Numeral 9.8.1 — NOM-026-ENER-2015, Eficiencia energética en acondicionadores de aire tipo dividido (Inverter) con flujo de refrigerante variable, descarga libre y sin ductos de aire. Límites, métodos de prueba y etiquetado.

9.8.1 Cálculo de la Relación de Eficiencia Energética Estacional (REEE) para equipos con suministro de

aire, conforme a las especificaciones dispuestas en la tabla 1 del numeral 6.1 de esta Norma.

Los datos y resultados de prueba requeridos para calcular la REEE en Wt/We deben incluir lo siguiente:

i) Capacidades de enfriamiento (W) de las pruebas A2, B2, EV, B1 y F1, y si es aplicable, la capacidad de

enfriamiento (W) de la prueba G1 y el enfriamiento total realizado en la prueba I1 (Wh):

QSSk= 2 (35°C)

QSSk= 2 (27,8°C)

QSSk= i (30,6°C)

QSSk= 1 (27,8°C)

QSSk= i (19,4°C)

ii) Potencia eléctrica de entrada para todos los componentes y controles (W) de las pruebas A2, B2, EV, B1

y F 1, y si es aplicable la potencia eléctrica de entrada para todos los componentes y controles (W) de la

prueba G1 y la energía eléctrica usada de la prueba I1.

ESSk= 2 (35°C)

ESSk= 2 (27,8°C)

ESSk= 1 (30,6°C)

ESSk= 1 (27,8°C)

ESSk= 2 (19,4°C)

iii) Razón del flujo de aire interior (m3/s) y resistencia externa al flujo de aire interior (Pa)

iv) Temperatura del aire (°C)

Exterior de bulbo seco

Exterior de bulbo húmedo

Interior de bulbo seco

Interior de bulbo húmedo

Donde las capacidades de enfriamiento QSSk= 2 (35°C) de la prueba A2, QSSk= 2 (27,8°C) de la prueba B2,

QSSk= 1 (30,6°C) de la prueba EV, QSSk= 2 (27,8°C) de la prueba B1 y QSSk= 2 (19,4°C) de la prueba F 1, son

calculadas utilizando las ecuaciones especificadas en el inciso 9.6 de esta Norma; el enfriamiento total hecho

Qcic, seco de la prueba I1 es calculado usando la ecuación (1) especificada.

Las relaciones de eficiencia energética para las pruebas A2, B2, EV, B1 y F1, EERA2, EERB2, EEREv, EERB1,

y EERF1, respectivamente, son cada una calculadas como la relación de la capacidad total de enf riamiento, en

W, entre la potencia eléctrica total suministrada al equipo, en W.

La energía usada en un ciclo completo, requerida para la circulación de aire interior, es el producto de la

potencia del equipo para la circulación de aire interior y el lapso de un ciclo en que este equipo está

encendido.

El enfriamiento total realizado debe entonces ser el enfriamiento medido en un ciclo completo menos la

energía usada requerida para la circulación del aire interior en un ciclo completo.

La energía eléctrica total usada debe ser la suma de la energía usada para la circulación del aire interior

en un ciclo completo y la energía usada por los componentes del equipo restantes en un ciclo de prueba

(compresor(es), ventilador exterior, calentador(es), transformador(es), etc.).

La relación de eficiencia energética de la prueba G 1, EER cic (seco), es calculada como la relación del

enfriamiento total hecho en Wh entre el uso de energía eléctrica total en W/h.

Los resultados de las pruebas de funcionamiento cíclica G 1 y de estado estable serpentín seco F 1 deben

usarse en las siguientes ecuaciones:

.....................................(1)

Donde:

Q cic,sec= Enfriamiento total de un ciclo que consiste en un lapso de apagado y uno de encendido del

compresor (Wh).

V= Razón de flujo de aire interior m 3/s, a una temperatura de bulbo seco, razón de humedad y

presión existente en la región de medición.

 = Razón de flujo de aire interior (m 3/s) a una temperatura de bulbo seco, razón de humedad,

y presión existente en la región de medición.

Cpa = Calor específico a presión constante de la mezcla aire agua de aire seco (Wh/kg-°C).

Vn' = Volumen específico de la mezcla de aire agua a la misma temperatura de bulbo seco,

razón de humedad, y presión utilizada en la determinación de la razón de flujo de aire

interior (m3/kg).

Wn = Relación de humedad (kg/kg).

y  (h-°F) la cual es calculada por la expresión:

...................................(2)

Donde:

1= Tiempo de encendido del ventilador interior.

2= Tiempo de apagado del ventilador interior.

