Desde el ao 1992, en que la ONUpromovi la conferencia de Ro deJaneiro, los temas relacionados con elcambio climtico se encuentran en lasagendas de la mayora de losgobiernos.

Esta preocupacin por el cambioclimtico, las medidas que debenadoptarse as como los plazos en quedeben alcanzarse los objetivos,tambin fueron objeto de debate enlas conferencias de Kioto y BuenosAires, esta ltima en 1.998.

Uno de los temas de discusin enestos encuentros internacionales hasido la reduccin de las emisiones delos gases que originan el efectoinvernadero.

Entre las distintas polticas seencuentra la eficiencia energtica. LaUnin Europea se ha comprometidoactivamente con los anterioresobjetivos. As, en 1992, se fij unambicioso objetivo para el ao 2000en respuesta al proceso de Ro y losnuevos requisitos del Tratado deMaastricht y desde el ao 1994participa en el convenio marco de lasNaciones Unidas sobre el cambioclimtico. Las inquietudesmedioambientales en el desarrollo dela poltica energtica han quedado demanifiesto en el Libro Verde por unapoltica energtica de la UninEuropea, adoptado en enero de1995.Tambin los programas SAVEpara estimular la eficiencia energticay la red OPET (siglas de Organisationfor the Promotions of EnergyTecnology) van en este sentido. Unode los objetivos que se ha propuestola U.E. dentro del quinto programa,iniciado en el ao 1996, es estabilizarlos niveles de emisin de CO2 a losniveles de 1990.

Para plantear objetivamente esteprograma se determinaron lastendencias sociales europeas en losperodos mencionados Fig. 1,identificando al mismo tiempo lasfuerzas favorables y adversas a laconsecucin de los objetivospropuestos. El rendimiento energticoes una de las fuerzas a tener encuenta Fig. 2.

AHORRO DE ENERGIA DE CALEFACCION ENGRANDES LOCALES. Uso de Ventiladores de Techo

CASOS DE APLICACION

1980 1990 2000 2010

200

150

100

501980 Fig. 1

PNB

TurismoTransporte de pasajerospor carretera

Consumo de energa

Fertilizante a base de nitrgeno

Tendenciassociales

(ndice 1980=100)

HOJAS TECNICAS

Puede decirse que este procesoenlaza tambin con la preocupacinmotivada por la crisis del petrleo delao 1973 que dio origen a laConferencia Mundial de la Energacelebrada en Estambul en 1977. Enesta, se lleg tambin a la conclusinque, el ahorro energtico, es la msbarata y accesible fuente de energay puede jugar un papel primordial enel futuro.

Esta verdad, vlida para todo elmundo, es dramtica en Espaa porsu gran dependencia energtica delexterior. Una fuerte poltica defomento de las energas limpias orenovables (elica, solar, etc.) juntocon el fomento del ahorro energticoexperimentar un gran impulso ennuestro pas.

Respecto al ahorro energtico debedecirse que la Fundacin Ford lleg ala conclusin que los procesosindustriales pueden mejorar el 30%su eficiencia energtica. Tambin elCentro de Estudios de la Energaexplica que se pueden lograr ahorrosde un 5 hasta un 20% con sencillosmtodos de mejora en equipos yprocesos, con inversionesrazonables.

Este captulo pretende aportar sugranito de arena contribuyendo alahorro de energa de calefaccin engrandes locales uniformizando latemperatura por medio deventiladores de techo.

CALEFACCION Y CLIMATIZACIONDE EDIFICIOS

La calefaccin o climatizacin de unlocal tiene por objeto crear unasdeterminadas condiciones detemperatura, humedad, etc. en elambiente a fin de que las personasque lo habitan tengan una sensacinde confort o bienestar.

La mencionada sensacin es,pricipalmente, el resultado delintercambio de energa entre elcuerpo humano y su entorno. Esteintercambio se produce porevaporacin, conveccin y radiacin,tal como muestra la Fig. 3.

Vemos que, nicamente en losespacios habitados, es necesariomantener las condicionesambientales necesarias para elbienestar. De hecho las normativassobre climatizacin ya definen estosespacios, en que deben garantizarselos criterios de bienestar, comoZONAS OCUPADAS, tal como puedeverse en la Fig. 4. Tambin debe

Fig. 4

La UE podria alcanzar parael ao 2000 el objetivo deestabilizacin en los nivelesde 1990 con programasnacionales, pero el rea deincertidumbre significa queson necesarios el impuestoCO2 u otras medidas.

Recesineconmica

Poltica Programas

nacionales Impuesto

CO2/energia

Tecnologas RENDIMIENTO

ENERGTICO Cambio de

combustible Energasrenovables, etc.

Poltica Retrasos en el

desarrollo deprogramas de

rendimiento energtico En algunos estados

miembros no hayobjetivos de CO2. rea de incrtidumbre de los

programas nacionales(Incluyendo Alemaniacumpliendo sus objetivos)

Desarrollo Crecimiento del

transporte Bajos costes de

energa Mayor uso de

energa.

Objetivo de estabilizacin

30

20

10

01985 1990 1995 2000 2005 2010

El cuerpo elimina el calor por:evaporacinconveccinradiacin

Fig. 3

lmite superior de lazona ocupada (2m)

techo

1,7 m1,1 m0,6 m

ras de medicin de losparmetros ambientales

Fig. 5

5,04,54,03,53,02,52,01,51,00,5

010 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 50

Posicin I Posicin II Posicin III Posicin IV

Fig. 2

CAltu

ra s

obre

el s

uelo

(m)

HOJAS TECNICAS

decirse que mantener aquelloscriterios fuera de las zonas ocupadasconduce a despilfarro de energa.

