Una guía completa para comprender los sistemas HVAC

Tanto en el verano lluvioso como en el frío invierno, ¡confiamos en nuestros sistemas HVAC para brindar un ambiente confortable durante todo el año! Esto, sin embargo, significa que su sistema HVAC también consumirá mucha energía durante todo el año. ¡El consumo de energía de los hogares de EE. UU. es de alrededor del 55 % solo para fines de calefacción y refrigeración!

Hacer funcionar una unidad de aire acondicionado es un gasto significativo, por lo que es extremadamente importante comprender cómo funciona su sistema HVAC y cómo puede aprovecharlo al máximo cada temporada.

Si usted es un propietario que intenta resolver el problema en algún lugar de su unidad HVAC o un nuevo técnico que aprende los conceptos básicos, comprender el sistema puede ser muy beneficioso.

En esta guía, hablaremos sobre los sistemas HVAC con gran detalle, incluidos:

• Qué es un sistema HVAC
• Componentes HVAC esenciales
• Cómo funciona un sistema HVAC
• Tipos de sistemas HVAC
• Diferencia entre HVAC y aire acondicionado
• Coste de los sistemas HVAC
• ¿Qué es una unidad HVAC inteligente?
• ¿Cómo puede hacer que su HVAC existente sea inteligente?
• Beneficios de tener una unidad HVAC inteligente
• Cuánto tiempo duran los sistemas HVAC
• Consejos para mantener su unidad HVAC

¿Qué es un sistema HVAC?

Es posible que haya oído hablar del aire acondicionado, ya que este término se usa comúnmente, pero es posible que no esté familiarizado con el acrónimo HVAC.

HVAC es un término amplio que significa calefacción, ventilación y aire acondicionado. En los veranos, el aire acondicionado puede mantenerlo fresco y relajado, mientras que en los inviernos, puede contar con su horno o bomba de calor para mantenerse agradable y acogedor.

Componentes HVAC esenciales

Un sistema HVAC es una combinación de muchas partes que trabajan juntas. Para que su unidad funcione sin problemas, puede ser útil comprender el propósito y la funcionalidad de varios componentes.

Entonces, profundicemos para explorar algunos de los componentes básicos de su sistema HVAC:

1. Refrigerante

No habría aire acondicionado sin un refrigerante AC.

Es el fluido de trabajo y quizás el componente más crucial de su unidad HVAC. El refrigerante absorbe el calor y proporciona aire fresco a su hogar. Cuando se opera a la inversa en los inviernos, absorbe el calor del ambiente exterior y lo expulsa al interior de la casa. Es lo que transporta el calor.

En los modelos modernos, el refrigerante utilizado es R410A. Sin embargo, los hidrofluorocarbonos (HFC) R134 también se usan ampliamente, ahora se están prohibiendo. Anteriormente, se usaban R-22 y R-12, pero la preocupación de que contribuyeran al efecto invernadero llevó a su eliminación gradual. Los modelos más nuevos no tienen cloro y se consideran seguros para el medio ambiente.

2. Serpentines del evaporador

Estos serpentines están ubicados dentro de la unidad interior/evaporador. El refrigerante fluye a través de los serpentines y absorbe el calor del aire interior que pasa sobre él. Una vez eliminado el calor, se deja que el aire fresco circule de regreso a su casa.

3. Compresor

Es parte de la unidad exterior de su HVAC y comprime el refrigerante, convirtiéndolo de un estado gaseoso a líquido. Este paso prepara el refrigerante para agotar el calor que recogerá en el condensador.

4. Condensador

Es una unidad exterior, por lo que se encarga de disipar el calor absorbido al exterior durante el proceso de refrigeración. Cuando el refrigerante ingresa al condensador, las bobinas aquí facilitan la transferencia de energía térmica del refrigerante al aire exterior.

5. Ductos

Se refiere a la serie de conductos que se utilizan para el transporte de aire. Transfieren aire de su sistema HVAC a cada habitación de su casa.

Los conductos bien mantenidos y adecuadamente aislados son imprescindibles para un sistema eficiente.

6. Respiraderos

A medida que el aire viaja a través de los conductos, ingresa a su casa a través de las rejillas de ventilación. Son las cubiertas rectangulares en el suelo, pared o techo.

7. Motor del ventilador

El motor del ventilador entra en acción cuando el aire alcanza la temperatura dictada por el termostato. Bombea el aire para distribuirlo por toda la casa.

Dirígete a este artículo para obtener más información sobre los componentes del aire acondicionado.

¿Cómo funciona un sistema HVAC?

Un sistema HVAC funciona en principio usando el refrigerante para mover el calor de una parte de la casa a la atmósfera exterior. Este es el caso de los veranos. Para los inviernos, el proceso se invierte y el calor se extrae del exterior y se transfiere al interior para proporcionar calefacción.

