mayor eficiencia generar ahorro para la compaa.

    OBSERVACIONES FINALES

    A pesar de que hay demasiados factores a considerar y no es posible considerarlos todos en este artculo, es oportuno es-tudiar al menos los criterios anteriores, para hacer una buena seleccin de los equipos.

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    Sistemas de agua fra:un repaso

    Artculo proporcionado por Gustavo Gutirrez Basadre(ex miembro de Carrier Chile)

    Introduccin

    El uso del agua fra para mantener condiciones controladas de temperatura y humedad se remonta a principios del siglo XX con clientes industriales que vieron las ventajas econmi-cas que esta nueva tecnologa prometa. En ese entonces slo se poda contar con equipos que enfriaban y deshumedecan el aire por contacto directo con el agua fra lo que requera que la temperatura del agua fra se mantuviera por debajo de la temperatura del punto de roco que se pretenda lograr en el aire de suministro durante todo el proceso pues el in-tercambio trmico aire-agua era en paralelo. Esto limitaba el diferencial de temperatura en el agua a valores relativamente bajos de donde comienza a popularizarse el uso del diferen-cial de 10F (5C) que muchos an hoy continan usndolo.

    La introduccin de los serpentines de enfriamiento aleteados mejora esta situacin pues permite el intercambio de calor aire-agua en contra flujo que es ms eficiente y por ello es capaz de producir diferenciales ms altos en el agua fra lo que reduce costos y eleva la eficiencia de la instalacin.

    Componentes

    Los componentes de un sistema de agua fra aparecen en la fi-gura 1. Los serpentines de enfriamiento instalados en las ma-nejadoras de aire, fancoils, etc., disipan la carga trmica de los espacios acondicionados, el enfriador de agua descarga este calor a la atmsfera y as enfra el agua. La bomba y la tubera de distribucin permiten la circulacin del agua fra entre estos dos componentes y el tanque de expansin permi-

    te la expansin trmica segura del agua para evitar dao a los componentes del sistema por la dilatacin del agua con los cambios de temperatura.

    La capacidad de enfriamiento de cualquier elemento de un sistema de agua fra puede calcularse con las formulas:

    Q = (GPM x T) 24 (tons)

    Q = GPM x T x 500 (BTUH)

    Donde: Q = Calor en tons o BTUH (1 Ton = 12,000 BTUH) GPM = Caudal de agua fra en galones por minuto T = Diferencial de temperatura entre entrada y sali-da del agua (F)

    Serpentines de enfriamiento

    La especificacin y seleccin correcta de los serpentines de enfriamiento es clave para lograr las condiciones deseadas en los ambientes acondicionados y mejorar la operacin del sistema.

    Para especificar correctamente los requerimientos de los ser-pentines de enfriamiento es necesario que el clculo de carga de los espacios acondicionados se haga separando lo que es su carga sensible y su carga latente. As, con la ayuda de la carta psicromtrica, determinar el caudal correcto de aire y los valores correspondientes de temperatura de bulbo seco y bulbo hmedo a la entrada y salida del serpentn, respetando las reglas del comportamiento de los serpentines de enfria-miento descritos por ASHRAE en su texto HVAC Systems and Equipment que se menciona parcialmente en el siguien-te prrafo.

    En todo serpentn que enfra y deshumedece, la extensin de la lnea recta que une la condicin de entrada y salida del aire en la carta psicromtrica debe intersectar la lnea de satu-racin (flecha en la figura 2). Esta interseccin recibe el nom-bre de temperatura promedio de la superficie del serpentn, tambin conocida por algunos como temperatura del punto de roco del serpentn (abreviado en ingls como ADP que se usar de aqu en adelante para ahorrar espacio). Si las cargas o las condiciones a mantenerse en el espacio son tales que no

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    Articulo

    es posible lograr una interseccin, ello es seal que el serpen-tn de enfriamiento por s solo no lograr la condicin desea-da en el ambiente y se necesitar de un elemento adicional despus del serpentn o se necesitar aceptar una condicin diferente en el ambiente o se tendr que recurrir a un sistema diferente de acondicionamiento.

    La temperatura del ADP deber ser mayor a la temperatura de entrada del agua la diferencia depender del rea de intercambio del serpentn escogido. Serpentines de gran rea (hileras y/o aletas) posiblemente podrn alcanzar diferencia-les de 4F o menos. Se recomienda el uso de serpentines de 6 o ms hileras con no ms de 12 aletas por pulgada para pro-ducir la capacidad requerida con menores caudales de agua, y posiblemente menores caudales de aire, para as reducir el costo inicial y operativo de la instalacin. La limitacin en el nmero de aletas se menciona nicamente para facilitar la limpieza del serpentn.

    VC: Velocidad de cara (pies por minuto)CFM: Caudal de aire (pies cbicos por minuto - PPM)A: rea de cara del serpentn (ft2)

    La velocidad de cara recomendada en instalaciones comer-ciales est entre 400 y 500 pies por minuto. Velocidades mayores pueden ser aceptables si no producen arrastre del condensado y si se acepta la mayor prdida de presin del aire y el riesgo de mayor ruido. Velocidades menores tienen menores prdidas de presin pero elevan el costo de la ins-talacin. La seleccin de la velocidad ptima es sobre todo una decisin econmica; un mayor nmero de horas de ope-racin de la manejadora o un mayor costo de la energa elc-trica favorecer el uso de valores menores.

    En instalaciones de 100% aire exterior en zonas hmedas se-ra preferible no exceder 400 PPM por la gran cantidad de condensado que producir el enfriamiento y deshumedeci-miento del aire.

    El comportamiento del serpentn de agua fra se puede apre-ciar en la figura 3. La capacidad de enfriamiento sensible del serpentn se ve levemente afectada al comenzar a reducirse el caudal de agua por el serpentn pero la capacidad latente se ver afectada ms o menos en proporcin a la reduccin del caudal y prcticamente desaparecer al llegar aprxima-damente al 30% del caudal de diseo. Esto se explica, porque la humedad relativa en los espacios acondicionados tiende a aumentar cuando el equipo opera a carga parcial ya que la seal que recibe el termostato que normalmente comanda la posicin de la vlvula de control es afectada slo por la carga sensible.

    La seleccin de los serpentines de enfriamiento requiere como mnimo la siguiente informacin:

    Caudal de aire a enfriarse.

    Temperaturas del bulbo seco y hmedo del aire de en-trada y salida.

    Temperatura de entrada del agua fra.

    Altura sobre el nivel del mar.

    En muchos mercados se requiere que los serpentines de en-friamiento sean certificados por algn organismo tcnico in-dependiente para asegurar al cliente que el producto es capaz de producir las condiciones que su fabricante afirma. En los Estados Unidos esta certificacin se hace bajo la norma 410 de AHRI (Air-conditioning, Heating and Refrigeration Institu-te, previamente ARI).

    Vlvulas de control

    La capacidad de los serpentines de enfriamiento se controla comnmente con vlvulas de 3 o de 2 vas, dependiendo de si se desea un sistema de caudal de agua constante o variable. El primero es de diseo y operacin simples pero tiene un ma-yor costo operativo y su uso es ms comn en instalaciones de menor capacidad mientras que el segundo que resulta en un menor costo operativo se usa con mayor frecuencia en las instalaciones ms grandes.

  • F&C

    8

    Las vlvulas de control se seleccionan por el valor de su coefi-ciente de operacin (Cv) que se define por la frmula:

    CV: Coeficiente de operacin de la vlvulaGPM: Caudal de agua (GPM)P: Prdida de presin prevista para la vlvula (psi)

    Posiblemente sea ms fcil recordar que el CV es simplemen-te el caudal de agua que pasa por la vlvula produciendo una prdida de 1 psi. Se recomienda que las vlvulas de control se seleccionen con una prdida por lo menos igual al 50% de la prdida total del ramal donde van instaladas la vlvula y el serpentn.

    Las vlvulas de control pueden tener varias caractersticas pero las ms comunes en la industria del aire acondicionado son la lineal y la de igual porcentaje. Para mejor control de la capacidad del serpentn, se recomienda el uso de vlvu-las con la caracterstica de igual porcentaje (Figura 5) que se adapta mejor a las caractersticas del serpentn de la figura 3 para lograr un rendimiento lineal de la capacidad del serpen-tn relativo al desplazamiento de la vlvula. ltimamente se han incorporado a las vlvulas elementos que compensan los cambios de presin (pressure independent) que experimen-ta todo sistema en operacin para as mantener el diferencial de presin sobre la vlvula constante y lograr mejor control de la capacidad del serpentn.

