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Combatir los niveles altos de humedad en los sistemas de aire acondicionado

La mayor parte del tiempo, los sistemas de aire acondicionado funcionan muy por debajo de las condiciones exteriores. Puede que el equipo se haya elegido para mantener 24 °C y un 50 % de humedad relativa en el interior cuando la temperatura exterior es de 35 °C, ¿pero qué ocurre si la temperatura exterior es más baja? El tiempo de ejecución para adaptarse al termostato es menor, pero no es suficiente como para mantener los niveles convenientes de humedad. Algunos equipos y componentes modernos están diseñados para evitar este efecto.

  • Un equipo de dos fases puede funcionar con capacidad reducida bajo cargas reducidas
  • Los motores de velocidad variable pueden reducir los metros cúbicos por minuto en unas condiciones de cargas sensibles o con un aumento de los niveles de la humedad
  • Algunos termostatos pueden ajustarse a los niveles de humedad cambiando el estado de una salida digital (como apagar o encender una salida de 24 V CA) o simplemente cambiando el estado de los contactos secos.

Pero, ¿qué podemos hacer para abordar el problema de la humedad con un equipo de una sola fase, motores PSC del ventilador y un termostato frío-calor estándar?

Si el equipo se instala para funcionar a 11.3 m³/min por tonelada (como debería ser), reducir esta cifra hasta alcanzar entre 1.4 y 2.1 m³/min por tonelada en condiciones de humedad alta tendrá un efecto dual: le llevará más tiempo adaptarse al termostato y extraer más humedad del aire debido a una temperatura de la superficie del evaporador más baja. Se trata de un efecto neto aconsejable en condiciones de carga parcial.

  • Sustituir el termostato por uno que ofrezca una salida de deshumidificación en el modo de enfriamiento, o bien añadir un humidistato de pared o de conducto de retorno.
  • Programar el termostato o configurar el humidistato para activar el modo de deshumidificación ante un aumento de la humedad. Por ejemplo, activar un relé de deshumidificación al 53 % de humedad relativa y desactivarlo al 50 %.
  • Frenar la velocidad de enfriamiento del motor evaporador mediante contactos normalmente cerrados en el relé de deshumidificación.
  • Para los contactos normalmente abiertos, establecer una velocidad del ventilador más baja que proporcione entre 9.2 y 10 m³/min por tonelada. (Asegúrese de que el cableado no permita más de una velocidad del motor al mismo tiempo).
  • Si en el modo de enfriamiento la humedad relativa es aceptable, el ventilador funcionará a una velocidad de 11.3 m³/min por tonelada (velocidad normal del ventilador de enfriamiento).
  • Si en el modo de enfriamiento la humedad relativa es alta, el relé de deshumidificación activará el relé para accionar el ventilador a una cantidad de m³/min reducida (velocidad de deshumidificación del ventilador de enfriamiento).

En lugar de cambiar el termostato o añadir un humidistato, también se puede usar un temporizador con retardo en la conexión. Sabiendo que la mayor parte del tiempo el proceso de enfriamiento se realiza a una temperatura inferior que la de las condiciones exteriores, podemos accionar el ventilador a una velocidad reducida durante los primeros 5 o 10 minutos de demanda del termostato como anticipación a los problemas con la humedad.

  • Instalar un temporizador con retardo en la conexión en serie con "Y" y la bobina del relé de deshumidificación. De este modo, una salida "Y" del termostato activará el contactor de la unidad exterior y el temporizador agregado, que, a su vez, activará el relé de deshumidificación añadido cuando termine el periodo de retardo seleccionado.
  • Conecte el contacto normalmente abierto del relé del ventilador al terminal común de un polo, dos posiciones (SPDT) del relé de deshumidificación.
  • Conecte la toma de velocidad del motor del ventilador más lenta al contacto normalmente cerrado del relé de deshumidificación.
  • Conecte la toma de velocidad del motor del ventilador más lenta al contacto normalmente abierto del relé de deshumidificación.
  • En cada demanda de enfriamiento, el ventilador funcionará a velocidad reducida hasta que haya terminado el periodo del temporizador, y es entonces cuando el ventilador comenzará a funcionar a una velocidad mayor para finalizar el ciclo de enfriamiento.

En lugar de un relé de ventilador estándar, que suele estar presente en climatizadores, un horno usará un panel de control integrado para controlar varias funciones, entre las cuales, las salidas de velocidad del ventilador. Por lo general, el ventilador funciona a una velocidad de calentamiento con una entrada "W", a una velocidad continua del ventilador baja con una entrada "G" o a una velocidad de enfriamiento con una entrada "Y". Con este plan de control puede elegirse la toma de velocidad del motor del ventilador que proporcionará entre 9.2 y 10 m³/min por tonelada para que funcione con una demanda "G", así como la toma que proporcionará 11.3 m³/min por tonelada para funcionar con una demanda "Y". Ahora, en lugar de enlazar "Y" desde el termostato directamente al control integrado, páselo por el humidistato, de modo que un aumento de la humedad relativa sobre el punto de referencia abra el circuito "Y" entre el termostato y la entrada "Y" al control integrado. Esto hará que el motor funcione a velocidad continua del ventilador (de 9.2 a 10 m³/min por tonelada) en condiciones de mucha humedad y a velocidad normal (11.3 m³/min por tonelada) si la humedad es aceptable.

Cada uno de los planes anteriores tiene lugar para sacrificar el calor sensible (cambio de temperatura) a cambio de calor latente (eliminación de la humedad). La reducción de m³/min supone un descenso del calor que se transmite al evaporador y, por tanto, una reducción de la temperatura en la superficie del mismo. Como resultado, la temperatura del evaporador se encuentra más por debajo del punto de rocío del aire de retorno que cuando el flujo de aire era mayor, así que se extraerá más humedad del aire. Al usarse más calorías para cambiar el estado del agua de vapor a líquido, quedan menos calorías para cambiar la temperatura del aire. El resultado es una mayor cantidad de humedad eliminada y un periodo de funcionamiento más largo. A 24 °C, son necesarias 60.5 calorías para cambiar 0.6 °C la temperatura de 0.45 kg de aire (unos 0.37 metros cúbicos). Sin embargo, se necesitan 258.300 calorías para condensar 0.45 kg de vapor de agua a partir del aire (alrededor de medio litro de agua).