PERSPECTIVAS DE LA REFRIGERACIÓN Y DEL AIRE ACONDICIONADO 2013

Conversatorio:
CRECIMIENTO Y OPORTUNIDADES
DE LA INDUSTRIA DEL HVAC
EN EL 2013
Abril del 2013

Ingº Ernesto Sanguinetti Remusgo
PERSPECTIVAS DE LA
REFRIGERACIÓN
Y DEL
AIRE ACONDICIONADO

Expositor:
Ing. ERNESTO SANGUINETTI
REMUSGO

PERIODOS HISTÓRICOS:
La Prehistoria
Los períodos en que se acostumbra dividir la historia de la humanidad son:
PREHISTORIA
Desde la aparición del hombre sobre la tierra, pasando por el inicio de
relaciones entre sociedades para satisfacer necesidades más elementales
buscando trabajo colectivo. Aquí se suceden la Edad de Piedra
(Paleolítico- Mesolítico-Neolítico) y la Edad de los Metales (Cobre-
Bronce-Hierro). Los seres humanos eran cazadores y recolectores con
tecnologías rudimentarias asociadas a la supervivencia y obtención de
alimentos. El fuego, las herramientas de piedra y atuendos primitivos son
algunos ejemplos.
Es en el Neolítico donde aparecen instrumentos rudimentarios para la
agricultura. Algunos consideran este periodo de la pre-historia hasta los
4000 años A.C.

Se considera que se inicia con el desarrollo de la
escritura y que termina con la caída del Imperio
Romano de Occidente en el siglo V. Se desarrollan las
primeras civilizaciones (Egipto, Grecia, Roma, China, la
India, los Inkas, los Mayas).
Aparecen los reinados, estratos sociales, guerras para
obtención de terrenos de cultivo, comercio, impuestos,
leyes, la cultura, el arte, las religiones.
Edad Antigua

Es una etapa que comienza con la caída del Imperio
Romano de Occidente (alrededor del año 476 d.C.) y
termina con la caída del Imperio Romano de Oriente
(Bizancio) en el siglo XV.
Aparecen los relojes, molinos de viento, las gafas, el
uso del ojal y el botón, la brújula, la vela y el timón para
los barcos, para la guerra: la armadura metálica, la
ballesta de acero, grandes edificaciones arquitectónicas
de la época conocidos como “Castillos”. No hubo
progreso científico.
Edad Media ó Medioevo

Se inicia con la caída del Imperio Romano de Oriente ó Toma
de Constantinopla por los Turcos (alrededor del año 1,453
d.C. y dura hasta el estallido de la Revolución Francesa en el
siglo XVIII. Caen los señores feudales y con el apoyo de la
burguesía se encumbran las Monarquías Absolutas.
Hay grandes descubrimientos geográficos (América en 1492 y
otros), grandes progresos literarios, artísticos, científicos.
Entre los siglos XVII y XVIII hay un tremendo progreso de la
Ciencia y de la Filosofía. Se dan reformas y contra reformas
religiosas. Se forman nuevas Monarquías y nuevos Estados.
Edad Moderna

Se inicia con la Revolución Francesa
en el año 1789 y dura hasta nuestros
días. Se empieza a valorar y
supervalorar la ciencia. Hay muchas
guerras para disputarse posesión de
territorios y manejo de materias
primas, así como acaparar mercados
que consuman sus productos
(Primera y Segunda Guerra Mundial).
Aparecen los conceptos de país
desarrollado y país sub-desarrollado
ó en vías de desarrollo.
Edad Contemporánea

EDAD CONTEMPORANEA
La REVOLUCIÓN INDUSTRIAL (entre la mitad del siglo XVIII
e inicios del siglo XIX) ocurrida en Gran Bretaña ó Reino
Unido y extendida luego al resto de países de Europa
realiza la mayor transformación socioeconómica y
tecnológica de toda la Historia de la Humanidad. La
economía basada en el trabajo manual es reemplazada
por la industria y la manufactura. Se inicia con la
mecanización de la Industria Textil en Londres y el
desarrollo de los procesos de transformación del hierro.
Se expande el comercio al mejorar las rutas de transporte
y mejor aún al inventarse la máquina de vapor y
desarrollarse el ferrocarril (aparece un gran
contaminante del medio ambiente: los gases productos
de la combustión al quemar carbón para producir vapor
de agua y mover la máquina).
Edad Contemporánea
(continuación)

