Diseño de estrategias de control para HVAC con sistemas de inyección basados en volumen de aire variable (VAV)

Abstract

Resulta imposible imaginar cómo serían los sistemas de climatización actuales sin la tecnología que nos rodea. Las necesidades de confort higrotérmico y calidad de aire interno son variables de gran relevancia, particularmente para los edificios inteligentes en donde su funcionamiento suele ser totalmente continuo. Oficinas, hoteles, aeropuertos, universidades e incluso hospitales dependen de los sistemas HVAC. Sin embargo, es importante recalcar que los sistemas de climatización para edificios lideran gran parte del consumo energético actual. Es por lo anterior que resulta atractivo apostar por nuevas estrategias de control las cuales consideren técnicas de eficiencia energética dentro del control climático. El presente informe de memoria de título busca implementar un sistema de control para HVAC que sea capaz de controlar el clima de cuatro salas con una sola unidad de tratamiento de aire, aplicado a quirófanos clase C para hospitales de baja complejidad. Para ello, se diseña un conjunto de controladores difusos para sistemas basados en flujo de aire variable que contemplen técnicas de eficiencia energética como el estimador de carga térmica. El estimador permite conocer las condiciones climáticas externas de temperatura y humedad relativa para lograr mantener las condiciones de confort dentro de cada uno de los quirófanos, su uso tiene como objetivo disminuir el consumo de energía a través de las baterías de frío, calor y humectación. Finalmente, se realiza una simulación en conjunto a la prueba FAT válido para un periodo de tiempo de cinco días (considerando condiciones de verano e invierno), contrastando resultados energéticos para controladores con y sin estimador de carga térmica, logrando una eficiencia energética del 9,96% en verano y un 54,17% en invierno. Cabe destacar que los resultados obtenidos tanto en simulación como en la prueba FAT son prácticamente los mismos.