Cálculo de SEER y SCOP para equipos de potencia variable
Los valores de rendimientos estacionales, SEER (Ratio de Eficiencia Energética Estacional) en modo refrigeración y SCOP (Coeficiente de Rendimiento Estacional) en modo calefacción, dan una idea más realista del rendimiento del equipo, ya que tienen en cuenta diferentes condiciones de funcionamiento y carga parcial, así como las horas de funcionamiento asociadas a cada condición climática de referencia, en lugar de considerar únicamente unas condiciones de diseño. A mayor valor de SEER o SCOP mayor será la eficiencia energética del equipo en cuestión.
La norma UNE-EN 14825 establece las condiciones y procedimientos necesarios, que se resumirán a lo largo de este artículo, para obtener los valores.
De manera previa a los cálculos, definiremos las tres zonas climáticas que se establecen: fría, cálida y media. La estación media toma como referencia un perfil climático estadístico de Estrasburgo, en condiciones de calefacción. En el siguiente mapa europeo se distinguen, en color amarillo, la zona cálida, en verde la media y en azul la fría:
Modo refrigeración
Para el modo refrigeración, se calculará el SEER con el siguiente procedimiento del esquema:
Los números indican el orden natural que se debe usar para el cálculo del SEER.
En este caso se establece una única zona climática para los cálculos a la que llamaremos zona media, en contraposición con el modo calefacción, en el que sí se tendrán en cuenta las tres zonas climáticas, para aplicar los valores correspondientes dependiendo del lugar de uso del equipo.
Las ecuaciones siguientes son las aplicables en cada paso esquematizado, debajo de cada una, se definen los términos correspondientes que las definen:
Mientras que las potencias vendrán dadas por la máquina, el número de horas de funcionamiento se puede obtener de la siguiente tabla obtenida de la norma:
| Horas en modo de refrigeración |
Clima medio (horas) |
|---|---|
| HCE | 600 |
| HTO | 659 |
| HSB | 1377 |
| HCK | 2036 |
| HOFF | 0 |
Como podemos ver, hay varias potencias que son pedidas a lo largo de las ecuaciones a una temperatura específica. Por ello, para equipos de potencia variable, el cálculo requiere disponer de la capacidad y de la potencia absorbida correspondientes a diferentes condiciones de funcionamiento. Cuando sea necesario determinar valores intermedios entre los puntos disponibles, se podrán obtener mediante la interpolación establecida en la metodología (depende del tipo de equipo, en el caso de enfriadoras aire agua, se refiere a la temperatura de salida del agua, en el caso de Roof Top, de la temperatura de salida del aire), respecto de las diferentes temperaturas exteriores o ambientales. Mediante dicha interpolación se podrán obtener, tanto el valor de potencia absorbida Pa (Tj) como el valor de la potencia suministrada por la máquina Pf (Tj) . A partir de esos dos valores, se pueden obtener los demás.
La ecuación para el cálculo del SEERon , supone un sumatorio de potencias a unas determinadas temperaturas. Las temperaturas y las horas de funcionamiento necesarias para la obtención del valor se encuentran en la siguiente tabla, también procedente de la norma, divididas por los intervalos que se establecen:
|
Intervalo del modo de refrigeración j |
Temperatura Tj (°C) |
Horas de funcionamiento Hj (horas) |
|---|---|---|
| 1 | 17 | 205 |
| 2 | 18 | 227 |
| 3 | 19 | 225 |
| 4 | 20 | 225 |
| 5 | 21 | 216 |
| 6 | 22 | 215 |
| 7 | 23 | 218 |
| 8 | 24 | 197 |
| 9 | 25 | 178 |
| 10 | 26 | 158 |
| 11 | 27 | 137 |
| 12 | 28 | 109 |
| 13 | 29 | 88 |
| 14 | 30 | 63 |
| 15 | 31 | 39 |
| 16 | 32 | 31 |
| 17 | 33 | 24 |
| 18 | 34 | 17 |
| 19 | 35 | 13 |
| 20 | 36 | 9 |
| 21 | 37 | 4 |
| 22 | 38 | 3 |
| 23 | 39 | 1 |
| 24 | 40 | 0 |
Modo calefacción
Para el modo calefacción, el procedimiento es similar, llamando al estacional correspondiente SCOP.
A igual que para el cálculo del SEER en modo refrigeración, se muestra en el siguiente esquema el proceso de cálculo del SCOP, incluyendo en números de menor tamaño el orden de cálculo:
El SCOP se calcula mediante las siguientes ecuaciones:
Las tablas de horas de funcionamiento para el modo de calefacción también están normalizadas y son diferentes de las utilizadas para el modo de refrigeración. Por tanto, es importante no confundirlas y utilizar la tabla correcta en cada caso:
| Horas en modo de calefacción |
Medio (h) |
Más frío (horas) |
Más cálido (horas) |
|---|---|---|---|
| HCE | 1400 | 2100 | 1400 |
| HTO | 179 | 131 | 755 |
| HSB | 0 | 0 | 0 |
| HCK | 2036 | 1264 | 2414 |
| HOFF | 3851 | 2320 | 5100 |
El resto de los términos se definen de la misma forma que en el modo refrigeración.