Se aumentó la producción, la variedad de
productos y se disminuyó el tiempo de
producirlos sin usar mano de obra calificada. A
finales del siglo XIX e inicios del XX se empezó a
utilizar la electricidad con fines industriales,
aparece el telégrafo (1844), el teléfono (1876),
el motor de combustión interna, el automóvil y
el avión entre 1899 y 1914 que contribuyeron
enormemente al avance de los medios de
comunicación y transporte.
De allí en adelante quedamos cortos para citar
los avances científicos y tecnológicos que en
nuestros días se están dando vertiginosamente.
EDAD CONTEMPORANEA
Edad Contemporánea
(continuación)

Antes se transmitían los
conocimientos de generación
en generación con muy pocos
cambios, pero ahora la
industria moderna tiene una
base técnico científica que
nunca considera los procesos
de producción como
definitivos porque se ha
generado la obsolescencia
tecnológica en períodos cada
vez más cortos.
TRANSMISIÓN DE
CONOCIMIENTOS

¿¿¿ COMUNICACIÓN ???

• Lo primero que encontró el hombre fueron las
pieles de animales para cubrirse, luego vivir en las
cuevas.
• El descubrimiento y uso del fuego permitió un
avance importante para variar la temperatura del
aire que lo rodeaba.
• También observaron el efecto de la nieve y el hielo
sobre sus casas y sobre sus cuerpos, en los lugares
donde era posible encontrarlos, pero solo se
protegieron de ellos. Llegaron a notar que algunos
alimentos en contacto con hielo no se
descomponían.
• Los chinos fueron los primeros en almacenar hielo
en bodegas de madera y paja, que la utilizaban para
enfriar bebidas.
• Posteriormente los griegos y romanos hicieron lo
mismo almacenando hielo en pozos y cavernas,
igualmente para enfriar sus bebidas.
EVOLUCIÓN DE LA REFRIGERACIÓN
Y EL AIRE ACONDICIONADO
El fuego y las cavernas

Los egipcios por su parte enfriaban el agua almacenándola
dentro de recipientes porosos. Debido a la porosidad parte del
agua “mojaba” la superficie exterior del recipiente y la
evaporación de ese líquido por circulación del aire ambiente,
enfriaba el líquido que quedaba en el interior.
También los egipcios consiguieron tener aire acondicionado en
habitaciones del faraón, construyéndolas con piedra pulida por
un lado y áspera por el otro. Durante la noche las piedras se
enfriaban y al amanecer los esclavos construían la habitación
para que durante el día se obtengan temperaturas del orden
de 23 a 27°C mientras que en el exterior oscilaba entre 35 y
50°C. En la noche desarmaban todo para repetir el proceso.
Durante siglos , hasta fines del siglo XIX, el hielo natural fue el
único medio que suministró refrigeración para conservar
productos perecederos , enfriar bebidas y fabricar helados.
Y EL AIRE ACONDICIONADO (continuación)
Enfriamiento de agua y
aprovechamiento del hielo

Recién en 1,823 Michael Faraday ( Londres-
Inglaterra) descubrió que algunos gases se
enfriaban cuando se condensaban a presión
constante. Luego en 1,834 , L.W. Wright logró
producir hielo mediante expansión de aire
comprimido y lo siguió el norteamericano Jacob
Perkins al lograrlo expandiendo líquido y su
hermano David Perkins lo mejoró creando un
sistema cerrado de refrigeración usando la
compresión y expansión del éter, lo patentó y lo
llevó a Estados Unidos de Norteamérica.
En 1,842, el Norteamericano John Gorrie,
(Florida – USA) descubrió que el amoníaco al
escurrirse y expandirse producía enfriamiento.
John Gorrie
Michael Faraday

En 1,858 el francés Ferdinand Carré
desarrolló una máquina de compresión
usando amoníaco líquido. Logró fabricar
hielo en pequeños bloques y a partir de
1,876 aparecen plantas de hielo “artificial”.
Otros investigadores hicieron pruebas con el
éter etílico y el éter metílico entre 1,856 y
1,864.
En 1,875 el suizo Raoul Pictet usó Dióxido de
Azufre ó Anhidrido Sulfuroso ( SO2) como
refrigerante y en 1,878 se hacen
investigaciones con el Cloruro de Metilo y el
Anhidrido Carbónico para saber si se
comportan como refrigerantes.
Ferdinand Carré
Raoul
Pictet

En 1,881 el norteamericano Gustavus Swift introdujo la refrigeración para
vagones de ferrocarril que transportaban productos alimenticios.
En 1,894 el francés Marcel Audiffren patentó una máquina para enfriar líquidos
que usaba compresor con “yugo escocés” y SO2 como refrigerante.
En 1,902 el norteamericano Willis Carrier
diseña un nuevo sistema de aire
acondicionado con regulación de la
humedad. Se le considera el PADRE DEL
AIRE ACONDICIONADO no solo por ello
sino que creó una pequeña escuela para
enseñar los principios de ese sistema. En
1,915 junto con otros ingenieros fundó la
empresa Carrier Engineering que sigue
hasta la actualidad como Carrier
Corporation.