Este despilfarro no tiene demasiadaimportancia en locales con una alturade techo reducida. No puede decirselo mismo en el caso de naves ylocales cuya altura de techo esconsiderable. En estos casos esconveniente instalar sistemas quelleven a una mayor eficienciaenergtica al calentar o climatizar ellocal.

GRADIENTE DE TEMPERATURA ENUN LOCAL

Si medimos la temperatura de unlocal con calefaccin a diferentesalturas veremos que esta aumentadesde el suelo hasta el techo. Esteaumento sigue la curva de la Fig. 5 ysu incremento depende del caudal deaire extrado del local y de la cantidadde energa empleada en calentarlo.En el caso de un local estandardsuele aceptarse un incremento detemperatura de aproximadamente un7% por cada metro de altura sobre elnivel de respiracin de los ocupantes.

AHORRO DE ENERGIA ENCALEFACCION

En un edificio las prdidas de calor atravs de los cerramientos sonproporcionales a la diferencia detemperaturas entre el interior y elexterior del edificio, es decir cuantoms alta sea esta diferencia mayorser el gasto energtico decalefaccin. Suponiendo que ladiferencia de temperatura entre elinterior y el exterior sea uniforme, enel techo, paredes, ventanas, etc. elporcentaje de calor disipado en cadauno de los elementos constructivospuede verse en la Fig. 6.

Estos porcentajes de energa disipadaen cada uno de los cerramientospueden cambiar substancialmente sila temperatura a nivel del suelo esdiferente de la del techo. En estecaso las prdidas de calor a travsdel techo pueden ser considerables.

Segn lo anteriormente descrito, si nose emplean dispositivos para evitar laestratificacin trmica del aire deestos locales nos encontraremos conuna disminucin de la eficienciaenergtica debida a doscircunstancias:

- Por la necesidad de tener quecalentar, hasta las condiciones deconfort o bienestar, un volumen deFig. 8

25%

15%10%

35%

15%

Fig. 6

Fig. 7

30 C

28

26

23

20

17

Aerotermo

Termostato

Aerotermo

Termostato

20 C

20

20

20

20

20

Temperatura exterior 0 C

HOJAS TECNICAS

Imprs sobre Paper Ecolgic Mate de 135 Grs.

aire muy superior al de la ZONAOCUPADA.

-Por el aumento de las prdidascalorficas a travs del techo debido ala mayor diferencia entre latemperatura del aire en la partesuperior de la nave y la temperaturaexterior.

Pero veamos ms detenidamenteestos dos aspectos: Partiendo de unlocal fro, al empezar la jornada sepondr mucho antes a rgimen,alcanzando una temperatura uniforme,un local con ventiladores de techo queotro sin ventilacin, en el que paralograr la temperatura de bienestar enla zona ocupada, se originarntemperaturas crecientes hasta eltecho.

La frmula siguientes :

C = 0,24 V (t2-t1)

indica la cantidad de caloras (kcal)necesarias para calentar una masa deaire V(kg) desde una temperatura, porejemplo, de t1(C) a la t2. Como puedeverse esta energa es tanto mayorcuanto ms grande sea el incrementode temperatura, necesario. En elejemplo de las figuras es de 20C conuna temperatura uniformizada desdeel techo y de 25C aproximadamenteen el otro caso sin ventilacin.

Desde el punto de vista de lasprdidas de calor por transmisin deparedes y techo la frmula:

P = (KS (t2-t1))Depende tambin, de formadirectamente proporcional, del saltode temperatura que, en este caso, esla del interior del local al exterior delmismo, a la intemperie.

Calculando las prdidas zona a zona,a medida que la temperaturaaumenta, se llega a valores muysuperiores de los que arroja el mismoclculo en el caso de una temperaturauniforme.

Como ejemplo supongamos la navede la Fig.9, a cuyas paredes, techo ysuelo les consideramos un coeficientede prdidas K, que es el mismo entodos los casos.

17 C

29 C262320

45 m

8 m

Fig. 9

Calor perdido por las paredes =K ( (45 x100)x2x8)x( 29-17

-5) = K x 41.760 Kcal.

Calor perdido por el suelo =K (45+100)x2x(17-5) = K x 3.480 Kcal.

Calor perdido por el techo =K (45x100)x(29-5) = K x 108.000 Kcal.

Total K x 153.240 Kcal.

En el caso de tener una distribucin uniforme de la temperatura (20C), las prdidassern :

Calor perdido por las paredes =K ((45x100)x2x8)x(20-5) = K x 34.800 Kcal.

Calor perdido por el suelo =K (45+100)x2x(20-5) = K x 4.350Kcal.

Calor perdido por el techo =K (45x100)x(20-5) = K x 67.500 Kcal.

Total K x 106.650 Kcal.

Segn estos resultados tendramos un ahorro de energa del

153.240 - 106.650

153.240

El valor de este ahorro de energa, solo debe tomarse como un dato cualitativoya que se ha hecho la hiptesis de un mismo coeficiente K para las paredes,techo y suelo. Para conocer el valor del ahorro real de energa en unaconstruccin determinada, debe efectuarse el clculo introduciendo los valoresreales de los coeficientes K, es decir tener en cuenta el tipo de paredes, techoy suelo y si estn o no aislados.

Los ventiladores idneos para instalar el aire desde arriba hacia abajo son deltipo de techo, como los representados en la Fig. 1, y con dimetros de 900 a1500 mm. Son aparatos de caudal, con pocos labes, de tres a cinco mximo,y que giran a velocidades por debajo de las 500 rev/min.En el catlogo S&P, pueden hallarse las caractersticas de este tipo de aparatos.

La cantidad de calor por unidad de tiempo que se perder, en el caso de teneruna distribucin de temperatura como la indicada, vadr :

100 m

Temperatura exterior -5 C

= 0,304 = 30,4%

2

HOJAS TECNICAS