    Las vlvulas de 3 vas tienden a operar con diferenciales de temperatura (T) menores a los previstos en el diseo y esta situacin se agravar si las vlvulas se escogen con poca pr-dida. El mayor deterioro ocurre cuando el desplazamiento de estas vlvulas alcanzan aproximadamente el 50%. Las vl-vulas de 2 vas tienden a producir mayores diferenciales de temperatura (T) que las de 3 vas pero tambin sufrirn un deterioro si se las escoge con insuficiente prdida de presin. Adems las vlvulas de control deben ser capaces de contro-lar satisfactoriamente los caudales de agua por el serpentn, y hasta cortar totalmente el flujo (2 vas), con cualquier presin que la bomba sea capaz de levantar en operacin.

    El caudal de agua en sistemas con vlvulas de 3 vas ser la suma de los caudales de todos los serpentines de enfriamien-to pues este sistema no aprovecha el factor de diversidad en el caudal aunque s en la capacidad del chiller. En sistemas con vlvulas de 2 vas el factor de diversidad puede aplicarse tanto al caudal de agua como a la capacidad de los chillers.

    Las vlvulas de 3 vas pueden ser del tipo divergente o con-vergente (mezcladora). Para el control de los serpentines de agua fra es ms conveniente el uso de las vlvulas conver-gentes como se muestra en la figura 4 que adems de tener un menor costo se instalan en la lnea de retorno que es ms aconsejable para la operacin del sistema.

    Bombas

    La bomba hace posible la distribucin del agua entre el chi-ller y los serpentines de enfriamiento en las manejadoras, fan-coils, etc. La bomba centrfuga es la de uso ms comn en los sistemas de agua fra por su simplicidad de diseo y opera-cin, adems de su bajo costo y alta eficiencia. Las caractersticas operativas de las bombas se muestran en forma de curvas con las coordenadas de caudal vs altura di-nmica (figura 6). El punto de mxima eficiencia (BEP Best Efficiency Point) estar identificado de donde se podr trazar la lnea de mxima eficiencia recordando la relacin cuadr-tica del caudal con la altura dinmica. La lnea de mxima eficiencia permite identificar los puntos de mxima eficiencia para los diferentes dimetros de rodete disponibles para la bomba o para las diferentes velocidades, si se trata de bombas de velocidad variable.

    Las bombas pueden ser de curva plana o empinada. Aunque no hay una regla fija, se dice que bombas de curva plana son aquellas cuya altura dinmica a descarga trancada (0 caudal) no excede 20% del valor en el punto de mxima eficiencia. Si excede 20% se considera de curva empinada. Se recomienda el uso de bombas de curva plana en sistemas cerrados para evitar variaciones significativas de presin por la accin de las vlvulas de control y de curva empinada para sistemas abiertos para evitar mayores reducciones de caudal al oxi-darse la tubera por la presencia del aire disuelto en el agua.

    Se recomienda que la bomba opere a las condiciones de ma-

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    yor eficiencia posible pues esto no slo reduce su costo ope-rativo sino que tambin representa un menor esfuerzo sobre sus cojinetes. Para ello, se recomienda que la seleccin de la bomba en sistemas de caudal constante que utilizan vlvulas de 3 vas se haga a la izquierda del punto de mxima eficien-cia pues en operacin, estos sistemas tienden a operar con caudales mayores a los de diseo y as el punto de operacin se desplazar hacia puntos de mayor eficiencia. En sistemas de caudal variable (vlvulas de 2 vas) la seleccin puede ha-cerse levemente a la derecha del punto de mxima eficiencia pues en operacin estos sistemas normalmente operarn con caudales menores a los de diseo lo que har que el punto de operacin se desplace hacia el punto de mayor eficiencia. Se deber cuidar que en operacin la bomba pueda salirse de su curva o sobrecargar su motor.

    Enfriadores de agua

    Los enfriadores de agua, posiblemente ms conocidos por el vocablo ingls chillers, deben mantener el agua que se su-ministra a los serpentines de enfriamiento a la temperatura para la que fueron especificados y seleccionados. El chiller nada tiene que hacer con el diferencial de temperatura del agua fra pues la temperatura a la que el agua fra retorna al chiller es producto de la carga trmica que recoge el serpen-tn de enfriamiento y el caudal de agua que le alimenta la vlvula de control. El chiller slo controla la temperatura del agua fra que suministra al sistema.

    Hay una gran variedad de opciones en chillers pueden ser enfriados por aire o por agua o pueden ser de accionamiento mecnico o trmico lo que permite satisfacer los requeri-mientos de prcticamente cualquier ndole.

    El enfriamiento del agua en los chillers mecnicos puede ser mediante intercambiadores de expansin directa que se utili-zan en chillers con compresores de desplazamiento positivo (scroll, alternativos, tornillo) o inundados que se utilizan en chillers con compresores centrfugos o tornillo. En los chi-llers trmicos se usan los intercambiadores inundados. En los

    intercambiadores de expansin directa el refrigerante fro cir-cula dentro de los tubos y el agua circula entre los tubos y el casco. En los intercambiadores inundados el agua circula dentro de los tubos que estan sumergidos en el refrigerante lquido fro que llena el espacio entre los tubos y el casco. Los intercambiadores inundados permiten la limpieza mecnica de los tubos.

    La norma 90.1 de ASHRAE, entre otras cosas, fija las eficien-cias mnimas que deben lograr los diferentes equipos de aire acondicionado, entre ellos los chillers. Adems, ARI certifi-ca el rendimiento de los chillers accionados mecnicamente bajo su norma 550/590 para asegurar al comprador que los equipos certificados producen la capacidad prometida por sus fabricantes.

    Tubera de distribucin

    La distribucin del agua puede hacerse con retorno directo o con retorno invertido (figura 7). El suministro invertido es simplemente una variacin del retorno invertido. Con el re-torno invertido se busca que el recorrido del agua por todos los ramales sea ms o menos igual para facilitar el ajuste de los caudales por cada ramal. El menor costo del retorno directo lo hace ms atractivo y es seguramente el de mayor uso. Este arreglo funcionar mejor si la prdida de presin de los ramales es un porcentaje im-portante de la prdida total requerida de la bomba o lo que es lo mismo decir que debe buscarse una prdida pequea en el troncal. Tambin ayudar si se asignan prdidas mayores a los ramales ms cercanos a la bomba para lograr prdidas ms o menos parecidas para la bomba para cada uno de los ramales.

    La tubera de distribucin se dimensiona de acuerdo al ma-terial que se vaya a usar utilizando cuadros que muestran las prdidas de acuerdo a los caudales y dimetros de tubera. Con la introduccin de programas que permiten el uso de la computadora se ha aliviado este tedioso trabajo pues con

    estos programas no slo se logra el di-mensionamiento de la tubera sino tam-bin la prdida de presin del sistema para la seleccin de la bomba adems del volumen de agua en las tuberas para la seleccin del tanque de expan-sin.

    Tanque de expansin

    El tanque de expansin permite el au-mento volumtrico del agua en el sis-tema debido a los cambios de tempe-ratura que puedan ocurrir en el agua. En operacin, el agua es enfriada por el chiller a la temperatura de diseo requerida pero con el sistema fuera de servicio por cualquier motivo, la tem-peratura del agua puede llegar a la tem-peratura ambiente. El cambio en el vo-lumen especfico del agua a estas dos

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    condiciones producira un aumento de presin enorme que puede causar dao a cualquier componente del sistema si no hay forma de aliviar tal condicin. El tanque de expansin correctamente dimensionado da al agua el espacio donde pueda expandirse sin causar dao o desperdicio.

    Existen bsicamente tres tipos de tanque de expansin:

    Abierto (abierto a la atmsfera).

    Cerrado (agua y aire presurizado dentro de un tanque cerrado).

    Diafragma (agua y aire separados por una membrana flexible dentro de tanque cerrado).

    El tanque de expansin es tambin el punto donde se estable-ce la presin de referencia que se mantendr constante. En un sistema cerrado slo debe haber una presin de referencia.

    Torres de enfriamiento

    En los sistemas de mayor capacidad y hasta en los de me-diana capacidad, donde el consumo energtico es de gran importancia, el uso de las torres de enfriamiento para des-echar el calor a la atmsfera adquiere mayor relevancia pues reduce notablemente el consumo de energa.

