Muchas veces hemos escuchado que el ruido del aire acondicionado favorece un ambiente conciliador del sueño. Sin embargo, también hay personas a las cuales les molesta profundamente. Si estás entre quienes les desagrada ese sonido, entonces necesitas conocer de la existencia de equipos del hogar capaces de no emitirlo y que, además, ahorran entre el 20 y el 25 por ciento del gasto energético habitual con respecto a otros aparatos convencionales.

Un dispositivo electrónico, denominado variador de frecuencia, es lo que se requiere para regular de forma más eficaz el voltaje, la corriente, la velocidad de giro y la frecuencia de alimentación de los aparatos eléctricos. Este avance es conocido mundialmente como tecnología

Inverter.

En la actualidad, no solo aires acondicionados han sido acoplados con la mejora. También se aplica en lavadoras, microondas, refrigeradores, entre otros electrodomésticos. Y aunque los equipos con variadores de frecuencia se han difundido mayormente en la última década, cuentan con más de 30 años de existencia.

Historia “invertada”

A principios de los años 80 del pasado siglo tuvo lugar una crisis energética. Los precios del petróleo se dispararon en todo el mundo y se hizo latente el carácter sistémico de dichos eventos.

De esa forma, surgieron nuevas investigaciones para desarrollar máquinas más eficientes.

Japón, uno de los países más golpeados por el déficit de crudo, sirvió de cuna para la aparición de muchas teorías y estudios. La empresa nipona Toshiba dio, sin dudas, los pasos más certeros. Pero el conglomerado tecnológico no estuvo exento de dificultades para lograr la innovación.

Los primeros problemas fueron los típicos de cualquier otro implemento electrónico: técnicos y de diseño. Según los propios inventores, los compresores se rompían con facilidad, no se lograba la suficiente lubricación de aceite de la maquinaria a bajas velocidades, y en las altas el equipo sonaba como un avión despegando.

Por no mencionar que el tamaño y el peso de los aparatos iniciales duplicaban a los convencionales.

Además, la compañía, como todo en el país asiático, se encontraba bajo un estricto sistema nacional de ahorro energético. Los equipos de refrigeración eran apagados para poder suministrar electricidad a la planta de desarrollo. Debido al asfixiante calor, algunos técnicos llegaron a trabajar en ropa interior dentro de las fábricas.

Paradójicamente, el primer equipo al cual se introdujo Inverter fue el aire acondicionado. Las máquinas producidas a partir de entonces alcanzaban sus objetivos de climatización más rápido y los mantenían silenciosamente y sin grandes variaciones. Con variadores de frecuencia adentro

Un dispositivo electrónico con tecnología Inverter transita por cuatro etapas fundamentales.

La primera es la rectificadora, cuando se convierte la tensión alterna en continua mediante rectificadores de diodos y tiristores, entre otros dispositivos

Durante la fase intermedia, varios filtros suavizan la tensión rectificada y reducen la emisión de armónicos –esos componentes de un sonido, definidos como las frecuencias secundarias que acompañan a una fundamental o generadora.

En un tercer momento, está el inversor. Entonces se transforma la tensión continua en otra de tensión y frecuencia variable mediante la generación de pulsos. Actualmente se emplean Transistores de Puertas Aisladas Bipolares (IGBT, por sus siglas en inglés) para generar los pulsos controlados de tensión.

Los equipos más modernos utilizan IGBT inteligentes que incorporan un microprocesador con todas las protecciones por sobrecorriente, sobretensión, baja tensión, cortocircuitos, puesta a tierra del motor, sobre temperaturas y demás fallas.

El control constituye la etapa final. En ella se regulan los pulsos variables de tensión y frecuencia y los parámetros externos en general.

Los variadores más utilizados recurren a la Modulación de Ancho de Pulsos (PWM, en inglés) y usan puentes de diodos en la etapa rectificadora.

En la etapa intermedia se emplean condensadores y bobinas para disminuir las armónicas y mejorar el factor de potencia.

En la unidad exterior es donde está el motor o compresor, encargado de comprimir el gas refrigerante.

