VRF o chiller con fan coils: cuál conviene para un edificio

El VRF suele convenir en edificios con muchas zonas independientes, ocupación variable, reformas y poco espacio para sala de máquinas. El chiller con fan coils suele convenir en edificios grandes, con cargas sostenidas, exigencias de continuidad y una estrategia de mantenimiento centralizada.

El tamaño del edificio orienta, pero no decide. No existe una superficie a partir de la cual un sistema le gane al otro: lo que decide es cómo se usa el edificio (zonas, horarios, necesidad de frío y calor al mismo tiempo, continuidad, espacio disponible y mantenimiento).

¿En qué se diferencian un VRF y un chiller con fan coils?

La diferencia de fondo es qué circula por el edificio:

• – En un VRF circula refrigerante. Una o varias unidades exteriores se conectan por cañerías de refrigerante con las unidades interiores de cada ambiente, y el sistema ajusta su capacidad a la demanda. Más detalle en qué es un sistema VRF.
• – En un chiller con fan coils circula agua. El chiller enfría el agua (acá se explica qué es un chiller y cómo funciona), las bombas la distribuyen y los fan coils la usan para enfriar el aire. El refrigerante queda en el chiller. El recorrido completo está en la nota sobre el sistema de agua helada.

¿El tamaño del edificio define cuál conviene?

No. Algunas consultoras usan rangos de superficie como orientación para preseleccionar, nunca como límite técnico:

Estos rangos no reemplazan el cálculo. La decisión parte de la carga térmica calculada, los horarios y la simultaneidad de uso, que son variables distintas de la superficie. Por eso el primer paso es dimensionar la carga del proyecto, no medir los metros.

¿Cómo se comparan en eficiencia, instalación, espacio y ampliación?

Sobre eficiencia, la comparación correcta es la del sistema completo. No sirve comparar el rendimiento de una unidad exterior VRF con el rendimiento nominal de un chiller: hay que sumar ventiladores de las unidades interiores, ventilación y deshumidificación, bombas y torres cuando existan, y cómo funciona el control en el uso real. También hay que comparar el mismo servicio: un VRF con recuperación de calor, que puede dar frío y calor a la vez, no equivale a una planta que solo produce agua fría.

¿Qué pasa con el refrigerante dentro del edificio?

Es uno de los puntos que más pueden cambiar la elección. En un VRF, el refrigerante circula por cañerías y unidades dentro del edificio. Las normas de seguridad piden analizar cuánto refrigerante podría liberarse, ante una falla, en el ambiente más chico que atiende un circuito, y no solo la carga total del edificio. Según el caso, el proyecto puede sumar medidas de seguridad, como sensores y válvulas, que después también hay que mantener.

En agua helada, por el edificio circula agua y el refrigerante queda en el chiller. Eso no elimina las obligaciones de seguridad del chiller ni de su ubicación.

Las referencias técnicas internacionales sobre este tema son ASHRAE 34 (clasificación de seguridad de los refrigerantes), ASHRAE 15 (seguridad de los sistemas frigoríficos) y la norma europea EN 378. No son, por sí mismas, obligatorias en Argentina: el pliego de cada proyecto tiene que indicar qué normativa adopta.

¿Cuál conviene en oficinas, hoteles y hospitales?

• -Oficinas. El VRF tiene prioridad en la preselección cuando hay inquilinos con horarios distintos, reformas por piso y poco espacio de planta. El agua helada merece especial consideración en edificios grandes de un solo propietario, con demandas importantes y operación centralizada. Los dos permiten zonificar: la diferencia está en cómo se produce y se distribuye la energía.
• -Hoteles. El VRF con recuperación de calor encaja con habitaciones independientes y demandas opuestas entre fachadas, habitaciones y áreas comunes. Antes de elegirlo hay que revisar la habitación más desfavorable para la seguridad del refrigerante. En hoteles grandes, el agua helada también permite control por habitación desde una planta central.
• -Hospitales. Las áreas clínicas se resuelven primero por sus requisitos de ventilación, filtración y presión, y recién después se elige la tecnología. Un área administrativa no tiene los requisitos de un área de atención aguda. Para hospitales de alta complejidad, el agua helada merece una evaluación prioritaria por las grandes demandas y la operación prolongada, pero la solución de cada local depende de sus requisitos y se define en el proyecto.

¿Qué mantenimiento requiere cada sistema?

