Aire Acondicionado

Soluciones refrescantes para climas cálidos

En México, se construyen cerca de 225 mil viviendas al año en regiones de clima cálido, es decir, en localidades con altas temperaturas en verano, principalmente, en el norte del país, o bien, con calor todo el año, como sucede en el sur del territorio nacional y las regiones costeras, lo cual representa un alto consumo energético debido al uso de sistemas de aire acondicionado

Redacción, con información de la Conuee

En la actualidad, se ha registrado un acelerado incremento de la demanda de confort térmico en edificaciones residenciales y comerciales en las zonas de clima cálido de la República Mexicana. Esto implica un significativo consumo de energía por parte de los equipos de aire acondicionado y ventilación, hecho que representa un reto para los fabricantes de esos productos, pues la demanda energética en esos lugares es 30 por ciento más elevada.

Este dato supera entre dos y hasta cinco veces a las regiones ubicadas en clima templado, es decir, una carga mayor en la economía de las familias que viven en dichas zonas, donde el confort térmico es una condición para tener calidad de vida y ser más productivo. Además, el potencial de crecimiento es notable, lo cual responde a la tendencia hacia una mayor urbanización, incremento del peso del sector servicios en la economía y una necesidad insatisfecha de la población que busca formas modernas de comodidad.

Tan sólo en los últimos cuatro años, la demanda de electricidad por confort térmico creció más de 50 por ciento en zonas bajo tarifas 1B y 1C, según el “Análisis de los consumos unitarios y estacionales por usuarios en tarifas residenciales entre 2012 y 2016 para identificar evolución de la demanda por aire acondicionado”, publicado por la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee).

Por su parte, la Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Domésticos (ANFAD) señala que las ventas anuales de equipos de aire acondicionado se han triplicado desde 1998, hasta llegar a cerca de 600 mil al año, lo que demuestra una rápida penetración de esta tecnología en los hogares mexicanos.

Aunado a esto, todo parece indicar que las condiciones climáticas se vuelven cada vez más extremas, en lo general, debido al fenómeno del cambio climático y, en lo particular, por el llamado efecto “isla de calor”, que ocurre en zonas urbanas con creciente pavimentación. Las secuelas de estos fenómenos son cada vez más notorias y se estima que tengan impactos negativos en la salud de un porcentaje importante de la población.

También se suma el hecho de que se emite un creciente volumen de Gases de Efecto Invernadero (GEI) por la quema de combustibles fósiles para la generación de electricidad, con la cual funcionan los equipos que proveen confort térmico. En promedio, el uso de energía para acondicionamiento en una vivienda en una región cálida es de media tonelada de CO2eq por año, que se multiplica por cuatro para el promedio de las viviendas en zonas con clima extremo.

La ANFAD señala que las ventas anuales de equipos de aire acondicionado se han triplicado desde 1998, lo que demuestra una rápida penetración de esta tecnología en los hogares mexicanos

Este problema crece año con año, debido al aumento de la cantidad de viviendas que ocupan sistemas HVAC para confort climático. Sin embargo, una manera de hacer más eficiente la operación de dichos equipos es recurrir a materiales o sistemas que aminoren la ganancia de calor, como son la envolvente térmica que protege a los edificios de la temperatura, el aire y la humedad exteriores; películas de control solar que inhiben el paso de los rayos ultravioleta; vidrios de control solar que favorecen el ahorro de energía en los edificios; azoteas verdes que disminuyen los efectos de las islas de calor, entre otros.

En el caso de la envolvente, ésta es un elemento central que determina la cantidad de energía para confort térmico y que permanece a lo largo de la vida útil de la vivienda, ya que se puede encontrar en el diseño y los materiales de muros, techos, ventanas y puertas. Un inmueble bien diseñado, en orientación y con los elementos de envolvente adecuados, puede tener ganancias mucho menores de calor y, por lo mismo, facturaciones eléctricas significativamente más bajas a lo largo de su vida útil.

En lugares o ciudades con climas extremosos como Mexicali y Hermosillo, que son localidades con temperaturas muy altas en el verano, la integración de aislamiento térmico en la envolvente y el uso de vidrios con características que limitan la entrada de la irradiación solar a los hogares es ya una práctica generalizada en familias de ingresos medios y altos. No obstante, de acuerdo con la Encuesta Nacional de Ingresos y Gastos de los Hogares del INEGI, menos del cinco por ciento de los inmuebles en México incorporan aislamiento térmico a su envolvente, mientras que un porcentaje tres veces mayor (cerca del 15 por ciento) de viviendas cuenta con equipos de aire acondicionado, lo que refleja un problema no sólo energético, sino de inequidad social.