Cuando ocurre, el gas se convierte a estado líquido y su temperatura aumenta. A continuación, es impulsado hacia el condensador, que es el “radiador” presente en la máquina exterior.

Si tienes aire acondicionado podrás observar lo explicado, y cómo en su funcionamiento expulsa soplos calientes.

Luego de llegar al condensador se extrae el calor al refrigerante en estado líquido haciendo circular aire a temperatura ambiente a través del evaporador. Al salir de este, el refrigerante fluye en forma de mezcla líquida y gaseosa hasta la válvula de expansión.

En la válvula de expansión se produce un aumento brusco del volumen del gas refrigerante, con lo cual disminuye la presión y la temperatura del gas. El gas a baja presión y temperatura llega al evaporador, que es la unidad interior de nuestro aire acondicionado; allí se hace circular aire a través de él.

En este punto, el gas tiene una temperatura más baja que el aire en la habitación y el aire circulando a través del evaporador cede calor al gas refrigerante.

De esta forma se enfría el aire en el interior de la habitación, aumenta la temperatura del gas que circula hacia el compresor y comienza nuevamente el ciclo de refrigeración.

Al conectar el equipo con tecnología convencional, el compresor arranca a las revoluciones nominales de trabajo y continúa funcionando hasta tanto no se sobrepase la ventana de temperatura establecida.

Cuando llega, el compresor se detiene y no arranca nuevamente hasta tanto no se alcance el valor de temperatura mínima. Este tipo de funcionamiento es conocido como Arranque-Parada o on-off.

Sin embargo, el funcionamiento de un equipo con tecnología Inverter implica que el compresor produce a una frecuencia superior a la nominal, y la sobrepasa alrededor de un 140 por ciento. Así se provoca una compresión del gas refrigerante mayor, y un incremento del flujo de gas.

Un mayor flujo de refrigerante a través del evaporador hace que la temperatura en la habitación se alcance en menor tiempo que en un equipo convencional. Cuando sucede, el Inverter comienza a reducir el voltaje y la frecuencia aplicada al compresor haciendo que decrezca el flujo de gas.

El compresor es mantenido en un mínimo de revoluciones que permiten conservar las fluctuaciones de temperatura en un rango mucho menor que en los equipos convencionales. Un sensor colocado en la entrada de aire al evaporador envía la señal al dispositivo de control del variador para regular la frecuencia con que se alimentará al compresor.

Para los hogares, el principal beneficio es el menor consumo energético porque el trabajo continuo del compresor evita los arranques y picos de corriente, y en algunos casos permite incluso un 50 por ciento de ahorro respecto a equipos que no cuentan con el adelanto técnico.

 El auge de la aplicación de las tecnologías Inverter trae aparejado mejoras en los procesos de funcionamiento, que se hacen más eficaces, compactos, fáciles de instalar, mantener con medioambientalmente amistosos.

Algunos expertos aseguran que en aplicaciones relacionadas con los alimentos esta tecnología puede ser menos dañina. Tal es el caso de los microondas con variadores de frecuencia. Según un estudio del Departamento de Ciencias Nutricionales de la Universidad Cornell de Estados Unidos, el flujo ininterrumpido de potencia al cocinar en los hornos Inverter evita la destrucción de nutrientes que se pierden con facilidad en los equipos convencionales.

VENTAJAS

Ahorro energético: la velocidad del compresor disminuye progresivamente conforme la temperatura se acerca a la deseada. En función del equipo y de sus características, el ahorro oscila entre el 20-25 por ciento e incluso más del 50 en algunos casos. También se evitan los sobreconsumos durante los momentos de arranque del compresor.

Ahorro económico: Reducción del consumo, aunque varía según la instalación o el modelo de equipo.

Confort térmico: Los sistemas Inverter proporcionan una temperatura más estable, sin cambios bruscos y apenas perceptibles. Esto se traduce en una mayor y mejor sensación de confort para el usuario.

