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¿Qué es el uso racional de la energía? [1]

Enviado por : Admin en 02 Oct, 2007 - 10:50
tecnologia [2]
Cuando se habla de “Uso Racional de la Energía” se tiende a pensar mayoritariamente en la escasez del recurso y el recorte del uso del mismo, pero, el verdadero significado de “Uso Racional de la Energía” es el uso “Eficiente del recurso” .Esto es directamente proporcional al “No desperdicio” del recurso “energía” en todos sus aspectos.El uso eficiente de la energía, y cuando hablamos de energía no solo nos referimos a la eléctrica, si no también a todas las derivadas de los recursos naturales como el gas natural, comprimido, combustibles líquidos, carbón etc,etc., es la maximización de los recursos utilizando correctamente y solo la energía necesaria, sin malgastar ó simplemente “derrochar”.

Esto se traduce no solo en la aplicación de políticas de uso racional de la energía , si no y creo que es lo más importante, en políticas ó campañas educacionales acerca del uso eficiente de la energía y como los aportes de esto se traducirán en ahorro energético y de los recursos naturales involucrados.
A modo de ejemplo de uso eficiente del recurso energía vamos a hacer el siguiente planteo:
Supongamos que tenemos que hervir agua y solo disponemos de la siguientes fuentes de energía: una corriente de aire caliente a 70 ºC y otra corriente de aire caliente pero de 120 ºC, termodinámicamente hablando y sin importar la cantidad ó volumen que tenga, sabemos que no podremos elegir la corriente caliente de 70 ºC porque no herviríamos el agua . Ahora, con la corriente de aire a 120 ºC podremos tranquilamente obtener el agua hervida.
Porque explicamos esto?, porque si lo llevamos a términos domésticos, con la corriente de aire de 70 ºC si la aplicamos a un sistema de calefacción de una vivienda, tranquilamente podremos tener confortablemente a sus ocupantes en período invernal.
Es evidente que la otra corriente de aire a 120 ºC, también tiene esa capacidad de calefacción, pero lo que queremos resaltar es que estaríamos derrochando energía y además sería peligroso para este propósito.
Otro ejemplo cotidiano sería la iluminación eficaz de un local que según por cálculos de de cantidad de luz se logrará mediante 2 lámparas incandescentes de 100 watts c/u ,sabemos hoy positivamente que cambiando la tecnología de aplicación por lámparas fluorescentes de 32 watt c/u se obtiene el mismo resultado ó aún mejor pero con un gasto de energía eléctrica mucho menor
Tenemos que comprender que la energía disponible en todos sus aspectos ( Energía eléctrica, agua, aire comprimido, vapor, etc.) si se ajusta a las reales necesidades de un trabajo definido mediante el proceso más eficiente que se pueda diseñar u obtener, entonces podemos afirmar que la utilización de la energía estará optimizada y se hará un uso eficiente de la misma.
Si lográsemos un uso eficiente de la energía desde el nivel domiciliario hasta el nivel industrial significaría un ahorro de entre el 15 al 20 % del consumo.

Definición de usos finales de la energía

La energía no representa un fin en si mismo, si no un medio para conseguir un cometido, ó satisfacer las necesidades del hombre en general. Este medio se puede definir como servicio energético, que se logra a través de sistemas ó dispositivos adecuados a cada necesidad: estos son los usos finales de la energía.

Los servicios energéticos más comunes y que por su intensidad energética requerida y característica son los de mayor demanda encontramos: iluminación, fuerza motríz, conservación de alimentos, acondicionamiento térmico, cocción de alimentos.

En este artículo nos ocuparemos de hacer hincapié en que y como podemos ser eficientes en el uso de la energía en algunos de los más importantes usos finales de la misma.

Iluminación eficiente

Cuando hablamos de iluminación eficiente hablamos del mejor y máximo aprovechamiento de la misma

Iluminación natural

Es evidente que la luz natural juega un papel preponderante en este tema. El aprovechamiento, especialmente de la luz solar , va de la mano en su gran mayoría del diseño del edificio ó casa ,tipo y tamaño de las aberturas etc. La idea es mantener todo lo posible cortinas y persianas abiertas, para permitir el ingreso de la luz natural.
Actualmente existen dispositivos que permiten llevar la luz natural a ambientes ó lugares que no tengan ó tengan pocas posibilidades de ingreso de luz natural a través de aberturas convencionales.
Estos dispositivos capturan la luz solar existente en los techos, la transporta mediante tubos de alta refracción y la esparce en el interior de las áreas oscuras del espacio a iluminar dentro de las viviendas ó edificios.

