Estudio de la eficiencia energética y de combustión en artefactos de producción de agua caliente sanitaria domiciliaria a gas (Calefones)

Abstract

Se diseñó y construyó un sistema experimental para evaluar el desempeño energético de artefactos de producción instantánea de agua caliente sanitaria tomando en cuenta normativas nacionales de instalaciones de artefactos a gas e instalaciones sanitarias, el cual es capaz de controlar y medir variables de interés para determinar los indicadores de eficiencia energética de este tipo de artefactos a gas. Este documento presenta los resultados experimentales de ensayos de eficiencia energética a equipos de producción de agua caliente sanitaria que utilizan gas natural y gas licuado de petróleo como combustible. Se probaron dos aparatos de producción instantánea de agua caliente de capacidad de 12 y 18 litros. El desempeño térmico de estos dispositivos se determinó utilizando las metodologías propuestas por las normas chilenas NCH 1938 (2004) y norma argentina NAG 313 (2018). No todos los resultados cumplen con la exigencia de las normas mencionadas, ya que las condiciones climáticas de la ciudad de La Paz ofrecen desafíos operativos para estos artefactos (presión atmosférica y temperatura de agua de grifo), lo que demuestra la importancia de generar normas y políticas que faciliten la adquisición de mejores equipos y atiendan un uso racional de la energía, lo cual favorecería a empresas importadoras y usuarios. El monitoreo de patrones de uso, es esencial para verificar la intensidad y frecuencia de uso a nivel domiciliario por los mismos usuarios y requiere sensores instalados en viviendas. Se ha validado de este modo el sistema de monitoreo de intensidad de uso basado en tecnología iButton, frente al modelo de comportamiento de los artefactos de producción instantánea de agua caliente a gas. En estas pruebas no se encontró variación estadísticamente significativa, lo que demuestra que este sistema es apto para realizar monitoreos domiciliarios; además que este modelo nos ayuda a determinar la cantidad de combustible consumido por cada artefacto en función de la temperatura tomada con el sensor de temperatura iButton y las especificaciones técnicas de cada artefacto. Se ha monitoreado la intensidad de uso de calefones y presentamos un estudio de 2 meses utilizando registradores de datos de temperatura basado en tecnología iButton las cuales se ubicaron en el ducto de la chimenea de los artefactos de producción instantánea de agua caliente de 3 domicilios en zonas representativas de la ciudad de La Paz. Se registro un total 76184 datos, lo que equivale a 53 días. De acuerdo al monitoreo y las encuestas realizadas en los domicilios, se observó que el uso con mayor frecuencia e intensidad son los fines de semana, y que la frecuencia de uso se debe al artefacto al que se encuentre conectado el calefón y la cantidad de personas que habitan el domicilio.