Hotel Hewing
Equilibrio entre lujo, sostenibilidad y costo
En 1897, mucho antes de que Minneapolis y St. Paul, Minnesota, se unieran para formar las Twin Cities, el desarrollador George Henry Andrews construyó un almacén de equipos agrícolas en el ahora moderno barrio de North Loop, justo al oeste del río Mississippi.
Hoy en día, el edificio de ladrillo y madera tallada a mano se alza como uno de los mejores hoteles de lujo de Minneapolis. Tuvo muchos otros usos a lo largo de su historia, pero ninguno tan ilustre como albergar el Hewing Hotel, de 124 habitaciones. El nombre del hotel es un guiño a la industria maderera que en su día impulsó a la ciudad a su estatura actual.
Transformando la historia
El Hotel Hewing es uno de una modesta colección de hoteles boutique no tan modestos diseñados por Aparium, un grupo hotelero especializado en la conversión de estructuras históricas en alojamientos de lujo.
El ambiente del hotel encaja perfectamente con el estilo industrial y progresista del North Loop, gracias a ESG Architecture and Design y al trabajo realizado por el contratista general Greiner Construction. Desde el principio, los desarrolladores insistieron en que las instalaciones tuvieran un rendimiento (ambiental y fiscal) tan bueno como su aspecto y su sensación.
La industria hotelera es conocida por su feroz competitividad. Una de las principales oportunidades que tiene un hotel para reducir costos es el análisis minucioso de los sistemas que lo abastecen. La calefacción, la refrigeración y la producción de agua caliente sanitaria representan aproximadamente el 60 por ciento de la energía consumida en un hotel.
Eliminando las opciones
“Minneapolis es una ciudad con temperaturas extremas”, dijo Tom Suek, director de instalaciones del Hewing Hotel. “La comodidad de los huéspedes del hotel no se puede abordar de manera informal”.
Antes de comenzar la renovación, que costó 38 millones de dólares, se analizó cuidadosamente el sistema de calefacción y refrigeración que daría servicio al hotel. Sin duda, es prudente reducir el consumo de energía, pero era necesario sopesar cuidadosamente los objetivos medioambientales frente a la capacidad de respuesta del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado especificado.
El hecho de ser “ecológico” también atrae a los huéspedes, especialmente a los más adinerados. La pregunta que se planteaban los promotores era si minimizar la huella de carbono del edificio era contraproducente para ofrecer un confort de primera calidad y limitar los costes iniciales. Esto es especialmente cierto en una estructura de 126 pies cuadrados y 116,000 años de antigüedad.
Elección de eficiencia con el sistema Fan Coil IPS
Al consultar con el desarrollador sobre la selección del sistema HVAC, Kelly Hauenstein, ingeniero de ventas de Schwab Vollhaber Lubratt, Inc., exploró numerosas opciones para el sistema HVAC del Hotel Hewing, incluidas bombas de calor de fuente de agua, sistemas hidrónicos de dos y cuatro tubos, unidades PTAC, bombas de calor VRF e IPS (sistema de tuberías integrado).
Las unidades PTAC, si bien ofrecían el costo inicial más bajo, fueron descartadas rápidamente debido a su ineficiencia, ruido y deterioro visual del espacio interior. Los sistemas hidrónicos de dos tubos, si bien eran eficientes y duraderos, carecían de la capacidad de calentar una zona y al mismo tiempo enfriar otra.
Las bombas de calor de fuente de agua y los sistemas hidrónicos de cuatro tubos eran fuertes contendientes debido a su inherente eficiencia y comodidad, pero finalmente fueron eliminados debido a los altos costos iniciales. Los sistemas VRF ofrecían una alternativa intermedia por el costo inicial, pero carecían del ciclo de vida del sistema que buscaba la administración del hotel. La eficiencia de las bombas de calor VRF en un clima del norte también se puso en duda.
"El cliente siguió recurriendo al sistema de fan coil IPS fabricado por Williams Comfort Products", afirmó Hauenstein. "Tenía el precio adecuado y ofrecía una larga vida útil del sistema y la capacidad de calentar y enfriar simultáneamente zonas adyacentes sin colocar equipos ruidosos en la habitación de los huéspedes. El hecho de que un sistema IPS redujera el uso de refrigerantes del hotel fue la guinda del pastel.
