3 de abril de 2017

CE3X: Rendimiento medio estacional

Tras el éxito del artículo sobre el cálculo del valor de Dispersión térmica en acumuladores (UA) para la redacción de certificados energéticos y debido a las numerosas dudas recurrentes de colegas, nos hemos decidido ha exponer cómo obtener el valor del rendimiento medio estacional en máquinas frigoríficas y bombas de calor.

Sin meternos a explicar su funcionamiento, que para nada es la finalidad de este artículo, sí es necesario indicar una serie de aspectos de estos equipos para entender qué información debemos aportar al programa de certificación -el CE3X- y por qué.

Las máquinas frigoríficas y las bombas de calor son los equipos más comunes de climatización en viviendas, pequeñas oficinas o locales, y las bombas de calor ahora también se están imponiendo para el ACS. La diferencia entre ambas es que las primeras sólo producen frío, mientras que las segundas pueden generar tanto calor como frío.

A parte de esto, ambos equipos pueden ser de caudal fijo o caudal refrigerante variable. Los primeros se refieren a equipos antiguos en los que el control de la temperatura ambiente se realiza con un termostato que actúa parando y arrancando el compresor, con lo que los picos de consumo eléctrico son muy elevados. Se denomina sistemas todo-nada.

Los segundos, denominados VRF (Variable Refrigerant Flow), VRV (Variable Refrigerant Volume) o CVR (Caudal Variable de Refrigerante) -más conocidos por todos como INVERTER- actúan sobre el compresor variando su velocidad, adecuándose a las necesidades térmicas demandadas, por lo que, mediante un variador de frecuencia, evitamos los continuos arranques y paradas. Se denominan sistemas proporcionales.


En cuanto a su configuración, podemos clasificarlos en cuatro grupos:
  1. Equipo portátil: Coloquialmente conocidos como "pingüinos" son equipos sin instalación que pueden llevarse de una habitación a otra. Precisamente por no ser fijos, y por tanto no ser parte del inmueble (el propietario se lo llevará cuando deje la casa), no se tienen en cuenta a la hora de realizar el certificado.
  2. Equipo compacto o de ventana: los antiguos modelos que se instalaban en las ventanas.
  3. Equipo Split (partido): una unidad exterior y una unidad interior.
  4. Equipos Multisplit: una o varias unidades exteriores y varias unidades interiores.

Una vez definido el tipo de equipo según estos tipos, el valor que nos va a pedir el programa es el rendimiento medio estacional. El CE3x nos permite dos formas de definirlo: un valor estimado -mediante el rendimiento nominal y la antigüedad del equipo- o bien un valor conocido (ensayado), cosa bastante dificil de determinar en una toma de datos a un inmueble normal (como es de imaginar la medición de este parámetro para un estudio de certificación es inviable temporal y económicamente). Por tanto, en la gran mayoría de los casos usaremos la opción de valor estimado.


El rendimiento energético de los equipos de climatización o aire acondicionado con refrigerante (climatizadoras, enfriadoras, bombas de calor) básicamente se mide por los ratios conocidos por sus siglas:
  • EER :Energy Efficiency Ratio o factor de eficiencia energética en modo refrigeración
  • SEER: Seasonal Energy Efficiency Ratio o factor de eficiencia energética estacional
  • COP: Coefficient Of Performance o coeficiente de eficiencia energética en modo calefacción
  • SCOP: Seasonal Coefficient Of Performance o Coeficiente de rendimiento estacional
Los dos primeros se refieren a la eficiencia del equipo en refrigeración y los segundos al rendimiento energético en calefacción. Cuantos más altos sean, mejor eficiencia tendrá el equipo.
De todos ellos, los valores que necesitamos son el EER (a introducir e la casilla rendimiento nominal de refrigeración) y el COP (a introducir e la casilla rendimiento nominal de calefacción).

Entonces, ¿de dónde sacamos estos valores?

Existen tres maneras de obtenerlos:

   1. La más fácil es tomarla directamente, ya sea de la propia placa técnica del equipo -situada normalmente en la unidad exterior-, del manual de usuario o del catálogo del fabricante, algo que -si se trata de una marca medianamente conocida- no suele suponer un gran problema conseguir en internet.


