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Calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC)

Soluciones de calidad de energía para HVAC comercial

Los sistemas HVAC modernos brindan mayor eficiencia energética, mayor control y detección, al tiempo que cumplen con estrictas exigencias regulatorias. En consecuencia, la cantidad de variadores de frecuencia (VFD) ha aumentado dentro de estos sistemas HVAC avanzados para igualar las expectativas generales de rendimiento. Desafortunadamente, el aumento en el uso de VFD introduce problemas de calidad de la energía que pueden provocar daños en los equipos, costosos tiempos de inactividad y reducción de la eficiencia. Las soluciones de calidad de energía de MTE mitigan los problemas armónicos asociados con los VFD, lo que resulta en una vida útil más larga del sistema y un mejor rendimiento general de su sistema HVAC.

UNIDADES DE TRATAMIENTO DE AIRE Y DE TECHO – Las unidades de techo empaquetadas (RTU) y las unidades de tratamiento de aire (AHU), que a menudo se encuentran en escuelas, hoteles y edificios de oficinas, representan el 31% del mercado HVAC de EE. UU. Los VFD se incorporan fácilmente en ambos sistemas para gestionar el control de zonas específicas en todos los conductos del edificio.

CHILLERS – Las unidades enfriadoras, que a menudo se encuentran en hospitales, edificios de gran altura o fábricas, se basan en compresores rotativos helicoidales, capaces de ajustar la velocidad mediante el uso de VFD. Algunas enfriadoras cuentan con múltiples compresores individuales para una mayor flexibilidad del flujo de aire y eficiencia, lo que aumenta la cantidad total de VFD.

TORRES DE ENFRIAMIENTO – Los VFD se utilizan para controlar la velocidad del ventilador para mantener la temperatura del agua en lugar de encender y apagar los ventiladores constantemente. Las torres de enfriamiento generalmente se usan junto con enfriadores y unidades de tratamiento de aire.

SOPLADORES Y MOTORES DE VENTILADORES – Los VFD se utilizan junto con motores de ventilador para controlar la potencia y la velocidad a la que el aire se distribuye eficientemente por todo el sistema HVAC. La regulación precisa del flujo de aire da como resultado una mayor comodidad y ahorro de energía para el consumidor.

Desafíos de la calidad de la energía para HVAC

La tecnología utilizada en los equipos HVAC actuales es más avanzada que nunca, ya que se esfuerza por lograr una alta eficiencia y un alto rendimiento, al tiempo que cumple o supera las demandas reglamentarias. Si bien esto hace que el control de la temperatura sea más efectivo en edificios y estructuras comerciales, también presenta la posibilidad de que surjan nuevos problemas. Varios de estos incluyen interferencias en los sistemas de telecomunicaciones, interrupciones en los sistemas lógicos programables, sobrecalentamiento de componentes y mal funcionamiento del controlador de aire y de la propia unidad enfriadora.

La causa de estos problemas puede deberse a la distorsión armónica, que llega a los sistemas eléctricos de los edificios mediante el uso de VFD que se instalan en unidades de tratamiento de aire y enfriadoras para controlar la velocidad de los motores del compresor. Estos VFD permiten que el sistema HVAC varíe su salida para reducir los costos de energía, pero tienden a introducir armónicos en el sistema eléctrico del edificio.

Al mismo tiempo, los sistemas HVAC obsoletos vinculados a infraestructuras eléctricas más antiguas presentan sus propios desafíos armónicos. Si se tiene en cuenta el mayor uso de sensores, utilizados tanto con fines de seguridad como de eficiencia, crece la necesidad de soluciones de calidad de energía.

Costos de propiedad y mantenimiento

El mayor uso de VFD puede causar armónicos eléctricos que son perjudiciales para la vida útil del motor y provocan desgaste de los componentes eléctricos.

Regulación

Los estándares estrictos, como ASHRAE 90.1 y 2023 DOE, dan como resultado el uso adicional de VFD y cargas no lineales, lo que aumenta los armónicos no deseados en el sistema.

Infraestructura envejecida

La modernización de sistemas HVAC en infraestructuras eléctricas de edificios heredados, de décadas pasadas, crea problemas adicionales de armónicos, carga, factor de potencia e interferencia de sensores.

Sistemas de energía “verdes”

Los VFD pueden ayudar a los sistemas HVAC a cumplir requisitos de eficiencia cada vez más exigentes, pero es necesario mitigar los armónicos resultantes.

Mayor uso del ventilador del ECM

Los ventiladores ECM mejoran la eficiencia energética en aplicaciones < 10 HP, pero la tecnología VFD agrega armónicos dañinos en todo el sistema eléctrico del edificio.

Soluciones HVAC destacadas de MTE

MTE ofrece una línea completa de soluciones de calidad de energía para la industria HVAC que tienen como objetivo reducir las distorsiones de corriente y proteger equipos costosos contra voltajes transitorios dañinos. Las soluciones MTE mantienen los motores y los cables funcionando por más tiempo, lo que en última instancia resulta en ahorros de energía para el consumidor.

Soluciones laterales de línea

Soluciones del lado de carga