Instalación de Equipos VRF para Oficinas: Cumpliendo con Estándares de Seguridad ASHRAE

En nuestro más reciente proyecto de instalación de equipos VRF (Flujo de Refrigerante Variable) en un área de oficinas, nos enfrentamos al desafío de cumplir con los estrictos estándares de seguridad establecidos por ASHRAE, en particular, el Standard 15-2010. Este estándar es crucial ya que establece pautas específicas para limitar la carga de refrigerante y mitigar riesgos potenciales, como la asfixia en caso de fuga.

Nuestro Proyecto:

La tarea consiste en climatizar un área de 294 m2 con una demanda de 25 toneladas de refrigeración, con una futura expansión de 10 toneladas adyacente al proyecto. Para lograrlo, optamos por una combinación de unidades VRF con Cassette, Fan Coils, sistemas de ductos y una unidad de aire Split de pared independiente, todos los cuales utilizan refrigerante R410-A.

Dividiremos el entorno en 2 sistemas (System 1 y System 2) con los siguientes esquemas:

System 1

System 2

Ruta de tuberías de unidades de climatización, adicional se instaló un ducto para inyección de aire fresco con una toma de 400 CFM donde se tomó en consideración suministrar al menos 5 CFM por persona en los espacios, donde el área abierta fue la más demandante debido a la cantidad de empleados que este demanda.

Utilizamos la aplicacion MSSP de Oldach para equipos Midea para realizar este diseño.

Suministro de sistema de desagüe de las unidades de aire en tubería PVC con conexión en los baños, este sistema debe construirse en conjunto con la construcción de las oficinas.

Desafíos y Soluciones Implementadas:

Uno de los desafíos principales que enfrentamos fue la ubicación remota de los condensadores. Esta configuración requirió una cantidad adicional de refrigerante para garantizar un funcionamiento eficiente del sistema. Además, nos encontramos con dificultades al calcular y cumplir con el estándar ASHRAE, especialmente en lo que respecta a la limitación de la carga de refrigerante.

Por solicitud del cliente, se requirio instalar las unidades Outdoors en un area disponible a 13 metros de distancia de las unidades.

Para abordar estos desafíos, realizamos un análisis exhaustivo del sistema de refrigeración, considerando la ubicación de los condensadores, la capacidad de los equipos y la distribución del espacio. Implementamos medidas de diseño y control para optimizar el uso de refrigerante y minimizar el riesgo de fugas.

Una de las soluciones clave fue dividir el sistema en dos unidades independientes (System 1 y System 2). Esto no solo redujo la carga de refrigerante por sistema, sino que también permitió una distribución más eficiente del enfriamiento, especialmente dado el plan de expansión futuro. Además, empleamos tecnologías de control avanzadas para monitorear y regular la cantidad de refrigerante en el sistema, asegurando un cumplimiento continuo de los estándares de seguridad de ASHRAE.

¿Qué indica el Standard?

"HVAC VRV systems use refrigerant 410A with minimal potential safety risks compared to most other DX-type HVAC systems. The safety classification of R410A in Standard 34 is group 1 (meaning non-toxic and non-flammable), it has no ozone depletion potential and it meets the stringent mandates of both the Montreal Protocol and the U.S.

Environmental Protection Agency. However, due to the ability to displace oxygen, Addendum L to ASHRAE Standard 34-2010 has established the maximum RCL to 26 lbs/1000 ft3 of room volume for occupied spaces.

For Institutional Occupancies, the limit is reduced to 50% (13 lbs/1000 ft3).

For smaller systems with less than 6.6 lbs of total refrigerant charge, the 26 lbs/1000 ft³ limit described above does not apply, regardless of refrigerant safety classification, if the system is installed according to the listing and manufacturer’s instructions."

En otras palabras muestro plan es evitar la filtración de refrigerante en las áreas con el fin de evitar la axficia de los colaboradores, es por esto que se requiere este este Standard.

Realizaremos los siguientes ejercicios para comprobar si nuestro sistema es apto.

Ejercicio #1:

Tenemos una oficina de 3.00 m x 3.85 m x 2.70 m (aproximadamente), siendo un total de 31.18 metros3 ó 1,101.28 ft3. Sabiendo que en System 1 tenemos una carga de refrigerante de 8 kg + 2.38 kg = 10.38 kg ó 22.88 lb. No podemos exceder el valor de 0.026 lb/ft. para lograr que nuestro sistema se apto para su instalación.

Resultado:

Como podemos observar, el resultado de nuestro estudio esta por debajo del valor requerido por ASHRAE. 😀👍

Realicemos un ejercicio #2 utilizando el area mas poblada del edificio en el System 2.

Tenemos un espacio con un área total de 275.4 m3 ó 9,725.66 ft3. Sabiendo que en System 2 tenemos una carga de refrigerante de 19 kg + 11.65 kg = 30.65  kg ó 67.57 lb. No podemos exceder el valor de 0.026 lb/ft. para lograr que nuestro sistema se apto para su instalación.

Resultado:

Al igual que el ejercicio anterior, tenemos un valor por debajo del valor del Standard. 👍

Conclusiones:

El proyecto de instalación de equipos VRF en nuestras oficinas no solo nos permitió proporcionar un ambiente cómodo y controlado térmicamente, sino que también nos desafió a cumplir con los estándares rigurosos de seguridad de ASHRAE. A través de acciones como la división del sistema, la optimización del diseño y el uso de tecnologías avanzadas de control, logramos garantizar la seguridad de nuestras instalaciones de climatización, mientras manteníamos la eficiencia y funcionalidad esperadas.

Recuerda que:

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