Nueva Jersey, 1946. Un pionero de los motores a reacción llamado McCracken construye un sistema de calefacción llamado “Jet Heet”. El sistema consta de pequeños conductos aislados de alta velocidad. La revista Life lo describe como un "pulpo gigante que introduce calor en una habitación". La idea rebota en la industria hasta mediados de la década de 1980, cuando dos fabricantes comienzan a desarrollar comercialmente sistemas disponibles para los contratistas de HVAC. En 2004, el Departamento de Energía tituló este tipo de sistema SDHV, que significa conducto pequeño, de alta velocidad.
Hoy en día, este tipo de sistema representa sólo alrededor del uno por ciento de los sistemas instalados por la industria HVAC. Pero está preparado para convertirse en un actor más importante en el futuro debido a algunos de los beneficios que ofrece sobre los sistemas “convencionales” para ciertas aplicaciones.
La mayoría de las llamadas de soporte técnico que recibimos sobre los sistemas SDHV aquí en el National Comfort Institute son consultas sobre qué son estos extraños sistemas y cómo funcionan. Aquí le ofrecemos una descripción general rápida de los sistemas SDHV para que pueda empezar.
SDHV de un vistazo
Como se puede imaginar, los sistemas SDHV se caracterizan por sus conductos pequeños y de alta velocidad. Los conductos típicos miden sólo 2 pulgadas. de diámetro y tienen velocidades de descarga que generalmente exceden los 1,000 pies por minuto. En lugar de los típicos registros de suministro, se utilizan boquillas que calientan o enfrían las habitaciones con un chorro de aire. Los conductos troncales también son pequeños para mantener presiones y velocidades iguales en todos los sistemas. Una regla general de diseño es utilizar de seis a siete conductos y boquillas de suministro por tonelada.
Dado que los conductos son tan pequeños en comparación con los sistemas convencionales, las características del ventilador también difieren significativamente. Los ventiladores tienen una clasificación de 1,5 pulgadas. Presión estática externa total de hasta 6 pulgadas. en algunos modelos. Pero incluso con toda esa capacidad del ventilador, el diseño y la instalación precisa siguen siendo fundamentales para garantizar un flujo de aire adecuado y lograr la máxima entrega de Btu.
Hablando de flujo de aire, las reglas para los sistemas SDHV son la mitad de las habituales. Doscientos cfm por tonelada en modo de enfriamiento es la regla básica. El uso de 200 a 250 cfm por tonelada se traduce en beneficios para los ocupantes del edificio, incluidas capacidades de deshumidificación hasta un 30 % mayores que los sistemas estándar y serpentines que producen una caída de temperatura de hasta 30 °F.
Elementos esenciales del diseño
Un principio de diseño clave para garantizar el máximo rendimiento es permitir que el aire salga bien del ventilador. Los estándares antiguos de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) requieren de tres a cuatro diámetros de conducto recto en la descarga del ventilador. Los sistemas SDHV funcionan mejor con cuatro a cinco diámetros de conducto recto en la descarga del ventilador antes de cualquier codo, salida o transición en el conducto de suministro. Se aplican reglas similares para el modo calefacción.
Dado que los conductos son tan pequeños, se requieren más. Además, es fundamental la colocación adecuada de las boquillas de suministro.
Los conductos de retorno tienen un tamaño similar a las reglas generales de la industria de baja presión, utilizando 0,05 pulgadas. a 0,08 pulgadas. pérdida por fricción por cada 100 pies. Además, se requieren menos conductos de retorno (uno por zona de presión es adecuado) porque gran parte de la mezcla de aire necesaria para calentar o enfriar el edificio se logra mediante la aspiración causada por la alta velocidad de descarga de los conductos de suministro.
Debido a las mayores capacidades de presión estática del ventilador, algunos ventiladores SDHV pueden permitirse muchos de los filtros de alta eficiencia que los de 0,5 pulgadas. Los fanáticos no pueden manejarlo. Buenos filtros son esenciales debido a las bobinas apretadas y las altas velocidades que utilizan estos sistemas. Un fabricante ofrece filtros de carbón como opción con sus unidades de tratamiento de aire.
Debido a que la mayoría de los consumidores que compran estos sistemas de alta gama exigen alta calidad, encontrará que el aire limpio y filtrado es una prioridad absoluta. Así que diseñe su sistema teniendo en cuenta los filtros de alta caída de presión. Es posible que esto requiera que especifique el ventilador con mayor presión nominal, pero es un pequeño aumento en el costo en comparación con un sistema estándar.
Un beneficio clave de los sistemas SDHV es la tasa extremadamente baja de pérdida de conductos. En primer lugar, la construcción del conducto es pequeña y extremadamente estrecha. Se produce mucha menos pérdida o ganancia de temperatura porque la superficie de los conductos que atraviesan áreas no acondicionadas es pequeña. Además, la velocidad del aire a través de los conductos significa que el aire permanece en el espacio no acondicionado durante un corto período de tiempo, por lo que no absorbe mucho exceso de calor (ni pierde mucho calor en un ático frío).