La diferencia principal para ambos modos, como antes se explicaba es que, mientras que para el modo refrigeración se tiene una única zona climática y, por lo tanto, unas únicas horas de cálculo y unos intervalos de temperatura únicos, para el modo calefacción se pueden calcular 3 rendimientos diferentes, dependiendo de la zona climática correspondiente al lugar donde se vaya a usar el equipo: zona media, cálida y fría.
Por otro lado, podemos ver que, en este modo de calefacción, se tiene en cuenta la incorporación de un calentador eléctrico suplementario. Se usa para representar situaciones en las que la capacidad disponible de la bomba de calor no es suficiente para cubrir la carga de calefacción requerida bajo determinadas condiciones exteriores extremas.
Para cada uno de los intervalos usados en el cálculo, se tiene una temperatura y las horas de funcionamiento a esa temperatura. Al igual que en el caso anterior, en la tabla procedente de la norma encontramos los datos del modo calefacción:
|
Intervalo del modo de calefacción J |
Temp. Tj (°C) |
Horas para clima medio hj_medio (h) |
Horas para clima más frío hj_frío (h) |
Horas para clima más cálido hj_cálido (h) |
|---|---|---|---|---|
| 4.5 | -26.5 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | -22 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | -21 | 0 | 0 | 6 |
| 11 | -20 | 0 | 0 | 13 |
| 12 | -19 | 0 | 0 | 17 |
| 13 | -18 | 0 | 0 | 19 |
| 14 | -17 | 0 | 0 | 26 |
| 15 | -16 | 0 | 0 | 39 |
| 16 | -15 | 0 | 0 | 41 |
| 17 | -14 | 0 | 0 | 35 |
| 18 | -13 | 0 | 0 | 52 |
| 19 | -12 | 0 | 0 | 37 |
| 20 | -11 | 0 | 0 | 41 |
| 21 | -10 | 1 | 0 | 43 |
| 22 | -9 | 25 | 0 | 54 |
| 23 | -8 | 23 | 0 | 90 |
| 24 | -7 | 24 | 0 | 125 |
| 25 | -6 | 27 | 0 | 169 |
| 26 | -5 | 68 | 0 | 195 |
| 27 | -4 | 91 | 0 | 278 |
| 28 | -3 | 89 | 0 | 306 |
| 29 | -2 | 165 | 0 | 454 |
| 30 | -1 | 173 | 0 | 385 |
| 31 | 0 | 240 | 0 | 490 |
| 32 | 1 | 280 | 0 | 533 |
| 33 | 2 | 320 | 3 | 380 |
| 34 | 3 | 357 | 22 | 228 |
| 35 | 4 | 356 | 63 | 261 |
| 36 | 5 | 303 | 63 | 279 |
| 37 | 6 | 330 | 175 | 229 |
| 38 | 7 | 326 | 162 | 269 |
| 39 | 8 | 348 | 259 | 233 |
| 40 | 9 | 335 | 360 | 230 |
| 41 | 10 | 315 | 428 | 243 |
| 42 | 11 | 215 | 430 | 191 |
| 43 | 12 | 169 | 503 | 146 |
| 44 | 13 | 151 | 444 | 150 |
| 45 | 14 | 105 | 384 | 97 |
| 46 | 15 | 74 | 294 | 61 |
Estas horas de funcionamiento y perfiles de temperatura corresponden a condiciones climáticas de referencia normalizadas para el cálculo estacional y no representan necesariamente las condiciones climáticas reales del emplazamiento donde se instale el equipo.
En la norma UNE-EN 14825, se dan las pautas para calcular los valores de los rendimientos estacionales y con ellos, la obtención de un mejor indicador de eficiencia que puede ayudarnos a disminuir el consumo del mismo y así, perjudicar en la menor medida posible el medio ambiente, sin renunciar a unas instalaciones de confort térmico adecuadas cualquiera que sea su funcionalidad posterior.
Por otro lado, otra ventaja de calcular dichos valores es que nos permiten realizar comparaciones entre equipos de la misma gama o distintas, en diferentes zonas climáticas, lo cual es interesante para poder ofrecer al cliente el equipo más eficiente dadas sus necesidades.
Además, da la posibilidad de comparar equipos de la misma tipología o similares de otros fabricantes, para saber cuánto es posible mejorar los nuestros.
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