    El consumo de energa de los chillers mecnicos ha venido mejorando en los ltimos aos y esta mejora ha sido aun

    mayor para los equipos enfriados por agua. Hoy es posible encontrar chillers enfriados por agua, de mediana y alta ca-pacidad, con consumos de 0.60 Kw/ton o menos, en gran medida gracias al uso del compresor tipo tornillo en los equi-pos de mediana capacidad y el centrfugo en los de mayor capacidad. Una ojeada a la norma 90.1 de ASHRAE confir-mar la mejora que han experimentado los chillers enfriados por agua en relacin con los chillers enfriados por aire. Por supuesto que la decisin de usar uno u otro depender tam-bin de otros factores como ser la disponibilidad de agua, su costo, su tratamiento, el costo inicial de la instalacin, man-tenimiento, etc.

    Para la seleccin de la torre se necesita la siguiente informa-cin:

    Caudal de agua que se desea enfriar.

    Temperatura de entrada y salida del agua.

    Temperatura del bulbo hmedo del ambiente.

    Altura sobre el nivel del mar.

    Al igual que los chillers y los serpentines de enfriamiento, las torres de enfriamiento tambin cuentan con un programa de certificacin para asegurarle al comprador que el producto certificado que compra es capaz de producir la capacidad ofrecida por el fabricante. Esta certificacin lo hace la orga-nizacin Cooling Technology Institute (CTI) bajo su norma 201.

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    Sistema domticode control de edificios

    mediante protocolo KNX/EIB

    Artculo elaborado por Atonio Moreno Barroso. Ing. Tcnico Industrial Responsable tcnico de Jung Electro Iberica S.A.

    Desde el ao 2002 es presidente de la asociacin Konnex/EIB en Espaa

    La irrupcin de las nuevas tecnologas ha pasado a formar parte de nuestra vida cotidiana: vehculos ms modernos, ordenadores de bolsillo, telfonos mviles que transmiten imgenes, etc. En cambio, la instalacin elctrica en edificios parece haberse quedado estancada en el pasado, basada en la misma estructura de cableado desde hace dcadas. En este artculo se pretende dar una visin de las necesidades reales de control en los edificios, presentando soluciones basadas en sistemas estndar que permiten automatizar las instalaciones para dotarlas de un mayor grado de confort, ahorro de energa y seguridad.

    1. SISTEMAS DE CONTROL

    La mayor parte de las viviendas y edificios que se construyen estn dotados de una instalacin elctrica totalmente con-vencional. nicamente se aplica una cierta automatizacin a la instalacin de calefaccin y aire acondicionado, que con frecuencia queda restringida prcticamente a un cronoter-mostato, especialmente si se considera el caso de las vivien-das. Este tipo de control, aunque suele ser adecuado, con frecuencia resulta insuficiente, puesto que para el control de la climatizacin no se tienen en cuenta aspectos tales como la presencia o no de personas en el inmueble.

    Si analizamos el caso del control de iluminacin, veremos fcilmente que una instalacin convencional no es capaz de establecer un adecuado control, especialmente si atendemos a criterios energticos. Sin duda alguna, la paulatina intro-duccin de elementos tales como la reactancia electrnica estn permitiendo una mejor eficiencia energtica de las ins-talaciones de alumbrado, pero necesitan ser complementa-das con un adecuado sistema de control para obtener unos ptimos resultados.

    Ante estas perspectivas, a la hora de acometer un proyecto y para dar respuesta a unas determinadas necesidades en una instalacin elctrica, existen en el mercado una gran cantidad de componentes elctricos y pequeos automatismos, capa-ces de proporcionar una solucin que satisfaga parcialmentedichas necesidades.

    Por analoga, con el funcionamiento en la industria, tradi-cionalmente se han aplicado a las viviendas y edificios pe-queos autmatas y elementos similares para proporcionar soluciones a la gestin de la climatizacin o la iluminacin. No obstante, estas soluciones parciales suelen complicar la instalacin, puesto que al estar basadas en elementos centra-lizados, requieren un importante cableado en estrella.

    Adems, la puesta en marcha de este tipo de instalaciones suelen requerir la intervencin de diferentes empresas, y fi-nalmente obtenemos un edificio que puede tener una cierta inteligencia, pero donde las diferentes tecnologas emplea-das suelen ser incompatibles entre s. Como mucho se puede

    aspirar a la intercomunicacin de diferentes sistemas en un ordenador central.

    Afortunadamente, hoy en da ya existen tecnologas descen-tralizadas, capaces de integrar componentes para distintas funciones de ingeniera del edificio, incluso si son de dis-tintos fabricantes. Jung Electro Iberica apuesta por el sistema estndar KNX/EIB, que es un protocolo compatible entre ms de 100 fabricantes, y basado en una tecnologa de bus des-centralizado. Esto permite proporcionar una solucin integral para el control en edificios y viviendas.

    2. FUNCIONES A CONTROLAR EN LOS EDIFICIOS

    En los edificios y viviendas en general, podemos encontrar las siguientes funciones a controlar (Figura1).

    Figura 1. Funciones de control en edificios y viviendas

    Iluminacin

    Si se desea obtener un buen rendimiento energtico y un aceptable grado de confort, es conveniente poder regular el nivel de luz, adems de condicionar los encendidos de la

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    iluminacin a la presencia en el inmueble. La posibilidad de un apagado centralizado siempre es interesante.

    Calefaccin y aire acondicionado. Climatizacin

    Junto con la iluminacin, son los responsables del 80% del consumo energtico de un inmueble. Un ptimo control del nivel de temperatura de consigna, un funcionamiento condi-cionado a horarios y a presencia y un adecuado control cen-tral pueden proporcionar un alto grado de confort y de ahorroenergtico.

    Control de persianas

    Se est extendiendo significativamente el uso de motores para persianas y toldos. Si esto se combina con un adecuado con-trol, podemos obtener interesantes aplicaciones en protec-cin solar, que adems pueden afectar muy positivamente alconsumo energtico en iluminacin y climatizacin.

    Seguridad

    Debido a los altos ndices de criminalidad, la seguridad con-tra intrusin es un aspecto muy importante a tener en cuenta en un edificio. Tambin cobran importancia, especialmente en viviendas, los controles de alarmas tcnicas para fugas de agua o gas.

    Monitorizacin

    Especialmente en el sector terciario, si se hace un exhaustivo control de los aspectos antes mencionados, puede ser muy interesante disponer de un software de visualizacin que per-mita monitorizar los parmetros de la instalacin (niveles de temperatura, encendidos de luces, presencia, etc.), y tambin actuar sobre ellos desde un puesto central, que incluso puede estar alejado del inmueble.

    Todas las funciones anteriormente denominadas deben pro-porcionar un buen nivel de confort, seguridad y ahorro ener-gtico en el edificio, y a la vez permitir que el manejo de las mismas sea sencillo. Es decir, por muy buena y tecnolgica que parezca una solucin, si al usuario le resulta compleja de manejar o de entender, difcilmente la utilizar. As pues, es importante que el interfaz de usuario sea lo suficientemente simple y autoexplicativo, dejando la sofisticacin tecnolgicaen un segundo plano.

    Por supuesto, se debe buscar siempre la reduccin de costes y de mantenimiento de la instalacin, a la vez de facilitar al mximo posible, futuras ampliaciones o cambios de funcin.

    Sin duda, todos estos requerimientos representan un reto para quien se dispone a proyectar o planificar las instalaciones en un edificio. La amplia oferta de soluciones existentes en el mercado complica an ms la decisin, y tambin aumenta el riesgo de equivocarse. Un amplio conocimiento de las di-ferentes tecnologas y la formacin continua son las principa-les armas para superar estos retos.

    3. LAS POSIBILIDADES DE CONTROL

    Ante unas determinadas necesidades de control en el inmue-ble o edificio, el proyectista debe plantearse entonces la so-lucin que debe adoptar. Esta solucin puede estar basada en simples mecanismos convencionales, electromecnicos o electrnicos, todos independientes entre s, o bien se puede optar por el uso de un sistema de control. A continuacin se analizan las diferentes opciones, tratando de explicar en qu situaciones es ms adecuada cada una de ellas:

    Mecanismos o automatismos convencionales

    Se trata simplemente de elementos convencionales, de ori-gen electrnico o electromecnico, pero que generalmente carecen de una microelectrnica de control, o la que tienen es bastante bsica. En este grupo se pueden clasificar desde interruptores o pulsadores convencionales hasta pequeos autmatas, pasando por simples contactores o telerruptores. Tambin aqu se puede englobar una amplia oferta de com-ponentes de infinidad de fabricantes, tales como reguladores de luz, detectores de movimiento, mdulos telefnicos para telecontrol, cronotermostatos, programadores horarios, sen-sores crepusculares, etc.