Tubería de doble función
IPS es un sistema de tuberías que utiliza las tuberías de agua doméstica para el suministro de agua caliente y fría a unidades terminales de fan coil patentadas y certificadas según NSF 61. La misma agua caliente y fría que se utiliza para abastecer lavabos y duchas también se utiliza en las unidades de fan coil del sistema. Esto se puede lograr porque hay dos líneas de agua que circulan constantemente por todo el edificio: una caliente y otra fría. Todos los componentes dentro del sistema de tuberías están clasificados para uso potable. Las unidades de fan coil están construidas con cobre certificado según NSF/ANSI 61 y 372. Cada componente dentro de los fan coils y dentro del sistema, como los circuladores de acero inoxidable, está aprobado según NSF-61.
El innovador sistema IPS
Williams Comfort Products fue pionera en el sistema IPS y ha perfeccionado el diseño de los fan coils IPS. Durante la última década y media, los sistemas Williams se han instalado en cientos de edificios en todo Estados Unidos y Canadá.
El uso del sistema de tuberías domésticas para transportar agua para el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado reduce drásticamente los costos y el tiempo de instalación. Debido a que el agua caliente y fría está disponible en todas partes del edificio en todo momento, los sistemas IPS proporcionan calefacción y refrigeración simultáneas en zonas adyacentes, al igual que un sistema de fan coil de cuatro tuberías convencional. El ahorro se logra al eliminar las tuberías del sistema hidrónico dedicado del alcance del trabajo.
El agua caliente procedente de la línea de recirculación de agua caliente sanitaria se introduce en la unidad fan coil a través de una válvula de zona cuando el termostato de la habitación solicita calor. Después de pasar por el serpentín de calefacción, se devuelve a la línea de agua caliente sanitaria.
La función de refrigeración del sistema funciona de manera similar. Después de pasar por la unidad fan coil, el agua fría regresa a la línea de agua helada. El único elemento exclusivo del sistema de agua potable fría del edificio es la presencia de una línea de retorno.
En caso de que no haya demanda de calefacción o refrigeración durante un período prolongado, el exclusivo panel de control de Williams cuenta con un temporizador de purga de serpentín en cada unidad fan coil. Según la norma ANSI, el control abre la válvula de zona del serpentín durante un breve período cada día para eliminar la posibilidad de estancamiento dentro del sistema.
El resultado final es un sistema de calefacción y refrigeración silencioso y compatible con LEED que ofrece importantes ahorros en los costes de instalación, mantenimiento y funcionamiento para un confort de alta calidad. Las instalaciones IPS son ideales para hostelería, residencias asistidas, condominios, apartamentos o cualquier otra instalación que esté ocupada las 24 horas del día. En esencia, IPS ofrece la eficiencia y el ahorro energético de un sistema ecológico, pero la asequibilidad de una solución de baja tecnología sin colocar componentes ruidosos y que requieren mucho mantenimiento dentro del espacio ocupado. “Además de sus otros beneficios, IPS ofrece la capacidad única de sacar provecho de la refrigeración con economizador”, afirmó Hauenstein.
Refrigeración por economizador
Debido a que el agua de uso doméstico en un sistema IPS cumple una doble función, el agua fría del suministro público puede proporcionar refrigeración sin ayuda siempre que el agua que viene de la calle esté lo suficientemente fría. Esto se denomina refrigeración con economizador. En el caso del Hotel Hewing, el agua de uso público entra al edificio a una temperatura media anual de 49 °F.
A fines del verano, cuando el agua de servicio puede estar demasiado caliente para satisfacer por completo la demanda de refrigeración, se suele utilizar un enfriador para complementar la capacidad de refrigeración del circuito de recirculación de agua fría. Para garantizar la seguridad del agua potable, el enfriador está aislado del agua doméstica mediante un intercambiador de calor de doble pared.
Para aumentar aún más la eficiencia del sistema, la línea de retorno de agua fría se utiliza como fuente de agua de reposición para el sistema de agua caliente. Después de usarse para satisfacer diversas cargas de refrigeración en todo el edificio, el retorno de agua fría es más cálido que el agua de servicio que entra desde la calle.
