Aires acondicionados y métodos para enfriar el hogar

Utilice principios de diseño pasivo para aumentar la comodidad y reducir la necesidad de refrigeración. Aísle su casa y proteja las ventanas del sol del verano. Nunca utilice refrigeración mecánica como sustituto de un buen diseño (consulte Refrigeración pasiva). Sin embargo, muchas casas existentes no incluyen buenas características de diseño y el cambio climático está trayendo temperaturas más altas durante la noche, por lo que a veces puede ser necesario equipo de enfriamiento.

Cuanto mejor aislada, sombreada y a prueba de corrientes de aire esté una casa, más pequeña (y más barata de comprar y operar) se necesita la unidad de enfriamiento, y con menos frecuencia necesita funcionar.

Dispositivos de enfriamiento mecánicos

Considere estas preguntas al elegir sistemas de enfriamiento:

  • ¿El aire requiere enfriamiento o será suficiente crear una brisa refrescante?
  • ¿Qué tamaño de área necesita enfriarse? Una sola sala de estar suele ser suficiente para sobrevivir unos días de una ola de calor de verano en muchos climas.
  • ¿Con qué frecuencia y durante cuánto tiempo se necesita enfriamiento?
  • ¿Se requiere refrigeración de espacios o un sistema de conductos para toda la casa? Los sistemas para toda la casa son más costosos de comprar y generalmente más costosos de operar.

Hay muchas variables a considerar. Busque el consejo de un experto antes de continuar con el diseño o la compra de un sistema de enfriamiento mecánico.

Los tres métodos principales de enfriamiento mecánico son ventiladores, enfriadores evaporativos y aire acondicionado.

Aficionados

Los ventiladores deben ser la primera opción para el enfriamiento mecánico.

Con un buen diseño y aislamiento, los ventiladores a menudo pueden proporcionar un enfriamiento adecuado para los residentes aclimatados en todos los climas españoles. Hacen circular el aire pero no reducen la temperatura ni la humedad. Por lo general, el flujo de aire creado por un ventilador proporciona una mejora similar a la comodidad al reducir la temperatura en alrededor de 3° C.

Un ventilador estándar, un ventilador de mesa y un ventilador de techo.

Los ventiladores pueden ser portátiles (de mesa o de suelo) o fijos (de techo o de pared)

Los ventiladores son la opción de enfriamiento más barata de operar y tienen el menor impacto de efecto invernadero; Los acondicionadores de aire son costosos de operar y producen más gases de efecto invernadero.

Haga de los ventiladores su primera opción para el enfriamiento mecánico: son los más baratos de operar y tienen el menor impacto de efecto invernadero.

Se encuentran disponibles ventiladores portátiles de mesa y de piso o modelos fijos de techo y pared.

Los ventiladores tienen una amplia variación en la eficiencia: una prueba de Choice mostró que los ventiladores de techo usaban desde 54W hasta más de 100W. Verifique el consumo de energía antes de comprar y obtenga importantes ahorros en largos períodos de funcionamiento.

Combine ventiladores con un sistema de enfriamiento por aire para mayor comodidad en configuraciones de termostato más altas debido al movimiento de aire adicional. El funcionamiento reducido del aire acondicionado cuesta más que compensar el uso de energía del ventilador.

Enfriadores evaporativos

Su segunda opción para el enfriamiento mecánico debe ser enfriadores evaporativos, excepto en regiones húmedas.

Los enfriadores evaporativos funcionan mejor en climas con baja humedad ya que el aire tiene un mayor potencial para absorber vapor de agua. Son significativamente menos efectivos en climas con alta humedad.

Enfrían el aire hasta justo por encima de la temperatura de “bulbo húmedo”. Verifique si la temperatura de bulbo húmedo se encuentra en un nivel cómodo para usted en verano buscando en el sitio web de la Oficina de Meteorología las temperaturas de bulbo húmedo en su área local.

Un diagrama de una unidad de enfriamiento evaporativo.  El aire caliente seco del exterior ingresa a la unidad a través de un filtro que se mantiene húmedo mediante una bomba que hace circular agua desde la parte inferior de la unidad para que gotee sobre el filtro.  El aire húmedo ahora frío sale por el lado opuesto de la unidad mediante un ventilador.

