Se le denomina aire acondicionado tipo mochila, a aquellas unidades autocontenidas para instalación en exteriores, que controlan la temperatura y la humedad en sitios de telecomunicaciones.
Debido a que estos cuartos son pequeños, generalmente sus capacidades de enfriamiento no son grandes, van desde los 1800W hasta los casi 39KW (10 TR) de capacidad.
¿Cuáles son los componentes principales para un aire tipo mochila?
- Compresor: Se tienen dos opciones, compresor scroll ON/OFF y compresor scroll INVERTER. Este último, se esta volviendo tendencia en la industria, por sus beneficios:
Ahorra entre un 20% a 30% en el consumo energético. Debido a que la unidad tiene un arranque suave, esto implica que los picos de arranque de los compresores ON/OFF tradicionales, no sean cobrados por CFE. Cuando se analiza la cantidad de arranques que hay en un sitio, por hora podrían llegar a ser de 3 a 8, de forma que estos generan no solamente un registro de energía más grande, sino también “ruido” en la red eléctrica por medio de los THD (Total Harmonic Distorsión), los cuales son sancionados por CFE con una mayor factura.
Se consume básicamente lo instalado. El compresor scroll INVERTER en una unidad mochila, permite que el consumo eléctrico sea básicamente lo que se necesita. Es decir, que si se adquirió una unidad de 5 TR pero su carga térmica es de 3 TR, entonces el consumo eléctrico será como de una unidad de 3 TR solamente.
Mayor vida útil. Cuando se tienen compresores ON/OFF estos tienen varios arranques por hora, donde su nivel de aceite podría estar bajo. Inclusive, cuando se instalan unidades mochila sin haber realizado el análisis de carga térmica adecuado y este es menor al 30%, los compresores empiezan a ciclar, es decir, que funcionan por 2 o 3 minutos llegando muy rápido al setpoint y se apagan. Además, debido a que la carga es baja, el calor dentro del sitio empieza a aumentar, el compresor vuelve a empezar a funcionar pero con un periodo de descanso muy corto, aumentando la cantidad de arranques por hora, dañando de forma prematura los compresores. Cuando se tienen compresores INVERTER, estos trabajan solo a la velocidad que requieren, generando un consumo energético muy bajo y manteniendo el nivel de aceite del mismo siempre en un nivel óptimo de trabajo.
Los variadores de frecuencia utilizan tecnología avanzada en sus componentes como son los IGBT, que son componentes de alta confiabilidad. Por ejemplo, estos pueden ser utilizados en los UPS para dar la energía necesaria, ayudando a absorber cierta cantidad de distorsión eléctrica externa.
- Válvula de Expansión: Por tratarse de unidades que estarán funcionando por lo menos 24hr al día x 7 días a la semana x 12 meses x 10 años, se busca que su ciclo de refrigeración sea el más óptimo posible. Esto se logra con la utilización de válvulas de expansión electrónicas, la cuales van regulando el ciclo de refrigeración de la unidad y son capaces de avisar con antelación la posibilidad de un congelamiento de la unidad o un escape de refrigerante, generando una alarma de baja presión.
3.- Superficies de Intercambio o Serpentines: Hay dos tecnologías en los aires tipo mochila. Serpentines CU/AL (cobre-aluminio) que utilizan una mayor cantidad de refrigerante y al mismo tiempo, su eficiencia para “recolectar” la energía del aire que pasa a través de ellos es media.
La segunda opción es la utilización de serpentines microcanal AL/AL (Aluminio-Aluminio) que son mucho más eficientes, pesan menos y utilizan un 30% menos refrigerante que un serpentín Cu/Al. Aquí es importante solicitar que dichos serpentines tengan un tratamiento antisalino, porque en caso de ser instalado en un ambiente marino; este serpentín no va a durar mucho por la corrosión generada por el mar o por un ambiente químico adverso, si hay plantas químicas cercanas a la unidad.
4.- Controlador: Una de las principales diferencias en cuanto al método de arranque del compresor, es cuando este es controlado por un termostato y su válvula de expansión es fija (no es electrónica). Estas son unidades altamente ineficientes que consumen mucha energía eléctrica porque no tienen forma de modular su capacidad y cuando se requieren establecer protocolos de comunicación, de solución de problemas automáticos o trabajo conjunto, se requiere la instalación de controladores adicionales ajenos al equipo original.
La última generación de mochilas son controladas por microprocesador y permiten:
Registrar toda la información de funcionamiento de la unidad.
Controlar no solamente temperatura, sino también la humedad del ambiente.
Permite enlazar varios equipos de forma que, se puedan implementar protocolos de rotación, activación automática ante incremento de la temperatura, funcionamiento en 48VDC.
Frente a una condición de alarma, pueden reaccionar con rutinas ya establecidas. Por ejemplo, si el refrigerante es bajo, la unidad tenderá a congelarse. Cuando el controlador detecta esto, saca de operación la unidad por un par de minutos para buscar que se descongele y la vuelve a activar. Si una turbina de la condensadora tiene un problema de flujo, buscará acelerar la restante para contrarrestar la caída de flujo de aire, mientras que se soluciona el problema de la turbina, etc.
5.- Resistencias Eléctricas: Cuando se tienen sitios de telecomunicaciones remotos, no solamente es importante controlar la temperatura, sino también la humedad. Si es mucha, esta causará condensación, de modo que podría generarse un incendio o daños en los sistemas de baterías. Frente a estos casos, la unidad paquete activa sus resistencias eléctricas para realizar un proceso de “corrección” de la humedad, volviendo el aire un poco más seco al interior, de forma que nunca se exceda del 60% HR.
6.- Sistema Free Cooling: La nueva generación de aires tipo mochila está diseñada para monitorear constantemente el aire interno y externo, si la unidad detecta que el aire externo es más frío, el controlador permitirá entrar un porcentaje pequeño de aire para poder enfriar el aire al interior, luego de haberlo filtrado, sin dañar el setpoint de humedad en el ambiente.
Recomendaciones al Adquirir una Mochila
Verifique que la capacidad sea la real: hay fabricantes que hablan que un aire mochila es de 5TR, pero su ficha técnica dice que es de 14 KW de capacidad SENSIBLE, que corresponde a 4TR. Si se requiere adquirir un aire acondicionado tipo mochila con una capacidad de 5TR, entonces su capacidad SENSIBLE debe ser por lo menos 17.5 KW.
Tener doble ventilador en el condensador para que tengan cierta redundancia en capacidad. Las unidades mochila estarán en medio de la nada, por lo que se debe prever que podrán tener daños y deben poder mantener el servicio, inclusive en medio de situaciones de emergencia.
INVERTER: Se debe reducir el consumo eléctrico de las unidades al utilizar compresores INVERTER, que además alarguen la vida útil de los compresores.
Garantía: Busque que las unidades tengan la mayor garantía posible, de forma que su empresa no este invirtiendo en refacciones de forma prematura.
Respaldo técnico: Para el éxito de un proyecto, se debe contar con un proveedor que tenga refacciones en México, que pueda solucionar rápidamente un inconveniente y que además, cuente con personal técnico que pueda acudir a sitio a resolver un problema. Para esto, la recomendación siempre será que se les preste un buen mantenimiento preventivo a los equipos. Siempre será mejor prevenir, que atender emergencias por componentes que han fallado por falta de mantenimiento.