ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.
Alcance
INTRODUCCIÓN El rendimiento de los aires acondicionados residenciales y comerciales tiene una gran influencia en el consumo de energía eléctrica en los Estados Unidos. En 2004@ los hogares de Estados Unidos utilizaron 216.800 millones de kWh de electricidad para aire acondicionado@, lo que representa el 6,4 por ciento de toda la electricidad consumida por las residencias. En 2004, los edificios comerciales consumieron 169,9 mil millones de kWh adicionales de electricidad para aire acondicionado. En 2001, 80,8 millones de hogares en Estados Unidos tenían aire acondicionado. En 2003, 3,6 millones de edificios comerciales tenían aire acondicionado. La mayoría de ellos estaban en los estados del suroeste@Atlántico sur@Medio Oeste@ y del Atlántico medio. La cantidad de aparatos de aire acondicionado que se encuentran en cualquier lugar se puede atribuir a dos factores principales: la población y el clima. Los fabricantes califican el rendimiento de sus productos según estándares estrictos; Sin embargo, hay muchos factores que pueden afectar el rendimiento del equipo de aire acondicionado después de la instalación. Una condición común que se encuentra en el campo son las abolladuras dentro de las aletas de los condensadores. Hay varias causas de abolladuras; uno es el impacto del granizo; otros incluyen golpes de desechos transportados por el viento y roces de diversos elementos contra las aletas. Gran parte de los Estados Unidos continentales sufre granizo. Las áreas al este de las Montañas Rocosas, particularmente los estados del suroeste y del medio oeste, son especialmente propensas. En esas áreas, el aire cálido y húmedo del Golfo de México choca con el aire frío del norte, creando condiciones que favorecen el granizo. La Figura 1 es un mapa de los Estados Unidos que muestra las ubicaciones de todos los informes de granizo@ ? pulgadas (19,1 mm) de diámetro y mayores @ de 1981 a 1990. En ese mismo mapa se incluye un desglose por región geográfica del número de residencias y edificios comerciales con aire acondicionado. En el mapa@ se ve claramente que en las regiones propensas al granizo hay muchos edificios con aire acondicionado. El efecto del granizo sobre los cultivos, los techos, los automóviles y los aviones está bien documentado, pero no parece haber mucha comprensión de su impacto en el rendimiento de los equipos de aire acondicionado. Hasta donde saben los autores, no se han publicado estudios sobre los efectos del granizo en los acondicionadores de aire específicamente. Un estudio relacionado informado por Dooley indicó que la contaminación con el tiempo tenía un efecto mínimo en la eficiencia y la capacidad. Aparte de la práctica común de peinar las abolladuras en la reparación y mantenimiento de aparatos de aire acondicionado, no parece haber datos publicados que cuantifiquen los efectos que las abolladuras en las aletas tienen sobre el rendimiento. El granizo altera físicamente los sistemas de aire acondicionado al abollar las aletas del serpentín del condensador. Normalmente, los conjuntos de serpentines de condensador comprenden aletas de aluminio perforadas y prensadas montadas en serpentines de cobre. El espaciado de las aletas generalmente varía entre 8 y 20 aletas por pulgada (3,1 y 7,9 aletas por cm). Las delgadas secciones transversales de las aletas sirven para conducir el calor del refrigerante en los serpentines y transferirlo al aire que pasa por ellos, pero estas aletas se doblan fácilmente. La figura 2 es una fotografía de un condensador con aletas deformadas por el granizo. No se ha informado mucho sobre hasta qué punto el rendimiento del sistema de aire acondicionado se degrada cuando las aletas se pliegan de esta manera. Se realiza un estudio sistemático del efecto de las abolladuras en el rendimiento del sistema de aire acondicionado. El granizo crea una amplia gama de formas@ tamaños@ y profundidades de abolladuras en las aletas del condensador. Las características de las abolladuras se rigen por muchas variables, incluidas las propiedades del granizo que impacta (tamaño@dureza@y velocidad)@orientación del condensador con respecto al viento@ y las características de protección que rodean el condensador. El presente estudio no replica completamente las condiciones reales de campo, pero tiene un alcance limitado al abordar únicamente una situación de laboratorio controlada para ayudar a comprender los escenarios de abolladuras más complejos en la práctica. El estudio incorpora varios aspectos que definen las abolladuras causadas por el granizo, como una distribución aleatoria de las abolladuras, un tamaño discreto de cada dent@ y una abolladura caracterizada por aletas dobladas una encima de la otra. Los objetivos limitados de este estudio son determinar los efectos que las abolladuras tienen en el rendimiento del sistema de aire acondicionado y determinar hasta qué punto los métodos convencionales de reparación de aletas pueden restaurar el rendimiento.