Equipo
Los fabricantes de SDHV proporcionan el controlador de aire, los serpentines de refrigeración y calefacción y los sistemas de conductos, incluidos conectores, rejillas y boquillas. Pero la mayoría de las veces los contratistas utilizan unidades de condensación y calderas estándar fabricadas por otros fabricantes como planta para producir la calefacción o refrigeración necesaria. Junto con el nuevo equipo SEER superior, SDHV mantiene la comodidad con la humedad relativa más baja y la eficiencia del antiguo equipo SEER inferior.
La calefacción se logra con mayor frecuencia con calderas de agua caliente y bombas de calor, aunque se pueden usar tiras térmicas en algunas áreas del país donde la demanda de calefacción es baja. La calefacción de gas por combustión directa no se puede utilizar con estos sistemas debido a las regulaciones de la Asociación Estadounidense de Gas (AGA).
Zonificación
Arzel Zoning Systems ha creado una línea de productos de zonificación especialmente diseñados para sistemas SDHV. Las compuertas están construidas para soportar altas velocidades y los paneles de control están fabricados para satisfacer las demandas particulares de estos sistemas. El NCI ha desarrollado varias formas y procedimientos de equilibrio nuevos en el laboratorio SDHV de Arzel, al que nos referimos como "Zoning Playland".
Puesta en marcha y puesta en marcha de SDHV
Muchos de los pasos para poner en servicio un sistema SDHV nuevo o existente son similares a los que se utilizan para poner en servicio un sistema estándar, pero se requieren algunos pasos adicionales para asegurarse de que el sistema esté funcionando a su máxima capacidad.
Las pruebas adicionales necesarias para poner en funcionamiento uno de estos sistemas incluyen un método de prueba inusual para establecer el flujo de aire del ventilador. Un sistema aplica una configuración de compuerta de guillotina en la descarga del ventilador, combinada con lecturas de consumo de amperaje del ventilador para verificar el flujo de aire.
Las lecturas de presión estática del suministro estático pueden ser difíciles de medir porque la mayor velocidad en la descarga del ventilador puede alterar la medición de presión hasta en un 40 %. Para obtener una lectura confiable, mida la presión de suministro al menos 24 pulgadas. aguas abajo de la descarga del ventilador para permitir que las presiones se igualen en el conducto.
Medir el flujo de aire de las boquillas de suministro puede ser un verdadero desafío. Se han desarrollado y se siguen desarrollando nuevos métodos de prueba, pero la mejor opción actual para una lectura precisa del flujo de aire es un recorrido del flujo de aire con un anemómetro de alambre caliente de buena calidad en el conducto troncal. Dado que los sistemas de conductos SDHV tienen una tasa de fuga extremadamente baja, se ha descubierto que esta prueba normalmente está dentro del 5% del flujo de aire medido en las boquillas.
El futuro de SDHV
La clave de su éxito con estos sistemas es su relación con el fabricante o su distribuidor local. Siempre que adquieras una nueva línea de productos tendrás preguntas y necesitarás asesoramiento. Si puede conectarse, encontrará excelente capacitación y soporte técnico. Es apropiado entrevistar a sus proveedores antes de decidir qué sistema SDHV comprar.
Estos sistemas actualmente representan menos del 1% de las nuevas construcciones residenciales y el 1% del mercado de cambios. Se estima que algún día este tipo de sistema podría representar hasta el 5% de ambos mercados. Gracias al marketing eficaz dirigido a arquitectos e ingenieros, la participación de mercado de SDHV en el sector de planificación y especificaciones de la industria está aumentando constantemente, especialmente cuando los edificios históricos buscan mantener su estética original.
Hay un número creciente de contratistas de HVAC que recomiendan sistemas SDHV en muchas de sus propuestas. Ofrecen estos sistemas porque los diferencia de la competencia y garantiza ganancias netas muy por encima de los promedios de la industria.
Como ocurre con la mayoría de los productos nuevos, la primera vez que instale un nuevo tipo de sistema, sus instaladores necesitarán capacitación. Hasta que se familiaricen con el sistema, éste representará un desafío saludable. Pero el patrón muestra que una vez que los contratistas logran vender e instalar estos sistemas, a menudo se convierten en una oferta estándar para sus clientes.
¿Listo para el crecimiento y una nueva aventura? Eche un vistazo a los sistemas HVAC de alta velocidad y conductos pequeños y descubra cómo puede ingresar a este nicho de mercado rentable.
Fuente: http://contractingbusiness.com/residential-hvac/small-duct-high-velocity-systems-poised-become-bigger-players
