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Consumo eléctrico de aires acondicionados: FRIGORIAS - WATTS

31/7/2013 10:38AM
Quisiera saber con precisión cual es la relación entre las "frigorias o BTU/hr" y la potencia eléctrica (W) en un aire acondicionado SPLIT.

¿Depende esto directamente de la CLASE ENERGÉTICA?¿Que parámetro se utiliza para clasificar los aires acondicionados en clases energéticas C, B, A, A+, etc?

Por ejemplo: dado un Split de 2200 frigorias y Clase Energética C: puedo conocer su potencia?
¿Sabes la respuesta?Responder
31/7/2013 11:20AM
hola
1 frigoria es equivalente a 3.97 BTU que es equivalente a 1.16 wats
esta medida en no es el consumo del equipo sino una conversion de una unidad de potencia energetica a otra unidad tambien de potencia energetica
llamese capacidad o potencia frigorifica y el valor en wats es lo que normalmente consumiria un equipo de esa capacidad
el consumo promedio o potencia eficaz y/o aparente desde el punto de vista electrico es bastante menor a ese valor gracias a lo que se llama "eficiencia energetica"
por ejemplo
un equipo que viene como 3000 watts es de 2580 frigorias
si este equipo tiene una eficiencia energetica clase B consume entre un 55 a un 75% de esos 3000 watt que deberia consumir para lograr esa misma capacidad frigorifica
suponiendo que consuma el 60% serian 3000x0.6= 1800 wats
hoy generalmente los equipos son casi todos clase A menos del 55%, normalmente ese equipo andaria en 1100 wats
te dejo una etiqueta de una heladera donde se aprecian las diferentes clases de eficiencia energetica segun normas IRAM
espero te haya servido y por favor califica la respuesta
saludos
elektomaq 6173
ASISTIÓ A LA SOLUCIÓN
31/7/2013 12:20PM
Excelente respuesta! pero me quedan algunas dudas.. segun lo que me decis:
"1 frigoria es equivalente a 3.97 BTU que es equivalente a 1.16 wats".

Mirando las siguientes características me doy con que no condice..

Ya que las 2200 frig = 2552 watts
Y dice abajo de todo que el consumo es de 925 watts, lo que me da una eficiencia:
925/2552 = 36%

36% !!!!! Y me suena muy poco real, ¿crees que este valor puede ser cierto?

Siendo de clase C, en el mejor de los casos debería dar un 75%
31/7/2013 04:41PM
bueno...
aparentemente en algo me equivoque y como me llamo la atencion tu observacion, muy bien hecha, investigue un poquito mas
te paso un enlace:
http://www.tecneclima.com.ar/es/content/17-eficiencia-energetica
aca dice mas o menos lo mismo que lo que yo te dije, tene en cuenta que esto esta aprobado por normas iram... la unica diferencia es que yo llegue a pensar que el consumo base para establecer el nivel de eficiencia del equipo era el dado por su potencia frigorifica, en el ejemplo que vos diste 2552 wats, y lo loco, que sigo pensando que realmente deberia ser asi, aunque no sea asi..
lo unico que si te puedo asegurar, es que 2200 frigorias son 2252 wats y como este es un valor real de acuerdo a la capacidad del equipo, deberia ser tomado esto como valor base y no otra cosa
segun se explica en el enlace que te deje, es que se toma como base un consumo promedio que lamentablemente nadie o muy pocos conocen...supongo que cuando se considero ese consumo promedio, los equipos ya consumian mucho menos de lo que era con anterioridad
posiblemente el valor base que yo tome estaria catalogado como clase G
lamentablemente tendremos que conformarnos con saber solo que un clase A consume menos que un clase C
bastaria decir entonces que si tu equipo es clase C y el consumo es 924w y la base con la que tomaron el calculo es mas o menos 1100 watt, entonces si ese mismo equipo fuese clase A el consumo en lugar de 924 watt seria 550 wat aproximadamente
saludos
elektomaq 6173
ASISTIÓ A LA SOLUCIÓN
31/7/2013 05:44PM
Gracias por la respuesta!

Evidentemente aquí hay muchos cabos sueltos y mucha confusión en torno al modo de funcionamiento de estos aparatos y sobre todo las unidades a utilizar.

Creo importante aclarar algunas cuestiones:

1.) Frigorías: es una unidad de energía, y esta definida como "la energía que hay que sustraer de un kilogramo de agua a 15,5 °C, a presión atmosférica normal, para reducir su temperatura en 1°C".