Diseño mecánico y componentes
“Modern Heating and Air se puso en contacto conmigo para solicitar asistencia en el diseño de este proyecto”, afirmó Hauenstein. “Al principio hubo cierta resistencia al concepto porque ninguna de las partes implicadas había instalado un sistema IPS antes. Al final, el ahorro de costes que supuso el método IPS superó la resistencia. Poco después, trabajé con Steen Engineering para modificar sus planos”.
Modern Heating and Air trabajó en la instalación de los circuitos de recirculación de agua caliente y fría en toda la estructura destruida y, al mismo tiempo, preparó la sala mecánica para los cambios necesarios.
“Ahora hay tres calderas aquí”, dijo Suek. “Había dos calderas Clever Brooks grandes y Modern agregó una caldera de condensación Aerco. Las calderas existentes eran, y siguen siendo, redundantes. Solo se necesitan en pleno invierno, cuando la demanda de calor excede la capacidad de la caldera de alta eficiencia. Incluso entonces, las calderas más grandes rotan la caldera principal y nunca se han necesitado ambas”.
"El sistema BAS de Trane del hotel regula las calderas en función de la demanda", continuó Suek, quien, junto con el resto del equipo de mantenimiento, se encarga del mantenimiento de los distintos sistemas del hotel.
Aislados de las calderas por un gran intercambiador de calor de placas y marcos, cuatro tanques de almacenamiento de acero Niles de 200 galones proporcionan una amplia capacidad de reserva para el sistema de agua caliente y calefacción. El circuito de agua caliente circula mediante un par de bombas Taco redundantes.
En las habitaciones y áreas comunes del edificio se han instalado 126 fan coils Williams LH-R sobre el techo. El fan coil LH-R, con cámara de aire de retorno trasera, está disponible en capacidades de entre 200 y 1200 CFM. Los fan coils en las áreas comunes están controlados por el BAS, mientras que las habitaciones de huéspedes están controladas individualmente por el ocupante.
Para el aire acondicionado, los fan coils pueden recibir agua fría de tres fuentes. En verano, cuando la refrigeración con economizador no es suficiente, el enfriador de fluido seco Krack o un enfriador de aire Daiken complementan la capacidad de refrigeración. La unidad que se pone en funcionamiento depende de la temperatura ambiente exterior.
Ventajas de mantenimiento y ahorro
“Realmente valoro la simplicidad del sistema IPS”, dijo Suek, quien ha trabajado en mantenimiento de hoteles durante años. “He realizado el mantenimiento de un viejo rascacielos con un sistema radiante que presentaba importantes problemas de zonificación y equilibrio, en parte porque no estaba instalado correctamente. También he realizado el mantenimiento de un sistema de bomba de calor con fuente de agua. Comparativamente, el sistema IPS ha sido el mejor desde una perspectiva de comodidad y mantenimiento”.
Según Suek, solo ha tenido algunos pequeños problemas de mantenimiento con el sistema de climatización del Hotel Hewing, y eso fue antes de que se instalara un sistema de tratamiento de agua. Varios actuadores aumentaron de tamaño y fallaron.
“El agua de Minneapolis es muy dura”, afirmó. “Una vez que instalamos un sistema de ablandamiento de agua, hemos tenido muchos menos problemas de sarro. E incluso cuando hay un problema, es muy fácil trabajar con el sistema IPS. Es un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado que no genera problemas y ofrece fantásticos niveles de confort en todo el edificio”.
“En los primeros seis meses de haber inaugurado el hotel, nos dimos cuenta de que el nuevo sistema de climatización proporciona un fantástico ahorro energético”, afirmó Andy Lushi, que gestionó los sistemas mecánicos del Hewing Hotel durante tres años. Como predecesor de Suek y primer director de instalaciones del hotel, Lushi se apresuró a comparar el rendimiento energético con el de otros edificios similares de la familia de propiedades hoteleras de la empresa.
“Logramos un ahorro de costos del 50 por ciento en el Hotel Hewing en comparación con otras propiedades de 100 habitaciones de aproximadamente el mismo tamaño dentro de nuestra red”, continuó. “Esto fue sin duda el resultado de combinar una caldera de alta eficiencia con el sistema IPS. Me sorprendieron los resultados y recomendé IPS para nuestras otras propiedades”.
El sistema funciona según lo previsto, reduciendo los costos iniciales y operativos, disminuyendo el impacto ambiental del hotel y optimizando la comodidad de los ocupantes.
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