El costo que actualmente representa la energía es de vital importancia en una especialidad como la climatización que requiere elevados consumos, tanto de energía eléctrica como de combustibles, por lo que su reducción representa una de las premisas básicas en los criterios de diseño.
Para ello existen numerosas tecnologías y medios, que se centran fundamentalmente en el ajuste de las necesidades, la utilización de fuentes de energía no convencionales, el incremento de la eficiencia y la recuperación de la energía residual, independientemente de utilizar equipos de alto rendimiento.
El apropiado uso del aislamiento térmico en el edificio, es un factor fundamental, dado que implica equipos de aire acondicionado más pequeños con un consumo energético menor durante toda la vida útil del edificio. A su vez el aislamiento térmico reduce al mínimo las pérdidas de calor en los equipos, unidades de tratamiento de aire y la red de conductos y tuberías de la instalación.
Por otra parte, es indispensable la adopción de soluciones arquitectónicas que tiendan a la reducción de consumo energético teniendo en cuenta el aprovechamiento de la radiación solar en invierno, protecciones (exteriores) para evitarla en verano y una adecuada carpintería en los huecos para reducir infiltraciones.
Puede ser muy conveniente analizar la automatización de los circuitos de alumbrado y el empleo de lámparas de alto rendimiento, así también como reguladores que permitan un nivel de iluminación en función de las necesidades reales.
En cuanto a medidas directamente relacionadas con la climatización propiamente dicha, hay dos:
- Enfriamiento gratuito (en inglés, free-cooling). En muchos climas cálidos (especialmente en los continentales) las noches son más frías que los días, con temperaturas inferiores a las que durante el día se mantendrán en los locales, y se puede aprovechar esta circunstancia para enfriar casi gratuitamente el edificio (con solo el consumo de los ventiladores). Durante la noche se hacen funcionar los ventiladores de modo que extraigan el aire del interior e introduzcan el del exterior, refrescando el edificio. La masa térmica del mismo (compuesta no solo por los elementos constructivos, sino también por el mobiliario y hasta por los papeles almacenados, cosa importante en un edificio de oficinas) se enfría y al volver a ocuparlo por la mañana está en unas condiciones mejores, reduciendo el trabajo de los climatizadores.
- Este sistema también puede emplearse en ciertas épocas del año, durante el día: los espacios interiores tienen cargas térmicas (ocupación, iluminación, maquinaria, soleamiento), mientras que en el exterior puede haber una temperatura adecuada, de modo que se puede climatizar directamente con el aire exterior.
- Recuperación de calor. Disponiendo adecuadamente las bocas de toma de aire exterior y de aire expulsado al exterior, pueden instalarse dispositivos intercambiadores de calor, de modo que el calor del aire expulsado precaliente el aire de ventilación, en invierno, y que el expulsadopreenfríe el aire que entra para la ventilación, en verano.
Otro aspecto a considerar es el incremento de la eficiencia energética, mediante el fraccionamiento de la potencia de los equipos, con objeto de adaptar la producción de energía térmica a la demanda del calor del sistema, parcializando las unidades productoras a fin de conseguir en cada instante, el régimen de potencia más cercano al de máximo rendimiento.
En general, la utilización de calderas, sobre todo las de condensación, es preferible a la de un ciclo bomba de calor para calefacción y este a su vez es preferible al uso de resistencias eléctricas.
Ahorro con fuentes exteriores de energía
Cuando se disponga de calor de una fuente residual puede emplearse para refrigeración con máquinas enfriadoras de absorción. Estas máquinas tienen un rendimiento inferior al de las máquinas por compresión, pero tienen la ventaja de poder aprovechar un calor gratuito (residual).
Se emplea mucho esta solución en sistemas de cogeneración o trigeneración, en los cuales se produce electricidad con un alternador que mueve un motor de explosión, que utiliza gas natural. El calor residual del motor puede utilizarse para calefacción en invierno y para refrigeración en verano. La trigeneración se utiliza actualmente en muchos edificios (estaciones de ferrocarril, terminales de aeropuertos, grandes superficies de venta...)
También se ahorra energía con plantas de producción de calor a escala de barriada (distrito) o de ciudad; los sistemas térmicos muy grandes funcionan con mayor rendimiento, e incluso pueden ser sistemas de trigeneración, aprovechando el calor residual de la producción de electricidad para calefacción y refrigeración por absorción.
En Barcelona hay un sistema urbano de reparto de agua fría para refrigeración.[2] [3] La fuente es la planta de gasificación de gas natural, que absorbe gran cantidad de calor en el proceso.
