Las unidades de reposición de aire con gas directo ofrecen beneficios con seguridad

Aire, Productos

Las unidades de reposición de aire con gas directo ofrecen beneficios con seguridad

octubre 20, 2026 | by |
0 Likes

La transición hacia refrigerantes con menor potencial de calentamiento global está impulsando cambios importantes en la industria HVAC. Entre las alternativas utilizadas en nuevos equipos se encuentran los refrigerantes A2L, que presentan una inflamabilidad menor, pero no nula, por lo que requieren medidas específicas de seguridad en el diseño de los sistemas.

Estos cambios representan un reto particular para los equipos que combinan calefacción por combustión directa de gas y enfriamiento por expansión directa. En estas unidades, una fuga de refrigerante podría entrar en contacto con la llama abierta del quemador y generar un riesgo de combustión. Por ello, los fabricantes han tenido que incorporar soluciones de diseño que permitan mantener la seguridad sin sacrificar la eficiencia energética ni la calidad del aire.
Conoce cómo las unidades de reposición de aire con gas directo y tecnología de expansión directa se han rediseñado para proporcionar calefacción, enfriamiento y ventilación en cocinas comerciales.

¿Por qué utilizar aire de reposición en los sistemas de ventilación de cocinas comerciales?

Cuando una cocina comercial está en funcionamiento, el aire cargado de humo, olores y otros contaminantes se extrae continuamente del edificio, por lo general a través de sistemas de extracción que descargan al exterior por la azotea. El aire de reposición (make-up air) compensa el aire extraído y ayuda a evitar que se genere una presión negativa en el espacio.

La presión negativa puede dificultar la apertura de puertas y reducir la eficiencia del sistema de extracción. Por ello, proporcionar aire de reposición es una parte importante del diseño de ventilación de las cocinas comerciales.

Los códigos de construcción, como el International Mechanical Code (IMC) de Estados Unidos, contemplan requisitos para el suministro de aire de reposición en determinadas aplicaciones. En México, los requisitos específicos deben verificarse de acuerdo con la normativa aplicable al proyecto y las disposiciones locales correspondientes

Las unidades de reposición de aire disponibles actualmente pueden acondicionar el aire exterior mediante calefacción o enfriamiento, ayudando a mantener condiciones de confort para el personal de cocina. Dado que existen diferentes alternativas para acondicionar este aire, propietarios, diseñadores e ingenieros deben equilibrar el costo, la eficiencia y el confort de los ocupantes al seleccionar un sistema, sin comprometer la seguridad.

Combustión directa de gas y expansión directa integrada

Las unidades de reposición de aire con combustión directa de gas, como el modelo DGX de Greenheck, suministran el 100 % de aire exterior y lo acondicionan mediante su calentamiento al pasar sobre una llama de gas.

Por su parte, las unidades con combustión indirecta, como el modelo IGX de Greenheck, utilizan un quemador de gas para calentar un intercambiador de calor. El aire pasa a través de este intercambiador y se calienta sin entrar en contacto directo con la llama ni con los productos de combustión.

La elección entre ambos tipos de sistemas depende de la aplicación y del presupuesto. Los equipos de combustión indirecta suelen utilizarse en aplicaciones sensibles, como hospitales, donde es necesario evitar que los productos de combustión entren en contacto con el aire suministrado. En estos equipos, el intercambiador de calor separa los gases de combustión del flujo de aire.

En los sistemas de ventilación para cocinas comerciales, la combustión directa de gas es una alternativa habitual por sus menores costos de instalación y mantenimiento, un control de temperatura más preciso y un menor espacio requerido para el equipo.

Ambos tipos de unidades pueden incorporar enfriamiento por expansión directa (DX). En este proceso, el calor se transfiere mediante la evaporación y condensación de un refrigerante (Figura 1).

El refrigerante se comprime hasta convertirse en un gas caliente y, al pasar por el serpentín condensador, libera calor y se transforma en un líquido a alta presión. Después, la válvula de expansión reduce rápidamente su presión y temperatura, dando lugar a una mezcla fría de líquido y vapor. Cuando pasa por el serpentín evaporador, el refrigerante absorbe calor del aire y se evapora, enfriando así el flujo de aire suministrado.

Figura 1. Ciclo de refrigeración por expansión directa.
La expansión directa integrada (packaged direct expansion, PDX) significa que los componentes del sistema de enfriamiento están alojados en una sola unidad instalada en la azotea. Esto es diferente de un sistema de expansión directa dividido (split DX), en el que el serpentín evaporador y los ventiladores se encuentran dentro del edificio, mientras que el compresor y el serpentín condensador están en el exterior, generalmente en la azotea.

