Chiller vs Sistemas VRF ¿Cuál elegir?
septiembre 19, 2024
Arturo Perez
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La base de la climatización de confort está en lograr que la temperatura dentro de un área sea agradable para el ocupante, esto se logra absorbiendo el calor generado (por personas, maquinaria, alumbrado, etc.) a través de un elemento de climatización, por ejemplo, un fan and coil, transfiere un fluido impulsado de forma mecánica y este, a su vez, lo puede transferir hacia la atmósfera, volviéndolo un ciclo que se repite hasta lograr la temperatura deseada.

Existen dos tipos principales de climatización, y básicamente la diferencia es el fluido que absorbe el calor, en este caso nos centraremos en dos principales: Gas refrigerante (expansión directa) y agua helada.

Ambos métodos tiene ventajas y desventajas si son comparados uno con otro, pero al final la selección se basa en los requerimientos de cada proyecto.

Expansión Directa

Una de las principales características de este tipo de climatización es el uso de refrigerante, su ciclo empieza en la evaporadora (unidad interior), que al momento de entrar en contacto con el calor del entorno, es evaporado, después es succionado por el compresor y al ser comprimido, es enviado hacia la unidad condensadora (unidad exterior) donde un ventilador impulsa aire fresco a temperatura ambiente a través de un serpentín, donde se logra un intercambio de calor que vuelve el gas refrigerante en líquido. El calor que cede el gas al aire se manda directamente a la atmósfera, después el líquido pasa a través de una válvula de expansión antes de entrar al serpentín de evaporación, y aquí se repite el ciclo hasta que el calor sea abatido y la temperatura sea la adecuada según el ocupante.

Una vez explicado el ciclo básico de refrigeración, se pueden enlistar los puntos fuertes de este tipo de solución para climatizar:

 

Al ser la condensadora quien aloja a los compresores y el microprocesador, la mayor parte del mantenimiento preventivo (o correctivo, según sea el caso) se hace sin necesidad de acceder a las áreas internas, a menos que sea para prestar servicio a las unidades evaporadoras.

En un sistema VRF, se requiere un solo tendido de tubería de gas y líquido, por lo que su instalación es mucho más rápida.

El uso de compresores con tecnología inverter garantiza una alta eficiencia energética, ya que cada unidad evaporadora solo va a requerir el refrigerante necesario para trabajar, por lo que el sistema en rara ocasión trabajará al 100% de su capacidad.

La inversión inicial es menor, comparada con un sistema de agua helada, pero mayor contra un sistema de varias unidades minisplit, de esta última se puede decir que la diferencia en costo de inversión inicial se puede recuperar con los ahorros energéticos a futuro.

Un sistema VRF es altamente versátil, ya que nos permite en un mismo circuito de refrigerante conectar múltiples modelos de evaporadoras o hasta varias unidades manejadoras con serpentines de expansión directa.

Agua Helada

La climatización por agua helada es ligeramente similar al de expansión directa, pero caso se sustituye como fluido de trabajo el gas refrigerante por agua helada pero, ¿cómo se obtiene el agua helada? Esto es por medio de un elemento mecánico comúnmente conocido como Chiller o Unidad Generadora de Agua Helada, cuya base operación es el ciclo de refrigeración que en este caso, solo se limita a extraer el calor de agua y lo envía directamente a la atmosfera.

Este método también requiere de unidades mecánicas fan and coil o unidades manejadoras de aire, y a continuación se mencionan las características principales que lo diferencian de un sistema de expansión directa:

 

  • Al utilizar un chiller como elemento de generación de fluido frío, la capacidad puede ser mucho mayor llegando a lograr con una sola unidad hasta 480 TR, cuando un sistema de expansión directo con un arreglo de 4 condensadoras modulares puede lograr un aproximado de 75 TR máximas.
  • Similar a un sistema VRF, solo se requiere un tendido de tubería con suministro y retorno de agua, por lo que los tiempos de instalación podrían llegar a ser similares, pero mientras el gas refrigerante forzosamente requiere tubería de cobre, el manejo de agua helada se puede hacer con tubería de acero o en alguno casos hasta con tubería de polipropileno, que tiene beneficios adicionales como la vida útil del material, la rapidez en su instalación y hasta reduce la perdida de energía por trasmisión de calor.
  • Algunas certificaciones como LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental, por sus siglas en inglés) evalúan estrictamente el método de climatización y limitan el uso de elementos basados en expansión directa, por lo que los sistemas basados en agua helada tienen mayor peso a la hora de buscar una certificación de este tipo. Adicional a esto, hay chillers que además pueden trabajar con refrigerantes que no solo son ecológicos (bajo índice de daño a la capa de ozono) sino que además tienen un GWP (potencial de calentamiento global, por sus siglas en inglés) casi nulo.
  • Los chillers pueden contar también con la tecnología inverter y si, además se complementan con sistemas de bombeo de capacidad variable, la eficiencia energética se incrementa, lo que al final resulta en un retorno de inversión a largo plazo, ya que estas unidades están diseñadas para durar +10 años con un correcto plan de mantenimiento preventivo.