   2. Por desgracia, no siempre es tan fácil obtener estos datos, pero por suerte no suele ser complicado, dado que lo que sí suele aparecer en la placa técnica son el consumo (nominal/normal) y su capacidad (nominal). A partir de estos valores tenemos que:

η = Demanda/Consumo


Por lo que el EER se corresponde al cociente entre la capacidad en refrigeración entre su consumo, mientras que el COP al de la capacidad en calefacción entre su consumo.

Tomando el mismo ejemplo anterior sería:

  1. EER=2,5/0,485=5,15
  2. COP=3,2/0,58=5,52
Habrá ademas de tener en cuenta que dependiendo del origen del equipo, estos valores pueden venir denominados como:

  • Demanda: Capacidad, capacity, capacita, capacidade, puissance,...
  • Consumo: Potencia, power, potenza, alimentación, imput, puissance,...
Otro aspecto a tener en cuenta son las unidades: el rendimiento es adimensional, por lo que las unidades en ambos casos suelen ser las mismas, normalmente W/W. Cuidado con que uno venga en kW y el otro en W o que la capacidad venga en kcal, kcal/h o Btu/h, con lo que sería necesario realizar la conversión de unidades, muy sencillo de hacer en internet.

El resultado obtenido es el rendimiento en valores unitarios, que posteriormente ha de ser convertido a %, tal como lo solicita el software, simplemente multiplicándolo por 100.

   3. Siempre como último recurso, y si no nos hes posible seguir ninguna de las dos estrategias anteriores, podremos tirar de los datos por defecto, que son altamente conservadores (bajos rendimientos) y que dará lugar a un resultado final del certificado peor de lo real.

Finalmente os dejamos distintos ejemplos de placas técnicas para que les sirvan de ejemplo, con los que poder practicar, pudiendo hacernos todas las consultas que quieran en los comentarios.
































18 comentarios:

  1. buen articulo sobre un tema complejo!

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    1. Estimada Joyce:

      Muchas gracias por el comentario. Es un tema que da para mucho pero, al menos, para los técnicos que realizan certificados energéticos esperamos que les resulte de utilidad.

      Atentamente, un saludo.

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  2. CE3X permite introducir valores medidos con una piza amperimétrica y un termómetro, que no son instrumentos caros, porque y aunque pienses que no resulta rentable su medición, recuerda que los certificados energéticos valen lo que valen porque sirven para lo que sirven.

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    1. Estimado Félix:

      Muchas gracias por leernos y por el comentario.

      El inspector puede realizar una medición puntual, pero el rendimiento medio estacional (valor conocido) es la producción de energía durante su uso anual normal entre el consumo de energía eléctrica total en el mismo período. Teniendo en cuenta que los equipos trabajan a lo largo del año con cargas parciales variables y permanecerá otros períodos sin uso, pero con un consumo "en espera" o fantasma, resulta muy difícil de estimar con dicha medición puntual.

      Atentamente, un saludo.

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    2. Completamente de acuerdo con Del Toro Antúnez. ese dato no puede ser util.

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    3. Completamente de acuerdo con Del Toro Antúnez, ese dato no puede ser util.

      A lo largo del día las temperaturas exteriores varían y lo mismo para días diferentes. Medir en el día y la hora correcta es una lotería. Con ese sistema es imposible medir la eficiencia de un equipo en modo calefacción en verano y viceversa.
      Ademas para medir rendimientos se tiene que tener la relación de energía útil y energía consumida, la energía consumida instantánea si se puede medir con una pinza amperimetrica, pero la energía útil necesita más equipos de medición que un simple termómetro.
      Un saludo.

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    4. Estimado César:

      Muchas gracias por el comentario y por leernos.

      Atentamente, un saludo.

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  3. Por supuesto, pero si realizas varias mediciones, a plena carga y a distintas cargas parciales, puedes obtener los coeficientes de la curva de carga en una hoja de cálculo, con las funciones "estimación lineal o anova". Y con la curva, obtendremos el rendimiento para la carga en las diferentes condiciones de temperatura y humedad, con una tabla que contenga el número de horas anuales funcionando a cada temperatura obtendremos el rendimiento medio estacional. Conviene echar una mirada al "Manual de curvas de Calener".