Ta1(t): Temperatura de bulbo seco del aire de entrada al serpentín evaporador (°C) al tiempo (t).

Ta2(t): Temperatura de bulbo seco del aire de salida del serpentín evaporador (°C) al tiempo (t).

.........................................................(3)

Donde:

CLF: Factor de carga de enfriamiento.

Qss,sec= Capacidad total de enfriamiento de estado estable de la prueba F1 (W).

= Duración en horas de un ciclo completo, consistente en un encendido y un apagado de

compresor.

Las ecuaciones anteriores son utilizadas en la siguiente ecuación para calcular el coeficiente de

degradación redondeado lo más cercano a 0,01.

...........................................................(4)

Donde:

EERcic,sec= Relación de eficiencia energética de la prueba F1 (Wt/We).

v) La carga del área a acondicionar, BL(tj), para los tres casos debe ser obtenida por la siguiente

ecuación:

BL(tj) = [(tj – 65) q k=2(tOD)] / [(tOD-65) * Factor de tamaño]

Donde:

qc k=2(95)=es la capacidad de enfriamiento del espacio determinado por la prueba A 2 y calculada como se

establece en la sección 9.5.3.3

1.1= Factor de tamaño, adimensional.

Las temperaturas de 35°C (95° F) y de 18.33 °C (65°F) en la ecuación de carga del área a acondicionar

representan la temperatura exterior de diseño y la temperatura basada en cero carga respectivamente.

Tabla 3.-Horas Fraccionales “bin” para ser utilizadas en el cálculo del REEE

Número “Bin” j Temperatura “Bin” tj(°C) Horas Fraccionales “Bin” nj

1 19.44 0.214

2 22.22 0.231

3 25.00 0.216

4 27.77 0.161

5 30.55 0.104

6 33.33 0.052

7 36.11 0.018

8 38.88 0.004

Los cálculos para los tres posibles casos se muestran a continuación:

Caso I

La capacidad de la unidad en la velocidad mínima del compresor es mayor o igual a la carga del área a

acondicionar (the building cooling load). La unidad enciende y apaga de manera cíclica.

BL(tj) < ò = qssk=1(tj) , (tj < ò = tI)

10.1.3 Ecuaciones.

CLFk=1 = BL(tj) / qssk=1(tj)

q(tj) = CLFk=1 qssk=1(tj)nj

E(tj) = CLFk=1Essk=1(tj)nj / PLFk=1

PLFk=1 = 1 - [CDk=1(1 - CLFk=1)]

Utilice las ecuaciones especificadas en 10.1.3, Case I, con la excepción de las ecuaciones para estado-

estable en capacidad y potenc ia de entrada a la mínima velocidad. Las ecuaciones prescritas a continuación

deben ser utilizadas en este caso:

qssk=1(tj) = qssk=1(ta13) + [qssk=1(ta8) - qssk=1(ta13)][tj – ta13] / [ta8 - ta13]

Essk=1(tj) = Essk=1(ta13) + [Essk=1(ta8) - Essk=1(ta13)][ tj – ta13] / [ta8 - ta13]

Caso II

La unidad es capaz de igualar la carga del área a acondicionar (the building cooling load). Esto modulando

la velocidad del compresor entre la velocidad mínima (k=1) y la máxima (k=2) velocidad.

qssk=1(tj) < BL(tj) < qssk=2(tj) , (tI < tj < tII)

Use las siguientes ecuaciones:

q(tj) = qssk=V(tj) * nj = BL(tj) * nj

E(tj) = Essk=V(tj) * nj = [qssk=V(tj) / EERssk=V(tj)] * nj

Donde

EERssk=V(tj) = a + b * t j + c * t j2, estado-estable del rango de energía -eficiencia a la temperatura tj y a una

velocidad intermedia a la que la unidad iguala la carga del área a acondicionar( the building cooling load),

a, b, c = coeficientes a ser calculados

El siguiente es un procedimiento para la evaluación de los coeficientes a, b, c.

La evaluación de los coeficientes a, b y c requiere la evaluación de la relación de eficiencia energética

estacional REE(EER) a tres diferentes velocidades del compresor: la velocidad mínima ( k = 1), la velocidad

máxima (k = 2), y la velocidad en la que la velocidad intermedia es utilizada (k = i).