En 1,918 la empresa Kelvinator empieza a fabricar pequeños
refrigeradores dando inicio a la refrigeración doméstica. Pero la
unidad de condensación era remota. Luego en 1,919 la General
Motors empieza a fabricar refrigeradoras con la marga
FRIGIDAIRE que se empiezan a comercializar masivamente. En
1,923 se fabrica la primera máquina para helados con la marca
Nizer que al poco tiempo se asoció con Kelvinator. En 1,926 la
firma Savage introduce el uso de compresores sin pistón que
usaban una columna de mercurio que comprimía al
refrigerante. No prosperó.
En 1,928 Paul Crosley introduce las refrigeradoras a absorción
que no usaban electricidad sino una llama de un combustible al
quemarse, siendo el refrigerante amoníaco que era absorbido y
liberado por el agua en un ciclo cerrado.
Entre 1,929 y 1,930 Thomas Mifgley desarrolla el refrigerante R-
12 ( CFC-12) el cuál es producido luego por DuPont y su uso se
extiende rápidamente. La misma DuPont desarrolla en 1,932 el
CFC-11, y en 1,935 el CFC-22.
EVOLUCIÓN Y NUEVOS REFRIGERANTES
Primeras refrigeradoras

• En 1,939 la empresa COPELAND COMPANY desarrolla
el primer compresor semihermético que a diferencia
de los anteriores ( hermeticos) era un compresor que
se podía reparar mecánica y eléctricamente.
• Entre 1,950 y 1,960 se experimentan con mezclas
apareciendo el R-500 ( Carrene) para aire
acondicionado y en 1,963 aparece el R-502 como
refrigerante para aplicaciones de baja temperatura.
• En 1,974 dos profesores de la Universidad de
California: Sherwood Rowland y Mario Molina
presentan su hipótesis sobre “ la destrucción de la
capa de ozono” por acción de los refrigerantes CFC.
• En 1,985 se realiza la reunión de varios países
preocupados por el daño a la atmósfera y se suscribe
el Convenio de Viena en Austria.
EVOLUCIÓN Y EFECTOS
EN LA ATMÓSFERA TERRESTRE
Compresores ,
unidades, racks

• En 1,987 los representantes de más de 30 países se reúnen en
Canadá y aprueban el PROTOCOLO DE MONTREAL relativo al
control de las sustancias que dañan ó agotan a la capa de
ozono. En 1,990 se reúnen nuevamente en Londres-
Inglaterra para revisar todo lo actuado y aprueban la
Enmienda del Protocolo de Montreal y la denominan
ENMIENDA DE LONDRES. En 1,992 nuevamente se reúnen en
Copenhague – Dinamarca y aprueban la ENMIENDA DE
COPENHAGUE.
• En 1,997 se reúnen en Japón, los representantes de los países
para tratar sobre la reducción de la emisión de gases hacia la
atmósfera que producen “el efecto invernadero” ó
CALENTAMIENTO GLOBAL y se firma el Protocolo de Kyoto.
EVOLUCIÓN Y PROTECCIÓN
DE LA ATMÓSFERA

• En Estados Unidos de Norteamérica el gobierno crea el
Consejo de la Construcción Verde ó US Green Building Council
(USGBC) que entre 1,998 y el 2,000 establece y diseña un
sistema de calificación para la construcción de Edificios
Sostenibles que lo denominan LEED (Leadership in Energy and
Environmental Design) ó Liderazgo en Diseño Energético y
Ambiental) para lograr una mejora global en el impacto entre
el medio ambiente y la industria de la construcción.
• Los edificios son la fuente más importante de demanda de
energía y materiales, por ello son la mayor fuente de gases
invernadero que son los derivados de la energía que
consumen y materiales de construcción.
DEL MEDIO AMBIENTE

