Ventiladores con recuperación de energía: un sistema de climatización multifuncional que resuelve los retos de las tiendas de conveniencia

Ventiladores de recuperación de energía (ERV) son ideales para las tiendas de conveniencia (c-stores). Sus ventajas van mucho más allá del ahorro en la factura de los servicios públicos. Las principales cadenas de tiendas de conveniencia han descubierto nuevas formas en las que los ERV —como los de la serie HE de RenewAire— serie HE—pueden reducir las inversiones de capital, recortar los costes operativos (OpEx) y aumentar las ventas.

Entre las principales ventajas se incluyen:

• reducir el desgaste de las unidades de climatización de tejado (RTU);
• reducir los costes de materiales y mano de obra en la ventilación del baño, el cableado eléctrico y las unidades de tratamiento de aire (RTU);
• reducir los compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en el aire procedentes de la restauración, las emisiones de los vehículos y otras fuentes que desprenden olores y que deterioran la calidad del aire interior (CAI);
• y crear un ambiente interior acogedor en el que los clientes se queden más tiempo y compren más.

La función principal de un ERV es recuperar la energía que, de otro modo, se desperdiciaría y acondicionar el aire exterior que entra. En invierno, el aire exterior, frío y seco, se precalienta y se humidifica gracias al aire caliente del interior que sale. Por el contrario, en verano, el aire caliente que entra se preenfría y se deshumidifica gracias al aire frío de salida.

La base del proceso de transferencia de energía es el núcleo entálpico de flujo cruzado con placas estáticas. Al separar físicamente las corrientes de aire de entrada y de salida, el núcleo evita la contaminación cruzada durante el intercambio de energía térmica. Esto garantiza una transferencia continua de energía al aire fresco de ventilación de entrada sin pérdida de energía ni sobrecarga del sistema de climatización.

ERV, marketing sensorial y tiempos de permanencia

Además del ahorro energético, los ERV aportan ventajas clave para las tiendas de conveniencia. Crean un ambiente interior ideal que impulsa las ventas. Los estudios sobre el comportamiento de los clientes revelan que cuanto más tiempo pasan los clientes dentro de las tiendas, más aumentan los ingresos. Medir el tiempo de permanencia ofrece un enorme potencial de ingresos. La consultora de comercio minorista Acosta Group señala que el 92 % de los clientes que repostan en las tiendas de conveniencia entran en busca de comida o bebida. Instalar un El sistema ERV garantiza una calidad del aire interior limpio y fresco que anima a estos clientes de alto poder adquisitivo a quedarse un rato y echar un vistazo.

Los estudios demuestran que un aumento del 1 % en el tiempo que los clientes pasan en la tienda se traduce en un incremento del 1,3 % en las ventas. Cuando un cliente se queda mirando un producto durante 10 segundos, en lugar de los 5 segundos que es la media del sector, la probabilidad de que compre ese producto aumenta un 130 %. En otras palabras, un mayor tiempo de navegación se traduce en un mayor descubrimiento de productos y más compras impulsivas.

El marketing sensorial es un ejemplo claro de cómo los ERV aportan valor más allá del ahorro energético. En concreto, usar la dilución con aire exterior para eliminar los olores típicos de las tiendas de conveniencia crea un ambiente que, de forma natural, hace que la gente se quede más tiempo. Los olores cotidianos —procedentes de los baños, los armarios de productos químicos, los productos de tabaco, las zonas de preparación de comida y los contenedores de basura— empeoran rápidamente la calidad del aire interior. Si a esto le sumas la posible presencia de moho, hongos o la entrada de gases de escape de los coches, estas malas condiciones hacen que, sin darte cuenta, los clientes acorten su visita y se vayan antes de tiempo.

Como los ERV son eficientes energéticamente, las tiendas de conveniencia pueden superar fácilmente el mínimo exigido por la normativa de 7,5 CFM por persona y optimizar la calidad del aire interior. Dependiendo del tamaño, sistemas como los de la serie HE pueden suministrar hasta un 100 % de aire exterior cuando sea necesario. Por ejemplo, la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) recomendó usar aire 100 % exterior durante el pico de la pandemia de COVID-19 de 2020. Por lo tanto, una mayor cantidad de aire exterior puede traducirse en una mejor higiene general de la tienda.