Unidades de energía: Joules, frigorías, KWh (kilovatio·hora).

Unidades de potencia: KW = 1.000 W

Concretamente: 1 fg = 4,18 J (Joules)
1 J = 1 W seg
1000 Wh = 1 kWh (kilovatio·hora) = 3,6×103 KJ

1 KWh = 860,4 fg

(de acá sale algo parecido a lo que decías: 1 fg = 1.16 Wh)

Siendo frigorías unidades de energía y watts unidades de potencia no se podría nunca establecer una relación directa.

2.) Según el link que me pasaste lo que se hizo fue considerar un "consumo promedio" de diferentes equipos y eso tomarlo como REFERENCIA.
Tomando esa referencia tiene que haber una constante que determine la relación entre las frigorías y la potencia promedio correspondiente, que solo tiene sentido si se considera un tiempo de uso dado.

(En el caso de ILUMINACIÓN la referencia usada es la LAMPARA INCANDECENTE. Por ejemplo una lampara de bajo consumo de 20W equivale a 100W.. es un poco confuso este modo que establece IRAM. Lo concreto es que esta lámpara emite una determinada cantidad de lúmenes por watt consumido (Lm / W) y esto creo que es una forma más técnica y clara de determinar la eficiencia. Lo que necesito, flujo luminoso(LM) sobre lo que me cuesta, potencia eléctrica)

Siguiendo este razonamiento en AA, cada "clase energética" definida por Iram entiendo que debería caracterizarse por un valor determinado de Frigorías / KWh. Siendo leste valor maximo para clase A y mínimo para la G.

3.) En caso de querer realizar la instalación eléctrica de un Aire Acondicionado su potencia promedio no me dice absolutamente nada ya que necesito saber los valores máximos y eficaces para el dimensionado de conductores y, elementos de maniobra y protección (llaves termomagnéticas).
31/7/2013 07:53PM
ok... se puede decir entonces que ambos llegamos a la misma conclusion...
solo te doy mi opinion sobre algunos puntos expuestos

Cita:Frigorías: es una unidad de energía, y esta definida como "la energía que hay que sustraer de un kilogramo de agua a 15,5 °C, a presión atmosférica normal, para reducir su temperatura en 1°C"

en realidad la frigoria como unidad de energia NO EXISTE, la unidad real es la caloria o la kilocaloria /hora, mejor dicho, la frigoria esta aceptada como termino en el idioma español pero no esta aceptada en el lenguaje tecnico
a un cuerpo cualquiera como puede ser el agua, no se le puede producir frio, lo que se hace es quitarle calor, el efecto que se producira, es el enfriamiento del agua
Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera.
1 frigoria = 1000 caloria /hora

Cita:Siendo frigorías unidades de energía y watts unidades de potencia no se podría nunca establecer una relación directa.

te digo como es para mi
ambas expresan de alguuuuuna manera, energia
¿que es la potencia si no la cantidad de energia utilizada en un determinado tiempo?
1W = 1Joule/seg

una es la unidad que expresa energia termica mientras que la otra expresa energia electrica en un tiempo determinado
en el caso del aire acondicionado son frigorias /hora, o sea, que un equipo de 2200 frig. son 2200 frig/hora
fijate que tanto el watt como la frigoria son energia necesaria para realizar un trabajo en un determinado tiempo


Cita:En caso de querer realizar la instalación eléctrica de un Aire Acondicionado su potencia promedio no me dice absolutamente nada ya que necesito saber los valores máximos y eficaces para el dimensionado de conductores y, elementos de maniobra y protección (llaves termomagnéticas).


en ese caso lo quie debes hacer es tomar los datos del equipo, en el caso del equipo york que expusiste sabes que la intensidad nominal es de 4.3 amper
sabes que por reglamento la seccion minima a utilizar en este tipo de lineas especificas es de 2,50mm2 por pequeño que sea el consumo
sabes que la proteccion termomagnetica adecuada es de 16 amper
sabes que por reglamento se te permite colocar termomagnetica hasta 20 amper en este tipo de conductor
sabes que por su consumo podes colocar una termomagnetica de 10 amper para una mejor proteccion del equipo
la eficiencia energetica no tiene nada que ver con todo esto, el equipo te dice su intensidad nominal, es obligacion del fabricante aportar esta informacion, con eficiencia energetica incluida, o sea el valor de In es el valor real que tenes que tomar
elektomaq 6173
ASISTIÓ A LA SOLUCIÓN
01/8/2013 12:30AM
Excelente respuesta.

