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lunes, febrero 6, 2023

Aires acondicionados, protagonistas de un verano inclemente

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Misiones ha padecido de uno de los veranos más secos pero también más calurosos de su historia. Los equipos de enfriamiento de ambientes (acondicionadores de aire) pasaron a ser protagonistas esenciales para que la vida pueda seguir más o menos en forma normal. Y allí es donde se destaca el avance tecnológico que representa la llegada de los equipos “Inverter” que permiten un significativo ahorro del consumo y ayudan a todos

La serie de Netflix “Emily en París” cuenta las andanzasde una joven publicista que trabaja en una agencia de Chicago. Toda su vida queda desorganizada ya que su jefa tenía que viajar a París y no puede debido a un inesperado embarazo. Ella es propuesta y viaja a la capital de Francia. Algunos criticaron la mirada “yanqui” de la serie. Y la forma en que aparecen los franceses retratados. Pero un detalle menor de la serie pone de relieve una característica. Es un día de verano, bravo, caluroso. Emily llega a las oficinas y todos están sudando. Paris es una ciudad en el centro de Francia y en el estío el calor se siente mucho más.

“Prendan el aire”, pide Emily (der) pero le contestan: “Acá nos bancamos el calor”.

-Hey –dice la protagonista- todos estamos sufriendo calor. ¿Por qué no prenden el aire acondicionado?

-No, acá no tenemos ni usamos…-le responden

-Pero ¿cómo…? –insiste ella-. ¿Y los días de calor?

-Ah… Emily, aceptamos el calor y lo soportamos –le responden.

-En nuestro país, prendemos el aire acondicionado… -dice ella.

-Es que ustedes son diferentes a nosotros…

Y, sí. Tiene razón Emily. Francia no tiene costumbre de acondicionar ambientes. Pero así sufren veranos atroces con fallecimiento de personas mayores por el excesivo calor, tal como ocurriera años atrás. Pero esa, amigos, es otra historia.

Los equipos de aire acondicionado empezaron a hacerse populares hace más de seis décadas en Estados Unidos. En los años 60 del siglo pasado la gente que padecía de calores terribles en verano empezó a pensar en la posibilidad de tener acondicionadores de aire. Eso queda reflejado muy bien en la serie Mad Men.

Pero venía de antes.

A mitad del siglo XIX ya se conocían los principios básicos del enfriamiento de ambientes.

Un poco de historia

En 1842Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la absorción del calor a través de un gas refrigerante. Para ello, se basó en 3 principios:

  • El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuando enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor.
  • El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.
  • La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.
4- Componentes de un circuito de aire acondicionado - Recuperación Sites
Cómo funciona un equipo de aire acondicionado.

Aparece el fabricante conocido por todos

En 1902, el estadounidense Willis Haviland Carrier sentó las bases de la refrigeración moderna al encontrarse con los problemas de la excesiva humidificación del aire enfriado, las del aire acondicionado, desarrollando el concepto de climatización de verano.

Por esa época, un impresor de Brooklyn, Nueva York, tenía serias dificultades durante el proceso de impresión, debido a que los cambios de temperatura y humedad en su taller alteraban ligeramente las dimensiones del papel, impidiendo alinear correctamente las tintas. El frustrado impresor no lograba imprimir una imagen decente a color.

Willis Carrier. El ⚡️INVENTOR DEL AIRE ACONDICIONADO⚡️
Carrier y su primer equipo: era grande y no tenía previsto utilizarse en domicilios particulares.

Carrier, recién graduado de la Universidad de Cornell con una Maestría en Ingeniería, acababa de ser empleado por la Compañía Buffalo Forge, con un salario de 10 dólares semanales. El joven se puso a investigar con tenacidad cómo resolver el problema y diseñó una máquina que controlaba la temperatura y la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a la primera unidad de aire acondicionado de la Historia.

El invento hizo feliz al impresor de Brooklyn, que por fin pudo tener un ambiente estable que le permitió imprimir a cuatro tintas sin ninguna complicación. El “Aparato para Tratar el Aire” fue patentado en 1906.

