domingo, 7 de marzo de 2010

Por que instalar un calentador de agua térmico. Argumento económico

Sigo fascinado después de leer el libro “Sustainable energy” de David JC McKay, donde estima con datos duros el desarrollo de la energía sustentable en el Reino Unido donde la compara con su uso y llega a la conclusión de que sí el Reino Unido quiere independizarse del uso de hidrocarburos tiene que obtener la energía eléctrica de una multitud de reactors nucleares o importar electricidad generada por celdas fotovoltaicas de algún otro pais. México en cambio es privilegiado en el sentido de que recibe suficiente energía solar para ser independiente de los hidrocarburos.

Una forma en la que se puede aprovechar la energía solar e independizarse de hidrocarburos es mediante un calentador de agua térmico, eel cual usa la energía del Sol para calentar agua. Esta tecnología es escalable, es decir, se puede usar desde grandes industrias hasta en un hogar. La inversión en un calentador de agua térmico para un hogar típico del DF es recuperable además de que resulta en grandes ahorros a largo plazo. Aquí desarrollo más a fondo este argumento, obteniendo primero el uso de energía para calentar agua en una casa “tipica” y el costo asociado, seguido de un estimado de la energía generada por un calentador de agua térmico y finalmente los comparo. Para poder comparar ambas fuentes de energía usaré el kilowatt-hora (kWh) y trataré de redondear a números enteros para que sea más fácil seguir el argumento.


¿Cuanto cuesta una ducha?

En la Ciudad de México el agua se calienta con boilers usando gas licuado a presión (gas LP). Un cilindro de 50kg de gas LP contiene el equivalente a 290 kWh y se vende en aproximadamente a 500 pesos que equivalente a 1 kWh cuesta 1.72 pesos. Para calentar 30 litros de agua, lo típicamente usado en un regaderazo, se necesitan 1.4 kWh. Sí en una casa viven 5 personas y suponemos que lavar los platos de un día usamos lo mismo que en un regaderazo, por lo que necesitamos de 8.4 kWh/d de poder para calentar el agua en un hogar típico. Un calentador convencional con una eficiencia de 70% necesita 2 kWh o 3.44 pesos de gas para calentar el agua de un regaderazo y eel poder usado para calentar agua por un calentador de agua usando gas LP por día es de 12 kWh/d (kilowatt-hora por día) em otras palabras gastamos21 pesos al día para calentar agua.

¿Cuanta energía genera un calentador térmico?

Para eso necesitamos saber cuantas horas al día al año hay Sol. El promedio anual de horas de sol en el DF es de 7 al día y en promedio llueve 106 días al año (en Coyoacán) y suponiendo que sí no llovió no hubo nubes hay 259 días soleados al año o 1813 horas de Sol al año o 5 horas al día de Sol por año. El poder del Sol a medio día en el Ecuador por área es de 1000 W/m2, multiplicando por 90% nos da 900 W/m2 , como no es medio día todo el día tenemos que tomar en cuenta la proporción del promedio de intensidad del Sol en el día a la intensidad del mismo a medio dia, que según McKay (y en el RU) es de 32% o 288 . Así que en un día soleado en el DF cada metro cuadrado que esta orientado hacía el Sol recibe más o menos 250 W/m2 y hay 5 horas al día de Sol por año.Un calentador térmico en el DF con una eficiencia del 50% y una superficie de 3 m2 genera 375 W o 9.3 kWh/d, arriba de los 8.4 kWh/d que se necesitan para calentar el agua caliente que se usa en una casa en un día. Así que con una superficie pequeña se podría calentar el agua para uso diario de un hogar “común” en el DF.



¿Cuándo se recuperaría la inversión de comprar e instalar un calentador de agua térmico?

Por cada día que no usamos el gas para calentar el agua -259 días al año- multiplicamos el costo del gas por día por los días del año soleados: 21 pesos/d x 259 d = 5,339 pesos. Un sistema con capacidad para calentar 200 litros con 3 m2 más la instalación cuesta 10,000 pesos, así que la inversión se recupera en 2 años y los años que siguen simplemente se ahorra en el gasto del gas para calentar agua.

Aunque en México todavía se necesita del gas LP para cocinar, me gusta imaginarme un pais donde la gente tenga más dinero en sus bolsillos, con menor dependencia de las importaciones de gas LP (aunque México posee yacimientos de gas natural necesitamos importarlo) y un menor impacto en el medio ambiente (quemar gas LP produce CO2 el cual es una causa del cambio climático). Instalar un calentador de agua térmico en cada casa nos llevaría en esa dirección.

Lista de distribuidores de calentadores solares térmicos en México.

4 comentarios:

Ol dijo...

Muy buena aportación Rayo! Pues el Hjal si se le leyó el libro y se le gustó mucho. Yo ahorita estoy ocupada leyendo Omnivore's Dilemma, pero cuando tenga tiempo leo tu recomendación. Chayito!

ignacio bazan dijo...

Rayo, la verdad es que también tenemos que pensar en el caso de México cómo hacerle para que cobren conciencia un montón de gente, desde los fabricantes de boilers, las compañías gaseras, o los políticos que en teoría deberían darle prioridad a estas alternativas, pero sobre todo a los usuarios, pues son ellos los que deberían tener en su decisión la última palabra de qué tipo de gasto energético quieren, si el de siempre, caro, poco eficiente y contaminante, o algo mas novedoso, ahorrador y amigable con el medio ambiente.

Lo digo porque justo la tesis de el Sr. Spilbergo que se tituló la semana pasada es de módulos de hidropónia y la crítica más sensata que le hicieron fue esa, para qué seguir concientizando a los que ya sabemos que hay mas y mejores opciones, a mi también me gustaría imaginar un México mas independiente y mas responsable.

Leeré el libro y estamos en contacto, un abrazo.

Rayo dijo...

@Ol, chido! me da mucho gusto que le haya gustado el librao al Hjal!

@nacho, seguro que hay que pensar en muchos más factores para que el la reducción en el consumo de gas y de emisión de CO_2. Y a huevo que para un cambio masivo a calentadores térmicos se necesitaría de la ayuda del Estado. A pesar de lo estático del Estado lo chido del argumento, es que SÍ tienes la lana para invertir en muy poco tiempo empiezas a "ganar" en tu inversión.
Ahora que lo pienso en Diciembre va la reunión sobre el cambio climático va a ser en México, ¿A quién de nuestros legisladores y el ejecutivo les importa?

Milosc dijo...

Chido liro! Deberíamos convencer al jefe de que haga la inversión =D

Abrazo