Espero no abusar de estas re preguntas pero las termomagneticas que exige el reglamento (AEA) tienen que ser necesariamente individuales? es decir una por cada Aire A.?
01/8/2013 09:59AM
ledesmense escribió:
Espero no abusar de estas re preguntas pero las termomagneticas que exige el reglamento (AEA) tienen que ser necesariamente individuales? es decir una por cada Aire A.?


hola
no es abuso...
tu consulta queda mas a la interpretacion del reglamento de cada profesional
el reglamento no dice nada en referencia a equipos de aire acondicionado de esta categoria (menor) solo se nombra sistema de climatizacion central, no equipos indfividuales como son en este caso los split
transcribo lo que dice el reglamento (se saltean algunos puntos correspondientes a iluminacion):

a) Circuitos para usos generales
Son circuitos monofásicos que alimentan bocas de salida para iluminación y bocas de salida para tomacorrientes.
Se utilizan esencialmente en el interior de las superficies cubiertas, aunque pueden incorporar bocas en el exterior
de éstas, siempre y cuando estén ubicadas en espacios semicubiertos
II. Circuitos de tomacorrientes para uso general (sigla TUG), en cuyas bocas de salida podrán conectarse
cargas unitarias de no más de 10 A, por medio de tomacorrientes tipo 2P+T de 10 A,
conformes con la Norma IRAM 2071 o no más de 16 A con tomacorrientes que cumplan con la
Norma IRAM-IEC 60309 o IEC 60309. Estos circuitos contarán con protecciones en ambos polos
para una corriente no mayor de 20 A y el número máximo de bocas de salida será de quince (15).

b) Circuitos para usos especiales
Son circuitos monofásicos que alimentan cargas que no se pueden manejar por medio de circuitos de uso
general, sea porque se trata de consumos unitarios mayores que los admitidos, o de consumos a la intemperie
(por ejemplo: parques, jardines, patios, terrazas, etc.). Véase también la definición de circuitos para
usos específicos en el ítem “c” de esta subcláusula.
Los circuitos para usos especiales contarán con protecciones en ambos polos para una corriente no mayor de
32 A y el número máximo de bocas de salida es de doce (12).

II. Circuitos de tomacorrientes de uso especial (sigla TUE), en cuyas bocas de salida pueden conectarse
cargas unitarias, de hasta 20 A por medio de tomacorrientes tipo 2P+T de 20 A, conformes a la
Norma IRAM 2071 o de hasta 16 A, por medio de tomacorrientes que cumplan con la Norma
IRAM-IEC 60309 o IEC 60309. En cada boca de salida con tomacorrientes de 20 A, se podrán
instalar tomacorrientes adicionales de 10 A tipo 2P+T, conforme a la Norma IRAM 2071. Este tipo de
circuitos debe ser empleado para la electrificación de lugares a la intemperie, aunque pueden incorporar
bocas de tomas de usos especiales en espacios semicubiertos o en el interior del inmueble.
Se recomienda, por razones funcionales, que los circuitos para la electrificación de lugares a la
intemperie sean independientes.
c) Circuitos para usos específicos
Son circuitos monofásicos o trifásicos que alimentan cargas no comprendidas en las definiciones anteriores
(ejemplos: circuitos de alimentación de fuentes de muy baja tensión, tales como las de comunicaciones
internas del inmueble; circuitos de alimentación de unidades condensadoras de un sistema de climatización
central; circuitos para cargas unitarias tales como bombas elevadoras de agua; circuitos de tensión estabilizada;
etc.), sea por medio de conexiones fijas (uniones o borneras) o por medio de tomacorrientes previstos
para esa única función.