La capacidad de la unidad a cualquier temperatura t con el compresor operando a velocidad intermedia (k

= i)

debe ser determinada por

qssk=1(t) = qssk=1(ta14) + Mq[t - ta14]

Donde

qssk=1(ta14) = Capacidad de la unidad a ta14 determinada por la prueba de estado -estable a velocidad-

intermedia:

Mq = {[qssk=1(ta8) - qssk=1(ta13) / (ta8 - ta13)] * (1 – Nq)}

+ {[qssk=2(ta6) - qssk=2(ta8) / (ta6 - ta8)]* Nq}

Nq = [qssk=i(ta14) - qssk=1(ta14)] / [qssk=2(ta14) - qssk=1(ta14)]

Una vez que la ecuación para qssk=1(t) a sido determinada, la temperatura a la que qssk=1(t) = BL(t) puede

ser encontrada. Esta temperatura designada como tvc, debe ser calculada con la siguiente ecuación:

tvc = [ 33* qssk=i(ta14) – 2871 * Mq + 65 * qssk=2(ta6) ] / [ qssk=2(ta6) – 33 * Mq ]

La potencia eléctrica de entrada para la unidad operando a velocidad intermedia del compresor ( k = i) y a

la temperatura tvc, es determinada por

Essk=i(tvc) = Essk=i(ta14) + ME[tvc - ta14 ]

Donde

Essk=i(ta14) = Potencia eléctrica de entrada de la unidad a t a14, determinada por la prueba de velocidad -

intermedia y estado-estable;

ME = {[Essk=1(ta8) - Essk=1(ta13) / (ta8 - ta13)]* (1 – NE)}

+ {[Essk=2(ta6) - Essk=2(ta8) / (ta6 - ta8)]* (NE)}

NE = [Essk=i(ta14) - Essk=1(ta14)] / [Essk=2(ta14) - Essk=1(ta14)]

La relación de eficiencia energética REE (EER) de la unidad a la velocidad ( k = i) y a la temperatura tvc,

EERssk=i(tvc) puede ser calculada por la ecuación:

EERssk=i(tvc) = qssk= i(tvc) / Essk=i(tvc)

Similarmente, las relaciones de eficiencia energética a las temperaturas tI y tII pueden ser calculadas por

las ecuaciones

EERssk=1(tI) = qssk= i(tI) / Essk=i(tI)

EERssk=2(tII) = qssk= 2(tII) / Essk=2(tII)

Donde las capacidades y potencias de entrada la unidad a tI y tII deben ser calculadas por las ecuaciones

prescritas para estos parámetros en el caso I y caso II respectivamente.

Finalmente, los coeficientes a, b y c deben ser calculados usando las siguientes ecuaciones:

d = (tII2 - tI2) / (tvc2 - tI2)

b = {EERssk=1(tI) - EERssk=2(tII) – d * [EERssk=1(tI) - EERssk=i(tvc)]} / {tI - tII – d*[tI – tvc]}

c = {EERssk=1(tI) - EERssk=2(tII) – b* [tI - tII]}/ (tI2 - tII2)

a = EERssk=2(tII) – b * tII – c * tII2

Caso III

Capacidad de la unidad a la máxima velocidad del compresor ( k = 2) es igual o menor la carga del área a

acondicionar (the building cooling load).

BL(tj) > ò = qssk= 2(tj) , (tj > ò = tII)

Utilice las ecuaciones especificadas en la sección 10.1.3, Caso IV.

Caso IV

La unidad opera continuamente a la velocidad máxima del compresor (k = 2) a la temperatura exterior tj.

BL(tj) > qssk= 2(tj)

q(tj) = qssk= 2(tj)nj

E(tj) = Essk= 2(tj)nj

La carga del área a acondicionar, BL(t j), para todos los casos antes descritos debe ser obtenida de la

siguiente ecuación:

BL(tj) = [(tj – 65) / (tOD – 65)] * [qssk= 2(tOD) / Factor de tamaño]

Donde la temperatura exterior de diseño, tOD = 95ºF, y el factor de tamaño = 1.1. La fracción de horas, nj,

en cada temperatura “bin”, j es mostrado en la Tabla 3 “Horas Fraccionales “bin” para ser utilizadas en el

cálculo del REEE”.

Para evaluar la capacidad de estado -estable, qssk(tj) y la potencia de entrada, Essk(tj), a la temperatura tj

para la máxima velocidad del compresor k = 2, se deben utilizar las siguientes ecuaciones:

qssk=2(tj) = qssk=2(ta6) + {[qssk=2(ta8) - qssk=2(ta6)] / [ta6 - ta8]} [ta6 – tj]

Essk=2(tj) = Essk=2(ta6) + {[Essk=2(ta8) - Essk=2(ta6)] / [ta6 - ta8]} [ta6 – tj]