Sustitución de los extractores de baño por motivos de coste y calidad del aire interior

Una tendencia actual en la ventilación de las tiendas de conveniencia es sustituir los extractores de los baños por ERV. Los diseños modernos de ventilación usan ERV para extraer el aire de los baños, recuperar su energía y acondicionar previamente el aire fresco que entra. La presión negativa resultante en el baño hace que el aire acondicionado de la zona de ventas se cuele por las rendijas de la puerta del baño. Por lo tanto, este diseño elimina el gasto de capital en ventiladores de baño y en los conductos convencionales de suministro y extracción de aire, ya que el ERV los sustituye. Al prescindir de dos ventiladores de baño y del cableado y la instalación que requieren por parte de electricistas titulados, se ahorra en costes de obra. Además, tener que mantener menos ventiladores reduce los gastos operativos generales.

El ERV de la serie HE funciona con un ventilador de motor de conmutación electrónica (EC) de alto rendimiento. Cambiar los pequeños ventiladores de baño por un ERV supone un ahorro significativo de energía y costes a lo largo de la vida útil de la tienda. Además, los sistemas integrados de luz y ventilador del baño suelen estar apagados, lo que provoca la acumulación de olores y empeora el marketing sensorial. Por el contrario, un ERV garantiza la eliminación continua de olores, independientemente de si la luz está apagada o no.

Reducir las penetraciones en el tejado

Otra ventaja de sustituir los extractores de baño por un ERV es que te permite eliminar dos aberturas en la envolvente del edificio que pueden comprometer la integridad del tejado en las tiendas de conveniencia que utilizan aberturas en el tejado, en lugar de expulsar los gases del baño hacia los sofitos. Eliminar las perforaciones en el tejado reduce el riesgo de fugas, evita los puentes térmicos y mantiene las garantías estructurales. Un menor número de perforaciones también reduce los costes de mantenimiento a largo plazo y disminuye el riesgo de que el viento levante los equipos.

Además, RenewAire ofrece bases planas que permiten integrar la serie HE y cualquier marca de unidad RTU en la misma base, para evitar tener que hacer dos perforaciones distintas en el tejado para cada unidad.

Recuperación de energía para ahorrar en la factura de la luz

Los ERV están diseñados para transferir energía entre el aire de salida y el aire exterior entrante, acondicionándolo previamente para que se acerque a los puntos de consigna de temperatura interior. Todas las aplicaciones en tiendas de conveniencia, incluyendo el comercio minorista, las cocinas y los comedores, se ajustan a la tasa de ventilación de 7,5 CFM por persona recomendada por norma ASHRAE 62.1.

Aunque las unidades RTU estándar pueden proporcionar este aire fresco necesario, utilizan gas natural sin tratar o electricidad para acondicionar el aire exterior. Esto genera unos costes energéticos considerables tanto en verano como en invierno, independientemente de la ubicación geográfica. En cambio, los ERV consumen muy poca energía para acondicionar el aire exterior hasta que se acerque a los valores de temperatura deseados en el interior.

Control de la humedad y calidad de los alimentos

Más allá del control de la temperatura, los ERV también pueden desempeñar un papel fundamental en la gestión de la humedad de una tienda de conveniencia. En verano, los ERV pueden reducir la humedad hasta un 50 % en comparación con el aire sin tratar. Además, los ERV pueden reducir la carga latente del sistema de climatización y disminuir el desgaste a lo largo de su vida útil. En invierno, los ERV recuperan la humedad de la tienda de conveniencia y la devuelven al aire exterior, que es más seco, para que el ambiente resulte más agradable.

Una gestión adecuada de la humedad aporta beneficios comerciales que van mucho más allá del simple confort de los usuarios. Por ejemplo, los productos de panadería y pastelería se conservan más tiempo en entornos con humedad controlada. Un mejor control de la humedad también reduce la acumulación de condensación en las puertas de cristal de las vitrinas refrigeradas. Los clientes comprarán más productos refrigerados cuando puedan verlos claramente sin tener que abrir una serie de puertas de cristal empañadas. Las áreas de servicio con duchas y lavanderías necesitan un control estricto de la humedad para evitar que los suelos se vuelvan resbaladizos y que crezca moho.