pregunta ¿en cual de las categorias se encuadra un equipo de aire como los que estamos hablando?
TUG parece como que encuadra, en este caso la termica es una sola para un maximo de 15 bocas peor no vas a poner 15 equipos intentaras colocar un equipo en cada TUG
TUE, tambien encuadra incluso para equipos algo mas grandes cuyo consumo es superior a 10 amper, el maximo de bocas es 12 por lo tanto tampoco es necesario colocar una termica por equipo
ACU (uso especifico)aca se encuadra por ejemplo un equipo centralizado, queda la opcion del proyectista interpretar si equipos menores justifican o no colocar un circuito por cada equipo, por ejemplo el bombeador esta encuadrado dentro de esta categoria aunque su consumo sea infimo, se trata de un motor que debe tener su proteccion independiente
el split tiene motores..al igual que una heladera, un lavarropas etc y estos no llevan circuito especifico, por otra parte el split tiene sus protecciones incluidas...
lo que yo considero es
colocar un circuito de uso especial especificamente para aire acondicionado o dos sin varios equipos, esto para no tener necesidad de colocar conductores y termomagneticas tan grandes y segun el tamaño del equipo
si son de 2200 que consumen 4,3 amper podes montar sin problemas 4 por circuito con cable de 4 mm2 y termica de 25
si son de 4500 el consumo ronda los 9 amper podes colocar 2 por circuito
si son de 6000 el consumo esta por 12 amper, ahi te recomendaria colocar uno solo por circuito
por otra parte si son varios equipos de aire es posible que por el grado de electrificacion y/o la potencia maxima simultanea sea recomendable colocar servicio trifasico (para todos aquellos inmuebles cuya demanda sea superior a 32 amper) segun el punto 771.9.3.3
en ese caso hay que considerar la distribucion de las fases
saludos
elektomaq 6173
ASISTIÓ A LA SOLUCIÓN
29/9/2014 11:31PM
Gente, seguramente ya este tema este resuelto, pero buscando otra cosa caí en este tema.

Veo que hay varias cosas que no estan claras y si entra otro paracaidista como yo y lee esto se ira más confundido que como entro.

La capacidad calorifica de un aire acondicionado tiene una relación con el consumo eléctrico, obviamente. Pero no se calcula diractamente de las "frigorias" del equipo. Lo bueno de estos sistemas es justamente que no transforman energía eléctrica en calor, sino que consumen energía eléctrica (compresor) para transpotar energía térmica de un lugar a otro.

Supongo que no es necesario explicar como funciona un aire acondicionado (ciclo frigorifico por compresión) pero si seguis interesado en el tema y todavia queres saber el consumo eléctrico aproximado en función de las Frigorias investiga un poco sobre el diagrama de Mollier para este ciclo con r22 u otro refrigerante. En el diagrama vas a notar claramente el aporte del compresor y cual es la relación con las "temperaturas de condensación y evaporación", mejor dicho, con las presiones de ambas.

Espero te sirva... quedo a tu disposición si queres ampliar el tema Wink

Por otro lado, ENERGIA es ENERGIA y se mide en Wh o derivados, y POTENCIA es POTENCIA y se mide en W, y son dos cosas distintas, por eso se llaman distinto. Y confundir estos conceptos es algo muy común y se escucha a diario, pero NO lo son. Y entender esto es clave para comprender la interelacion que hay entre sistemas mecánicos, eléctricos, térmicos o cualquier combianación de estos.

Saludos.
tomy60 1
30/9/2014 02:26AM
Espero colegas lleguemos a profundizar el tema como se merece.


En principio la potencia es una medida que integra la energia por unidad de tiempo , asi por ejemplo tenemos los BTU/hr , la unidad es la energia expresada en BTU para el ejemplo y la unidad de tiempo para este caso es la hora.

Las Frigorias que indica la unidad que se muestra son 2200 frigorias/hr esas son las que da el equipo o entregados por unidad de tiempo o sea que indica una potencia, ante la pregunta de si cual es su potencia , en base a las frigorias esa es la respuesta, en BTU solo habra que multiplicar por 3.97 Btu/hr que tiene una frigoria y nos dara por ejemplo 8734 Btu/hr, o sea que tiene 72.78 porciento de los 12000 Btu/hr que es una tonelada de refrigeracion, si una tonelada de refrigeracion en AA exclusivamente se mueve con un compresor de 1hp, se alcanza a deducir que el motor es de 3/4 de hp, osea el 75 porciento de la tonelada, muy aproximado a los 72.78 porciento obtenidos por calculo.

Atendiendo las clases energeticas la etiqueta dice claramente para heladeras .

Pero la clasificacion autentica esta en el siguiente enlace , el cual aplica a equipos de AA modo frio y/o modo calor, estos dos se diferencian como EER= para modo frio que se obtiene de la relacion de capacidad FRIGORIFICA (enfriamiento) dividido entre el consumo electrico del equipo y el COP= para modo calor, que se obtiene de relacionar la capacidad CALORIFICA (calentamiento) , dividido entre el consumo electrico de un equipo.