    Estos elementos permiten dotar la instalacin de un determi-nado grado de automatizacin, que en ocasiones es suficien-te para lograr los objetivos marcados. Por ejemplo, si lo nico que se busca es un control centralizado de las persianas mo-torizadas de una vivienda, bastar con colocar en cada motorun controlador adecuado, que disponga de entrada auxiliar para centralizacin, y despus unirlos todos mediante dos ca-bles, al final de los cuales pondremos un controlador central, que incluso puede estar dotado de programacin horaria.

    Otro ejemplo se puede ilustrar mediante detectores de movi-miento (Figura 2). Este tipo de aparatos, cuyo uso se est ex-tendiendo significativamente para aplicaciones de control de iluminacin, proporcionan un importante ahorro energtico y un aumento en el confort.

    Y as sucesivamente, la vivienda o el edificio se pueden ir dotando de pequeos automatismos independientes entre ellos, que irn dando respuesta a las distintas necesidades de control. El problema de esta opcin es que cada tipo de automatismo insertado tiene su propia filosofa de funciona-miento y su cableado independiente, y todos ellos suelen ser

    Figura 2

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    incompatibles entre s. Es decir, en los ejemplos anteriores, difcilmente podremos conseguir que el mismo pulsador de control de la persiana sea tambin capaz de encender la luz controlada por el detector de movimiento.

    Pequeos sistemas de control: va radio o similares. Como hemos visto en el anterior apartado, en el momento en que se desean integrar diferentes funciones de control en la ins-talacin, deja de ser recomendable utilizar soluciones con-vencionales o pequeos automatismos, puesto que suelen ser incompatibles entre s, complican la instalacin, y no cum-plen las funciones deseadas. En estos casos hay que empezar a pensar en utilizar un sistema de control.

    Los sistemas tienen la ventaja de que ya estn pensados para integrar diferentes funciones, todas ellas con un mismo ca-bleado o medio de transmisin y con una misma filosofa. s-tos hacen posible, por lo general, la integracin de funciones de iluminacin, control de persianas, deteccin de presencia, etc., dentro de un mismo protocolo de comunicacin.

    En este campo se estn implantando significativamente las tecnologas basadas en la transmisin por Va Radio. Aportan una buena solucin especialmente en obras de rehabilitacin o actualizacin de instalaciones, puesto que requieren muy poco cableado, y suelen aprovechar el ya existente. Adems, su puesta en marcha es prcticamente en modo plug&play, por lo que est al alcance de cualquier instalador, sin nece-sidad de una especializacin. Proporcionan tambin un alto grado de flexibilidad ante futuras modificaciones de uso o ampliaciones.

    Figura 3

    En este sentido el sistema Va Radio de Jung aporta buenas soluciones para control de iluminacin, permitiendo el con-trol remoto de luz en accionamiento y tambin en regulacin, mandos a distancia y deteccin de movimiento. Todo ello con muy poco cableado, puesto que los mandos emisores son todos inalmbricos. stos existen en versin de mando porttil (Figura 3), y tambin en versin pulsador para caja universal, e incluso de superficie.

    Un mismo mando o pulsador puede integrar tambin el con-trol de persianas, permitiendo fcilmente el accionamiento local o por mando a distancia, y la centralizacin.

    Este sistema de control Va Radio permite la grabacin y pos-terior reproduccin de hasta 5 escenas ambientales, en cada una de las cuales puede participar un nmero ilimitado de accionamientos, luces y persianas. Se trata, pues, de una so-lucin bastante simple y bien integrada, que permite dotar el

    inmueble de una cierta automatizacin para varias funciones.

    Sistemas bus: Instabs EIB/KNX

    En muchos casos se requiere un alto nivel de automatizacin, y se hace necesaria una tecnologa capaz de transmitir gran cantidad de informacin de forma fiable. Se trata de instala-ciones primordialmente en edificios, o en viviendas con un alto nivel de funcionalidad.

    En esta situacin, empieza a no ser aconsejable el uso de pe-queos sistemas de control, puesto que generalmente tienen limitaciones que les impiden llegar a estos niveles de funcio-nalidad. Aqu puede ser conveniente la aplicacin de tecno-logas ms potentes, capaces de responder y manejar un grannmero de variables.

    En esta franja de automatizacin, el mercado ya ofrece mu-chas menos alternativas que en las anteriores, y una vez ms hay que hacer un detallado estudio antes de decantarse por una determinada opcin. Las tecnologas ms modernas es-tn ya casi todas basadas en sistemas de bus de comunica-cin, que ofrecen soluciones descentralizadas, con las venta-jas que ello supone:

    Simplificacin del cableado de control. Independencia entre los distintos componentes de la ins-

    talacin. Mayor grado de fiabilidad. Flexibilidad y facilidad de ampliacin. Reduccin de costes de instalacin y mantenimiento. Toda la informacin disponible en cualquier punto del sis-

    tema.

    Dentro de esta clara tendencia, el mercado est optando cada vez ms por soluciones estndar, que ofrecen mucha ms se-guridad y una ms amplia gama de producto. El sistema Ins-tabs EIB/KNX ofrece una solucin de bus descentralizado, y est dentro de un protocolo estndar. Jung apost por este camino ya a finales de los aos 80, siendo, a travs de una de sus empresas filiales, uno de los socios fundadores de esta tecnologa. Desde entonces se ha avanzado bastante, y hoy en da hay ms de 100 fabricantes a nivel europeo adheridos al protocolo.

    El sistema Instabs EIB/KNX est basado en una topologa descentralizada (Figura 4), en la cual sensores y actuadores se comunican entre s mediante un par trenzado de baja ten-sin de seguridad, 24 V. Este par proporciona la alimentacin para la electrnica de los distintos componentes, y tambin transmite la informacin entre ellos.

    Cada componente del sistema va dotado de un acoplador de bus, BCU. Cuando se acciona cualquiera de los pulsadores de la figura 4, se enva un telegrama al bus con una codifi-cacindeterminada, que se compone bsicamente de los datos a transmitir, y de la direccin del destinatario.

    Dicho telegrama ser recibido por todos los actuadores del sistema, pero solamente el que tenga la direccin de desti-

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    Figura 4

    natario ser el que ejecute la orden que viene prescrita. As pues, no es necesario instalar ningn tipo de elemento cen-tral, porque la comunicacin se lleva a cabo entre sensores yactuadores.

    Este sistema es capaz de direccionar ms de 11.500 com-ponentes en su estado bsico, siendo ampliable hasta mul-tiplicar esa cifra por cuatro. Cada uno de los componentes puede disponer de varios canales, por lo que estamos ante un sistema modular de gran potencia. Vlido para la vivienda y para el gran edificio.

    La programacin del sistema se lleva a cabo mediante el software ETS, que es nico y vlido para todos los fabrican-tes, lo que simplifica significativamente la tarea de puesta en marcha, si se utilizan componentes de distintas marcas. Cada fabricante certifica sus productos a travs de la asocia-cin Konnex, obteniendo as el sello KNX/EIB, que garantiza la perfecta compatibilidad de ese componente con todos los que haya en el mercado hasta la fecha.

    4. VENTAJAS DE UNA INSTALACIN KNX-EIB FRENTE A LA INSTALACIN CONVENCIONAL

    Respecto a una instalacin convencional, el Instabs EIB/KNX ofrece las siguientes ventajas:

    Reduccin de la lnea de 220 V AC, a favor de una lnea de baja tensin de seguridad de 24 V.Esto implica, entre otras cosas, una reduccin del peligro de incendio, un aumento de seguridad de la instalacin, y una disminucin de la radiacin electromagntica.

    Mayor simplicidad de la instalacinSe acaba con los complejos entramados de cables y empal-mes que requieren los conmutadores, cruzamientos, etc. To-dos los pulsadores van conectados a los dos hilos del bus, y la relacin entre stos y los actuadores se define mediante software.

    Facilidad en las ampliaciones y flexibilidadUna instalacin convencional permite pocos cambios, y re-quiere siempre un recableado ante ampliaciones o modifi-caciones de uso. Una instalacin tipo bus permite cambios de uso con solamente una reprogramacin de algunos com-ponentes, y las ampliaciones son generalmente sencillas de llevar a cabo, si se ha dejado el cable de bus previsto.

    Como nico inconveniente se puede citar que los componen-tes son ms caros, lgicamente, que los mecanismos conven-cionales.

    5. LA ASOCIACIN EIBA-KONNEX

    El sistema EIB surgi a finales de los aos ochenta, a raz de la idea de varios fabricantes alemanes de crear un protocolo es-tndar para un sistema de control, al cual se pudieran aadir posteriormente otros fabricantes. Esta idea dio lugar a la crea-cin de la asociacin EIBA, cuya sede se instal en Bruselas,para darle un carcter ms europeo a esta idea.

