¿Es un limpiador de calefacción eléctrica que calefacción por combustión? ¡Depende de la fuente de energía!

Los sistemas de calefacción eléctrica tienen la ventaja de no requerir la combustión de combustibles fósiles dentro de un edificio, lo que contribuye a reducir las emisiones en las áreas urbanas. Sin embargo, no se puede asumir que un sistema de calefacción está 100% libre de emisiones solo porque usa electricidad; para determinar su impacto ambiental real, se deben considerar las fuentes de energía utilizadas por la empresa de servicios públicos local.

Sin embargo, incluso si la red local depende de los combustibles fósiles, la calefacción eléctrica es un buen punto de partida hacia la descarbonización. Si muchos edificios utilizan sistemas de calefacción que funcionan con electricidad, una red eléctrica más ecológica conduce directamente a una reducción de las emisiones de calefacción. Por otro lado, las oportunidades de utilizar biocombustibles renovables para calefacción por combustión son limitadas y los biocombustibles aún producen emisiones.


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¿Qué es la calefacción eléctrica?

El concepto de calefacción eléctrica se puede utilizar para describir dos tipos muy diferentes de sistemas de calefacción de espacios: calentadores de resistencia y bombas de calor.

  • El calentamiento por resistencia eléctrica es un concepto simple: se aplica voltaje a un elemento calefactor y la corriente resultante provoca la liberación de calor. Desafortunadamente, solo puede obtener un kilovatio-hora de calor por cada kilovatio-hora de electricidad, y esto lleva a un costo operativo muy alto.

  • Las bombas de calor son dispositivos más complejos que los calentadores de resistencia y pueden describirse como acondicionadores de aire que funcionan al revés. Mientras que un acondicionador de aire elimina el calor del aire interior, una bomba de calor extrae energía térmica del aire exterior para liberarla en el interior.

El funcionamiento de una bomba de calor puede parecer contradictorio, ya que el dispositivo extrae calor del aire exterior frío. Sin embargo, considere que todas las sustancias tienen energía térmica a menos que estén en cero absoluto (-273,15 ° C o 0 K). En otras palabras, el aire exterior se siente frío para los humanos durante el invierno, pero aún contiene mucha energía. Una bomba de calor utiliza la compresión, condensación y evaporación de un refrigerante para capturar este calor para uso en interiores.

¿Es un limpiador de calefacción eléctrica que calefacción por combustión?  ¡Depende de la fuente de energía!

Para una capacidad de calefacción determinada, las bombas de calor normalmente tienen un costo inicial más alto que los calentadores de resistencia. Sin embargo, sus ahorros de electricidad generalmente superan el 40% y los modelos más eficientes pueden generar ahorros superiores al 80%. Como ejemplo rápido, suponga que comparará ambas opciones basándose en una tarifa de electricidad de 20 centavos / kWh.

  • Un calentador de resistencia de 5 kW también necesita una entrada de electricidad de 5 kW. El consumo por 10 horas de funcionamiento es de 50 kWh, lo que se traduce en $ 10.

  • Una bomba de calor de 5 kW con un coeficiente de rendimiento (COP) de 2,5 solo utiliza 2 kW (60% de ahorro). El consumo por 10 horas de uso se reduce a 20 kWh, con un costo de $ 4.

  • Una bomba de calor más eficiente con un COP de 5 solo usaría 1 kW, gastando solo $ 2 en 10 horas de operación.

Con las tarifas eléctricas modernas, los calentadores de resistencia tienen un costo operativo prohibitivo para la mayoría de los propietarios de edificios. Cuando los desarrolladores quieren evitar la combustión y las emisiones locales de combustible, los ingenieros de HVAC normalmente recomiendan un sistema de bomba de calor.

Cómo la energía renovable beneficia a la calefacción eléctrica

¿Es un limpiador de calefacción eléctrica que calefacción por combustión?  ¡Depende de la fuente de energía!

Un argumento común en contra de la calefacción eléctrica como opción ecológica es que las emisiones se producen en otro lugar, ya que los combustibles fósiles siguen siendo la fuente de energía dominante para las centrales eléctricas. Sin embargo, la calefacción eléctrica aporta dos ventajas incluso en este caso:

  • Las emisiones se alejan de los edificios, lo que reduce la concentración urbana de productos de combustión nocivos.

  • Cuando se trata de emisiones, las centrales eléctricas están sujetas a controles mucho más estrictos que los edificios. Si bien las emisiones se producen en ambos casos, las centrales eléctricas suelen tener medidas adicionales para mitigarlas.

Tenga en cuenta que muchos estados han implementado leyes denominadas estándares de cartera renovable (RPS), que impulsan una transición constante hacia la energía limpia. Una ley de RPS establece un porcentaje mínimo de energía renovable para las empresas de servicios públicos propiedad de inversores y también establece una fecha límite. Existen severas sanciones para los servicios públicos que no cumplan con los requisitos de RPS.

Con los sistemas de calefacción eléctrica, los propietarios pueden cambiar de la red eléctrica a una fuente de electricidad en el lugar con menos emisiones. Además, cuando las empresas de servicios públicos aumentan su participación en la energía renovable, los sistemas de calefacción eléctrica se vuelven más ecológicos automáticamente.

Breves recomendaciones para calefacción eléctrica

Como en cualquier proyecto de ingeniería, puede lograr resultados óptimos con calefacción eléctrica si los sistemas tienen el tamaño adecuado de acuerdo con las necesidades del edificio. No se recomienda comprar un sistema de calefacción basado en reglas generales, ya que las instalaciones de tamaño insuficiente y de tamaño excesivo tienen problemas de rendimiento. La mejor recomendación es obtener un diseño de calefacción de una empresa de ingeniería MEP profesional.

También debe tenerse en cuenta el clima local, ya que las bombas de calor de fuente de aire tienen una temperatura exterior mínima a la que pueden funcionar. Los principales fabricantes de bombas de calor normalmente diseñan sus productos para temperaturas tan bajas como -4 ° F, pero algunas unidades para el frío extremo pueden operar a temperaturas por debajo de -10 ° F o incluso -20 ° F.