Amortización, fiabilidad a largo plazo y mantenimiento

Dependiendo del clima, un ERV en una tienda de conveniencia de tamaño estándar ofrece una amortización cuantificable en menos de tres años. Lo que tiene aún más impacto —aunque es más difícil de cuantificar— es el aumento de los ingresos gracias a que los clientes pasan más tiempo en la tienda, junto con el aumento de la productividad de los empleados y la mejora de sus funciones cognitivas, todo ello gracias a una calidad del aire interior impecable. Como la única pieza móvil de un ERV de la serie HE es un motor EC fácil de cambiar, puede ofrecer un ahorro energético durante un número indefinido de años, ya que los núcleos entálpicos no se desgastan. Un ERV de la serie HE superará con creces los 15 a 20 años de vida útil de la RTU a la que acompaña.

Además de aprovechar el calor de los baños y las salas de refrigeración mecánica, la zona de cocina es otra fuente para la recuperación de calor mediante el ERV. La integración de sensores barométricos permite que el sistema de ventilación recupere de forma segura el calor residual y lo devuelva al ERV sin crear turbulencias de aire. Este equilibrio preciso garantiza la máxima recuperación de energía al tiempo que mantiene la velocidad de aspiración de la campana extractora, evitando que los olores de la cocina se escapen al espacio comercial.

Los ERV también pueden ayudar a cumplir los estrictos objetivos de eficiencia energética de la norma ASHRAE 90.1. Además, los ERV refuerzan el compromiso público de una marca con la sostenibilidad, la eficiencia energética y los objetivos de descarbonización.

Según la iniciativa «Better Building Challenge» del Departamento de Energía de EE. UU., los ERV pueden reducir el consumo energético de los edificios entre un 10 % y un 30 %. El programa anima a las empresas a mejorar la eficiencia energética de sus edificios al menos un 20 % en un plazo de 10 años.

Los intercambiadores de calor de aire (ERV) con núcleo entálpico, como los de la serie HE, requieren muy poco mantenimiento aparte de pasar la aspiradora por la superficie del núcleo entálpico y cambiar los filtros de aire. Tanto pasar la aspiradora como cambiar los filtros lo pueden hacer fácilmente los técnicos de mantenimiento de la empresa o los contratistas externos durante las revisiones periódicas del sistema de climatización.

Cómo ahorrar en los costes de los equipos de climatización

Al reducir las cargas de calefacción y refrigeración, los ERV permiten reducir el tamaño de las RTU hasta un 30 % sin dejar de cumplir con la normativa. Para un diseño óptimo de una tienda de conveniencia, primero hay que elegir el ERV, lo que permite reducir el tamaño de la RTU para que se adapte a la capacidad de reducción de carga del ERV. Como los ERV tienen muy pocas piezas mecánicas en comparación con otras tecnologías de entalpía, su fiabilidad garantiza que la combinación de ERV y RTU siempre tenga la capacidad necesaria para mantener el confort climático de la tienda.

Aunque las opciones de variadores de frecuencia (VFD) en las unidades RTU aumentan los gastos iniciales de equipamiento, estas mejoras no son necesarias con un ERV de la serie HE. Equipada con motores EC de velocidad variable, la serie HE suministra exactamente el volumen de aire exterior que se necesita. Además, la serie HE se puede usar para ajustar automáticamente una ligera presión positiva en la tienda. Una menor relación entre el aire de entrada y el de salida mejora la eficiencia energética. Además, evita la presión negativa que hace que las emisiones de los vehículos y los contaminantes del exterior entren por las puertas de acceso.

Cómo integrar los ERV en los futuros diseños de sistemas de climatización

Otra ventaja de los ERV de la serie HE es su flexibilidad para configurarlos de forma sencilla o más compleja, con el fin de ahorrar la mayor cantidad de energía posible. Se pueden manejar con un simple interruptor de encendido/apagado. Para conseguir la máxima eficiencia, los controles de arquitectura abierta de la serie HE se integran directamente en cualquier RTU o sistema de gestión de edificios (BMS). Las configuraciones más sofisticadas pueden aprovechar al máximo los días de economizador, funcionar a velocidades variables según las condiciones ambientales y usar motores EC para alcanzar la máxima eficiencia.

El ERV es un producto de climatización que se amortiza rápidamente y que puede ayudar a las tiendas de conveniencia a ahorrar energía, reducir los olores en el local, mejorar el confort del aire interior y la calidad del aire interior (IAQ), y reducir los costes de materiales de construcción y mano de obra.

Aumentar las ventas y reducir los gastos operativos (OpEx) con equipos ERV que requieren poco mantenimiento y se amortizan en dos años debería interesarte a todos los ingenieros y administradores que se encargan de la planificación de sistemas de climatización en tiendas de conveniencia.