    La asociacin EIBA tena varias tareas asignadas, entre las cuales destacaban:

    Creacin, desarrollo y actualizacin del software ETS, que es la herramienta de programacin que utilizaran todos los fabricantes adheridos a este protocolo.

    Garantizar la compatibilidad de todos los productos entre diferentes fabricantes.

    Difundir, promocionar y fomentar el uso del sistema EIB en distintos pases.

    Dirigir la formacin en la tecnologa.

    La tecnologa EIB se fue desarrollando y extendiendo progre-sivamente por varios pases, entre ellos Espaa, donde empe-z su proceso de implantacin a mediados de los noventa.

    En el ao 1997 se dio un paso ms en la estandarizacin del sistema. Un acuerdo entre las tres tecnologas ms extendidas que haba hasta el momento en Europa: el EIB, el Batibus y el EHS, dieron lugar a la creacin de la asociacin Konnex, tambin con sede en Bruselas. A partir de ah comienza el llamado proceso de convergencia, cuya meta principal es desarrollar los interfaces de comunicacin necesarios entre ambos sistemas, para hacerlos totalmente compatibles entre s.

    Figura 5

    As naci el sistema KNX (Figura 5). Hasta esa fecha, el sis-tema EIB dispona bsicamente dos medios de transmisin: el par trenzado y la corriente portadora. A partir de ah, se aade al protocolo KNX otro par trenzado, que provena del BatiBus, una nueva corriente portadora, del EHS, y por ltimo un medio de transmisin por radio, completando as los 5 medios de transmisin que ofrece hoy en da el sistema KNX.Este proceso de convergencia ha dado lugar a un protocolo de cooperacin entre la asociacin Konnex y el CENELEC, que es el organismo que se encarga de redactar las normati-vas europeas EN. Fruto de esta cooperacin se ha creado la norma EN 50090, que es la primera norma que regula las ins-talaciones automatizadas en edificios y viviendas. El sistema KNX es parte integrante de esta norma, por lo que ya se puede decir que este sistema es el primero que est respaldado por una normativa internacional.

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    Articulo

    Esto constituye un activo muy importante, puesto que cual-quier proyectista que trabaje con el sistema KNX sabe que su proyecto est respaldado por una normativa.

    6. APLICACIONES DEL SISTEMA EN SECTOR RESIDENCIAL Y TERCIARIO

    El sistema KNX/EIB tiene una topologa totalmente descen-tralizada y modular, con lo cual es aplicable tanto en peque-as como grandes instalaciones, tanto del sector residencial como terciario. A continuacin se exponen unos ejemplos que permiten conocer ms en detalle las distintas aplicacio-nes que puede tener el sistema en cada caso.

    Aplicaciones en viviendas

    En este captulo se toma como base de estudio una pequea vivienda con dos dormitorios, dos baos, un saln, cocina y terraza (Figura 6). Naturalmente, las funciones descritas a continuacin seran extrapolables a viviendas ms grandes.

    Control de iluminacin en viviendas: La iluminacin es la segunda fuente de consumo de energa elctrica en una vi-vienda. Se trata de conseguir las mayores cotas de confort, con el mnimo consumo de energa posible. En este aspecto, el sistema KNX/EIB ofrece las siguientes funciones:

    Apagado centralizado de la iluminacin desde uno o va-rios puntos.

    Figura 6

    Control por mando a distancia, en accionamiento y en re-gulacin.

    Encendido automtico por deteccin de movimiento en pasillos, vestbulos, escaleras y zonas de paso.

    Control de escenas ambientales en saln y comedor (Fi-gura 7).

    Encendido de iluminacin exterior por sensor crepuscular y/o programador horario.

    Control de persianas y toldos en viviendas

    El uso de motores en persianas se va extendiendo cada vez ms, siendo ya un elemento muy comn en viviendas de me-diano o gran tamao. Especial importancia adquiere la mo-torizacin de los toldos, donde un adecuado control puede contribuir a un mayor nivel de confort, a la vez que aumenta

    la seguridad, evitando la destruccin del toldo en caso de fuertes rachas de viento. Evidentemente, una correcta protec-cin solar tambin contribuye a un mejor aprovechamiento de la energa necesaria para obtener una adecuada tempe-ratura de confort dentro de la vivienda. Por ejemplo, si me-diante un sensor de luminosidad captamos los momentos de mayor insolacin del da, durante el invierno se puede hacersubir la persiana para que caliente el interior de la vivienda, y en verano todo lo contrario. He aqu las funciones generales a realizar:

    Control centralizado de las persianas desde uno o varios puntos.

    Control por mando a distancia. Participacin en escenas ambientales. Control automtico por sensor crepuscular, de luminosi-

    dad y/o programador horario. Control por mdulo telefnico.

    Control de climatizacin

    La calefaccin y el aire acondicionado son los primeros con-sumidores de energa en una vivienda, a la vez que unos de los principales responsables del confort. En este caso, el siste-ma KNX/EIB dispone de controladores muy avanzados, tales como el termostato digital de JUNG (Figura 8), mediante loscuales se puede llevar a cabo un control de climatizacin tan avanzado como el que proporcionan la mayora de los sis-temas propietarios de climatizacin que hay en el mercado. Con la ventaja de que en este caso, la climatizacin queda integrada con el resto de las instalaciones de la vivienda.

    Entre otras, se pueden realizar las siguientes funciones:

    Termostato digital control P.I., calefaccin + refrigeracin Conexin / desconexin central y por mdem telefnico. Varios modos de funcionamiento: Confort + Stand-by +

    Noche + Proteccin contra extremos. Pulsadores para otras funciones, integrados en el propio

    termostato. Esttica acorde con resto de mecanismos. Display iluminado.

    Control de alarmas tcnicas y de intrusin

    El sistema permite integrar todo el control de fugas de agua, gas, etc., cortando automticamente los suministros implica-dos, y enviando un aviso por mdulo telefnico. Adems, ya existen en el mercado centrales de alarma con conexin directa al sistema KNX/EIB, capaces de dar las alarmas en los protocolos estandarizados por las centrales receptoras de alarmas, como por ejemplo el Contact ID.

    Visualizacin y control remoto

    Gran parte de los fabricantes adheridos al protocolo ofrecen en sus catlogos elementos y programas de visualizacin para el sistema, que permiten la monitorizacin y control central de la instalacin desde uno o varios puntos. Algunos de los programas de visualizacin, como por ejemplo el software El-vis, permiten incluso el control de la instalacin va Internet.

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    Aplicaciones en oficinas

    Muchas de las funciones a realizar en oficinas son similares a las que se pueden realizar en viviendas.

    Por ejemplo, tambin en las oficinas es conveniente disponer de un apagado centralizado de la iluminacin, de un buen control de clima, o de una adecuada gestin de la proteccin solar.

    No obstante, las oficinas tienen ciertas peculiaridades de uso, que hacen necesario implementar algunas funciones, utili-zando ciertos sensores o actuadores que no tienen aplicacin en viviendas. Nos centraremos en estas funciones:

    Regulacin automtica de iluminacin

    Cada vez ms, los edificios destinados a oficinas disponen de grandes ventanales, que permiten captar una gran canti-dad de luz natural. Por otro lado, las oficinas estn ocupadas prcticamente durante todo el da, como centros de trabajo que son, y en la mayora de los casos, las luces permanecen encendidas durante muchas horas.

    A lo largo del da, las condiciones de luz natural van cam-biando, por lo que el aporte de esta fuente de luz es variable, mientras que la luz artificial interior suele estar en un nivel fijo. El resultado es que, con frecuencia, tenemos en el edi-ficio un exceso de iluminacin, o bien la luz est encendida innecesariamente.

    La solucin que ofrece el sistema KNX/EIB para estos casos, es la instalacin de un sensor en el techo, capaz de captar

    Figura 8

    Figura 7

    la luminosidad interior en todo momento, y a partir de aqu regular la intensidad de la luz artificial interior, para obtener un nivel de luz constante con el mnimo aporte posible de luzartificial.

    Esto proporciona un buen nivel de confort y ahorro energ-tico, a la vez que ayuda a la empresa usuaria a ajustar los niveles de luz interior a lo aconsejado por las normativas de seguridad e higiene en el trabajo.

    Deteccin de presencia

    Otro factor a tener en cuenta en oficinas es la presencia o no del personal. En esta faceta, Jung ofrece detectores de presencia para montaje en techo (Figura 9), con una amplia funcionalidad. Estos aparatos demuestran la gran ventaja que representa la integracin de funciones como iluminacin y climatizacin en un mismo sistema. El detector de presen-cia puede detectar la presencia de una persona dentro de un despacho, y mantener las luces encendidas y la climatizacin conectada en esa zona. A partir de aqu, cuando la persona marcha, empieza a contar un primer tiempo de retardo, des-pus del cual se apaga la luz. Este tiempo puede ser relativa-mente corto, de uno o dos minutos como mucho.