Vista de cerca de la sección transversal de una pared, en la que se aprecia el aislamiento térmico

Una ruta para la eficiencia
Para atender este problema, la Conuee ha puesto en vigor, desde hace más de dos décadas, un conjunto de Normas Oficiales Mexicanas (NOM) aplicables a materiales, equipos y sistemas relacionados con el confort térmico, las cuales incluyen aislantes, ventanas, equipos de aire acondicionado (de ventana, tipo split e Inverter).

Entre estas normas se encuentra la NOM-020-ENER-2011 que aplica a la envolvente de las edificaciones e incluye, de manera integral, techo, muros, ventanas y puertas. Su aplicación ha encontrado fuerte resistencia entre los desarrolladores de vivienda por el costo adicional en la construcción. No obstante, esta perspectiva es parcial, pues esos costos se recuperan, desde una perspectiva social, en menos de una quinta parte de la vida útil de las viviendas, además de que trae consigo beneficios a la salud y productividad de las personas que todavía no se han cuantificado.

Con este propósito, se presentó un estudio en el que se muestran estimaciones de costos y beneficios del cumplimiento de la NOM-020-ENER, así como de los impactos por emisiones evitadas de GEI.

El método de cálculo definido se llevó a cabo para tres tamaños de viviendas de un solo piso (que es la de mayor costo de cumplimiento): 39, 49 y 100 metros cuadrados, considerando que los edificios sin aplicación de la NOM-020-ENER tienen dos características:

  • Los muros y el techo son de concreto
  • Las ventanas ocupan el 20 por ciento del área de muros

Para el análisis se consideraron cinco tipologías de envolvente que parten de una construcción de concreto sin medidas hasta el que integra el equivalente a aislamiento de 2” de poliestireno expandido (EPS) en techo, el equivalente a aislamiento a 1” de poliestireno expandido en muros, ventanas con vidrios con Factor de Sombreado (FS) de 0.6, y Factor de Corrección de Sombreado Exterior (SE) para las cuatro orientaciones de 0.9.

Como principales resultados se enlistan los siguientes:

  • Las viviendas proyectadas (sin ninguna medida) registran ganancias térmicas que triplican lo permitido por la NOM-020-ENER
  • Cumplir con la NOM-020-ENER implica la aplicación de cuando menos las tres primeras medidas consideradas
  • Cumplir con la NOM-020-ENER, considerando a la losa de concreto como línea base, implica costos adicionales que van de 13 a poco más de 27 mil pesos para casas de 39 a 100 metros cuadrados. Este costo se reduce hasta 33 por ciento, si se considera al sistema de vigueta y bovedilla de aislamiento térmico en el techo como línea base (ver tabla 1)
  • Desde una perspectiva social, que incluye los beneficios económicos al comprador de la vivienda, el costo adicional se paga en cerca de 9 años
  • Se estima que se construyen al año 132 mil viviendas nuevas en regiones donde aplica la NOM-020-ENER (tarifas 1C a 1F)
  • En caso de no cumplirse, se tendrá una insuficiencia tarifaria adicional de 311 a 405 millones pesos anuales a lo largo de la vida útil de las casas construidas, lo que implica que cada año se sume una cantidad similar a las que se van acumulado
  • Esas 132 mil viviendas emitirán entre 63 y 81 mil toneladas de emisiones CO2eq adicionales por año. Lo anterior por no cumplir con la NOM-020-ENER
  • Finalmente, el no cumplimiento de la NOM-020-ENER en 132 mil viviendas a lo largo de 20 años resultará en una emisión de GEI de entre 25 y 33 millones de toneladas de CO2eq

En promedio, el uso de electricidad para aire acondicionado y ventilación en una vivienda ubicada en una región de clima cálido es de media tonelada de CO2eq por año

La Conuee, en este sentido, mantiene un diálogo con los actores vinculados a estos temas, a fin de establecer la forma en la que los ahorros de energía generados permitan financiar el cumplimiento de la NOM-020-ENER, para beneficio de la sociedad en general.

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