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domingo, 3 de julio de 2016

Comparación de consumos de Bomba de calor con Tiro balanceado

Compararemos un calefactor de tiro balanceado de 3.000Kcal/h  con una bomba de calor con una eficiencia D – COP = 3,81

Fig.1 - Calefactor de tiro balanceado
de 3000Kcal/h

Consideraremos un calefactor de tiro balanceado de fabricación nacional de 3.000Kcal/h, es decir que consume con un gas de 9300Kcal/m3, una cantidad de gas por hora igual a: 3.000/9.300 =  0,32 m3/h.  Supondremos un rendimiento para el calefactor al máximo, que es el promedio de todas las letras de eficiencia de la norma NAG-315* (Promedio de las eficiencias A, B, C y D) [1], que es más bajo que el promedio de las mediciones realizadas por el INTI en el año 2008 [2]: 65%.
El calefactor entregará al ambiente 3.000Kcal/h x65/100 = 1.950Kcal/h, el resto (1.050Kcal/h) se pierde al exterior.
Fig.2 - Etiqueta de eficiencia energética de la bomba de calor

La bomba de calor será la Hitachi  de la segunda columna de la tabla de la Fig.3, que en calefacción tiene una COP = 2,81, que corresponde a la letra D de eficiencia energética, una capacidad de calor de 3,05KW, para lo que demanda de la red de energía eléctrica una potencia de  1.085W = 1,085KW.

Fig.3 – Bombas de Calor Hitachi
Vamos a hacer funcionar la bomba de calor durante 1 hora, al cabo de la cual habrá entregado al ambiente una energía calorífica igual a Qb = 3,05KW h = 2.622,53 Kcal

Al cabo de una hora de funcionamiento, la bomba de calor habrá tomado de la red un energía eléctrica:     E1,085KWh

Para igualar la energía calorífica entregada por la bomba de calor al ambiente en 1 hora, el calefactor demorará más de una hora, ya que en 1 hora entrega solo 1.950Kcal/h.

1.950Kcal ---------------------- 1 hora
2.622,53 Kcal-----------------  Xhoras

X horas = 2.622,53 Kcal . 1 hora /1.950Kcal = 1,34 horas

Al cabo de 1,34horas, el calefactor de tiro balanceado tomará de la red de gas:

1h--------------------------0,32m3
1,34h----------------------X m3

Xm3 = 1,34h . 0,32m3 /1h = 0,43 m3

Nuestra tarea consistirá en comparar el precio de 0,43m3 de gas con el precio de 1,085KWh

1º) Consideremos el máximo precio del m3 de gas correspondiente a un usuario R3-4º sin reducción de consumo respecto de igual período del año anterior (y sin el recorte del 400%) y el mínimo precio por KWh, correspondiente a un usuario de electricidad que haya consumido menos de 80KWh/mes (menos de 160KWh por bimestre), con más del 20% de reducción de consumo, respecto al año anterior y calculemos el gasto en pesos del calefactor de tiro balanceado a gas natural y de la estufa eléctrica, para entregar la misma energía calorífica al ambiente:

Precio del gas---------------------$5,025384/m3 x 0,43m3 = $ 2,16091512
Precio de electricidad------------$0,56420/KWh x 1,085KWh = $ 0,612157

En este caso sale más barata la calefacción eléctrica.  (Recordemos que no hemos considerado el recorte de lo que sobrepase un aumento del 400% de la factura total de gas calculada con la tarifa vigente hasta el 31 de marzo de 2016, es decir antes del aumento de Aranguren).

2º) Consideremos ahora el máximo precio del m3 de gas correspondiente a un usuario R3-4º sin reducción de consumo respecto de igual período del año anterior (y sin el recorte del 400%)  y el  precio por KWh, correspondiente a un usuario de electricidad que haya consumido más de 80KWh/mes y menos de 120KWh/mes, con más del 20% de reducción de consumo, respecto al año anterior y calculemos el gasto en pesos del calefactor de tiro balanceado a gas natural y de la estufa eléctrica, para entregar la misma energía calorífica al ambiente:

Precio del gas---------------------$5,025384/m3 x 0,43m3  =$ 2,16091512
Precio de electricidad------------$0,61205/KWh x 1,085KWh = $0,66407425
En este caso sigue saliendo más barata la calefacción eléctrica.

