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Investigación UdeC presenta una alternativa de calefacción, más eficiente y menos contaminante

Investigación UdeC presenta una alternativa de calefacción, más eficiente y menos contaminante

Investigación UdeC presenta una alternativa de calefacción, más eficiente y menos contaminante

21.08.2018

La integración de dos tecnologías eficientes y de bajas emisiones de contaminantes, como son las bombas de calor y colectores solares térmicos, fueron la base de la investigación del docente Cristian Cuevas del Departamento de Ingeniería Mecánica de nuestra facultad, en su proyecto Fondecyt Regular 1150965, y que le permitió comprobar que este sistema combinado es una buena alternativa para calefacción de los hogares.

La investigación permitió evaluar un edificio de departamentos ubicado en Concepción, que requería una demanda anual de calor de 932.295 kWh para calefacción y de 378.370 kWh para agua caliente sanitaria. Al comparar este sistema (bombas de calor combinadas con colectores solares térmicos) con calderas a gas natural, que es el combustible más limpio de los combustibles fósiles, se determinó que la propuesta es más eficiente y emite menos contaminantes. ¿Por qué? Porque los cálculos arrojaron un consumo anual de 596.746 kWh de energía primaria, con una emisión de 103 ton de CO2; mientras que el sistema basado en gas natural consume 1.441.731 kWh y emite 265 ton de CO2. Por lo tanto, el sistema propuesto consume 58,6% menos de energía primaria que un sistema convencional basado en gas natural.

Este sistema, en definitiva, podría ser parte de una de las soluciones a la problemática medioambiental que sufre la zona centro-sur de nuestro país, durante los periodos de invierno, debido a la combustión de leña.

Con respecto a esto último, y si bien se ha insistido en el uso de leña seca y de estufas a pellet, esto no eliminará de raíz la contaminación. “El problema en sí proviene de la quema de estos combustibles, lo que sí se ve obviamente incrementado al usar leña húmeda. La polución además crece por el desarrollo de la ciudad, que año a año agrega nuevos sectores residenciales... Es por esto que se deben evaluar nuevas tecnologías de calefacción, más eficientes y menos contaminantes, como es el caso de las bombas de calor”, explicó Cristián Cuevas, quien comentó que este equipo no emite contaminación en el lugar donde están instalado (usa energía eléctrica), genera menos polución al medioambiente y consume menos energía primaria en comparación a otras tecnologías de calefacción y de preparación de agua caliente sanitaria.

Este sistema combinado ha sido estudiado por varios países a través de programas coordinados por la Agencia Internacional de la Energía y se ha implementado con resultados exitosos. Además, puede combinarse de manera relativamente simple con colectores solares térmicos y con paneles fotovoltaicos, para aumentar su eficiencia y reducir su dependencia de la red eléctrica.

De acuerdo a estos resultados, cuando se combinan bombas de calor, que toman calor del aire ambiente, con colectores solares planos se obtiene un factor de desempeño estacional de 4.6, lo que significa que por cada 4.6 kWh de energía térmica que se entrega a una vivienda para calefacción y producción de agua caliente sanitaria se consume 1 kWh de energía eléctrica. Si bien esta tecnología tiene un mayor costo en relación a las estufas a leña, esto se podría en- cierta medida- compensar a través de subsidios gubernamentales o a través de su inclusión en nuevos proyectos inmobiliarios, de tal forma que los usuarios paguen su uso en conjunto con el crédito hipotecario, para reducir el impacto económico de esta inversión.

  • Sistema evaluado para calefacción