Ciudad de México, 15 de diciembre de 2023.- Durante décadas, la calefacción basada en gas y otros combustibles fósiles ha sido el pilar energético para la mayoría de los edificios comerciales e industriales. Si bien estos sistemas han proporcionado calor y confort confiables, también han sido una fuente significativa de emisiones de dióxido de carbono y otros contaminantes atmosféricos.
De acuerdo con la Administración de Información Energética (EIA), se estima que el consumo de gas natural para calefacción aumenta un 68% en los meses de invierno en países como Estados Unidos, por lo que la búsqueda de energías alternas que reduzcan el impacto ambiental de la climatización se vuelve un tema prioritario.
Los elevados costos de los energéticos y la importancia de la sustentabilidad están llevando a los operadores, gerentes y propietarios de edificios, a priorizar la adopción de alternativas sustentables para descarbonizar la calefacción en edificios comerciales e industriales.
Tendencias en calefacción para edificios
A medida que los edificios se vuelven más modernos y complejos, las responsabilidades y compromisos de los administradores de instalaciones cambian de forma continua. De acuerdo con Trane, empresa líder en la industria de aire acondicionado, calefacción y ventilación, es esencial que los propietarios de edificios y gerentes de mantenimiento estén al tanto de las tendencias e innovaciones Hvac sustentables, ya que esto les permitirá tomar decisiones más acertadas sobre sus sistemas de calefacción, adoptar mejores prácticas para reducir la huella de carbono del edificio, anticiparse y adaptarse a posibles cambios regulatorios.
“La importancia de un sistema de calefacción va más allá de proporcionar un ambiente cálido y confortable. Hoy, se trata de lograr una conjunción entre el rendimiento óptimo del edificio, el confort de los ocupantes y la responsabilidad con el medio ambiente y esto, definitivamente, implica un desafío significativo para los responsables de edificios”, señaló Carlos García, director general de Trane México.
De acuerdo con la Agencia Internacional de Energía, los edificios son responsables del 40% del consumo de energía mundial, y de esta cifra, la mitad corresponde a los sistemas Hvac. Además, el organismo también prevé que la cantidad de unidades de aire acondicionado se multiplicará por tres, pasando de los 1,600 millones de unidades que existen hoy en día, a un estimado de 4,800 millones para 2050.
Nuevas tendencias en calefacción sustentable para edificios
Las nuevas tendencias en calefacción se basan en el uso de herramientas innovadoras que prometen mayor eficiencia energética. A continuación, Trane comparte cuáles son las principales tendencias emergentes que los gerentes de edificios, mantenimiento y operación necesitan conocer para la descarbonización de los edificios:
1. Electrificación de la calefacción. Entre todas las diversas estrategias de descarbonización de edificios, la electrificación de la calefacción está considerada como la próxima gran frontera. La transición desde sistemas de calefacción basados en combustibles fósiles (como gas natural, propano o petróleo) hacia un sistema que utiliza electricidad para generar calor, reduciría el uso de energía de los edificios, en más de 40% y las emisiones de carbono en más de 75%, de acuerdo con datos de Frost & Sullivan.
Representa una de las alternativas de calefacción al gas, aprovecha las fuentes de generación eléctrica más limpias y eficientes y es, especialmente, significativa en regiones donde la electricidad se genera a partir de fuentes renovables. Existen diversas soluciones para la electrificación de la calefacción, como los Sistemas de Flujo de Refrigerante Variable (VRF), que consolidan la calefacción y la refrigeración en un sistema multizona totalmente eléctrico y están basados en bombas de calor enteramente eléctricas; es la tecnología más popular para descarbonizar la calefacción.
2. Almacenamiento de energía térmica. Es una tecnología que brinda la capacidad de almacenar y recuperar energía térmica para su uso posterior en calefacción o enfriamiento, así como cargar o descargar, según las necesidades operativas, tarifas o disponibilidad de recursos renovables, entre otras variables, lo que ayuda a optimizar la demanda eléctrica de los edificios y, por lo tanto, los costos de energía y las emisiones de carbono. Estimaciones del Environmental and Energy Study Institute indican que la eficiencia térmica de estas tecnologías puede oscilar entre el 50 y 90%, dependiendo del tipo de energía térmica utilizada. Estos sistemas ayudan a consumir energía en los momentos más rentables del día. La generación y transmisión de electricidad suele ser más eficiente durante la noche cuando se utiliza una generación de carga base eficiente y las temperaturas ambiente son más bajas. Los sistemas de bomba de calor combinan el almacenamiento de energía térmica con calentadores para proporcionar un rendimiento de calefacción constante a cualquier temperatura exterior.
3. Uso de IA para optimizar la eficiencia energética. La inteligencia artificial (IA) está revolucionando la manera en que se gestiona y utiliza la energía en edificios comerciales. A través del aprendizaje automático, análisis predictivo y otros métodos avanzados, la IA ofrece soluciones que optimizan el consumo de energía, permiten un mantenimiento predictivo que reduce los tiempos de inactividad y los costos operativos y contribuyen a una operación más sostenible y ecológica. El uso de este tipo de aplicaciones y servicios puede mejorar el uso de energía sin sacrificar el confort, un tema clave cuando se trata de optimizar el rendimiento de un edificio. Por ejemplo, servicios de inteligencia artificial aplicados en sistemas de aire acondicionado, ventilación y calefacción, pueden reducir la huella de carbono de un edificio hasta en un 40% y los costos totales de energía, hasta en un 25%.
4. Bombas de calor geotérmicas. También denominadas sistemas geotérmicos, esta tecnología, cuyo funcionamiento es a través de electricidad, aprovecha la temperatura del subsuelo terrestre para accionar sistemas de calefacción para edificios. Aunque este tipo de calefacción comenzó siendo utilizado en entornos residenciales, está cada vez más disponible para aplicaciones comerciales. De acuerdo con Environmental Action Germany, el 75% de la energía necesaria para operar estos equipos proviene de la fuente de calor, es decir, el suelo. Solo se necesita una pequeña cantidad de electricidad para hacer funcionar la bomba de calor. Al ser eléctricos, funcionan con fuentes de generación renovables; además, son altamente eficientes. Investigaciones de Rocky Mountain Institute (RMI) han evidenciado que sustituir una caldera de gas por una bomba de calor disminuye las emisiones de carbono desde el primer año de su implementación.
“En la búsqueda de la sustentabilidad, adoptar tecnologías como estas, que reduzcan las emisiones de carbono en los edificios comerciales e industriales es más crucial que nunca. No obstante, la transición de sistemas de combustibles tradicionales, como el gas, a alternativas sustentables, no solo conlleva crear edificios más verdes, también representa un compromiso con el futuro de nuestro planeta”, finalizó el ejecutivo de Trane.
Esta transición es una clara señal de que los sectores de la construcción y la gestión de edificios están evolucionando hacia prácticas más ecológicas. Las tendencias actuales subrayan una clara evolución desde sistemas tradicionales basados en combustibles fósiles hacia soluciones innovadoras que aprovechan energías renovables y tecnologías avanzadas que prometen un rendimiento superior, ahorros a largo plazo y que destacan en su capacidad para reducir significativamente las emisiones de carbono.