    Tambin tras la marcha de la persona, se enciende un se-gundo contador de tiempo, al final del cual se desconecta la climatizacin en ese despacho. Esta vez la temporizacin ser mayor, de unos 10 minutos, puesto que la temperatura ambiente tiene una cierta inercia, y por tanto no es conve-

    niente que la climatizacin se conecte y desconecte en cor-tos intervalos de tiempo.

    Cuando la persona regresa al despacho, se pone la climatiza-cin nuevamente en marcha, si es que se haba desconecta-do, y la luz se encender, siempre y cuando la luminosidad ambiente que proporciona la luz natural est por debajo de un determinado nivel.

    Figura 9

    As pues, estos detectores pueden cumplir realmente la mis-ma funcionalidad que pudiesen tener dos detectores conven-cionales, colocados uno al lado del otro, uno de ello conec-tado al sistema de iluminacin y otro al de climatizacin. En este caso, la integracin de funciones en un solo sistema nospermite resolverlo todo con un nico aparato.

    Adems, a cierta hora del da, cuando el edificio queda des-ocupado, se le puede enviar al detector un telegrama que lo

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    ponga automticamente en modo alarma, y entonces cumple una tercera funcin diferente de las dos anteriores.

    Aplicaciones en hoteles

    Una vez ms, el lector puede ver que algunas de las funcio-nes anteriores tambin son aplicables a instalaciones hote-leras, por lo que vamos a ver a continuacin funciones ms especficas para estos establecimientos.

    Iluminacin para la habitacin del hotel

    Actualmente la mayora de los hoteles que se construyen in-corporan un lector de tarjeta en el interior de cada habita-cin, que generalmente sirve solamente para desconectar las luces de la habitacin cuando sale el husped. Para este caso, el sistema permite captar la seal de un tarjetero convencio-nal a travs de una entrada binaria, de tal forma que, cuando el husped entre en la habitacin, se le encienda una deter-minada configuracin de luces; las que realmente necesite. Al marchar y extraer la tarjeta, se apagan todas.

    Junto a la cama se puede instalar tambin un pulsador desde el que desconectar toda la iluminacin de la habitacin al ir a dormir. Esta prestacin es muy interesante, teniendo en cuenta la cantidad de encendidos que suele haber en una habitacin de hotel.

    Finalmente, unos detectores situados a pie de cama permiti-rn encender una pequea luz de balizamiento si el husped se levanta por la noche, con slo poner los pies en el suelo.

    Climatizacin

    El termostato digital descrito en el apartado de viviendas tiene aqu tambin su plena funcionalidad. Una vez ms, la inte-gracin de funciones permite que al extraer la tarjeta del lec-tor se le mande al termostato una orden mediante la cual, stecambiar la temperatura de consigna a un nivel menos exi-gente que cuando el husped est dentro de la habitacin. De esta forma, se mantendr una cierta temperatura prxima a la de confort, pero con un consumo inferior.

    Adems, el termostato digital es capaz de desconectarse al detectar cambios bruscos de temperatura, con lo que evitare-mos, por ejemplo, que la climatizacin permanezca en mar-cha mientras la ventana est abierta.

    Control de escenas en salones

    Prcticamente todos los hoteles de tres o ms estrellas dispo-nen de salones que alquilan para celebrar banquetes, congre-sos, reuniones de empresa, etc. Estos salones suelen estar do-tados de una buena iluminacin, que a menudo no se explotaconvenientemente, puesto que el inquilino de la sala desco-noce sus posibilidades, o simplemente le resulta poco prcti-co tener que encender y apagar luces continuamente.

    El teclado de escenas (Figura 10), permite grabar una con-figuracin luminosa, y despus reproducirla de forma bien

    sencilla, con solamente pulsar una tecla del mismo teclado, de otro, o bien de un mando a distancia. De esta forma, al inquilino le resulta fcil manejar la iluminacin, y la va mo-dificando sobre la marcha en funcin de las necesidades del acto que se est llevando a cabo.

    Visualizacin y control central

    Una vez ms, el software de visualizacin Elvis (Figura 11) permite un control central del hotel desde uno o ms PCs, situados en cualquier punto del hotel.

    Desde este software se pueden controlar todos los parme-tros de la iluminacin, climatizacin, presencia, programas horarios, consumos, etc., creando incluso histricos que se pueden ir almacenando.

    Figura 10

    Figura 11

    7. ANLISIS DE COSTES DEL SISTEMA

    Llegados a este punto, es necesario abordar la cuestin presu-puestaria, que es un asunto siempre determinante a la hora de acometer cualquier tipo de instalacin automatizada.

    Es frecuente establecer comparaciones entre el coste de los materiales en una instalacin convencional, y en una instala-cin equipada con el sistema KNX/EIB. Tambin es muy fre-cuente el tratar de establecer unos baremos de precios en funcin del tamao de la instalacin.

    Cualquier estimacin resultante de esos planteamientos resul-tar inadecuada si no se tiene en cuenta un factor que en este caso es determinante: las funciones a realizar.

    Es decir, si la instalacin de iluminacin, por ejemplo, no va

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    a tener ms funcionalidad que meramente la de apagar y en-cender las luces, entonces se estima que el coste total de unainstalacin con KNX/EIB, con mano de obra incluida, sobre-pasa en aproximadamente un 30% a la de una convencional. Est claro, que para una misma funcionalidad, no tiene senti-do hacer esta inversin en automatizacin. Ahora bien, sim-plemente con aadir la funcionalidad de un apagado general de las luces desde un pulsador, entonces el coste de la instala-cin convencional, con mando de obra incluida, ya se iguala a la de la instalacin con KNX/EIB. Esto sucede porque, una vez instalado el sistema, podemos aumentar sensiblemente la funcionalidad de la instalacin, con muy poco aumento del coste. En cambio, con una instalacin convencional, aunque la inversin inicial sea ms baja, cualquier pequeo aumento de funcionalidad implica unos costes importantes.

    A partir de aqu, conforme aumenta la funcionalidad mejora el ratio a favor de la instalacin automatizada con KNX/EIB.

    8. CONCLUSIN

    Como se deca al principio de este artculo, la gran cantidad de soluciones y sistemas de domtica existentes en el merca-do, hacen a menudo difcil la eleccin a la hora de acometer un proyecto, por lo que es necesario conocer las ventajas que ofrece cada uno para poder decidir. El sistema Instabs EIB/KNX ofrece una solucin descentralizada, y compatible entre ms de 100 fabricantes en el mercado europeo. Adems es el nico que actualmente se adapta a la normativa europea que existe al respecto. El alto nivel de desarrollo y el gran nmero de soluciones que ofrece lo hacen apto para prcticamente cualquier tipo de edificacin residencial o terciario. nica-mente es necesaria una reflexin previa enfocada a determi-nar qu funcionalidad le queremos dar a la instalacin, y a partir de ah estudiar si el coste resultante es asumible o no por la propiedad.

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    Qu tipo de equipo de Aire acondicionado se debe recomendar a un cliente?

    Anlisis y propuesta realizada por Vctor Andrade Cuadra, Ing. en Refrigeracin y Climatizacin, Profesor de refrigeracin USACH y consultor independiente.

    [email protected], [email protected]

    La interrogante planteada debe ser analizada desde varios puntos de vista relevantes, los cuales indicar previamente y que a continuacin efectuar su anlisis particular.

    1. Intereses comerciales de los actores involucrados (entin-dase proveedor, proyectista, instalador o usuario final).

    2. Opciones tecnolgicas adecuadas.3. Impactos medio ambientales.4. Eficiencia energtica.

    Anlisis

    Intereses comerciales

    He considerado este como un tema donde no tengo autoridad de referirme, pues es del mbito privado de cada profesional u/o empresa.

    Opciones tecnolgicas

    Todos los profesionales del rea saben que en el mercado existe una gran cantidad de equipos, como por ejemplo: ven-tanas, split (de presentacin y ductos), compactos, porttiles, consolas, vrv, inverter, chiller, equipos de precisin, entre otros.

    Para efectuar el anlisis desde un punto de vista tecnolgico, slo se puede efectuar despus de tener totalmente identifica-da y evaluada la aplicacin.

    Dicho en otras palabras, para todos los tipos de equipos an-tes nombrados, existen aplicaciones donde ellos son la mejor opcin tecnolgica.

