En términos energéticos, los sistemas centrales de volumen variable de aire son un método eficiente para mantener las condiciones ambientales dentro de un edificio, cumpliendo con los requerimientos de ventilación y de temperatura del aire, al controlar la capacidad de flujo de aire de las Unidades Manejadoras de Aire (Air Handling Units, AHU). Están diseñados para mantener la presión estática constante en el ducto de abastecimiento y una presión estática positiva en el edificio, regulando los flujos de aire de los ventiladores de abastecimiento y de extracción. Cajas VAV individuales suministran un flujo variable de aire de temperatura constante.

Asimismo, un sensor de temperatura localizado en cada zona controlan el damper de la caja VAV para mantener la temperatura constante, lo que va cambiando la presión en los ductos. De igual modo, al acercarse la temperatura en el espacio condicionado a la deseada, los dampers se van cerrando para restringir el flujo de aire, resultando en un aumento de la presión en los ductos. Por lo tanto, se modifica la capacidad del ventilador AHU para mantener esta presión.

Para mantener la temperatura de la habitación constante, tradicionalmente los dampers se instalan en los AHUs para modular la capacidad del ventilador, creando resistencia y una caída de presión en el aire entrando en los ductos o reduciendo la eficiencia del ventilador. Por su parte, los ventiladores de abastecimiento se regulan para mantener una presión estática fija en los ductos. En los ventiladores de extracción, los dampers comúnmente se ajustan para mantener constante el flujo de aire diferencial entre los sistemas de abastecimiento y de extracción de aire.

Aplicación con VdF

Mientras que los dampers trabajan para mantener una presión constante en los ductos, una solución con variador de frecuencia ahorra más energía y reduce la complejidad de la instalación. En vez de los métodos antes mencionados, un accionamiento disminuye la velocidad del ventilador para suministrar los flujos y presiones requeridos, controlando el ventilador de extracción para conservar la diferencia de flujo de aire entre el abastecimiento y la extracción.

Se debe tener en cuenta que los dispositivos centrífugos como ventiladores se comportan de acuerdo a las leyes de afinidad. Esto implica que los ventiladores disminuyen la presión y el flujo que producen a medida que se reduce su velocidad, por lo que su consumo de energía disminuye de manera significativa. Además, para lograr el mayor ahorro de energía es de gran importancia que el sensor, para detectar la presión requerida, sea del tipo correcto y que esté donde se encuentra la carga, lo que ayuda a bajar las pérdidas del circuito y así opti-mizar el sistema controlador.

Estacionamientos

En estacionamientos cerrados y la mayoría de los túneles, el monóxido de carbono (CO2) se vuelve potencialmente letal cuando no se diluye con aire fresco y necesita ser monitoreado para asegurar una concentración aceptable en todo momento. Por lo tanto, se requiere ventilación para extraer la alta concentración del gas que se acumula durante los períodos de tráfico "peak", cuando alcanza niveles peligrosos. Un sistema de ventilación convencional consiste de un control de encendido y apagado, y, a veces, incorpora motores de dos velocidades. Los ventiladores están dimensionados para manejar la carga durante el "peak" del tráfico. Cuando el tráfico es más liviano y el CO2 está en niveles aceptables, los ventiladores se apagan o funcionan a baja velocidad.

Controlados por accionamientos, los ventiladores tienen la habilidad de funcionar a varias velocidades dependiendo de la carga del tráfico. En sistemas convencionales de dos velocidades, la decisión de operar los ventiladores a alta o baja velocidad es muchas veces tomada por los operadores del estacionamiento.

Entonces, al automatizar el control de ventiladores con accionamientos, se elimina el potencial peligro del error humano, que inconscientemente puede hacer funcionar los ventiladores a bajas velocidades en horas de tráfico "peak" o desperdiciar grandes cantidades de energía dejándolos operar innecesariamente a alta velocidad.

Para calcular los ahorros potenciales en un período de tiempo, se debe conocer el actual perfil carga/tiempo. El perfil de carga indica la cantidad de flujo que el sistema requiere para satisfacer la carga durante el período de tiempo típico bajo estudio. El diagrama (Consumo de energía en el tiempo) muestra un perfil de carga típico de un sistema HVAC, el que variará dependiendo de las necesidades específicas del sistema según su ubicación geográfica, requerimientos de las autoridades, márgenes de seguridad usados en la etapa de diseño y muchos otros factores.