El refrigerante se comprime primero en la sección del compresor de la unidad exterior. Ahora está en forma líquida. Durante este proceso, el refrigerante también se calienta y debe enfriarse. Esto se hace en el condensador o en la sección exterior del sistema HVAC. Los ventiladores soplan sobre los serpentines del condensador que transportan el refrigerante y lo enfrían. El siguiente paso en el proceso es hacer pasar este refrigerante a través de una válvula de expansión, que expande rápidamente el refrigerante líquido y lo convierte en un gas frío. A través de una serie de bobinas, el gas pasa por el evaporador, donde absorbe el calor del aire interior. Un ventilador sopla aire de la habitación sobre estos serpentines, enfriándolo así.

El refrigerante, que ahora está caliente debido a la absorción de calor, vuelve a pasar por el compresor y el ciclo se repite.

Tipos de sistemas HVAC  

Hay diferentes tipos de sistemas HVAC, cada uno con sus pros y sus contras. Puede optar por usar un mini-split sin ductos si vive en un apartamento pequeño o una unidad geotérmica si está construyendo una casa nueva y busca una opción ecológica.

Echemos un vistazo más de cerca a las distintas opciones: 

1. Sistemas divididos de refrigeración y calefacción:central

Los sistemas divididos con unidades interiores y exteriores separadas son el tipo más común de acondicionadores de aire. Son ampliamente utilizados debido a su eficiencia energética y alta clasificación SEER.

Como su nombre lo indica, proporcionan funciones de calefacción y refrigeración. La unidad exterior del sistema split consta de un condensador y un compresor. La unidad interior o un evaporador se coloca en el interior, por lo general escondido en un armario o en un sótano. Las dos unidades están conectadas con un tubo de cobre. El soplador envía aire caliente al evaporador, donde los serpentines del evaporador absorben el calor y luego los conductos llevan el aire frío a su casa.

Si desea instalar un sistema dividido, se puede instalar fácilmente con poca o ninguna modificación en los conductos existentes de su hogar. En caso de que no haya conductos en su hogar, el proceso de instalación será costoso.

2. Sistemas divididos híbridos

Como sugiere el nombre, estos sistemas cambian entre electricidad y gas según los requisitos. Funcionan de manera similar al sistema dividido pero usan menos energía debido a su funcionalidad híbrida.

Cuando hay necesidad de calefacción, el horno se enciende y utiliza una fuente diferente de combustible, como gas natural o petróleo, para producir el calor. Esto calienta el aire, que luego es dirigido a través del sistema de conductos por un ventilador.

Cuando hay necesidad de enfriar, el sistema de aire acondicionado se enciende y se hace cargo, entregando aire fresco a diferentes partes de la casa. Además, los sistemas híbridos divididos pueden ahorrar en sus facturas de electricidad a largo plazo al minimizar el uso de energía.

3. Minisplits sin ductos

Los minisplits sin ductos se están volviendo populares rápidamente debido a su facilidad de instalación:no necesitan conductos para enfriar o calentar su hogar. Además, la falta de conductos elimina la posibilidad de pérdida de energía relacionada con los conductos. Los últimos modelos proporcionan calefacción y refrigeración, todo en uno. Son un sistema altamente eficiente, perfecto para áreas pequeñas.

Los mini-splits sin ductos consisten en una unidad interior que se monta inusualmente en la pared y una unidad exterior colocada en el suelo o pegada a la pared. Ambas unidades están conectadas a través de una pequeña tubería. La unidad interior funciona de manera similar a la unidad evaporadora de un sistema de aire acondicionado central. Extrae el calor de la habitación y lo transfiere a la unidad de compresor exterior. Este proceso se invierte en los inviernos para calentar el hogar.

Hay muchos tipos diferentes de mini-split disponibles en el mercado, como mini-split montados en la pared, mini-split montados en el piso, mini-split multizona, mini-split de cassette de techo y mini-split de conducto oculto.

4. Sistemas HVAC empaquetados

En estos sistemas, todos los componentes, condensador, compresor y evaporador están empaquetados en una sola unidad. Por lo general, se mantienen afuera junto a la pared o en el ático.

Los sistemas empaquetados contienen un soplador para forzar el aire frío/caliente hacia el hogar y aspirar aire sin tratar hacia la unidad. La red de conductos se utiliza para hacer circular el aire desde la unidad de tratamiento de aire hacia la casa y también lo distribuye de vuelta.

Son menos eficientes energéticamente que otros acondicionadores de aire, pero son adecuados para hogares con menos espacio.