Mayor rendimiento energético: El rendimiento energético en los equipos de climatización es la relación que existe entre la capacidad de enfriamiento y el consumo eléctrico; mientras mayor sea este valor menor consumo tendrá el equipo por la misma capacidad de enfriamiento. El rendimiento a nivel energético de las unidades Inverter actuales suele ser hasta casi del doble de aquellas que no usan esta la tecnología.

Alargamiento de la vida útil del equipo: Al no trabajar en régimen de on-off, el compresor sufre menos tensiones en sus partes eléctricas y mecánicas, alargándose el período activo de funcionamiento del equipo.

Regula el acelerador y funciona de forma más económica

Climatización tradicional

Climatización

inverter

Alcanza zona de confort rápidamente

Refrigeración

Calefacción

Confort

Flujo

DESVENTAJAS

Al ser una tecnología donde intervienen una mayor cantidad de elementos electrónicos y cambios en la estructura de sus componentes electromecánicos, estos equipos no están exentos de inconvenientes:

•Las reparaciones de los aires acondicionados Inverter tienen un mayor costo que las unidades de velocidad fija. Esto es debido, fundamentalmente, a que las placas o tarjetas electrónicas encargadas de controlar el régimen de trabajo de compresores y ventiladores son bastante caras. Por otra parte, los compresores Inverter tienen mayor costo que los compresores fijos on-off.

•Las unidades Inverter tienen un mayor número de componentes que las unidades convencionales.

•El precio de venta del aire acondicionado Inverter es mayor que el de una máquina de velocidad fija.

Al conectar el equipo con tecnología convencional, el compresor arranca a las revoluciones nominales de trabajo y continúa funcionando hasta tanto no se sobrepase la ventana de temperatura establecida.

Cuando llega, el compresor se detiene y no arranca nuevamente hasta tanto no se alcance el valor de temperatura mínima. Este tipo de funcionamiento es conocido como Arranque-Parada o on-off.

Sin embargo, el funcionamiento de un equipo con tecnología Inverter implica que el compresor produce a una frecuencia superior a la nominal, y la sobrepasa alrededor de un 140 por ciento. Así se provoca una compresión del gas refrigerante mayor, y un incremento del flujo de gas.

Un mayor flujo de refrigerante a través del evaporador hace que la temperatura en la habitación se alcance en menor tiempo que en un equipo convencional. Cuando sucede, el Inverter comienza a reducir el voltaje y la frecuencia aplicada al compresor haciendo que decrezca el flujo de gas.

El compresor es mantenido en un mínimo de revoluciones que permiten conservar las fluctuaciones de temperatura en un rango mucho menor que en los equipos convencionales. Un sensor colocado en la entrada de aire al evaporador envía la señal al dispositivo de control del variador para regular la frecuencia con que se alimentará al compresor.

Para los hogares, el principal beneficio es el menor consumo energético porque el trabajo continuo del compresor evita los arranques y picos de corriente, y en algunos casos permite incluso un 50 por ciento de ahorro respecto a equipos que no cuentan con el adelanto técnico.

 El auge de la aplicación de las tecnologías Inverter trae aparejado mejoras en los procesos de funcionamiento, que se hacen más eficaces, compactos, fáciles de instalar, mantener con medioambientalmente amistosos.

Algunos expertos aseguran que en aplicaciones relacionadas con los alimentos esta tecnología puede ser menos dañina. Tal es el caso de los microondas con variadores de frecuencia. Según un estudio del Departamento de Ciencias Nutricionales de la Universidad Cornell de Estados Unidos, el flujo ininterrumpido de potencia al cocinar en los hornos Inverter evita la destrucción de nutrientes que se pierden con facilidad en los equipos convencionales.

Variaciones de temperatura en on / off

Variaciones de temperatura casi estables

El acelerador no se puede regular, por lo que necesita más tiempo para llegar a su nivel óptimo, pero desciende de nivel rápidamente

Funciona a una velocidad fija por lo que necesita más tiempo para alcanzar la zona de confort

Mantiene una temperatura agradable todo el tiempo

El local se refresca o se calienta en exceso