Aunque Willis Haviland Carrier es reconocido como el “padre del aire acondicionado”, el término “aire acondicionado” fue utilizado por primera vez por el ingeniero Stuart H. Cramer, en la patente de un dispositivo que enviaba vapor de agua al aire en las plantas textiles para acondicionar el hilo.

Las industrias textiles del Sur de los Estados Unidos fueron las primeras en utilizar el nuevo sistema de Carrier. Por ejemplo, la fábrica de Algodón Chronicle Mill en Belmont, Carolina del Norte, que tenía un gran problema. Debido a la ausencia de humedad, se creaba un exceso de electricidad estática, haciendo que las fibras de algodón se deshilacharan y fuera difícil tejerlas. El sistema Carrier elevó y estabilizó el nivel de humedad para acondicionar las fibras, resolviendo así la cuestión.

En 1911, Carrier reveló su Fórmula Racional Psicométrica Básica a la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. La fórmula sigue siendo hoy en día la base de todos los cálculos fundamentales para la industria del aire acondicionado.

El inventor dijo que recibió su “chispa de genialidad” mientras esperaba un tren. Era una noche brumosa y él estaba repasando mentalmente el problema del control de la temperatura y la humedad. Para cuando llegó el tren, ya había comprendido la relación entre temperatura, humedad y punto de condensación.

Aire acondicionado. Tipos de aparatos y consejos de compra
El de ventana. Mucho tiempo fueron los más utilizados por la gente. Consumen mucho.

Las industrias florecieron con la nueva habilidad para controlar la temperatura y los niveles de humedad durante la producción. Películas, tabaco, carnes procesadas, cápsulas medicinales y otros productos obtuvieron mejoras significativas en su calidad gracias al aire acondicionado.

De esas áreas, pasaron a los cines. Qué más lindo era en verano ir a una función donde el atractivo no estaba en el programa sino en el frío adentro de la sala. De hecho, los historiadores dicen que de la primera película que se exhibió en EEUU con sala enfriada, nadie se acuerda del título ni de la trama. Pero sí de lo bueno y fresco que estaba ahí adentro.

Una explicación con calor, frío y humedad

El calor y el frío que sienten las personas no sólo dependen de la temperatura ambiental, sino también de la humedad y de la apropiada distribución del aire.

La climatización es el proceso de tratamiento del aire que controla simultáneamente su temperatura, humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio climatizado.

El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecular. Cuando se calienta una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, generando así una energía, el calor.

Si se la enfría, el movimiento molecular se detiene y baja la temperatura.

La humedad se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y está directamente relacionada con la sensación de bienestar. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa preestablecida mediante la humidificación o deshumidificación del aire ambiente.

En Misiones, aires y consumo

La flamante titular de Energía de Misiones SA, Virginia Kluka, recordó en una entrevista con Radio República que la provisión de electricidad viene teniendo un flujo aceptable. “Estamos bien para pasar el verano y no deberíamos tener mayores inconvenientes. Se hicieron muchos trabajos este año y se está concluyendo una salida nueva en la estación Máximo Paz que va a aliviar y fortalecer la tensión en Zona Centro. En septiembre se terminaron trabajos en San Isidro para la Zona Sur de Posadas”, indicó.

La titular de Energía de Misiones, Virginia Kluka.

Pero claro: el verano inclemente sin lluvias y con un calor excesivo ha hecho verdaderos desastres en Misiones. Y uno de los ítems estuvo asentado en el uso de aires acondicionados “Siempre existen cuestiones climáticas que escapan a cualquier sistema eléctrico, pero en Posadas estamos bien”, indicó Kluka.

No obstante, vale la pena destacar: cuando todo el mundo pueda adquirir equipos Inverter es probable que el consumo global baje en términos relativos.

Llegan los Inverter

Para saber qué es, tenemos que echar tiempo atrás y volver a los aires convencionales de toda la vida de on/off y explicar cuál es el funcionamiento de la refrigeración de un aire acondicionado.