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  4. Señores, es necesario CURVAS de rendimientos en diferentes condiciones, todo lo demás no es real ni riguroso. Por cierto, tela, tela los valores tan altos de EER y COP que dan estos Señores¡¡¡

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    1. Estimado José Luis:

      Los valores con los que se trabajan en el certificado energético nunca son reales, son normalizados, lo que nos permiten realizar comparativas entre inmuebles independientemente del uso real que se haga del mismo.

      Muchas gracias por leernos y por el comentario.

      Atentamente, un saludo.

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    2. Muy cierto. Multiplicar directamente por 100 los valores no tiene ningun sentido. Con razon salen tabtos edificios con A+... En muchos casos el mismo fabricante indica estos porcentajes que són sobre el 200% en SCOP de 5 (ejemplo de una màquina arotherm plus 12)

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    3. Estimada Ursula:

      Los valores de rendimiento se pueden dar en unitario o en porcentaje (son adimensionales). Para pasar de una escala a otra es necesario multiplicar o dividir por cien. Es muy importante que, a la hora de hacer los certificados energéticos o las simulaciones, introduzcamos el valor de la forma predeterminada que cada programa determine (unitario o porcentaje), porque en caso contrario el resultado obtenido será totalmente erróneo.

      Muchas gracias por leernos y por el comentario.

      Atentamente, un saludo.

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    1. Estimados amigos de JyRingenieros, muchas gracias por leernos y por el comentario. Atentamente, un saludo.

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  6. En una instalación completamente nueva. ¿Se puede introducir los datos de las fichas técnicaas SEER y SCOP como justificado/conocido?

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    1. Estimado Alberto de la Cruz:

      Efectivamente, el SEER y SCOP hacen referencia al rendimiento estación, que podemos introducir directamente cuando elegimos la opción de entrada de datos justificado/conocido.

      Muchas gracias por leernos.

      Atentamente, un saludo.

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  7. El artículo parece enfocado para instalaciones ya existentes. En el caso de introducir la aerotermia como medida de mejora, ¿nos hacen falta los mismos datos o alguno más?
    Y otra consulta, relacionada con la aerotermia y el programa CE3x. Al ser aerotermia solo para calefacción, una vez estamos dentro de la medida de mejora ¿se puede dejar la demanda de ACS y refrigeración al 0%, o cómo se puede reflejar que es sólo aerotermia para calefacción y no va a producir refrigeración? Gracias de antemano y felicidades por el artículo.

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    1. Buenos días:

      A la hora de introducir la aerotermia como medida de mejora, se puede realizar de muchas maneras: 1º mediante las medidas de mejora por defecto, en el caso de que se sustituyan los equipos de calefacción y/o refrigeración, mediante las opciones de "equipos de generación para calefacción/refrigeración por bomba de calor de alta eficiencia energética". Pero si conocemos el equipo que deseamos instalar, lo adecuado es hacerlo por el procedimiento "definido por el usuario" y, en este caso, indicaremos si el equipo es sólo para ACS, calefacción, refrigeración, mixto para algunos de las funciones anteriores o para las tres, y los datos a introducir son, como se indica en la respuesta anterior, el SEER y/o SCOP (rendimiento estacional), que introducimos en la opción de entrada de datos justificado/conocido. Existe aún una tercera opción, por medio del complemento de Saltoki: https://youtu.be/RTFXW0s_IaM

      Por tanto, podemos ver que existe varias posibilidades para introducir este tipo de sistemas para las medidas de mejora, dependiendo del conocimiento con que contemos del equipo a instalar.

      En cuanto a la segunda pregunta, la respuesta es NO. Si la aerotermia es sólo para calefacción, la hemos de introducir como "Equipo de sólo calefacción" y, por tanto, no nos aparece la opción de demanda cubierta de refrigeración o ACS.

      Esperamos haber resuelto sus dudas. Muchas gracias por leernos.

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