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Pruebe un dispositivo, un protocolo o una conversión como 50 kW a amperios
Calcule el COP, los kW por tonelada de refrigeración y el EER de una enfriadora a partir de la potencia frigorífica y la potencia eléctrica medidas en el mismo instante.
COP de refrigeración
5,275
Compruebe los valores para ver un resultado.
Solo para este punto de funcionamiento. Los valores nominales a carga parcial (IPLV, NPLV, SEER) promedian varios puntos de funcionamiento.
COP = kW frigoríficos ÷ kW eléctricoskW/ton = kW eléctricos ÷ toneladas de refrigeraciónEER = COP × 3,412
1055 kW de potencia frigorífica (300 toneladas de refrigeración) con 200 kW de potencia eléctrica equivalen a un COP de 5,275, 0,6667 kW por tonelada de refrigeración o un EER norteamericano de 18 Btu/Wh.
Consejo: Decida si las bombas y los ventiladores de la torre de refrigeración están dentro del alcance antes de comparar valores. Su inclusión reduce el COP mostrado para la misma enfriadora.
El COP indica los kW de frío por kW eléctrico. Los kW por tonelada expresan la relación inversa: potencia eléctrica necesaria por tonelada de refrigeración. En el sentido norteamericano, el EER expresa los Btu/h de frío por vatio eléctrico. Una enfriadora y sus bombas que producen 300 toneladas, equivalentes a 1055 kW, con 200 kW eléctricos tienen un COP de 5,275, 0,6667 kW/ton y un EER de 18.
La cifra solo tiene sentido si se indica qué equipos abarca y en qué punto funcionan. La misma enfriadora presenta un COP de 5,556 por sí sola y de 4,444 con sus bombas y los ventiladores de la torre. Ambos valores cambian también con la carga y la temperatura de condensación.
COP = potencia frigorífica (kW) ÷ potencia eléctrica (kW)
Ambos términos están en kW, por lo que el COP no tiene unidad. Cuanto mayor sea, mejor. Mida la producción frigorífica con un contador de energía térmica en el circuito de agua fría o a partir del caudal y de las temperaturas de impulsión y retorno. La comprobación del contador de calor cubre ese paso.
kW/ton = potencia eléctrica (kW) ÷ producción frigorífica (toneladas) = 3,517 ÷ COP
Una tonelada de refrigeración equivale a 12 000 Btu/h, o 3,5168525 kW: es la potencia que funde una «short ton» estadounidense de hielo en 24 horas. Cuanto menor sea este valor, mejor. Las especificaciones norteamericanas y ASHRAE 90.1 lo usan para enfriadoras condensadas por agua.
EER (Btu/Wh) = COP × 3,412
Un vatio equivale a 3,412 Btu/h. AHRI y ASHRAE 90.1 clasifican las enfriadoras condensadas por aire con esta unidad: un EER de 10,964 equivale a un COP de 3,21. Las fichas europeas son distintas. En EN 14511, el EER relaciona los kW frigoríficos con los kW eléctricos y tiene el mismo valor numérico que el COP. Un EER EN 14511 de 3,2 equivale a un COP de 3,2, no de 0,94. Compruebe la unidad antes de convertir.
Cada resultado corresponde a un punto de funcionamiento. La eficiencia varía con la carga, la temperatura del agua fría y la del agua del condensador o del aire exterior. Los índices de carga parcial ponderan varios puntos. El IPLV de AHRI 550/590 pondera las eficiencias al 100, 75, 50 y 25 % de carga con 1, 42, 45 y 12 %, respectivamente. El NPLV usa las mismas ponderaciones en las condiciones de diseño del emplazamiento. En Europa, el Reglamento (UE) 2016/2281 define índices estacionales: SEER para enfriadoras de climatización y SEPR para las de proceso.
Si dispone de datos por intervalos, calcule el COP de un periodo a partir de los totales de energía: kWh frigoríficos divididos por kWh eléctricos. No promedie los COP de cada intervalo. Considere una hora con 800 kW de frío y 160 kW eléctricos (COP 5), seguida de una hora con 50 kW de frío y 25 kW eléctricos (COP 2). La media de los dos COP es 3,5; el COP real de las dos horas es 850 ÷ 185 = 4,59. Con poca carga o refrigeración gratuita, denominadores pequeños hacen variar mucho los valores puntuales: excluya los intervalos en que los compresores estén apagados.