Estos equipos constan de lo siguiente:

  1. Cúpula transparente
  2. Pantalla de alta reflectividad que capta la luz solar y la transporta al interior del tubo
  3. Base (que apoya en el techo)
  4. Tubo reflectivo
  5. Difusor (ubicado en el interior del espacio a iluminar)

Los rendimientos de estos equipos se pueden ver de esta manera , mientras que con una lámpara incandescente de 100 w se obtiene una cantidad de luz de 1200 lúmenes ,con un equipo reflectivo de 350 mm de diámetro se obtienen de 2500 a 6500 lúmenes (dependiendo de la hora del día) sin consumo de energía eléctrica.
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Iluminación artificial

Mundialmente está estimado que utilizamos entre el 10 y el 25% del total de nuestro consumo de energía eléctrica, en iluminación
Una de las soluciones al alto consumo de energía eléctrica para iluminación es el uso de lámparas tipo fluorescentes compactas (FCL) ó comúnmente llamadas “de bajo consumo”.
Este tipo de lámpara iluminan en forma similar (ó mejor) que las incandescentes, pero, consumen alrededor de 4 veces menos. También tienen ventajas en la duración con respecto a las incandescentes: entre 5 y 8 veces más.
Otra alternativa para los lugares tales como oficinas, talleres etc. donde se necesita mucha iluminación a lo largo del día, son los tubos fluorescentes, que también ofrecen bajo consumo con buena calidad de iluminación.
La potencia varía entre 7 y 23 W, para un flujo luminoso equivalente a las incandescentes de 25 a 100 W.
Hablando desde el punto de vista residencial, tienen la facilidad de reemplazar directamente las incandescentes debido a que el culote ó casquillo roscado es similar a las otras.
La eficiencia en la energía eléctrica al momento de transformarse en energía lumínica, puede lograrse considerando la característica de los elementos que intervienen:
Las lámparas son el artefacto de uso final.
También el diseño eficiente de las luminarias, elementos asociados a las lámparas,
son los artefactos encargados de distribuir adecuadamente el flujo luminoso emitido por éstas.
Al usar este tipo de tecnología se disminuye el consumo de electricidad, por ende la generación de energía eléctrica, el uso de combustibles fósiles y por consiguiente la emisión de gases contaminantes.
Si bien se logra bajar el consumo con el uso de estas lámparas, la parte “comportamental” referido a las personas es fundamental, es necesario que los usuarios comprendan el porque del uso racional de la energía y cuales son sus incumbencias. Es
un tema de conciencia y posteriormente de buen hábito no dejar nunca luces encendidas en habitaciones o zonas desocupadas.
Para esto último la tecnología nos ayuda con los detectores de presencia asociados con los interruptores. Esto hace que si una persona no se encuentra en la oficina, habitación, etc la iluminación esté apagada, pero cuando la persona ingresa se enciende automáticamente.
A nivel industrial este sistema se usa por ejemplo en sectores como cintas transportadoras de materia prima, sótanos de máquinas, donde por el índole del sistema el personal de producción ó el de mantenimiento pasa una ó dos veces por turno y normalmente olvida de apagar las luces produciendo el consiguiente derroche de energía.

Calefacción eficiente

Cualquiera sea el tipo de calefacción que se disponga, las medidas a adoptar para reducir el consumo energético se agrupan alrededor de las siguientes ideas.

El nivel de aislamiento térmico

Una parte del calor que se genera en calefacción en las viviendas se pierde por las paredes, puertas, ventanas, techos, etc. Estos consumos de energía para acondicionamiento térmico de los edificios se originan en pérdidas o ganancias de energía debido a los procesos de transmisión de calor a través de los materiales que conforman las envolventes de las construcciones como dijimos al principio.
En invierno el calor se transmite hacia el exterior y por lo tanto hay que compensarlo con calefacción para evitar una disminución de la temperatura ambiente. En verano el calor se transmite hacia el interior y hay que eliminarlo por medio de refrigeración con el consecuente consumo de energía.
Los procesos de transmisión del calor que intervienen en este fenómeno son:

CONVECCIONIntercambio de calor entre cuerpo gaseoso y otro cuerpo solido, líquido o gaseoso.
CONDUCCIONContacto directo entre sólidos.
RADIACIONEs la energía que un cuerpo emite y otro recibe transformándolo en calor.

Perdidas de calor en una vivienda típica



1 y 3. Transmisión por convección y radiación
2. Transmisión por conducción

ElementosPerdidas en %
Techos30
Renovación de aire20
Pisos16
Pared16
Ventanas13
Puentes Térmicos9
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Instalar algún tipo de aislamiento térmico en paredes y techo, por ejemplo, paneles de poliestireno expandido, fibras de vidrio, espuma de poliuretano etc. reduce esta transferencia de calor, y, por lo tanto ayuda a conservar la energía y reducir los costos de acondicionamiento térmico. En términos energéticos una vivienda ó edificio bien aislado puede ahorrar hasta un 60 % de energía usada para acondicionamiento térmico
La eficacia del aislamiento se mide en valores de R (Resistencia Térmica), que es la capacidad del material para resistir el flujo de calor, o en su inversa K = 1/R (Coeficiente de trasmisión total de calor).
Cuanto más alto sea el valor de R, y consecuentemente más bajo el valor de K, mayor será el poder aislante.


En la figura se puede ver aislamiento térmico de fibras de vidrio en la disposición típica de un techo.