Los dos tienen equipos repartidos por el edificio con filtros, ventiladores, serpentines y desagües que hay que mantener. Instalar un chiller no elimina el mantenimiento dentro de las oficinas o las habitaciones. Las diferencias principales:

• VRF: mantenimiento del circuito de refrigerante distribuido y de sus controles. Si el sistema tiene dispositivos de seguridad ante fugas, también hay que conservar su funcionamiento.
• Chiller con fan coils: mantenimiento del chiller, las bombas, las válvulas y la red de agua. Si el chiller es condensado por agua, se suman la torre y su circuito; un chiller condensado por aire no tiene torre.

En los dos casos, el acceso a los equipos importa tanto como la cantidad. Y los componentes tienen vidas útiles distintas: bombas y controles no se renuevan al mismo tiempo que el chiller, y la comparación económica tiene que contemplarlo.

¿Qué tiene que incluir un estudio para decidir?

Si estás por pedir o comparar propuestas, el informe de selección debería entregar:

1. Cargas por zona y horarios de uso, no solo potencia máxima por superficie.
2. Consumo anual del sistema completo y funcionamiento a carga parcial, con controles y equipos auxiliares.
3. Verificación de seguridad del refrigerante por circuito y por ambiente en el VRF, o de ubicación y seguridad de la planta en el sistema central, indicando la edición de la norma usada.
4. Planos de implantación y acceso para mantenimiento de planta, montantes y unidades interiores.
5. Comparación económica de ciclo de vida, con energía, mantenimiento y reemplazos, sin asumir la misma vida útil para todos los componentes.

Además, en un proyecto en Argentina, el informe tiene que aclarar qué normativa adopta el pliego y qué exige la autoridad competente.

Preguntas frecuentes

¿Qué es más eficiente, VRF o chiller?

Ninguno lo es por definición. El VRF ajusta su capacidad a la demanda cuando la ocupación es desigual y puede recuperar calor entre zonas si se especifica esa configuración. Los chillers, con variadores, varios equipos y bombeo variable, también funcionan muy bien a carga parcial. La comparación válida suma el consumo del sistema completo en el uso real del edificio: compresores, ventiladores, bombas, torres, ventilación y control.

¿Se puede climatizar un edificio grande con VRF?

Sí. El tamaño total no invalida un VRF: un edificio grande se puede resolver con varios circuitos independientes. Lo que hay que verificar es la seguridad del refrigerante en cada ambiente, el espacio para unidades exteriores y recorridos, y el mantenimiento de muchos equipos. En edificios muy grandes, torres o conjuntos de varios edificios, la central de agua helada suele recibir especial consideración por su escala, su mantenimiento y la posibilidad de ampliación.

¿Los fan coils permiten controlar la temperatura de cada ambiente?

Sí. El control individual por zona no es exclusivo del VRF: cada fan coil también da control local en su ambiente. Por eso, en oficinas y hoteles, la diferencia entre los dos sistemas no está en tener o no control individual, sino en cómo se produce y se distribuye la energía. Los fan coils se suelen combinar con un sistema central que aporta el aire exterior de ventilación.

¿Qué es un VRF híbrido?

Es una alternativa intermedia entre los dos sistemas. El refrigerante circula entre la unidad exterior y un intercambiador o controlador, y desde ahí se distribuye agua hacia las unidades interiores. Así, el refrigerante no llega a los ambientes, pero se mantiene una arquitectura de tipo VRF en la producción. Por eso aparece como opción cuando se analiza la seguridad del refrigerante dentro del edificio.

¿Qué sistema conviene para un hotel?

Depende del hotel. El VRF con recuperación de calor encaja bien cuando hay muchas habitaciones independientes y demandas opuestas, por ejemplo habitaciones que piden frío y otras que piden calor al mismo tiempo. En hoteles grandes, el agua helada también da control por habitación y concentra la producción en una planta. La decisión compara recuperación de calor, ventilación, operación, seguridad del refrigerante en la habitación más chica y mantenimiento.

Fuentes

• ASHRAE, recursos sobre refrigeración y normas 15 y 34
• Daikin, diferencias entre normas de seguridad de refrigerantes
• Daikin, guía práctica de normas de seguridad para VRV con R-32
• NHS England, ventilación especializada en edificios de salud (HTM 03-01)
• CIBSE Journal, módulo técnico sobre fan coils
• CIBSE, herramienta de vida económica indicativa de equipos