Nuevas tecnologías de eficiencia energética en edificación

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Investigadores de los laboratorios nacionales del Departamento de Energía de los Estados Unidos están trabajando en tres nuevas tecnologías de eficiencia energética para poner en el mercado de cara a que los consumidores ahorren más dinero en sus facturas de energía. Así indica en este artículo de Sven Mumme, Envelope Technology Manager y Melanie Cornell, Energy Engagement Analyst, Energy I-Corps program de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía de los Estados Unidos.

¿Qué tienen en común los LEDs, las lavadoras de alta eficiencia y los termostatos inteligentes? Todos han sido desarrollados con la ayuda de investigadores de los Laboratorios Nacionales de los Estados Unidos. Sin embargo, estas innovaciones de eficiencia energética no llegaron a los propietarios de viviendas ni a los desarrolladores de edificios de la noche a la mañana. A cada una de estas tecnologías le llevó tiempo para desarrollar, probar y obtener la validación externa de la industria. Y, puesto que han entrado en el mercado, los consumidores han consumido menos energía en sus hogares y ahorrado dinero en sus cuentas de la energía.

Innovaciones como éstas en eficiencia energética delos edificios son fundamentales para proporcionar a los estadounidenses soluciones rentables y ahorradoras de energía. Pero para sacar estas tecnologías de los laboratorios nacionales, los investigadores necesitan desarrollar vías de mercado viables para sus innovaciones. Ahí es donde entra en juego la formación que imparte Energy I-Corps del Departamento de Energía de Estados Unidos (lo equivalente a nuestro Ministerio de Energía).

Ejemplos de tecnologías emergentes

Con el compromiso de la industria y las habilidades adquiridas en Energy I-Corps, los investigadores de los laboratorios nacionales están desarrollando tres nuevas tecnologías de eficiencia energética que están listas para la evaluación del mercado.

EcoSnapTM

ecosnapImagine un acondicionador de aire removible (AC) como las actuales unidades de ventana, un split, pero que es más eficiente energéticamente, no bloquea la ventana, no hace tanto ruido y se instala en pocos minutos. A continuación, echa un vistazo a la tecnología EcoSnap del National Renewable Energy Laboratory (NREL), una nueva unidad de aire acondicionado que los consumidores pueden instalar en cualquier pared exterior de sus hogares. Los ingenieros de NREL, Chuck Booten y Jon Winkler, plantearon por primera vez la idea de un simple conjunto de unidad de AC hace cuatro años. Desde entonces, ambos han estado probando su gran idea en el laboratorio, pero también con clientes potenciales y líderes de la industria a través de Energy I-Corps. Además de ganar un 2016 R & D 100 Award, la tecnología ha ganado el interés de la industria. A finales del año pasado, una firma de capital de riesgo y de desarrollo de negocios enfocada en tecnologías avanzadas de energía limpia firmó un acuerdo con NREL para preparar esta tecnología para la evaluación del mercado. Con esta nueva asociación, EcoSnap está más cerca que nunca de estar en hogares en todo el país.

SonicLQ

Los edificios grandes y pequeños experimentan fugas de aire incontroladas. Ya sea que esté saliendo o entrando, el costo del aire no deseado se suma a la factura de energía del usuario. De hecho, se estima que estas fugas representan casi el cuatro por ciento de todo el uso de energía en los Estados Unidos. Sellar estas fugas puede dar resultado, pero encontrarlas es complicado. Los métodos de detección de corrientes de aire se utilizan sólo después de completarse la construcción y no son asequibles para grandes edificios. Esto deja muchas propiedades comerciales sujetas a pérdidas de energía sin solución real.

es_abims&soniqlq_0Sonic Leak Quantifier (SonicLQ) de Argonne National Laboratory (ANL) adopta un nuevo enfoque para localizar y cuantificar fugas de aire, un método que funciona para edificios de todos los tamaños y mientras que la propiedad todavía está en construcción. ¿Cuál es el secreto de SonicLQ? Ondas sonoras. A través de una asociación con el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE.UU., ANL están demostrando y probando su tecnología innovadora en una base militar este año y el próximo. Si la prueba tiene éxito, SonicLQ será una alternativa probada a los métodos de detección convencionales y menos eficientes y más cerca de ayudar a los propietarios de edificios a detener las fugas de aire y ahorrar energía.

Autotune

autotuneDeterminar la combinación correcta de actualizaciones de eficiencia energética a hacer en un edificio existente puede ser un desafío. Tanto si se trata de actualizar los sistemas de iluminación, como reemplazar un equipo de climatización/HVAC o agregar aislamiento, los contratistas confían en Modelos de energía para edificios (es decir, simulaciones por ordenador de la eficiencia energética) para identificar oportunidades de mejoras costo-efectivas y diseñar y seleccionar productos. Para apoyar la toma de decisiones precisas, las simulaciones de energía requieren descripciones exactas del edificio. Si bien algunos aspectos de un edificio, como la ubicación, la superficie, el área de la ventana, el sistema  de climatización/HVAC y el tipo de combustible, son fáciles de caracterizar, otros como los niveles de aislamiento de la pared, la tasa de fugas de la envolvente y la eficiencia del componente HVAC, no. Inputs que son difíciles de obtener físicamente normalmente se miden usando datos basados en medidas. Más sencillamente, las combinaciones de diferentes valores se prueban hasta que los resultados de la simulación coincidan con las facturas energéticas. La calibración manual tradicional requiere mucho tiempo y no es muy precisa.

El software Autotune de Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hace una calibración simple, automatizada y más precisa. A través de dos estudios de campo y el compromiso de la industria durante el Energy I-Corps, los desarrolladores de Autotune descubrieron que la tecnología superaba los estándares de precisión de calibración de la industria, eliminando alrededor de 45 horas de esfuerzo de monitorización manual por edificio. También lanzaron Tunation, LLC, una empresa que puso en marcha este software nacional desarrollado en el laboratorio. Los resultados de las pruebas de campo y los contactos de la industria realizados durante el Energy I-Corps dan a Tunation la credibilidad y las conexiones necesarias para hacer que la medición automatizada esté más disponible en el próximo año.