La necesidad de sistemas de climatización flexibles y dinámicos en entornos laborales cambiantes
El autor detalla en este artículo los aires de cambio que recorren el sector de los edificios comerciales y los singulares retos que estos plantean en materia de control climático.
Los espacios de oficinas totalmente equipadas, también conocidos como oficinas compartidas, han dejado de ser exclusivos de las pequeñas empresas independientes de nueva creación. Las grandes empresas bien consolidadas también están tomando nota de este concepto revolucionario para crear un innovador espacio fuera del entorno de trabajo principal. Estos espacios de trabajo de ocupación múltiple, así como los grandes espacios de oficinas abiertas, plantean una serie de retos exclusivos en materia de control climático.
De hecho, donde antes era posible crear un agradable entorno laboral dentro de una superficie limitada y estrechamente controlada, ahora los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) tienen el reto de prestar servicio a grandes espacios abiertos. Ya no basta con los sistemas tradicionales de control caracterizados por ventiladores a plena potencia o completamente apagados y amortiguadores que desfasan considerablemente su respuesta.
Las oficinas compartidas y flexibles pueden aprovechar las tecnologías inteligentes de varias maneras: desde controlar los accesos hasta mejorar el control de la temperatura y la iluminación. No obstante, el desafío para conseguirlo es humano: a diferencia de las oficinas corporativas, los espacios de oficinas compartidas los ocupan distintos 'propietarios' arrendadores con necesidades diversas.
Las preferencias de temperatura varían mucho de un usuario a otro y una misma temperatura no es del agrado de todos. Por ejemplo, por cada persona que cree que la temperatura es adecuada, existe un compañero que considera que hace demasiado calor o frío o que le preocupan las corrientes. Una oficina demasiado caliente hace que sus ocupantes se sientan cansados, mientras que una demasiado fría les hace perder la concentración, sentirse inquietos y distraerse fácilmente.
ABB Ability Condition Based Maintenance.
Cuando existen distintas zonas de temperatura en una misma sala, el aire se ve obligado a circular: el aire caliente asciende y el frío ocupa la capa inferior, generándose así una corriente. Quienes se sientan cerca de la toma de aire del techo, por ejemplo, podrían verse expuestos a corrientes continuamente. Para la mayoría del personal de oficinas, permanecer sentado en una corriente es aún más desagradable que sentir frío o calor intensos.
Existen otros factores que afectan a este equilibrio, como los techos bajos, el tamaño de la estancia, la falta de control centralizado y el trasiego de las personas. Por tanto, la gestión y el mantenimiento de las condiciones de bienestar térmico en entornos diáfanos se convierten en uno de los problemas más difíciles de resolver.
Para solucionar este problema, es fundamental comprender minuciosamente el perfil de carga del edificio en lo referente a requisitos de temperatura y niveles variables de ocupación. Por lo general, este perfil revela que rara vez existe una carga plena: muchos de estos edificios funcionan al 80% de carga o menos durante el 99% del tiempo.
La gestión de edificios desocupados
En algunos edificios, además, puede que se hayan apagado los sistemas HVAC. En primer lugar, es importante encender los sistemas antes de la limpieza del edificio, ya que los conductos podrían acumular polvo y bacterias que contaminarían las superficies ya limpiadas. Los conductos también deben limpiarse bien antes de la puesta en marcha si el sistema ha estado completamente apagado.
Lo más recomendable es mantener la ventilación a bajo nivel, incluso en edificios vacíos, evitando así acumulaciones y escapes al arrancar el sistema. Si se ponen en funcionamiento los sistemas la misma mañana en la que se abre un edificio, existe un gran riesgo de propagación de enfermedades a los ocupantes por las partículas de los conductos.
Control centralizado con convertidores y sistemas automatizados
El mejor modo de garantizar un entorno agradable consiste en utilizar convertidores de frecuencia, ya que proporcionan un control preciso y dinámico de la velocidad de los ventiladores para adaptar los caudales de aire a las demandas continuas y variables. Los convertidores de frecuencia se integran perfectamente en los sistemas de gestión y automatización de los edificios y son totalmente adaptables.
ABB Ability Asistencia Remota para convertidores.
Si el sistema carece de suficiente capacidad y los motores de los ventiladores disponen únicamente de controles directos en línea, puede que sea necesario sustituir toda la unidad. Sin embargo, si se instalan convertidores de frecuencia, existiría flexibilidad de adaptación. Podría forzarse un sistema de 50 hercios (Hz) para que el ventilador funcione a 55 Hz o incluso a 60 Hz, proporcionando así una capacidad adicional del 10-13 %.
Optimización para lograr la máxima eficiencia
Los convertidores de frecuencia actuales ofrecen multitud de prestaciones y funciones inteligentes que permiten a los operadores de edificios optimizar la eficacia de las aplicaciones motorizadas. Es factible optimizar el rendimiento de sistemas con una carga del 80 % o menos para aumentar la eficiencia energética y reducir los gastos de funcionamiento. Es posible eligiendo la bomba, las unidades de ventilación y refrigeración y los motores que accionan la aplicación de modo que alcancen su máxima eficiencia en el punto de carga normal de presión y caudal.
Una ventaja importante del proceso de optimización puede ser la especificación de un ventilador más pequeño que, gracias al convertidor, pueda funcionar a mayor velocidad nominal en las escasas ocasiones del año en las que se produzca un pico de carga. Las unidades de menor tamaño ocupan menos espacio en el edificio y dejan más espacio para los inquilinos, lo que supondría mayores ingresos. Se produce también un efecto dominó en todo el sistema, ya que los ventiladores de menor tamaño permiten ahorrar costes al reducirse el tamaño de los conductos, los amortiguadores y otros equipos.
Otro factor que conviene tener presente en un espacio de oficinas compartidas es la sobreocupación. Por ejemplo, una sala de reuniones podría estar diseñada para seis personas, pero con más asientos, cabrían hasta diez. Por tanto, si el espacio se llena por completo, los niveles de CO2 aumentarán y pondrán en entredicho la calidad del aire, lo cual, a su vez, hará que la gente se sienta somnolienta.
ABB Ability Condition Monitoring para convertidores.
Mantener la climatización disponible a prueba de fallos
Los equipos involucrados en la climatización deben estar funcionando siempre según las necesidades del edificio. En el caso de los convertidores, tener sus componentes clave supervisados ayuda a mantener su óptimo funcionamiento e incluso estimar la vida útil y el próximo fallo.
Los servicios avanzados de ABB Ability como Condition Based Maintenance, Condition Monitoring y Asistencia Remota para variadores de frecuencia ya están disponibles para los equipos HVAC. Estos servicios digitales supervisan continuamente los componentes clave en un convertidor de frecuencia: los ventiladores, los semiconductores y los condensadores. Los sensores de temperatura, tensión y de potencia recopilan datos sobre la temperatura ambiente, las variaciones de carga de los componentes y miden el impacto diario en su vida útil. Los algoritmos basados en la nube y el análisis estadístico estiman el nivel de estrés en los componentes y calculan su vida restante.
En materia de HVAC, la clave del éxito reside en que los operadores de edificios comiencen a centrarse en las necesidades de las personas y no en las soluciones técnicas. Lo que hoy parece tecnología de vanguardia pronto podría quedar desfasada, pero los espacios laborales de ocupación múltiple deben ser entornos agradables a largo plazo, aunque cambie su modelo de uso. Para lograrlo, es preciso que los propietarios, los operadores y los ocupantes mantengan un diálogo activo y constante.