    Impacto medio ambiental

    Este anlisis lo efectuar esencialmente considerando el refri-gerante con que estn cargados los equipos.

    Equipos con R-22: Esta opcin debe ser descartada, pues este refrigerante produce destruccin de la capa de ozono, coopera con el efecto invernadero y ya tiene cronograma de control, reduccin y eliminacin de consumo.

    Equipos con HFC (R407c, R134a, R410a etc.): Estos refrige-rantes si bien no producen destruccin de capa de ozono, s cooperan con el efecto invernadero y ya se est discu-tiendo y cuestionando su utilizacin en varios pases

    Equipos con CO2: En este refrigerante es casi nulo su efecto daino al medio ambiente, pero su tecnologa aun no es manejada en el pas.

    Equipos con amoniaco y/o hidrocarburos: De estos refri-gerantes es casi nulo su efecto daino al medio ambiente, trmicamente son de alta eficiencia, pero con las condicio-nes actuales de seguridad y normativas es riesgoso su utili-zacin, en la mayora de las aplicaciones de climatizacin (salvo en algunas aplicaciones como su uso en refrigera-cin secundaria).

    Como vemos bajo diferentes puntos de vista de los refrigeran-tes, no existen aun, para la gran mayora de las aplicaciones de climatizacin una opcin totalmente ptima.

    Eficiencia energtica

    La eficiencia energtica de los equipos de aire acondicionado influye en los siguientes aspectos:

    Costo operacional.Amortizacin del costo inicial.Cuidado del recurso energtico.Efecto invernadero indirecto (esto es debido a que la matriz

    energtica en Chile es principalmente termoelctrica y se prev que aumente en el futuro).

    Se estima que al pasar la eficiencia energtica (COP) del valor 2.5 a 3.5, por cada tonelada de refrigeracin de un equipo (12000 btu/h) de aire acondicionado se producen los siguien-tes ahorros:

    Equipos slo fro (confort) 500kw/ao.Equipos bomba de calor (confort) 1000kw/ao.Equipos industriales o de precisin 3000kw/ao.

    Aplicando el valor del kilowatt segn tarifa se puede estimar fcilmente el ahorro econmico.

    Conclusin de los anlisis segn los puntos de vista

    En forma individual de los puntos 1, 2 y 4 analizados, se arrojan opciones totalmente claras, siendo el punto de vista 3 (impacto medio ambiental) el que no nos arroja una opcin ptima.

    Si concluimos que en la actualidad la climatizacin es algo esencial y ante la imposibilidad de ofrecer actualmente una opcin perfecta, nos tendremos que conformar con lograr ofrecer a nuestros clientes la opcin ms ptima.

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    Lo anterior se logra analizando en forma conjunta los puntos de vista ambientales y energticos.

    03 - CO2 - COP ?

    Propuesta

    1.En las aplicaciones donde se considere seguro, como por ejemplo algunas aplicaciones de refrigeracin secunda-ria, utilizar equipos que operen con refrigerante primario amoniaco o propano ( R-717 o R-290).

    2.Para el resto de las instalaciones (la mayora) deben ser instalados equipos con refrigerante HFC (R407c, R134a, R410a, etc.), pero de alta eficiencia energtica privile-giando un COP superior a 3.5. Las razones de lo anterior son las siguientes:

    Si bien los HFC al fugarse a la atmosfera producen efec-to invernadero, al tener una alta eficiencia energtica, su

    consumo elctrico es menor produciendo un efecto com-pensatorio pues se generara menos CO2 de las centrales termoelctricas.

    Por otro lado, si en un futuro se tuviera que eliminar estos refrigerantes, debido a la alta eficiencia energtica de estos equipos, se genera un bajo costo operacional, lo que per-mitira que el usuario final tuviese ya amortizados estos equipos.

    Recomendacin y observaciones

    Las propuestas antes expuestas son bajo mi visin personal, pero considero que el tema planteado para aplicaciones de refrigeracin y climatizacin, deber ser discutido a nivel na-cional tanto a nivel de profesionales, empresas e instituciones como organismos pblicos y privados relacionados al tema. Lo anterior con el fin de unificar criterios, generar alineamien-tos y en el ideal, el desarrollo de una normativa al respecto.

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    F&C

    Inspeccin tcnica de obras

    Por John Habjan, Lecturer at New York University. Traducido y extractado por Julio Gormaz V., Miembro ASHRAE y DITAR Chile.

    El propsito de este artculo es presentar un panorama de los deberes y procedimientos, relacionados con la inspeccin en terreno de las instalaciones mecnicas en un edificio. Trata especficamente de lo que se espera haga un inspector y cmo puede hacerlo ms eficien-temente. Aunque el enfoque primario se ha hecho para inspectores de terreno pertenecientes a la firma consul-tora proyectista, es completamente aplicable a inspec-tores de organismos gubernamentales o institucionales, de los arquitectos, del contratista general, de otros con-sultores, etc.

    El objetivo de la inspeccin tcnica de obras (ITO) es asegurar al propietario de un edificio, que sus nuevas instalaciones mecnicas sern ejecutadas en estrecho cumplimiento con los mandatos de los documentos del contrato, con las reglas del arte imperantes y con los mnimos retrasos.

    Muchas compaas privadas involucradas frecuente-mente en construccin de edificios, han tomado como poltica contratar servicios de inspeccin tcnica resi-dente en terreno, ya sea de los consultores proyectistas, de los arquitectos o de otros consultores, en obras de gran tamao o especiales en algn sentido.

    De estos casos y de proyectos con financiamiento p-blico se ha aprendido por las experiencias pasadas, que la inspeccin en terreno ayuda a obtener el mximo be-neficio de los dineros invertidos en construccin. En las obras con esta inspeccin, el montaje siempre ha sido mejor. Se identifican y corrigen a tiempo mucho ms errores, los que de otra forma afectaran la calidad gene-ral y en definitiva la operacin de los sistemas mecni-cos del edificio.

    Sin duda la necesidad de este tipo de inspeccin es prcticamente mandatoria en proyectos pblicos gran-des a suma alzada, en los que el cotizante calificado de la oferta ms barata ser el adjudicado con el contrato. A veces el contratista adjudicado no es necesariamen-te el mejor calificado para el trabajo, de acuerdo a su reputacin previa en el rubro. Sin embargo, aquellos proponentes de bajos precios generalmente harn un trabajo aceptable si son estrechamente inspeccionados cada da.

    La Inspeccin Tcnica de Obras ITO, persigue detectar lo siguiente:

    Errores de fabricacin en taller.

    Errores de instalacin.

    Desviaciones del contratista respecto de los planos aprobados.

    Descoordinacin del contratista con otras especiali-dades.

    Desviaciones no autorizadas de los documentos del proyecto, que afectarn adversamente las prestacio-nes del sistema.

    Desviaciones que impliquen uso de espacios no asig-nados al sistema.

    Mano de obra defectuosa o descuidada.

    Incumplimiento de las necesidades del contrato.

    Montaje de equipos daados o materiales defectuo-sos.

    No correccin de trabajos observados anteriormente como insatisfactorios.

    Omisin de una adecuada accesibilidad para prop-sitos de mantencin.

    Los deberes principales del ingeniero ITO de especiali-dad son:

    Observar el montaje en terreno del trabajo descrito en los documentos del contrato, como son: los pla-nos, especificaciones tcnicas, aclaraciones, revisio-nes, etc.

    Notificar al representante en terreno del arquitecto de cualquier desviacin no autorizada, no cumplimien-to, obra de mano no satisfactoria, procedimientos in-apropiados, etc., que puedan afectar adversamente la calidad, la operacin del sistema, o los plazos progra-mados para la instalacin de la especialidad.

    Redactar informes y listas de observaciones y hacer un seguimiento estrecho de su cumplimiento, recu-rriendo a memorandums si las correcciones no son ejecutadas con la rapidez suficiente.

    Mantener un archivo confiable y actualizado de los

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    planos, especificaciones dibujos de fabricacin en ta-ller, revisiones de cualquier documento, la correspon-dencia y el trabajo realizado a la fecha, en su oficina de terreno.

    Participar de reuniones habituales y especiales de te-rreno con arquitecto, propietario, contratistas, etc.

    Redactar informes de avances de trabajo diarios.

    Revisar y procesar prontamente los estados de pago mensuales del contratista.

    Apoyar al contratista en los problemas de coordina-cin, cuando la ocasin lo amerite.

    Sugerir procedimientos alternativos de montaje, cuan-do se le consulte ante un problema especfico.

