Perfil del Proyecto: Escuela Primaria Alexander Elementary School
El Reto
- Cumplir con los códigos de ventilación
- Controlar la humedad en el interior
- Recomiendar una solución rentable
Al igual que muchas escuelas construidas a principios de la década de 1980, la Escuela Primaria Alexander se diseñó para conservar energía. Un enfoque de ahorro de energía respaldado por la industria en ese momento fue reducir la ventilación del aire exterior a 5 cfm por persona, reduciendo así la cantidad de energía necesaria para acondicionar el aire exterior. Desafortunadamente, ese esfuerzo por ahorrar energía en la década de 1980 impidió que la escuela cumpliera con los códigos de ventilación en 1997. El estándar ASHRAE 62-89 ahora prescribe 15 cfm por estudiante. El código de Houston puede requerir aún más aire exterior según el diseño de la escuela.
Para cumplir con el código local, el Distrito Escolar Independiente de Alief necesitaba cuadruplicar la cantidad de aire exterior que ingresaba a la escuela Alexander. El distrito también quería una solución de ventilación confiable que se ajuste a su presupuesto, sea fácil de mantener y ayude a controlar la humedad en el interior, lo que siempre es una preocupación importante en el clima húmedo de Houston.
La Solución de Greenheck
La empresa de ingeniería de Sistemas de Aire Acondicionado de Stephen M. Redding P.E., Inc. determinó que la solución más rentable y eficiente para el distrito escolar sería agregar varios ventiladores de recuperación de energía rotativos de Greenheck en el sistema existente. Se seleccionaron cinco ERV de Greenheck instalados en el techo para proporcionar 20,215 cfm de aire exterior a la escuela o aproximadamente 20 cfm por estudiante. Cuatro ERV sirvieron a los salones y uno cumplio con las necesidades del gimnasio y la cafetería. Se usaron manejadores de aire y enfriadores existentes y la instalación requirió poca tubería adicional para conectar los ERV a los ductos de retorno.
Los ERV instalados pre-acondicionan el aire exterior recuperando energía del aire extraído de la escuela. Las eficiencias de recuperación de energía de la rueda de entalpía suelen oscilar entre el 70% y el 80%. El aire exterior pre-acondicionado se inyecta en el ducto de retorno y se suministra a los espacios de la sala utilizando el sistema de distribución de aire existente.
Los datos de la unidad ERV del gimnasio/cafetería cuantifican el rendimiento de la transferencia de energía sensible y latente. El volumen de aire exterior es de 4,900 cfm y el volumen de aire de salida es de 4,345 cfm. El diseño de verano fue 95 DB/78 WB para aire exterior y 75 DB/62 WB aire ambiente. Con un 75% de efectividad, las temperaturas de salida del ERV fueron de 80 DB/67 WB, lo que redujo la carga de aire acondicionado en 18 toneladas. En el diseño de invierno, el ERV calienta el aire exterior de 20 DB a 59 DB.
Los Resultados
Desde la operación inicial en agosto de 1997, los niveles de CO2 se han reducido en un 50% desde las ocurrencias máximas de 1.800 ppm a 900 ppm. Los niveles de humedad en el interior coinciden consistentemente con los objetivos de diseño del 50% + -5%. “Los estudiantes y los maestros han notado una mejora significativa en la calidad del aire interior”, dice el gerente de energía de Alief ISD, Mathew Browne.
Sin los ERV, se necesitarían 68 toneladas adicionales de aire acondicionado. Ese ahorro casi compensa el costo inicial de los ERV y cuando se considera que la escuela ahorrará más de $ 9,500 dólares anuales en costos de calefacción y enfriamiento reducidos, el período de recuperación de los ERV se lograron en menos de un año.
Además de satisfacer el rendimiento térmico, los ERV de Greenheck también cumplieron los requisitos de bajo mantenimiento. Los ventiladores de gran calidad y cubiertas de acero galvanizado proporcionan un funcionamiento seguro y confiable. La rueda de entalpía de fácil acceso y con un sistema de auto limpieza transfiere la humedad en la fase de vapor eliminando la necesidad de un sistema de drenaje. Todo lo que se requiere para el mantenimiento es cambiar los filtros de aire exterior periódicamente y realizar una inspección anual.
El distrito escolar está tan impresionado que está planeando adaptar tres escuelas más con los ERV de Greenheck. "Debido a los resultados positivos en la Escuela Primaria Alexander, hemos recomendado ventiladores ERV para otros distritos escolares con renovación y nuevos proyectos de construcción", dijo el ingeniero principal de Sistemas de Aire Acondicionado Steve Redding.
La Conclusión
