Aislación Térmica
Aislación Térmica: ¿El camino más directo hacia la eficiencia energética?
Hoy en
día es fácil ver en los medios, cómo se promueven productos
relacionados con la aislación bajo el concepto de “Casas Aisladas”,
“Departamentos completamente aislados”, etc. Sin embargo, poco se sabe
con respecto a la aislación y a las razones por las que actualmente
se ha vuelto tan importante.
La aislación se remonta a eras ancestrales. Desde sus orígenes, los primeros hombres cubrieron sus cuerpos con pieles para protegerse, para aislarse y evitar la transferencia térmica de sus cuerpos al medio ambiente. Con el avance del tiempo, se han ido desarrollando a través de la historia una infinidad de técnicas cuya principal finalidad es mantener la temperatura y evitar la pérdida o exceso de la misma. Dado lo anterior, podemos definir aislación como el método para impedir el paso o transferencia de calor, electricidad, sonido, humedad, etc., de un medio a otro.
Cabe preguntarse ahora el por qué del auge en este tema, y los motivos por los cuales se ha transformado en un tema tan relevante. La respuesta es muy sencilla: debido al aumento constante de los costos de la energía. Evidentemente el petróleo es la principal fuente de energía que se utiliza en la actualidad, pero es una energía escasa, no renovable y manejada por muy pocas y bien organizadas instituciones, lo que representa una gama importante de limitantes para este combustible.
Para combatir esta situación, existen varios caminos; como desarrollar nuevas fuentes de energía y hacernos más eficientes en el consumo de las energías existentes. Es por esto que en Chile como en otros países han nacido proyectos gubernamentales para promover el uso eficiente de la energía.
El programa país de eficiencia energética se está haciendo cargo de promover mediante una serie de actividades, instrumentos y subvenciones económicas con el objeto de hacer un mejor uso de la energía en nuestro país. Es fácil ver que la eficiencia energética se relaciona rápidamente con el uso de ampolletas o motores eficientes, ya que es lo que actualmente se publicita. Sin embargo, el concepto de eficiencia energética es mucho más profundo e interesante que sólo cambiar accesorios y equipos.
En Chile existe una estrecha relación entre crecimiento económico y consumo energético. Con cada punto que crece el PIB, el consumo energético crece en 0.93 puntos. El 81% del consumo energético se concentra en sólo 3 sectores: Transporte 36%, Residencial 23% e Industrial 22%. La aislación térmica influye directamente en estos dos últimos. Para el caso del sector residencial nuestro país se rige bajo la nueva reglamentación térmica del ministerio de vivienda y urbanismo que establece la aislación minima necesaria para la construcción de viviendas. De tal manera, las nuevas construcciones estarán debidamente aisladas, lo que evitara sobreconsumos energéticos para calentarlas o enfriarlas.
El sector industrial tiene una tarea muy dura, ya que es difícil definir una norma común dado que cada empresa tiene procesos productivos diferentes y en muchos casos confidenciales.
Las Industrias que no están debidamente aisladas, pues permiten que un ladrón invisible entre a sus empresas y robe de sus bolsillos parte no despreciable de su margen. ¿Cuánto le están robando?, depende de la diferencia de temperatura entre el equipo y el medio ambiente, la humedad ambiental, los metros lineales o cuadrados involucrados, el tipo de combustible utilizado, la eficiencia del consumo de ese combustible y el tiempo de operación.
Un ejemplo práctico:
Línea de 2” de agua fría a 5°C, 50 metros lineales, temperatura ambiente 20°C, Humedad ambiental del 75%, tiempo de operación 7600 horas/año. Fuente de energía eléctrica. (ver Figura 1 y 2).
Utilizando el criterio de la condensación, logramos un importante ahorro al año, con una eficiencia de aislación del 69%. Si deseamos aumentar el ahorro, sólo debemos aumentar el espesor de la aislamiento. Por ejemplo, usando 20mm de espesor logramos una eficiencia de 75.21%, sin embargo hay que considerar el diferencial de costos por cambio de material y mano de obra de instalación.
La idea fundamental es que el aislamiento térmico no es un gasto, sino una inversión, puesto que el desembolso inicial se ve compensado a corto plazo (pocos años, incluso meses) a través del ahorro energético en combustible; y en el largo plazo, que es la vida útil del proceso productivo. Ese retorno económico o “pay-back” produce un beneficio económico permanente.
Sobre la pregunta principal de este artículo, podemos decir que la aislación térmica es uno de los medios más económicos, fáciles de aplicar y de retorno de inversión más rápido que existen hoy en día. La aislación térmica debe ser considerada como una herramienta muy poderosa en busca de la tan anhelada eficiencia energética.
La aislación se remonta a eras ancestrales. Desde sus orígenes, los primeros hombres cubrieron sus cuerpos con pieles para protegerse, para aislarse y evitar la transferencia térmica de sus cuerpos al medio ambiente. Con el avance del tiempo, se han ido desarrollando a través de la historia una infinidad de técnicas cuya principal finalidad es mantener la temperatura y evitar la pérdida o exceso de la misma. Dado lo anterior, podemos definir aislación como el método para impedir el paso o transferencia de calor, electricidad, sonido, humedad, etc., de un medio a otro.