El error de temperatura suele dominar la incertidumbre del COP. Un circuito de agua fría a 7 °C en impulsión y 12 °C en retorno solo tiene una ΔT de 5 K. Un error de 0,1 K en esa diferencia causa un error del 2 % en la potencia frigorífica y, por tanto, en el COP. Use un par de sondas emparejadas, instaladas en vainas en un tramo recto de tubería y sumergidas a la profundidad adecuada.
300 toneladas de refrigeración equivalen a 1055 kW de frío. La enfriadora consume 180 kW y sus bombas de agua fría otros 20 kW. El COP de ese alcance es 1055 ÷ 200 = 5,275, equivalentes a 0,6667 kW/ton o un EER de 18.
COP de refrigeración 5,275 Abrir en la calculadora
Una producción frigorífica de 1000 kW con 180 kW medidos en los bornes de la enfriadora da un COP de 5,556. Equivale a 0,633 kW/ton o un EER de 18,96 Btu/Wh. Compare este valor con el rendimiento declarado por el fabricante en las mismas condiciones.
COP de refrigeración 5,556 Abrir en la calculadora
Añada 45 kW por las bombas de agua fría y del condensador y los ventiladores de la torre. El COP de la instalación es 1000 ÷ 225 = 4,444, o 0,791 kW/ton. La enfriadora no ha cambiado: solo ha cambiado el alcance, y eso ha reducido el resultado un 20 %. Indique el alcance con cada COP comunicado.
COP de refrigeración 4,444 Abrir en la calculadora
Eficiencia de la enfriadora en las tres unidades, a partir de los kW por tonelada de refrigeración.
| kW/ton | COP | EER (Btu/Wh) |
|---|---|---|
| 0,45 | 7,815 | 26,67 |
| 0,5 | 7,034 | 24 |
| 0,55 | 6,394 | 21,82 |
| 0,6 | 5,861 | 20 |
| 0,65 | 5,411 | 18,46 |
| 0,7 | 5,024 | 17,14 |
| 0,8 | 4,396 | 15 |
| 0,9 | 3,908 | 13,33 |
| 1 | 3,517 | 12 |
| 1,2 | 2,931 | 10 |
| 1,5 | 2,345 | 8 |
A plena carga, una enfriadora centrífuga nueva y grande condensada por agua alcanza aproximadamente 0,50–0,56 kW/ton, o un COP de 6,3–7,0. Una nueva condensada por aire presenta un EER de unos 10–11 Btu/Wh, o un COP de 2,9–3,2, porque cede el calor al aire exterior. Los criterios federales de compra de EE. UU. (FEMP) exigen 0,501 kW/ton para una enfriadora centrífuga de al menos 600 toneladas y un EER de 10,964 para una condensada por aire de al menos 150 toneladas. Los COP medidos de la instalación, incluidas bombas y ventiladores, suelen quedar muy por debajo de esas cifras nominales.
Expresan la misma relación invertida y en unidades distintas: kW/ton = 3,517 ÷ COP. Un COP de 6 equivale a 0,586 kW/ton.
El compresor debe elevar el calor a una temperatura de condensación mayor. En una enfriadora condensada por aire, depende del aire exterior. En una condensada por agua, depende del agua del condensador que llega de la torre, cuya diferencia de aproximación aumenta con la temperatura de bulbo húmedo. Como orientación, cada subida de 1 K de la temperatura de condensación reduce el COP aproximadamente un 2–3 %.
Mida la potencia eléctrica de la enfriadora y de las bombas y ventiladores incluidos en su alcance. Mida la producción frigorífica con un contador de energía térmica o a partir del caudal y de sondas emparejadas de temperatura de impulsión y retorno, registradas en el mismo intervalo que la potencia. Consulte la guía de monitorización del rendimiento de enfriadoras.
Un ZEM mide la potencia eléctrica de la enfriadora y de cada bomba o ventilador incluido en el alcance. Un par de sondas TES mide las temperaturas de impulsión y retorno del agua fría en el lado frigorífico.