Los enfriadores evaporativos funcionan mejor en climas con baja humedad

Algunas puertas y ventanas deben estar abiertas para que el enfriamiento por evaporación permita que el aire caliente escape de la casa. Las unidades más pequeñas y antiguas no usan un termostato, solo un control de velocidad del ventilador. Los sistemas más nuevos para toda la casa pueden equiparse con termostatos y temporizadores electrónicos.

Los costos operativos pueden ser bajos, ya que solo el ventilador y una pequeña bomba de agua usan energía. Sin embargo, muchas unidades tienen ventiladores y motores de ventilador ineficientes que consumen más energía de la necesaria. Algunos enfriadores evaporativos modernos usan mucha menos energía que los modelos más antiguos: consulte con los fabricantes.

Los costos de compra son moderados.

Los enfriadores evaporativos utilizan la evaporación del agua como mecanismo de enfriamiento. Consulte con su consejo para ver si existen restricciones sobre el uso de agua para enfriamiento por evaporación.

Cuando utilice unidades portátiles, tenga cuidado de no colocarlas junto a ventanas y puertas abiertas que puedan dejar entrar mucho calor en un día ventoso.

Las unidades portátiles deben rellenarse con agua a una velocidad de aproximadamente 4 l / h. Para los sistemas centrales, el uso de agua puede ser de 25 litros o más por hora en días calurosos y secos y puede tener implicaciones en situaciones de restricción de agua. Asegúrese de que la tasa de purga no sea excesiva; solicite al instalador que la establezca en el mínimo recomendado.

Los sistemas también se pueden montar en ventanas y puertas.

Los enfriadores evaporativos pueden aumentar las facturas de calefacción y permitir que una casa se caliente más rápido cuando no están en funcionamiento, porque se pueden succionar grandes volúmenes de aire de la casa a través de la unidad de evaporación. Muchas unidades modernas tienen sellos automáticos cuando no están en uso. De lo contrario, cierre los conductos y cubra la unidad de techo en invierno para reducir las pérdidas de calor.

Un beneficio indirecto de un enfriador evaporativo es que tiende a presurizar la casa, evitando la entrada de insectos y polvo.

Aires acondicionados / enfriadores refrigerados

Si no se puede lograr el confort térmico con un diseño pasivo, ventiladores o enfriamiento evaporativo, considere el aire acondicionado.

El aire acondicionado puede brindar un mayor grado de comodidad en cualquier clima. Sin embargo, consume más energía y crea más gases de efecto invernadero que los ventiladores y los sistemas de enfriamiento por evaporación eficientes, a menos que el edificio y el aire acondicionado sean muy eficientes energéticamente.

Para un aire acondicionado eficiente, la casa o la habitación debe estar sellada y altamente aislada con aislamiento a granel y reflectante. Las ventanas también deben protegerse del sol de verano. (ver Sombreado; Aislamiento)

Los costos de compra varían según el tamaño y el tipo de aire acondicionado, y la eficiencia varía ampliamente entre unidades y modelos.

Elija el modelo más eficiente del tamaño correcto para aire acondicionado.

Los sistemas que utilizan tecnología de inversor y diseño avanzado pueden mostrar ahorros de energía de hasta un 40% en comparación con las unidades estándar. El sitio web de clasificación energética enumera los productos regulados por los programas de etiquetado energético y las normas mínimas de rendimiento energético.

Elija siempre el modelo más eficiente para su aplicación.

Los acondicionadores de aire están disponibles como sistemas portátiles, de pared, de ventana, divididos y con conductos. Los sistemas fijos deben ser instalados por un mecánico / electricista de refrigeración autorizado.

Asegúrese de que su aire acondicionado tenga el tamaño correcto haciendo que un experto calcule la carga de enfriamiento antes de comprarlo.

Unidades de aire acondicionado portátiles

Las unidades divididas portátiles constan de componentes interiores y exteriores separados conectados por una manguera flexible que pasa a través de una ventana o puerta parcialmente abierta. Se enchufan a una toma de corriente estándar y, por lo general, no son tan eficientes como otros tipos de acondicionadores de aire, pero son adecuados para habitaciones pequeñas de hasta aproximadamente 20 m 2 . Consulte siempre la etiqueta de clasificación energética.

Las unidades portátiles de un solo conducto constan de una única unidad interior que puede estar sobre rodillos y un conducto para expulsar el aire del condensador al exterior, generalmente a través de una ventana. Estos tipos de acondicionadores de aire portátiles son menos efectivos que las unidades split portátiles y actualmente no es necesario que lleven una etiqueta de clasificación energética.

