Análisis de parámetros de eficiencia en la evaluación exergética de edificios y viviendas

ELIÇABE URRIOL, JUAN J.; BELLUCCIA, HORACIO A.; NAVONE, HUGO D.; SEFFINO, R. A.

Rosario

Jornada; VI Jornada de Ciencia y Tecnología; 2012

Universidad Nacional de Rosario

En el marco de la búsqueda de viviendas sustentables se ha insistido desde hace unos años en el análisis exergético de las mismas. Esto representa un avance respecto del análisis energético tradicional, ya que se puede hablar con propiedad de consumo de exergía, por ejemplo, evitándose el término equívoco ?consumo de energía?, puesto que la exergía puede destruirse, pero esto es imposible para la energía. El concepto de exergía (potencial de trabajo de eje de un sistema respecto a un dado ambiente de referencia) resulta totalmente adecuado para evaluar la eficiencia de una fuente de energía para producir trabajo mediante una máquina ad-hoc. Sin embargo, cuando se considera una vivienda, es claro que el objetivo prioritario no es la producción de trabajo, sino el acondicionamiento de la misma (más allá que la climatización pueda lograrse con trabajo mecánico). También es muy importante hacer notar que en edificios y viviendas siempre existe un flujo de radiación solar incidente sobre la misma que implica un flujo de exergía, generalmente destruido ó reflejado al ambiente, sin que se obtenga a partir de él trabajo (de eje) alguno. Además del flujo de exergía de la radiación solar, el edificio/vivienda está conectado a otro flujo de exergía (compuesto básicamente por los aportes del gas y de la electricidad) que denominaremos exergía de red (Xr). Es evidente que cuanto menor sea Xr menos se compromete la sustentabilidad del entorno, ¿pero cómo construir un parámetro de eficiencia que sea función de los antedichos flujos de exergía? Para tal fin se puede tomar como referencia una vivienda solar pasiva ideal que no requiera consumir exergía de red para su climatización (cualquiera sea la condición ambiental externa) y tal que su consumo de exergía de red sea solamente el necesario para el accionamiento de electrodomésticos (excluidos acondicionadores y calefactores). Este consumo mínimo se indicará con Xmin. En general, para un edificio/vivienda standard se cumple Xr > Xmin y se puede definir una eficiencia para el mismo mediante el cociente Xmin/Xr. En algunos casos el flujo de exergía solar incidente sobre un edificio ó vivienda puede aprovecharse para generar cierta cantidad de trabajo W (con paneles fotovoltaicos, por ejemplo). Para considerar también estas situaciones se propone una eficiencia η= Xmin/(Xr-W). A partir de datos locales de consumo energético se calculan los correspondientes flujos de exergía. Se concluye que los parámetros arriba definidos caracterizan satisfactoriamente la performance de los sistemas bajo análisis desde una óptica de 2do. principio.