Tomando como base lo anterior, a partir
del 2,007 los países con mayor
desarrollo toman muy en serio la
protección del medio ambiente y apoyan
a otros países para evitar ó por lo menos
ir reduciendo el calentamiento global y
empiezan a transmitir los sistemas de
calificación para que las construcciones
tengan un consumo eficiente de la
energía, reduzcan toda contaminación,
ahorren agua , sean amigables con el
lugar donde se construyen y sobretodo
sean SOSTENIBLES.
Aparece el concepto de EDIFICIO VERDE
y EDIFICIO VERDE INTELIGENTE.
DEL MEDIO AMBIENTE (continuación)

El crecimiento de la población a nivel mundial fue explosivo durante el
siglo XX, casi duplicándose cada medio siglo. Se estima que ahora
somos aproximadamente 7,000 millones de habitantes y que hacia el
2050 seremos 9,000 millones.
El mayor incremento poblacional se dá en países en vías de desarrollo.
Economías emergentes como China y la India aspiran a tener
“standares “ de vida similares a los países occidentales y esas son
también las aspiraciones del resto de países no industrializados.
La combinación de un rápido crecimiento poblacional con sus legítimas
aspiraciones a lograr niveles de consumo como el de los países
industrializados, es uno de los grandes desafíos que tiene que
enfrentar el DESARROLLO SOSTENIBLE en el futuro.
POBLACIÓN MUNDIAL

ENERGÍA ELÉCTRICA EN UNA CASA
(160 a 320m2):
10 a 15 Kw
CONSUMO DE ENERGÍA EN LAS
GRANDES CIUDADES DEL PERÚ
ENERGÍA EN UN EDIFICIO de 10 PISOS
(160 a 320 m2):
100 a 150 Kw

1. Aire Acondicionado
2. Iluminación
3. Ascensores
4. Bombas
5. Teléfonos
6. Equipos de Oficina
7. Computadores
45%
55%
100%
CONSUMO ENERGÉTICO
PROMEDIO EN EDIFICIOS

CONSUMO DE ENERGÍA

• ENERGÍA EN UN SUPERMERCADO CHICO :
25 a 40 Kw (Refrigeración)
12 a 18 Kw (Aire Acondicionado)
• ENERGÍA EN UN SUPERMERCADO Mediano :
• ENERGÍA EN UN SUPERMERCADO GRANDE :
SUPERMERCADOS:
CONSUMO DE ENERGÍA

SUPERMERCADOS PERUANOS
PLAZA VEA: 45 Locales (Hipermercados)
25 Locales (Supermercados)
VIVANDA: 10 Locales
MASS: 10 Locales
ECONOMAX: 4 Locales
CENCOSUD
WONG: 65 Locales
METRO: 60 Locales
SUPERMERCADOS:
LOS MÁS CONOCIDOS

Ingº Ernesto Sanguinetti RemusgoIngº Ernesto Sanguinetti Remusgo
SUPERMERCADOS:
CONSUMO ENERGÉTICO PROMEDIO

Ese 50% hay que tratar reducirlo
Para reducir este porcentaje se ha de
actuar fundamentalmente sobre 4 puntos:
•Necesidades frigoríficas,
•Diseño de la instalación,
•Ajuste de la instalación y
•Mantenimiento de la instalación

SUPERMERCADOS:
QUÉ PODEMOS HACER
US$ 0.9 a 0.11

CARGA TERMICA VARIA A TRAVES
DEL TIEMPO

TECNOLOGÍA MÁS AVANZADA PARA UNA
MAYOR EFICIENCIA Y CONFIABILIDAD

TECNOLOGÍA MÁS AVANZADA PARA UNA
MAYOR EFICIENCIA Y CONFIABILIDAD
Compresor scroll digital

ESTRATEGIAS DE MODULACION DE
LA CAPACIDAD

USO DE VARIOS COMPRESORES DE ACUERDO
A LA VARIACIÓN DE LA CARGA TÉRMICA

CHILLERS CON MÚLTIPLES COMPRESORES

SISTEMA VRF

SISTEMA INVERTER

COMPRESOR TORNILLO CON VARIACIÓN DE
CAPACIDAD

ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL PERÚ:
DATOS DEL COES

COES = Comité de Operación Económica del Sistema Interconectado Nacional

TIPOS DE RECURSOS ENERGÉTICOS

EL GAS NATURAL

GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Ing. Ernesto Sanguinetti R.
esanguinetti@coldimport.com.pe

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