  • Todos los aires acondicionados refrigeran a una temperatura de 5ºC. Cuando arrancas la unidad y la pones a 24ºC, la unidad empezará a refrigerar a 5ºC hasta que la sonda del aire acondicionado detecte que la estancia ha llegado a los 24ºC. En los aires acondicionados con el sistema convencional on/off al llegar a los 24ºC se paran y cuando la sonda de la unidad detecte que la temperatura de la estancia vuelve a subir por encima de los 24ºC, vuelve a arrancar la unidad exterior para que vuelva a refrigerar la estancia. Siempre teniendo el compresor trabajando a una revolución y velocidad máxima, por lo tanto trabajando con un consumo más elevado que el sistema Inverter.

Para entendernos, esto es el funcionamiento convencional on/off.

¿Cómo funciona esta tecnología inverter?

En el sistema Inverter su funcionamiento es diferente. Al arrancar la unidad marcando los 24ºC, el aire acondicionado se pone a refrigerar a una temperatura constante de 5ºC. Pero, una vez la sonda detecte que la estancia ha llegado a los 24ºC el aire acondicionado no apagará la unidad exterior, por lo que bajará la corriente destinada a la unidad exterior bajando de revoluciones el compresor. Comprimiendo el gas a menos velocidad para obtener una temperatura de refrigeración de entre 10 y 24 grados y así mantener los 24ºC de la estancia sin tener que volver arrancar la unidad exterior de golpe y hacer trabajar la unidad a máximo rendimiento para refrigerar a 5ºC.

Es decir, se regula la velocidad del compresor para que trabaje a una velocidad constante y, por lo tanto, y más eficiente. La velocidad varía en función de la proximidad con la temperatura deseada.

¿Qué beneficios tienen los inverters?

  • Menor consumo.
  • Ahorro en la factura de la luz.
  • Más eficiencia y rendimiento.
  • Temperatura térmica constante y adecuada.
  • Alargamiento de la vida útil del equipo.
  • Climatización más silenciosa.

En resumen:

Una vez alcanzada la temperatura de confort, con un sistema tradicional de climatización, la temperatura de la estancia se regularía mediante periodos sucesivos de paradas y arranques del compresor, que cada vez que se ponga en marcha trabajaría siempre al 100% de su capacidad. Por tanto, el compresor en un sistema tradicional trabajaría en un régimen de todo o nada. Esto va a generar picos de consumo, debido a que para arrancar un motor eléctrico desde cero se necesita de un consumo inicial varias veces su potencia nominal de régimen.

Sin embargo, con el sistema inverter el compresor no llega a pararse totalmente, sino que gracias a que el uso del inverte permite regular la velocidad del compresor, cuando se haya alcanzado la temperatura de confort de la estancia y no se necesite de toda la potencia, el inverter baja el régimen de giro del compresor, por ejemplo al 50% de su capacidad nominal o incluso menos, con lo que se consigue reducir el consumo eléctrico.

El aire acondicionado juega un rol importante en la medicina moderna, desde sus aplicaciones en el cuidado de bebés y las salas de cirugía hasta sus usos en los laboratorios de investigación.

Sin el control exacto de temperatura y humedad, los microprocesadores, circuitos integrados y la electrónica de alta tecnología no iban a poder  ser producidos. Los centros computacionales dejarían de funcionar.

Por qué los aires acondicionados importan

Muchos procesos de fabricación precisa no serían posibles.

El vuelo de aviones y de naves espaciales sería solo un sueño. Minerales valiosos no podrían ser extraídos desde la profundidad de la tierra y los arquitectos no podrían haber diseñado los enormes edificios que han cambiado la cara de las ciudades más grandes del mundo.

El aire acondicionado inventado por Willis Haviland Carrier ha hecho posible el desarrollo de muchas áreas tropicales y desérticas del mundo, que dependen de la posibilidad de controlar su medio ambiente.

Hoy en día, el valor de un equipo de aire acondicionado tipo Inverter es como mínimo el doble de un split convencional. Pero esos valores irán bajando. Siempre pasó así con la tecnología

Cuando surgieron las Computadoras Personales (PC) en los 90, eran carísimas. A los pocos años, se conseguían a valores muy inferiores.

Como lo dijera el investigador y político argentino y estudioso de la realidad económica Aldo Ferrer, “toda la tecnología tiende a ‘commoditizarse’ y esto significa que se fabrican más unidades y cada unidad (marginal) añadida hace más baratos los precios”.

En una palabra, los inverters estarán más al alcance de todos en poco tiempo.

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