Aislación térmica ahorra energía. Thermal insulation saves energy.

Aislación térmica ahorra energía. De estudios realizados de transferencia de energía, he desarrollado programas para el estudio de transferencia de energía a través de placas aislantes. Cuanto mayor el número de placas mayor la complicación con las expresiones matemáticas, pero el problema se resuelve por iteración sucesiva con más facilidad. Incidencia debida a la aislación de paredes en recintos con placas aislantes. Se estudió una habitación de dimensiones: 3m x4m x2,70 m de altura. Dormitorio. Se considera dos personas ocupando la habitación. La misma se refrigera considerando una temperatura interior de 25 ºC y una exterior límite de 42 ºC. Se utilizó un panel aislante compuesto de dos caras en madera de 1 cm espesor y un aislante intermedio de 2,5 cm con k= 0.0234 W/ºK.M Los gráficos adjuntos muestran las conclusiones derivadas. El consumo de energía se reduce un 70% aislando la habitación con paneles de esas características. Se debe tener en cuenta que los paneles tienen un costo, y ello implica calcular el tiempo que necesito para recuperar el costo de los paneles y su instalación merced el ahorro de energía eléctrica obtenido. El tiempo de amortización de la inversión en paneles es de unos 5 años en este caso. Si se opta por reducir la habitación de dos maneras diferentes se obtienen mejores resultados. Una manera es reducirla con una pared móvil de paneles, que se desplazan en cierto momento y generan un ambiente de menor volumen, como muestra la figura. La otra manera es generar un espacio fijo limitado para dormir en la habitación , un sector para dormir, con aislación en ese sector solamente.

En ese caso la reducción de consumo de electricidad es de (1-0.1307).100= 86.93% y el tiempo de amortización de la inversión de unos 2.24 años. La amortización se tiene en cuenta para días de funcionamiento efectivo de la instalación. Los días sin uso de aire acondicionado no se deben contar, no obstante los días de invierno con calefacción, se cuentan. Además suman mas que en verano, debido a que los cuerpos humanos calientan el ambiente, que es el objetivo buscado, reduciendo el consumo de energía. En ese sentido podemos afirmar que un 70% del año es adjudicado para amortizar la inversión. Ventilación de ambientes. Es necesario tener en cuenta que la ventilación de ambientes es una función a la que no se le otorga toda la importancia que tiene. La respiración humana genera humedad en el ambiente y CO2. El cuerpo requiere aire puro , consecuentemente no debe respirar los gases de la misma respiración. En ese sentido un sistema de ventilación automática es lo más conveniente, con dos extractores que inyecten y evacuen aire a tiempos programados. Ese sistema está incorporado en mi diseño de sala de ambiente controlado ( ver post en el blog). Los equipos de “aire acondicionado” que se venden no contemplan la ventilación del ambiente, y por supuesto otras cuestiones como el control de humedad. Saltos de tarifas no tenidos en cuenta. En el estudio se ha contemplado una tarifa fija para cualquier consumo ( a$/kW-Hora). Ello se hizo por simplicidad de cálculos, pero la realidad es que a medida que se superan niveles de energía en Kw-Hora, las tarifas aumentan , al menos en Argentina es así. Ello implica que el consumo de menor cantidad de energía (la sala reducida en dimensiones) superará menos saltos de energía , contra un consumo grande que supera varios niveles y es cotizado a un valor mucho mayor. Ello justifica aún más la inversión en paneles puesto que la diferencia de costo eléctrico será mayor aún, por lo que la amortización será en menos tiempo que el indicado. Influencia del cambio del espesor del aislante. Si se cambia el espesor del aislante hay dos variables a tener en cuenta, por un lado se disminuyen las pérdidas y el consumo eléctrico es menor. Por otro lado se incrementa la inversión en paneles . Entonces se debe verificar como cambia el tiempo de amortización de la inversión. Se duplicó el espesor del aislante. El consumo eléctrico disminuyó a un 90 % del original sin aislantes en una habitación normal. El tiempo de amortización aumentó a 2.57 años ( antes 2.24). Debido al efecto mencionado de las tarifas escalonadas, la amortización se realiza en un tiempo menor.