Una unidad de aire acondicionado independiente portátil se conecta a una toma de corriente de pared y un conducto de tubería de plástico flexible conectado a la unidad pasa a través de la misma pared.

Los acondicionadores de aire portátiles no son tan eficientes como los sistemas fijos modernos.

Las unidades portátiles de un solo conducto extraen el aire de la habitación y extraen el aire caliente por la ventana. La salida a menudo no sella herméticamente y el calor puede entrar en la habitación. Las unidades extraen aire de otras habitaciones de la casa a medida que ventilan el aire, por lo general las calientan, y no funcionan bien en habitaciones grandes. Tenga cuidado de vaciar el agua que se condensa o no funcionan eficazmente.

A través de unidades de pared / ventana

Las unidades de pared / ventana pasantes se colocan en una ventana externa existente o en un agujero hecho en una pared externa. Las unidades más pequeñas pueden usar una toma de corriente estándar, pero las más grandes pueden necesitar un circuito eléctrico dedicado instalado.

Son adecuados para habitaciones individuales de hasta 50 m 2 aproximadamente, pero generalmente son menos eficientes que los sistemas split fijos.

Un diagrama simple de una casa muestra una unidad de compresor exterior fuera del lado derecho de la casa.  Los cables pasan por debajo del piso de la casa y entran en una unidad interior montada en la pared en la habitación del lado izquierdo de la casa.

Una unidad de sistema dividido puede estar alejada del compresor exterior.

Sistemas split fijos

Los sistemas split fijos, especialmente los que utilizan tecnología inverter, son generalmente los acondicionadores de aire domésticos más eficientes. La unidad interior de pared o de suelo puede estar a una distancia máxima de 15 m del compresor exterior.

Los sistemas multi-split tienen más de una unidad interior que funciona con el compresor exterior.

Unidades con conductos

Las unidades de aire acondicionado por conductos enfrían áreas grandes o una casa entera.

Los conductos deben estar bien aislados, al menos hasta R1.5, y las juntas selladas para evitar la condensación y las fugas. El techo debe tener un aislamiento de lámina reflectante instalado y estar ventilado para disipar el aire caliente.

Sistemas de zona para enfriar solo áreas ocupadas y permitir diferentes acondicionamientos en áreas de estar y dormitorio.

Intercambiadores de calor alternativos

Los acondicionadores de aire de ciclo inverso, tanto en modo de refrigeración como de calefacción, utilizan principalmente un intercambiador de calor aire-aire, como un refrigerador. Disipan el calor extraído de la habitación hacia el exterior cuando se enfría o desde el aire exterior hacia la habitación cuando se calienta.

Un diagrama simple de una casa muestra una unidad de compresor exterior fuera del lado izquierdo de la casa.  Los cables pasan a través del espacio del techo de la casa y entran en una unidad en el techo.  Los conductos de la unidad de techo se abren a través del techo a tres habitaciones diferentes de la casa.  Las aberturas en las paredes internas permiten que circule el aire frío.

Las unidades con conductos pueden enfriar una casa entera.

En climas más fríos, los modos de calefacción y refrigeración deben seleccionarse adecuadamente, ya que algunas unidades pueden congelarse, lo que reduce tanto la eficiencia como la capacidad de calefacción en condiciones de frío.

Los intercambiadores aire-agua o aire-tierra (también llamados geotermales) son mucho más eficientes. Las tuberías de intercambio de calor pasan a través de un cuerpo de agua o se hunden profundamente en el suelo, donde la temperatura es relativamente estable durante todo el año.

Dos diagramas de la misma casa con un sistema de intercambio geotérmico atravesando el suelo que se encuentra a una temperatura constante de 17-19 grados centígrados.  Invierno: El agua fría fluye desde la unidad de la casa a través de las tuberías subterráneas que absorben el calor del suelo y regresan a la unidad de la casa como agua caliente.  Verano: el agua caliente fluye desde la unidad de la casa a través de las tuberías subterráneas que irradian calor al suelo y regresan a la unidad de la casa como agua enfriada.

Los sistemas geotérmicos son intercambiadores de calor muy eficientes.

Los sistemas geotérmicos son altamente eficientes y producen hasta cuatro unidades de salida de calor por cada unidad de entrada de electricidad, un rendimiento comparable al de los acondicionadores de aire convencionales más eficientes. Sin embargo, su principal beneficio es que pueden continuar funcionando de manera eficiente en condiciones extremadamente calientes o frías, donde la capacidad máxima y la eficiencia de las unidades aire-aire pueden verse significativamente afectadas. También se pueden utilizar para hacer funcionar los servicios de agua caliente.