Asi pues ambas SON eficiencias, el EER (Energy Efficiency Ratio) Razon de eficiencia de energia y el COP (Coefficient Operational Performance) Coeficiente de rendimiento operacional , son las que relacionan la capacidad frigorifica o calorifica de un equipo con su consumo electrico real y directamente, asi como lo preguntaba tomy60 y mas adelante se demuestra como se calculan partiendo de las puras frigorias y el consumo electrico del aparato en operacion real.

https://www.dropbox.com/s/b1rj9xuhygg15nu/TABLA%20DE%20EFICIENCIA%20ENERGETICA.doc?dl=0

En este enlace se muestra la tabla y se ve que la clasificacion C del equipo que se muestra cae con una eficiencia EER en modo frio de entre 2.8 y 3 sin unidades , esto significa que por cada unidad en watts por hora consumidos de la red electrica, el equipo es capaz de transformar la energia entre 2.8 y 3 veces mas de energia frigorifica, para este caso, este dato nos lo da la etiqueta mostrada por el colega, pero nunca se indican estos rangos , ya que es mas practico vender con LETRAS que con numeros, pero para un frigorista es indispensable conocer estas maromas comerciales, porque a la hora de que un cliente empieza con las preguntas , es mejor mostrar los datos como estan.

Si se observa la tabla en la columna del COP o sea unidades de calor, se incrementa entre 3.20 y 3.40 , esto es por el calor agregado por el compresor al sistema , que al final coopera para calentar mas el refrigerante y resulta como un aporte al recinto que estara calentandose, cuando la unidad condensadora esta disipando dicho calor extra mencionado , es por esa razon que una bomba de calor o modo calor es mas eficiente que un equipo en modo frio.

La eficiencia EER es una relacion de potencias, una es la potencia entregada por el equipo en este caso son 2200 frigorias y la potencia consumida electricamente o sea indicados ambos por la misma etiqueta seria para el consumo electrico de 925 watts, todo esto lleva su unidad de tiempo integrada o sea por hora, pero antes de dividir y obtener el valor de eficiencia EER, hay que hacer una maroma con la conversion de unidades para igualar las frigorias/hr unidad de frigoristas a unidades de watts tambien en unidades frigoristas o sea watts frigorificos nunca electricos , este punto es donde uno se queda atorado y es dificil de salir de tal confusion.

Como un kw/hr es igual a 860 kCal/hr se comienza por asumir que las frigorias con las mismas que las kilo calorias, ya que calentar y enfriar requieren la misma potencia, esto se basa en el concepto aquel de que la tonelada de refrigeracion se obtuvo, de convertir una tonelada de hielo en una tonelada de agua se requieren los 12000 Btu/hr y al reves es lo mismo , para convertir una tonelada de agua en hielo es igual ,aqui y en china y la conversion nos queda asi.

1 kw/hr = 860 Frigorias /hr esto reducido pues nos queda que 1 w/hr = 0.86 Frigorias /hr asi que las 2200 frigorias del equipo dividido entre 0.86 son equivalentes a 2558 watts en terminos frigorificos , no electricos, esto porque los watts electricos son los consumidos por el equipo y se sacan multiplicando los voltios por los amperes, pero aqui no es necesario ya nos dan el consumo electrico que son los 925 watts de la etiqueta y lo asocian con 4.3 amperes de consumo de motocompresor. este equipo es alimentado por una red a 220 volts ya que 220 por 4.3 amperes es igual a 946 watts electricos , dato muy aproximado porque el voltaje de red casi nunca es constante, pero esto es lo se usa para el calculo de los cableados electricos bien mencionado por ektomaq, hay que recordar que si el equipo se conecta a 110 cuando fue diseñado asi el amperaje se duplicara y obviamente el factor EER disminuira a la mitad tambien.

Por lo que para sacar la eficiencia EER se dividen lo que nos da el equipo ya en las unidades de watts frigorificos entre los watts electricos consumidos.

Quedando asi los 2558 w/hr entre los 925 w/hr obteniendose 2.76 el cual esta muy proximo a lo indicado en la tabla anexa de la eficiencia en modo frio, o sea que cayo muy cercano a los valores entre los que se esperaba que estuviera o sea entre los 2.80 y 3.0 como se indica para una clasificacion C.

Revisare el tema del calculo del COP con el calor generado a potencia calorifica total y anexare algo.

Con las teoricas de la clasificacion IRAM, no las conozco aun.

Espero aclare mas el panorama y espero comentarios.
¿Sabes la respuesta?Responder