3º) Consideremos ahora el máximo precio del m3 de gas correspondiente a un usuario R3-4º sin reducción de consumo respecto de igual período del año anterior y el mínimo precio por KWh, correspondiente a un usuario de electricidad que haya consumido más de 120KWh/mes y menos de 500KWh/mes, con más del 20% de reducción de consumo, respecto al año anterior y calculemos el gasto en pesos por hora del calefactor de tiro balanceado a gas natural y de la estufa eléctrica. En este caso la electricidad tiene 3 precios diferentes según los escalones de consumo del consumo total del mes. Consideremos el más barato que corresponde a los primeros 120Kwh del mes.

Precio del gas---------------------$5,025384/m3 x 0,43m3  =$ 2,16091512
Precio de electricidad------------$0,85708 /KWh x 1,085KWh  =$ 0.9299318
En este caso sigue saliendo más barata la calefacción eléctrica.

Para hacer Ud mismo el cálculo para cada caso, utilizando distintas combinaciones de precios de gas y electricidad, puede recurrir al precio de la electricidad en el siguiente enlace: http://boletinoficial.cba.gov.ar/wp-content/4p96humuzp/2016/02/ANEXO_ERSEP_F.pdf

Ejemplo: Usuario de gas con categoría R2-2º y usuario de electricidad con consumo total menor de 120KWh/mes y mayor de 80KWh/mes, sin reducción de consumo.

Calefactor a gas----------------------$ 2,348465/ m3 x 0,43m3 = $1,01 

Bomba de Calor--------------------------$ 0,74741 x 1,085 KWh  = $0,82 


Conclusión: no hemos considerado aquí el recorte del 400% sobre el precio actual del gas natural, porque el mismo se aplica sobre el valor sin impuestos de la factura total y esa factura total depende de muchas variables, relacionadas con el comportamiento energético del usuario. Con la electricidad ocurre algo similar, pero la cantidad de variables es mayor aún.
Esta complicación, si bien es necesaria para aplicar el concepto del “negavatio” de Amory Lovins, que consiste en premiar al usuario que consume menos energía a expensas del que consume más, hace más dificil comparar el costo final resultante de usar un tipo u otro de energía.
No obstante, es posible tener una idea anticipada sobre la conveniencia de usar un calefactor de tiro balanceado, o una bomba de calor, siguiendo los siguientes pasos para un mismo usuario con comportamiento energético conocido de 1 año como mínimo:
1ºPaso: Estimar la categoría tarifaria en gas y en electricidad del usuario para un bimestre dado.
2ºPaso: Realizar el cálculo del costo comparativo aquí realizado, con lo que se tendrá una idea de la tendencia sobre la conveniencia de uno u otro sistema de calefacción.
3ºPaso: Realizar una verificación sobre las facturas totales, tomando como base los cálculos realizados por este blog en las siguientes notas, usando siempre los cuadros tarifarios actuales:


En caso de dudas sobre este tema dejenos su inquietud en “Comentarios” y le responderemos a la brevedad.

3 comentarios:

  1. Excelente artículo, sorprende la diferencia a favor del artefacto eléctrico, mi curiosidad me lleva a preguntarle: cuanto de esta diferencia se debe a precio de energía y cuánto a eficiencia de los artefactos?

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  2. Excelente artículo, sorprende la diferencia a favor del artefacto eléctrico, mi curiosidad me lleva a preguntarle: cuanto de esta diferencia se debe a precio de energía y cuánto a eficiencia de los artefactos?

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    Respuestas
    1. Si consideramos la comparación entre el tiro balanceado y la estufa eléctrica (COP=1), donde el tiro balanceado gana cómodamente, creo que lo que marca la diferencia es el alto COP de la bomba de calor. No obstante, el complejo mecanismo de las tarifas de gas y sobre todo de electricidad (en especial las de EPEC), puede dar sorpresas con algunas combinaciones de algunos usuarios en particular.

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