Cabe preguntarse ahora el por qué del auge en este tema, y los motivos por los cuales se ha transformado en un tema tan relevante. La respuesta es muy sencilla: debido al aumento constante de los costos de la energía. Evidentemente el petróleo es la principal fuente de energía que se utiliza en la actualidad, pero es una energía escasa, no renovable y manejada por muy pocas y bien organizadas instituciones, lo que representa una gama importante de limitantes para este combustible.
Para combatir esta situación, existen varios caminos; como desarrollar nuevas fuentes de energía y hacernos más eficientes en el consumo de las energías existentes. Es por esto que en Chile como en otros países han nacido proyectos gubernamentales para promover el uso eficiente de la energía.
El programa país de eficiencia energética se está haciendo cargo de promover mediante una serie de actividades, instrumentos y subvenciones económicas con el objeto de hacer un mejor uso de la energía en nuestro país. Es fácil ver que la eficiencia energética se relaciona rápidamente con el uso de ampolletas o motores eficientes, ya que es lo que actualmente se publicita. Sin embargo, el concepto de eficiencia energética es mucho más profundo e interesante que sólo cambiar accesorios y equipos.
En Chile existe una estrecha relación entre crecimiento económico y consumo energético. Con cada punto que crece el PIB, el consumo energético crece en 0.93 puntos. El 81% del consumo energético se concentra en sólo 3 sectores: Transporte 36%, Residencial 23% e Industrial 22%. La aislación térmica influye directamente en estos dos últimos. Para el caso del sector residencial nuestro país se rige bajo la nueva reglamentación térmica del ministerio de vivienda y urbanismo que establece la aislación minima necesaria para la construcción de viviendas. De tal manera, las nuevas construcciones estarán debidamente aisladas, lo que evitara sobreconsumos energéticos para calentarlas o enfriarlas.
El sector industrial tiene una tarea muy dura, ya que es difícil definir una norma común dado que cada empresa tiene procesos productivos diferentes y en muchos casos confidenciales.
Las Industrias que no están debidamente aisladas, pues permiten que un ladrón invisible entre a sus empresas y robe de sus bolsillos parte no despreciable de su margen. ¿Cuánto le están robando?, depende de la diferencia de temperatura entre el equipo y el medio ambiente, la humedad ambiental, los metros lineales o cuadrados involucrados, el tipo de combustible utilizado, la eficiencia del consumo de ese combustible y el tiempo de operación.
Un ejemplo práctico:
Línea de 2” de agua fría a 5°C, 50 metros lineales, temperatura ambiente 20°C, Humedad ambiental del 75%, tiempo de operación 7600 horas/año. Fuente de energía eléctrica. (ver Figura 1 y 2).
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Hemos determinado que en esta línea,
ingresan al año 8690 Kw por concepto de transferencia de calor. Esta
energía se puede ver reflejada al final de la línea. El agua saldrá a
una temperatura muy superior a 5°C, por lo que deberemos utilizar mucha
energía adicional para lograr que el agua circule a la temperatura
deseada.
¿Qué criterios usar para la selección de la aislación?
Existe una amplia gama de criterios y pueden involucrar costo de la aislación, vida útil, complejidad de instalación, etc. Para este ejemplo, usaremos espuma elastomérica.
¿Cómo determinar el espesor necesario?
Para el caso de la aislación de bajas temperaturas, el primer criterio que se utiliza es evitar la condensación. Al haber condensación, puedo afectar mis procesos productivos con agua producto de la misma, sin considerar el riesgo de cortos circuitos, entre otros.
Para el ejemplo en estudio se determina que la temperatura de condensación es de 15.4°C, por lo tanto debemos aplicar un espesor tal que logremos una temperatura superficial mayor a la temperatura de condensación. Para este caso, es necesario un espesor de 13mm. (ver figura 3).
¿Qué criterios usar para la selección de la aislación?
Existe una amplia gama de criterios y pueden involucrar costo de la aislación, vida útil, complejidad de instalación, etc. Para este ejemplo, usaremos espuma elastomérica.
¿Cómo determinar el espesor necesario?
Para el caso de la aislación de bajas temperaturas, el primer criterio que se utiliza es evitar la condensación. Al haber condensación, puedo afectar mis procesos productivos con agua producto de la misma, sin considerar el riesgo de cortos circuitos, entre otros.
Para el ejemplo en estudio se determina que la temperatura de condensación es de 15.4°C, por lo tanto debemos aplicar un espesor tal que logremos una temperatura superficial mayor a la temperatura de condensación. Para este caso, es necesario un espesor de 13mm. (ver figura 3).
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Utilizando el criterio de la condensación, logramos un importante ahorro al año, con una eficiencia de aislación del 69%. Si deseamos aumentar el ahorro, sólo debemos aumentar el espesor de la aislamiento. Por ejemplo, usando 20mm de espesor logramos una eficiencia de 75.21%, sin embargo hay que considerar el diferencial de costos por cambio de material y mano de obra de instalación.
La idea fundamental es que el aislamiento térmico no es un gasto, sino una inversión, puesto que el desembolso inicial se ve compensado a corto plazo (pocos años, incluso meses) a través del ahorro energético en combustible; y en el largo plazo, que es la vida útil del proceso productivo. Ese retorno económico o “pay-back” produce un beneficio económico permanente.
Sobre la pregunta principal de este artículo, podemos decir que la aislación térmica es uno de los medios más económicos, fáciles de aplicar y de retorno de inversión más rápido que existen hoy en día. La aislación térmica debe ser considerada como una herramienta muy poderosa en busca de la tan anhelada eficiencia energética.
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