Los sistemas geotérmicos son altamente eficientes, incluso en condiciones extremadamente calientes o frías, y pueden ejecutar servicios de agua caliente.

Son costosos de instalar y, por lo tanto, son más adecuados para viviendas en condiciones extremadamente calientes o frías y con grandes cargas de calefacción y / o refrigeración, por ejemplo, desarrollos de viviendas múltiples.

Refrigeración por aire solar

Los sistemas de enfriamiento de aire solar utilizan un ventilador o ventilador para extraer aire caliente del espacio del techo para techos de tejas / metal o el espacio entre el sarking y las láminas de techo de metal. Funcionan extrayendo aire caliente del espacio del techo y reemplazándolo con aire ambiental, para minimizar la transferencia de calor al espacio del techo debajo. La eficacia de eliminar el aire caliente del espacio del techo es muy sensible al color del techo y a la presencia de una lámina reflectante debajo del techo. Un techo oscuro (o de acero sin pintar) absorbe una enorme cantidad de calor. La temperatura en la cavidad del techo se reduce significativamente solo por un flujo de aire muy grande, mucho más allá de la capacidad de la mayoría de los ventiladores y rejillas de ventilación. Un techo ligero o una lámina reflectante (consulte Aislamiento) debajo del techo reduce drásticamente la ganancia de calor, por lo que es más probable que los sistemas de ventilación marquen una diferencia notable.

Los sistemas que utilizan un panel solar como única fuente de electricidad no tienen costos de funcionamiento, sino que funcionan solo en condiciones soleadas. Algunos sistemas combinan refrigeración diurna y nocturna. La ventaja de un sistema que utiliza electricidad de la red para alimentar el ventilador es que el enfriamiento nocturno puede eliminar el calor del edificio durante la noche.

Estos tipos de sistemas son muchos y variados. Algunos también aspiran aire frío / caliente al interior del edificio cuando es necesario.

Comparación de sistemas de refrigeración

La tabla de comparación de enfriamiento asume sistemas bien diseñados y operados de manera eficiente y brinda los costos generales de funcionamiento y las emisiones de gases de efecto invernadero. Obtenga el asesoramiento de expertos antes de tomar decisiones sobre el tipo que mejor se adapte a sus necesidades.

Tipo de sistemaEl coste de funcionamientoEmisiones de gases de efecto invernadero*
VentiladorBajoBajo
Enfriador evaporativoBajoBajo
Enfriador refrigeradoMedioMedio
GeotermiaMedio bajoMedio bajo
Enfriador de aire solar (que usa electricidad para alimentar el ventilador)BajoBajo

* El uso de GreenPower puede reducir las emisiones de todos los sistemas, pero aumenta los costos de funcionamiento.

Consejos de funcionamiento del sistema de refrigeración

Proteja los componentes exteriores de los acondicionadores de aire de la luz solar directa, pero no limite el flujo de aire a su alrededor.

Algunas unidades son ruidosas en funcionamiento. Los sistemas divididos (donde el compresor está afuera) son más silenciosos en el interior, pero tenga en cuenta a sus vecinos al seleccionar y ubicar los componentes externos.

Los modelos de ciclo inverso también se pueden utilizar para calefacción y pueden proporcionar calefacción de bajo costo y bajas emisiones (consulte “Calefacción” más arriba). Las unidades que utilizan elementos calefactores eléctricos cuestan más para funcionar y producen más gases de efecto invernadero.

Para los sistemas de conductos, instale un sistema de zonificación de modo que solo se enfríen las habitaciones que requieren aire acondicionado. Asegúrese de que los conductos estén bien aislados y considere instalar una lámina reflectante o pintar el techo de un color claro y ventilarlo para reducir la temperatura del espacio del techo.

Compre un sistema que tenga controles como un temporizador para programar la activación y el apagado.

Configure el termostato lo más alto posible en su sistema de enfriamiento.

Nunca configure el termostato a una temperatura inferior a la requerida, eso no hace que la unidad se enfríe más rápido.

Siempre intente ajustar el termostato lo más alto posible.

Evite dejar el aire acondicionado encendido cuando no haya nadie en casa. Es más barato enfriar la casa cuando llega a casa o programar un temporizador para que la casa comience a enfriarse poco antes de que la gente regrese a casa.

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