En condiciones normales, la temperatura exterior con la que el cuerpo humano encuentra la sensación de bienestar es ligeramente inferior a los 20º C. Es completamente errónea la idea de que cuando más calor hace en una casa más confortable es, entonces hay que tener en cuenta lo siguiente:

Intentar mantener la temperatura en el hogar alrededor de los 20 º C.
Para dormir suele ser suficiente una temperatura entre 15 y 17 º C.
Para la calefacción el sistema más eficiente es el gas natural,. Los calentadores eléctricos tienen un consumo energético mucho mayor.



Instalar doble vidriado hermético en las ventanas.



Un Doble Vidriado Hermético, es un producto compuesto por dos vidrios separados entre sí por una cámara de aire seco y quieto - que le da al doble vidriado su capacidad de aislante térmico -, herméticamente sellado al paso de la humedad y al vapor de agua. Respecto de un solo vidrio, brinda las siguientes ventajas y propiedades a una ventana:

Aumenta en más del 100% el aislamiento térmico del vidriado.
Disminuye hasta un 70% el consumo de energía de climatización por las pérdidas de calor a través del vidrio.
Anula el efecto de "muro frío" aumentando el confort junto a la ventana.
Si es realizado con vidrios de color o reflectivo, brinda control solar y disminuye el resplandor de la excesiva luminosidad.

Otros dispositivos que se pueden usar para el aislamiento térmico
Instalar burletes adhesivos en los cierres de puertas exteriores y ventanas, cerrando así las rendijas.

Aire acondicionado eficiente

El funcionamiento del acondicionador de aire depende casi exclusivamente de la electricidad y su uso racional implica por ende un ahorro de energía.

No enfriar en exceso. Una temperatura del orden de los 25 º en verano, en el interior de la vivienda ú oficina brinda una suficiente sensación de bienestar. Por cada grado de temperatura por debajo de los 25 º C que se exija al acondicionador, este consumirá aproximadamente un 8 % más de energía.
Si tenemos en cuenta que en una ciudad tipo pueden existir 4 millones de equipos de aire acondicionado funcionando, el solo hecho de regular el termostato a 25 °C en lugar de 22°C (como se suele regular) implicaría un ahorro de alrededor de 900 MW en la generación de electricidad.
En muchos casos es posible combatir el calor basándose en un simple ventilador, cuyo consumo eléctrico es muy bajo.
Instalar toldos y persianas, que impiden las radiaciones directas del sol y disminuyen, por lo tanto, la necesidad de refrigerar.
Desconectar el acondicionador cuando no haya nadie en la vivienda o habitación que se está refrigerando.
Realizar la limpieza del filtro que atrapa la polución ambiente, bajando de esta forma el rendimiento del equipo.

Otros equipamientos a tener en cuenta

Las heladeras son las mayores consumidoras de energía en el hogar, todo el año están funcionando.
Para usarlas eficientemente hay que asegurarse que el burlete ó empaque de goma de la puerta selle herméticamente, ajustando la temperatura a una posición intermedia. Las temperaturas demasiado bajas pueden resultar en derroche de energía y por ende demasiado caras. Si nos ausentamos del hogar podríamos considerar dejar apagada la heladera, de esta manera se vería un ahorro de energía significativo


Las estufas, los hornos, los lavarropas y los calentadores de agua (termos eléctricos) son los segundos consumidores de energía.
Antes de usar el lavarropas, la secadora o la máquina de lavar platos, espere hasta que tenga lo suficiente para llenar la máquina, de esta manera será más eficiente. Los lavarropas y secadoras tienen filtros de pelusa; asegúrese de mantenerlos limpios. Al cocinar, resista la tentación de abrir el horno frecuentemente.
Cada vez que la abre, la temperatura baja unos 25 grados.
A la hora de cocinar ,tape las ollas para evitar perdida de calor innecesarias, y tener en cuenta que la llama de la hornalla no debe sobrepasar el diámetro de las ollas ,sartenes , jarros u otro elemento usado para cocinar pues estaríamos derrochando energía para obtener el mismo fin.

Como dijimos al principio, tratar de cambiar los hábitos comportamentales de todos a través de adquirir un mayor conocimiento sobre el tema de uso racional de la energía, ayudará a establecer un modelo de desarrollo con patrones de consumo altamente comprometidos con el cuidado ambiental y la economía alcanzando la calidad de vida en base a la racionalidad.
Los ciudadanos deben concientizarse acerca del impacto que tiene su estilo de vida y con ello, modificar sus patrones de consumo, priorizando la eficiencia.

Ing Hugo Zelaya

Bibliografía utilizada

Uso eficiente de la energía (www.conae.gob.mx)
Aislación térmica en la construcción industrializada. Ing A. Engelbert
Introducción al uso eficiente de la energía. Carlos Tanides
Uso eficiente de la energía- Dirección de promoción ambiental y desarrollo sustentable
Solatube spectralight infinity

Links:
  [1] http://www.construsur.com.ar/index.php?name=News&file=article&sid=251
  [2] http://www.construsur.com.ar/index.php?name=News&catid=&topic=1
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