Cómo mejorar un diseño de alto desempeño

La transición de la industria hacia los refrigerantes A2L ha convertido la seguridad en una prioridad para las unidades de reposición de aire que combinan calefacción por combustión directa de gas y enfriamiento por expansión directa. El principal reto es evitar que una fuga de refrigerante entre en contacto con la llama abierta del quemador y se inflame.

Dado que esta combinación de tecnologías HVAC puede proporcionar aire exterior al 100 % y una eficiencia de calefacción de hasta el 92 %, era importante desarrollar un equipo capaz de conservar estas prestaciones con medidas de seguridad adecuadas. La eficiencia real dependerá de la configuración del equipo y de sus condiciones de operación.

Como ejemplo, el modelo DGX de Greenheck incorpora un diseño mejorado que detecta fugas de refrigerante y ayuda a evitar que este llegue al quemador.

El equipo también incorpora tecnología de microcanales en los serpentines condensadores. Los serpentines de microcanales (Figura 2) se distinguen por sus pequeños conductos integrados en tubos de flujo paralelo. Estos conductos transportan el refrigerante desde los colectores hacia el resto del sistema.

Entre los tubos se encuentran aletas de aluminio onduladas que favorecen la transferencia de calor. De acuerdo con los datos de Greenheck, esta configuración puede transferir calor hasta un 40 % más eficientemente que los serpentines convencionales, gracias a una mayor superficie de contacto entre el aluminio y el refrigerante.

Figura 2. Serpentín condensador con tecnología de microcanales.
El diseño de los serpentines de microcanales, desarrollado inicialmente para aplicaciones de la industria automotriz, permite reducir la cantidad de refrigerante utilizada en un 50 % y disminuir el tamaño del serpentín en un 40 %, en comparación con los serpentines convencionales, según los datos publicados por el fabricante.

Pruebas para un diseño más seguro

Las normas de seguridad para productos, como UL 60335-2-40, son importantes en la industria HVAC porque establecen requisitos para abordar los riesgos asociados con posibles fugas de refrigerante, incluida la detección y mitigación de estos eventos.

Greenheck ha incorporado los requisitos aplicables de las normas correspondientes y añadido características de seguridad para atender los riesgos relacionados con el uso de refrigerantes A2L en equipos que combinan refrigeración y combustión directa de gas.

Intertek, una organización independiente de pruebas y certificación, evaluó durante varios días la unidad DGX rediseñada de Greenheck. De acuerdo con los resultados comunicados por el fabricante, las pruebas confirmaron que el consumo eléctrico publicado del equipo estaba correctamente especificado y que las características de seguridad adicionales funcionaban de manera efectiva.

Estos resultados respaldan el diseño de unidades de reposición de aire con combustión directa de gas y enfriamiento PDX para continuar proporcionando aire exterior acondicionado, incorporando medidas de seguridad frente a los riesgos asociados con los refrigerantes A2L.

Conoce más

Unidades de reposición de aire con gas directo
Conoce las opciones configurables de Greenheck para sistemas de reposición de aire con quemadores capaces de ofrecer una relación de modulación de hasta 30:1, es decir, una relación entre la potencia máxima y mínima de calefacción.

https://www.greenheck.com/products/air-conditioning/make-up-air/direct-gas-fired-make-up-air-units

La seguridad de los refrigerantes A2L en equipos HVAC con combustión directa de gas

Consulta el documento técnico de Greenheck para profundizar en las pruebas de seguridad y las consideraciones de diseño de equipos HVAC que combinan refrigerantes A2L y quemadores de gas.

https://webcontent.greenheck.com/atg-cms-prod/docs/default-source/pdf-downloads/application-articles/mua101-24_thesafetyofa2lrefrigerants.pdf

Las cocinas comerciales requieren sistemas de ventilación capaces de mantener un suministro adecuado de aire exterior, controlar las condiciones térmicas y operar de forma segura. Las unidades de reposición de aire con combustión directa de gas y enfriamiento por expansión directa ofrecen una alternativa para integrar estas funciones en un solo equipo.

La evolución de los refrigerantes y las nuevas soluciones de seguridad hacen aún más importante evaluar cada proyecto de manera integral, considerando las condiciones de operación, la eficiencia energética y los requisitos técnicos de la instalación.

¿Estás desarrollando un proyecto de ventilación para una cocina comercial?
En Kamfri te ayudamos a conocer las soluciones HVAC de Greenheck y a evaluar las alternativas de ventilación y acondicionamiento de aire más adecuadas para tu proyecto.
Contáctanos para recibir asesoría sobre las opciones disponibles y sus aplicaciones.

Solicita asesoría

Texto original:  Greenheck
Jen Butina