    Obtener informacin y medidas del terreno para di-seos por la empresa de proyectos, en las ocasiones especiales en que sea necesario.

    Estar siempre interiorizado de las implicancias legales asociadas a su rea de trabajo.

    Ser especialmente cuidadoso del lenguaje empleado en la redaccin de informes y memoramdums, breves, precisos e impersonales; esforzarse en distinguir los hechos de las opiniones.

    Hacer esfuerzos por mantener buenas relaciones de trabajo con los representantes del propietario, arqui-tecto, contratistas, etc.

    Mantener siempre su compostura, an en el trato con individuos de carcter difcil o en situaciones de obra especialmente conflictivas.

    Comunicarse con la empresa de proyecto cuando circunstancias especiales lo demanden, para acelerar respuestas a consultas del contratista, aclaraciones al diseo, permisos de reubicacin, etc.

    No titubear en llamar a la firma de proyecto, an sien-do la propia, para clarificar puntos cuestionables de los planos o especificaciones, cuando no pueda inter-pretar inequvocamente la filosofa de diseo en los documentos del contrato.

    No comentar nunca en trminos hipotticos ante el arquitecto, propietario o contratistas de eventuales errores de diseo. Discutir la situacin privadamente por telfono o en persona con la firma de proyecto, para analizar y determinar soluciones al problema.

    Estar constantemente consciente que l es en primer y ltimo trmino un empleado de su firma y no del propietario, arquitecto ni contratista general.

    Comportarse siempre en tal manera de acreditar po-

    sitivamente su persona, su firma y su profesin; no debe permitirse ser presionado por nadie para actuar en forma contraria a la tica.

    Interpretar los documentos del contrato de especiali-dad al arquitecto, contratistas, etc.

    Evitar los problemas "estrictamente de diseo", identi-ficndolos como tales y remitindolos con sus impli-cancias a la firma de Proyecto.

    Saber reconocer cundo las necesidades de inspec-cin sobrepasan su capacidad fsica, avisando de in-mediato por escrito a su oficina de tal situacin.

    Algunas de las cualidades necesarias en el ingeniero ITO de especialidad son:

    Estar entrenado en la lectura e interpretacin de pla-nos de climatizacin, proteccin antifuego, alcanta-rillado, control automtico, electricidad, arquitectura y estructura.

    Estar capacitado para leer y comprender el propsito y alcance exacto de las especificaciones del contrato, los acuerdos de construccin, las condiciones gene-rales, etc.

    Estar iniciado en los principios bsicos de ingeniera que gobiernan la operacin de los diferentes sistemas y controles a instalar en el proyecto.

    Tener familiaridad con los requerimientos funciona-les de los equipos principales, accesorios y controles que comprenden los sistemas mecnicos del edificio.

    Tener capacidad en base a su conocimiento y expe-riencia para distinguir entre los asuntos importantes y triviales de la instalacin, entre la buena y mala obra de mano de ejecucin, y entre trabajo completo o incompleto y aceptable o no aceptable.

    Tener la habilidad para persuadir en los comienzos al propietario y contratista general, de hacer mandatorio a todo subcontrato la correccin de las listas de ob-servaciones en 8 semanas o menos, desde su emisin.

    Tener una personalidad que le permita trabajar ar-moniosa y eficientemente con una gran variedad de gente en cualquier obra.

    Ser un buen representante de su firma en todo mo-mento, ya sea en terreno, reuniones u otros; ser tam-bin capaz de redactar oportuna y eficazmente me-morandums, informes y listas con observaciones por corregir.

    Saber reconocer cundo el ritmo creciente de las ac-tividades de montaje mecnico de la obra, est alcan-zando y por superar su lmite de capacidad inspectiva y en este evento, pedir a su oficina matriz la accin necesaria para incrementar los recursos de inspec-

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    cin, de tal manera, que se siga el avance de la cons-truccin y no se caiga en retrasos irremediables.

    Contar con un mnimo de 5 a 10 aos de experiencia global en terreno, antes de ser asignado como cabeza de la inspeccin en una obra de primera magnitud.

    La Oficina ITO de terreno presenta los siguientes re-querimientos:

    No estar ubicada demasiado lejos del terreno a ins-peccionar.

    Medir aproximadamente unos 3 por 3 metros.

    Estar equipada para proporcionar un ambiente de tra-bajo saludable y cmodo durante todo el ao.

    Tener chapa con cierre por ambos lados, con dos lla-ves.

    Tener adecuada iluminacin para largos perodos de escritura, lectura y estudio de los planos.

    Contar con ventilacin a lo menos mediante una ven-tana; todas las ventanas que den a nivel de terreno tendrn cerradura, malla anti insectos y proteccin de seguridad con metal desplegado.

    Su bao debe ubicarse prximo y con continuidad de techo.

    Es deseable contar con disponibilidad de agua para beber, tanto caliente como fra, e incluso enfriada en poca calurosa.

    El mobiliario de la Oficina ITO de terreno debiera ser el siguiente:

    Escritorio de doble pedestal con seis cajones (uno de ellos profundo) y silla giratoria acolchada; un buen tamao de escritorio es 1.5 por 0.75 m; (cuando dos inspectores comparten la misma oficina, cada uno debe proveerse de estos elementos).

    Silla para visitante (para cada inspector).

    Un tablero para extender y revisar planos, de fabrica-cin en obra; con dimensiones aproximadas de 2.2 por 1.1 por un alto de 1.1 m en el fondo y 1 m en el frente, con un resalte "atrapador" de 25 mm.

    Un bastidor para almacenar planos en forma colgante de fabricacin en obra, con capacidad para unos 4 a 6 juegos.

    Uno o dos estantes libreros fabricados en terreno, de unos 0.3 por 0.3 por 1 m de largo, para montaje mu-ral (para cada inspector si fuere el caso).

    Una cantidad adecuada de archivos kardex acorde

    con el tamao de la obra y de la oficina; estos gabi-netes se usan para documentos, dibujos, insumos de oficina, herramientas pequeas, etc.

    Un afilador de lpices elctrico.

    Un telfono con cable especialmente largo como para alcanzar hasta el tablero de planos.

    Una lista con los nmeros telefnicos de todas las personas relacionadas con el proyecto y obra, ade-ms de sus nmeros de fax e identificacin de las respectivas firmas a que pertenecen; tambin esta lis-ta debiera tener los nmeros telefnicos de la casa del personal bajo las rdenes del inspector.

    Un gran calendario y un canasto papelero para cada escritorio.

    Ganchos colgadores en muro para ropa y cascos, in-cluyendo los de los visitantes.

    La Oficina ITO de terreno debiera contar con los si-guientes insumos:

    Blocks tamao carta o formato A4, tanto para escritu-ra como cuadriculados para hacer esquemas.

    Sobres con membrete comercial en tamaos de 100 x 230 mm, 250 x 330 mm y 280 x 360 mm.

    Corchetera, perforador, cinta transparente, pegamen-to y tijeras.

    Lpices de mina No. 2 (son mejores "copiadores" que aquellos ms duros).

    Lpices de color rojo, amarillo, verde, azul y naranja.

    Bolgrafos de color negro, azul y rojo.

    Destacadores gruesos de color negro, amarillo, rojo, azul y verde.

    Seis archivadores para correspondencia, especifica-ciones, etc.

    Una docena de carpetas para la correspondencia an-tigua.

    tiles de dibujo como escalmetro, escuadras, com-ps, plantillas y cinta/papel.

    Libros de referencia incluyendo diccionarios y ma-nuales sobre caeras y ductos.

    Herramientas como martillo, alicates, destornillador, huincha de medir, linterna, nivel de 800 mm y term-metro de bolsillo de 0/100 C.

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    Rutina diaria sugerida para el ingeniero ITO.

    Ronda de inspeccin matinal temprana de toda la obra, con las anotaciones pertinentes.

    Llamados telefnicos, ya de regreso en la oficina de terreno.

    Atencin de la correspondencia.

    Revisin y archivo de todas las ltimas revisiones de documentos del contrato o planos de fabricacin, re-mitidos para su inspeccin.

    Escritura de informes y listas sobre trabajos con obser-vaciones, y otros memorandums.

    Repeticin de la ronda de inspeccin las veces que sea necesario, de acuerdo al ritmo de los trabajos y a actividades especficas, cualquiera sea el clima at-mosfrico.

    Escritura de su informe de avance diario de las obras bajo su inspeccin.

    Guas referentes a la correspondencia y memorandums.

    En la redaccin ser impersonal, no emocional, de buen trato y con marco comercial. No usar innece-sariamente palabras largas, frases legalistas, expresio-nes "astutas", o vaguedades.

    Mantener los ttulos de info