Temperatura exterior. En estas consideraciones se ha adoptado una condición extrema de temperatura de 42 ºC en todas las paredes. En el caso eventual de tratarse de una vivienda subterránea, es interesante notar que ese medio externo se encontrará a unos 15ºC permanentemente por lo cual no son necesarios paneles aislantes. En ese caso solamente el techo y entrepiso de la vivienda debe aislarse de la parte ubicada en el exterior, o piso superior que se encuentra sobre nivel de tierra. Las condiciones en ese caso son insuperables desde el punto de vista del consumo de energía y el ahorro óptimo. Thermal insulation saves energy. From studies of energy transfer, have developed programs for the study of energy transfer through insulating plates. The greater the number of plaques greater complication with mathematical expressions, but the problem is solved by successive iteration easier. Incidence due to the insulation of walls in rooms with insulation boards. We studied a room of dimensions: 3m x4m x2, 70 m in height. Bedroom. It is believed two people occupying the room. It is cooled considering an internal temperature of 25 ° C and an outer limit of 42 ° C. We used a composite insulation panel double-sided wood 1 cm thick and 2.5 cm intermediate insulation with k = 0.0234 W / º K.M The accompanying charts show the conclusions. Energy consumption is reduced by 70% isolating the room with panels of these characteristics. It should be noted that the panels have a cost, and this involves calculating the time I need to recover the cost of panels and installation thanks electrical energy savings obtained. The payback period of investment in panels is about 5 years in this case. If you opt to reduce the room in two different ways better results. One way is to reduce it with a movable wall panels, which move in a certain time and generate an atmosphere of lower volume, as shown in Fig. The other way is to generate a limited fixed space to sleep in the room, a sleeping area with insulation in that area only. In that case the reduction of electricity consumption is (1-.1307) 100 = 86.93% and the payback time on investment of about 2.24 years. Depreciation is taken into account for days of the effective functioning of the installation. The days without use of air conditioning should not be counted, despite the heated winter days are counted. Also added more than in summer, because human bodies warm the atmosphere, which is the desired goal, reducing energy consumption. In that sense we can say that 70% of the year is awarded to amortize the investment. Ventilation of environments. It is necessary to consider the ventilation of rooms is a function that is not given the importance it has. Human respiration generates moisture in the air and CO2. The body requires fresh air, consequently should not breathe the gas in the same breath. In this sense an automatic ventilation system is the most convenient, with two fans that evacuate air injected and scheduled times. This system is incorporated in my design of controlled environment room (see blog post). The teams of "air" that are sold do not include the ventilation of the environment, and of course other issues such as humidity control. Hopping rates are not taken into account. The study has provided a fixed tariff for any consumption ($ / kW-hr). This was done for simplicity of calculations, but the reality is that as energy levels are exceeded in kilowatt-hour, the rates increase, at least in Argentina is. This implies that the consumption of less energy (reduced room dimensions) exceed less energy jumps against a large consumption of over several levels and is quoted at a much higher value. This justifies further investment in panels since the cost difference will be even greater power, so the payback will be in less time than prescribed. Influence of changing the thickness of the insulator. If you change the thickness of the insulation are two variables to consider, first losses are reduced and power consumption is lower. On the other hand increases the investment in panels. So changes must be verified as the payback time on investment. Doubled the thickness of the insulation. Electricity consumption decreased to 90% of the original without insulation in a normal room. The payback period increased to 2.57 years (before 2.24). Due to the mentioned effect of tiered rates, the repayment is done in less time. Outside temperature. These considerations have taken an extreme condition of temperature of 42 ° C in all walls. In the rare event of being an underground dwelling, it is interesting to note that the external environment will be about 15 º C which is not permanently needed insulation panels. In this case only the roof and mezzanine of the housing must be isolated from the externally mounted or top floor is on ground level. The conditions in this case are unsurpassed from the viewpoint of energy saving and optimal. (In edition,,,)