Ahorro de energía. Salas aisladas.
He abordado este tema en diversos artículos. La energía no solo se debe buscar para el reemplazo de las fuentes agotadas, también es cierto que hay que hacer ingeniería de optimización.
La energía requerida en refrigeración y calefacción es un importante componente de esa necesidad. Disminuir su valor implica eliminar la búsqueda de energía de reemplazo.
Es conocido que en los sistemas de refrigeración y calefacción, las pérdidas de energía son el componente más importante del problema.
Si consideramos simplemente este ejemplo se entenderá:
Un cuerpo humano es una fuente de calor puntual que emite a diversas potencias de acuerdo a la función que esté realizando.
En reposo se presenta la mínima energía de disipación del organismo.
Para una persona adulta equivale a unas 85 Frigorías/hora.
Si en una habitación normal duermen dos personas tenemos 170 Frigorías/Hora.
Sin embargo no hay equipos de frío de potencias similares. Cuál es la razón? Las enormes pérdidas de calor o frío debido a los materiales de la habitación.
Se puede observar que el problema es enfriar simplemente una habitación que tiene dos focos de 170 Frigorías /Hora en total
Sin embargo los equipos no traen menos de 1800 Frigorías/Hora.
El error sistemático lleva una energía superior a la del problema que deseamos resolver.
He efectuado propuestas al respecto , con diversos diseños subterráneos. También aplicando aislantes en viviendas a nivel y donde no se puede hacer construcción subterránea.
Salas con paredes móviles
El criterio que he propuesto es el de generar sectores aislados, pero a veces, las personas no se adaptan a ello pensando que ese ambiente produce cierta claustrofobia, por lo cual he diseñado con ese criterio en mente.
Un esquema como el que muestra la figura permite mantener las funciones "normales" de la habitación ( dormitorio) que no son alteradas mientras no se separa el ambiente. El sistema de frío-calor se puede utilizar con el criterio normal, aumentando el consumo eléctrico por las zonas no aisladas y el tamaño de la habitación.
Cuando se mueven los dos sectores articulados , se divide la habitación en dos partes nítidas. Una de ellas queda totalmente aislada. Las paredes de ese sector ya tenían aislación instalada.
De esa manera es posible utilizar las ventajas de las salas de dormir con pequeña superficie. Ello implica menos superficie de transferencia de energía. Además con superficies aisladas, lo que permite disminuir enormemente el efecto sistemático de las pérdidas del conjunto.
Al separar el ambiente es posible utilizar otras ventajas como las de tratamiento de aire por humidificación y des-humidificación.
Esto aumenta notablemente el consumo si el volumen de aire es mayor.
Salas con sector de dormir
En este caso , directamente se ha incluido el sector de dormir en la habitación. De esta manera , al estar previsto que el sector de dormir es solo para eso, se disminuyen un poco las dimensiones, ocasionando menores superficies de aislación y de transferencia de energía.
El tratamiento completo del aire es posible con menor costo. La renovación del aire se realiza en forma automática a una frecuencia que asegure el nivel aire por persona por hora indicado en normas de ventilación.
La disminución de dimensiones es como mínimo de un 23 % respecto a la anterior ( pared móvil) y se puede disminuir aún más.
Esto implica que esa pequeña dimensión debe ser aislada en paredes , techo y piso.
Posibilidades adicionales
La pequeña sala puede incorporar dispositivos adicionales como lámparas germicidas que realicen tratamientos periódicos del aire. También efectos de inducción al sueño tal como destelladores de baja frecuencia que inducen a disminuir las frecuencias cerebrales.
Es posible llegar a obtener realimentación biológica en el ambiente que permita a la persona efectuar prácticas de meditación y control de la fisiología.
Al respecto , el sensor del sueño realizado por científicos japoneses, permite , sin contacto con la persona , leer las ondas cerebrales, configurando un sistema interactivo entre el usuario y el control del clima en el ambiente.
Este es un camino nuevo en el diseño, donde nuevamente la ingeniería supera otras especialidades.
Análisis técnico económico.
En el análisis técnico económico estudiamos la inversión en materiales aislantes y el ahorro que implica en energía.
Si el costo de los paneles es : Cp
y el costo de la energía es Cel ( kW-Hora)
además las pérdidas antes de instalar la aislación eran Pa (kW-Hora)
y las pérdidas actuales con la sala de dormir, o la sala de pared móvil Pn
La inversión se amortizará en el tiempo que resulta de la ecuación
(Pa-Pn) T= Cp donde T = Cp/(Pa-Pn)
Variando espesores y tipos de aislantes.
La ecuación anterior también dependerá de otras variables.
Si cambiamos el tipo de material o el espesor del aislante los resultados cambian. También lo hace el costo de la inversión.
Si determinado material aislante tiene un costo unitario(por cm) de
Cun , entonces el costo de los paneles será Cp= Cun.e
A medida que aumentamos el espesor también aumenta la aislación, pero también la inversión.
T1 = Cun.e /(Pa-Pne)
Efectuando éste cálculo para diversos espesores
tenemos
T, T1, T2,,,Tn
Se efectúa una gráfica que muestre la inversión en función del espesor. A la vez en la misma gráfica se muestra el tiempo de amortización para cada espesor.
Se puede evaluar así si las variaciones son lineales o de otra forma determinada, que permita inferir que es o no conveniente aumentar el espesor del aislante.
Criterios semejantes pueden hacerse con otros materiales aislantes y comparar entre ellos.
( en edición…)
No hay comentarios:
Publicar un comentario