5. Climatización geotérmica

Los propietarios de viviendas en los EE. UU. prefieren los sistemas geotérmicos porque son ecológicos:no utilizan combustibles fósiles y son más eficientes energéticamente que los sistemas HVAC tradicionales. También ayudan a reducir la carga de la red eléctrica, especialmente durante las horas pico de los veranos.

Los sistemas de calefacción y refrigeración geotérmicos proporcionan calefacción y refrigeración mediante el intercambio de calor con el suelo. Durante los veranos transfiere el calor de tu casa al suelo y viceversa en los inviernos. Puede hacerlo utilizando tuberías largas colocadas bajo tierra, que se llenan con un refrigerante refrigerante. Además, los bucles están conectados a una bomba de calor en su hogar, que actúa como horno y acondicionador de aire.

Diferencia entre HVAC y aire acondicionado 

Un sistema HVAC está diseñado para satisfacer los requisitos de calefacción/refrigeración de su hogar. Además, también proporciona ventilación para mantener la calidad del aire interior. El aspecto de calefacción en un sistema HVAC lo proporciona una unidad de calefacción dedicada, como un horno. Los sistemas HVAC están diseñados para mantener aire fresco en su casa y eliminar contaminantes, polvo y alérgenos.

Por otro lado, AC se refiere principalmente a sistemas que solo pueden proporcionar la función de refrigeración o calefacción pero no de ventilación. Generalmente, el aire acondicionado se usa solo para la función de enfriamiento, pero ese no es el caso. Cuando funcionan a la inversa, también pueden calentar la habitación. Un sistema de aire acondicionado no tiene un horno o un sistema de ventilación asociado.

Si bien todos los sistemas HVAC brindan la función de aire acondicionado, no todos los acondicionadores de aire ofrecen funciones dedicadas de calefacción y ventilación.

¿Cuánto cuesta un sistema HVAC nuevo?

El costo de un sistema HVAC varía según el tipo de unidad, el tamaño de la unidad, los costos de mantenimiento y el costo de instalación, que pueden aumentar en el caso de la instalación de conductos. Además, una unidad HVAC que sea más eficiente energéticamente y tenga una mayor capacidad de refrigeración costará más.

Para los acondicionadores de aire centrales, puede esperar pagar entre $ 3,811 y $ 7,476. Los minisplits sin ductos cuestan entre $2,000 y $14,500, con un promedio de $3,500, incluidos los costos de instalación. Los acondicionadores de aire de ventana tienen un precio de $ 150- $ 1,000, incluidos los costos de instalación. Además, un acondicionador de aire portátil tiene un precio de $250 a $700.

Comprar una unidad HVAC es una inversión costosa, así que investigue a fondo antes de tomar una decisión.

¿Qué es una unidad HVAC inteligente?

Una unidad HVAC inteligente, como cualquier otro dispositivo inteligente, tiene la capacidad de conectarse a Internet. Esto le permite tener una variedad de controles y acceso remoto a su acondicionador de aire que no viene con un control remoto tradicional.

Al conectar su teléfono inteligente a su unidad HVAC inteligente, puede usar su CA usando su teléfono inteligente desde cualquier lugar y en cualquier momento. Incluso puede conectar su HVAC inteligente a un sistema doméstico inteligente como Google Home o Amazon Alexa, y su unidad de aire acondicionado funcionará junto con todos sus dispositivos inteligentes.

Sin embargo, los acondicionadores de aire inteligentes son muy costosos. Pueden oscilar entre $ 300 y $ 3,000 o incluso más. Aquí hay una lista de los mejores aires acondicionados inteligentes para ti.

Además, si esto parece estar fuera de tu alcance, entonces te traemos una buena noticia. Puede hacer que cualquier unidad de aire acondicionado convencional sea inteligente. ¿Cómo? ¡Vamos a averiguarlo!

¿Cómo puede hacer que su HVAC sea inteligente?

Si desea automatización y más flexibilidad con su sistema HVAC, considere hacer que su unidad sea inteligente.

Para acondicionadores de aire mini-split sin ductos, portátiles o de ventana, puede elegir controladores de CA inteligentes. Para los sistemas de conductos, puede invertir en termostatos inteligentes. Al emparejar su unidad HVAC convencional con estos dispositivos inteligentes, obtendrá todos los controles que un AC inteligente tiene para ofrecer.

Estos dispositivos no se limitan solo a los controles de temperatura y humedad. ¡Pueden dejarte hacer mucho más!

Puede monitorear su uso de CA, establecer horarios semanales de acuerdo con el pronóstico del tiempo o vincularlos con su sistema de hogar inteligente. Además, puede cambiar la configuración de CA desde cualquier parte del mundo usando solo su teléfono inteligente.

