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

04-24-2012 | Climatización

La mayor parte del tiempo, los sistemas de aire acondicionado funcionan muy por debajo de las condiciones de diseño 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 trabajando con cargas reducidas.
  • Los motores de velocidad variable pueden reducir los metros cúbicos por minuto en unas condiciones de carga sensible 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 de ventilador PSC y un termostato frío-calor estándar?

Si el equipo se instala para funcionar a 11,3 m³/min por tonelada (tal como se recomienda), reducir esta cifra hasta alcanzar entre 1,4 y 2,1 m³/min por tonelada en condiciones de humedad alta tendrá doble efecto: 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 refrigeración, 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 refrigeración 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 permite más de una velocidad del motor al mismo tiempo).
  • Si en el modo de refrigeración la humedad relativa es aceptable, el ventilador funcionará a una velocidad de 11,3 m³/min por tonelada (velocidad normal del ventilador de refrigeración).
  • Si en el modo de refrigeración 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 refrigeración).

En lugar de cambiar el termostato o añadir un humidistato, también se puede utilizar un temporizador "on delay". Sabiendo que la mayor parte del tiempo el proceso de refrigeración 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 posibles problemas de humedad.

  • Instalar un temporizador "on delay" 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 añadido, que a su vez activará el relé de deshumidificación añadido cuando termine el periodo de demora seleccionado.
  • Conectar el contacto normalmente abierto del relé del ventilador al terminal común SPDT del relé de deshumidificación.
  • Conectar la toma de velocidad del motor del ventilador más lenta al contacto normalmente cerrado del relé de deshumidificación.
  • Conectar la toma de velocidad del motor del ventilador más lenta al contacto normalmente abierto del relé de deshumidificación.
  • En cada demanda de refrigeración, 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 refrigeración.

En lugar de un relé de ventilador estándar, que suele estar presente en climatizadores, un horno utilizará un panel de control integrado para controlar varias funciones, entre las cuales se incluyen 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 refrigeración con una entrada "Y". Con este plan de control, puede elegirse la toma de velocidad del motor del ventilador que proporciona entre 9,2 y 10 m³/min por tonelada para que funcione con una demanda "G", así como la toma que proporciona 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, se pasa 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 una velocidad continua del ventilador (de 9,2 a 10 m³/min por tonelada) en condiciones de mucha humedad y a una 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 utilizarse 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).