Cómo Funcionan los Sistemas VRF

Debido a su alta eficiencia energética, fácil instalación y al avanzado sistema de control con el que cuentan, estos sistemas permiten una sencilla operación y fácil mantenimiento al usuario final

Philip Dieffenbacher / Jorge Monroy, fotoarte

Los sistemas de flujo de refrigerante variable (VRF, por sus siglas en inglés) se introdujeron en Japón en la década de 1980 y, a través de los años, han ido evolucionando hasta convertirse en una excelente opción a la hora de seleccionar un equipo de aire acondicionado central.

Los equipos VRF tienen un sistema que puede controlar y suministrar a cada unidad evaporadora la cantidad de gas refrigerante que se requiere para lograr las condiciones de confort deseadas en cada lugar, lo cual, a su vez, genera grandes ahorros de energía.

Este control y suministro se logra gracias a las tarjetas y sensores instalados en la unidad mencionada, los cuales son capaces de medir y evaluar diferentes variables: las temperaturas exterior e interior, la temperatura requerida y la cantidad de unidades interiores que se encuentran en operación. De acuerdo con estas variables se calcula la capacidad requerida para que el compresor arranque paulatinamente hasta alcanzar la demanda que se necesita.

La tarjeta inverter juega un papel muy importante dentro de los sistemas VRF, ya que es capaz de variar la frecuencia de la corriente eléctrica, lo que permite que el compresor pueda trabajar a diferentes velocidades y, por consecuencia, modular sus RPM. Algunos fabricantes logran este ajuste tan preciso de 0.1 hertz, permitiendo que estos pequeños aumentos sean imperceptibles pero muy eficientes, lo cual se logra gracias a la adaptación en la frecuencia de la corriente eléctrica que realiza la tarjeta inverter del equipo, que va desde 0 hasta 160 hertz, permitiendo que el compresor pueda trabajar a diferentes velocidades.

Características
En la actualidad, algunos fabricantes de sistemas VRF ofrecen unidades condensadoras equipadas con dos compresores inverter para proporcionar beneficios como:

• Alternar su operación; es decir que la tarjeta principal puede decidir, de acuerdo con los periodos de operación, qué compresor trabajará primero al arrancar el sistema. Además, son capaces de repartir la carga demandada, ayudando a reducir el desgaste de sus componentes interiores. Contrario a ello están los sistemas de generaciones pasadas en los que el compresor fijo trabaja al ciento por ciento, aumentando la probabilidad de fallas y disminuyendo la vida útil del compresor, además de generar altos consumos eléctricos cada vez que el compresor fijo entra en operación
• Puede operar con una capacidad mínima de 5 % de cada compresor, lo que quiere decir que si contamos con una unidad de 12 toneladas de refrigeración (TR, lo que es igual a 12 mil BTU/h), ésta contará con dos compresores de 6 TR y, por tanto, puede arrancar a partir de un requerimiento de 0.30 TR. Otros sistemas funcionan a partir de 20 por ciento de su capacidad, lo que impide que el equipo opere con demandas inferiores a este porcentaje.

Es importante decir que, para entender el funcionamiento de los equipos VRF, debes saber que son sistemas de expansión directa, es decir que el refrigerante realiza el intercambio de calor directamente en las unidades evaporadoras ubicadas en el área por acondicionar, permitiendo que éste se evapore y traslade el calor hacia el condensador. Estos sistemas son diferentes y altamente eficientes, principalmente porque con un único compresor abastecen un número mayor de ambientes, en comparación con los equipos convencionales.

Caso contrario están los equipos de expansión indirecta (agua helada), en los que el intercambio de calor se realiza directamente en la unidad exterior, la cual enfría agua que, por medio de un sistema de bombeo, se envía a las unidades interiores y el agua que circula absorbe el calor del interior de la habitación por acondicionar.

Cuidados en los equipos
Para un adecuado mantenimiento de las unidades condensadoras es importante verificar el equipo y garantizar la óptima operación del sistema, por ello debes seguir los siguientes pasos:

1. Haz una limpieza general del equipo
2. Verifica que no haya ruidos y vibraciones anormales
3. Revisa la operación del compresor
4. Checa la operación del ventilador
5. Mide cuáles son sus voltajes
6. Aprieta las terminales de cables de energía, si es necesario
7. Verifica el funcionamiento de la válvula de cuatro vías
8. Elimina la suciedad del serpentín
9. Limpia las tarjetas electrónicas
10. Examina la operación de sensores y válvulas
11. Comprueba que no haya fugas

Recuerda que si estos equipos tienen algún problema, como suciedad, fuga, entre otros, su funcionamiento será de mala calidad y su desempeño se verá perjudicado. Realiza un chequeo constante para cerciorarte de su funcionalidad y darle la limpieza que necesite.

Partes del sistema VRF

1. Compresor inverter: puede operar en un rango de frecuencias de entre 0 y 160 hertz
2. Tarjeta inverter: se encarga de controlar la operación del compresor
3. Ventilador: ayuda a forzar el flujo de aire a través del condensador
4. Válvula de cuatro vías: encargada de cambiar el modo de operación entre enfriamiento / calefacción
5. Condensador: extrae el calor del refrigerante y lo rechaza hacia el ambiente
6. Sensor de alta presión: evalúa la presión alta y ajusta las revoluciones por minuto (RPM) del ventilador cuando el equipo opera en modo de enfriamiento
7. Acumulador: recolecta el refrigerante en estado líquido y permite que sólo el gas entre al compresor

Ventajas

• Ahorro de espacio
• Diseño sencillo
• Fácil instalación
• Mínimo mantenimiento
• Control de temperatura independiente para cada zona
• Enfriamiento o calefacción con el mismo equipo
• Bajos niveles de ruido
• Variantes en modelos de unidades interiores

 

Philip Dieffenbacher Durán es ingeniero Mecánico egresado de la Universidad la Salle. Cuenta con seis años de experiencia en el medio del aire acondicionado y trabajó como diseñador para una importante firma de ingeniería. Actualmente, se desempeña como ingeniero de Preventas en Samsung Electronics México.