Con estos dispositivos inteligentes, su sistema HVAC enfría/calienta cuando lo necesita, minimizando el desperdicio de energía. Esta característica puede ayudarlo a reducir sus facturas de electricidad con el tiempo.

Beneficios de tener una unidad HVAC inteligente

Sin embargo, si todavía siente que el control remoto de su AC le brinda suficientes opciones de configuración y qué otros beneficios ofrecerá una unidad HVAC inteligente, echemos un vistazo rápido a algunos de ellos.

1. Puede controlar su unidad de aire acondicionado desde cualquier parte del mundo. ¿Olvidaste apagarlo antes de irte al trabajo? ¿Saliste a comprar comestibles y tienes mascotas en casa? ¿Sus hijos duermen en la casa mientras usted no está? ¿O se fue de vacaciones pero le preocupa la congelación de las tuberías? Todos estos problemas se pueden resolver ya que puede acceder a su unidad de aire acondicionado a través de una aplicación.
2. Puede crear zonas usando un controlador inteligente y controlar la temperatura de diferentes habitaciones según las necesidades individuales en lugar de mantener la temperatura en un punto de ajuste.
3. Con la llegada del verano y el aumento de las temperaturas día a día, ¿ya está reservando un presupuesto para los costos de aire acondicionado? Bueno, con una unidad HVAC inteligente, puede ahorrar una gran cantidad de energía. Y si tiene un controlador inteligente, puede ahorrar hasta un 25 % de energía.
4. Los colectores aumentarán la eficiencia de su unidad de aire acondicionado. Se encenderá y apagará antes de que llegues y después de que te vayas. Nunca tendrás que volver a casa a un ambiente cálido y húmedo. Siempre se mantendrá en tus picaduras preferidas.
5. Las unidades de aire acondicionado inteligentes también ayudan a reducir su huella de carbono al funcionar de manera inteligente durante todo el día.

Además, lea este artículo para conocer en detalle los beneficios y las características de una unidad HVAC inteligente.

¿Cuánto duran los sistemas HVAC?

Los sistemas HVAC suelen durar entre 10 y 15 años, pero depende en gran medida del tipo de sistema y de otros factores como el mantenimiento, el tamaño, el uso y el clima, etc.

Sin embargo, un mantenimiento deficiente puede acelerar significativamente el desgaste y puede acortar drásticamente la vida útil de su unidad. El sobredimensionamiento puede hacer que su sistema gire demasiado rápido, lo que puede provocar fallas en el motor. Del mismo modo, el tamaño insuficiente puede hacer que su unidad trabaje más, reduciendo su vida útil. Además, las unidades HVAC instaladas en las áreas costeras tienden a tener una vida útil más corta, ya que la exposición regular a la sal aumenta la corrosión.

Con afinaciones regulares, usando un filtro de aire limpio y disminuyendo la carga de su CA, puede ayudar a prolongar la vida útil de su unidad.

Consejos para mantener su unidad HVAC

Hay consejos específicos de mantenimiento de HVAC que puede emplear para prolongar la vida útil de su sistema y al mismo tiempo asegurarse de que siga funcionando de manera óptima. ¡Sigue leyendo para descubrirlo!

1. La limpieza de sus filtros de aire debe ser su enfoque principal. Además, debe limpiar el filtro de aire de su unidad HVAC todos los meses y mantener un control constante en los veranos e inviernos cuando el sistema funciona durante un período más prolongado. Los filtros de aire sucios reducen la eficiencia de su unidad y desperdician energía, lo que resulta en facturas más altas.
2. Las partículas de suciedad, las hojas y las ramitas pueden asfixiar la unidad exterior y evitar que funcione correctamente. Asegúrese de limpiar los desechos acumulados alrededor de la unidad.
3. Acostúmbrate a revisar el termostato semanalmente. Debe calibrarse correctamente para un funcionamiento óptimo y minimizar el desperdicio de energía.
4. Su línea de drenaje de condensado puede obstruirse con el tiempo debido a la alta acumulación de humedad, lo que impide que su sistema elimine adecuadamente la humedad de su casa. Por lo tanto, asegúrese de mantener limpia la línea de condensación.
5. Es muy importante que programe ajustes regulares para su sistema HVAC. Un servicio típico de mantenimiento de HVAC incluirá la limpieza a fondo de los serpentines y la lubricación de los componentes móviles. Esto ayudará a reducir el desgaste. Durante las inspecciones, el técnico también verá cómo funcionan las otras partes y las ajustará según sea necesario.

Ahora que comprende todo acerca de sus sistemas HVAC, sus diversos componentes y tipos, estará mejor preparado para mantener su sistema. Determine la causa cuando surja un problema relacionado con HVAC y tome una decisión informada cuando llegue el momento de invertir en una nueva unidad.