Si desea que su hogar sea lo más ecológico y energéticamente eficiente posible, ¿Debería utilizar gas o electricidad para sus necesidades de calefacción y refrigeración? El gas es la opción más ecológica, por ahora, para un hogar de bajo consumo energético en Maryland. Esa es la conclusión de un nuevo estudio económico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), que evaluó el uso de energía y el impacto ambiental del gas frente a la calefacción eléctrica, Sistemas de ventilación y aire acondicionado (HVAC) en viviendas residenciales de bajo consumo energético. El trabajo del NIST proporciona un método de investigación que otros pueden utilizar para realizar su propio análisis sobre qué tecnología es más favorable para sus áreas locales.

"El tipo de combustible es un factor importante porque la calefacción y la refrigeración representan una cantidad significativa del consumo de energía en el hogar, "dijo el ingeniero civil del NIST, David Webb, uno de los autores del nuevo estudio, publicado en el Revista de ingeniería de la construcción . "Sin embargo, Se ha realizado poca investigación sobre el impacto de qué fuente de combustible se utiliza, gas o electricidad, sobre la consecución de objetivos de bajo impacto y bajo consumo de energía. Utilizamos un conjunto de bases de datos y software de herramientas del NIST único conocido como BIRDS [Informes y diseño de la industria de la construcción para la sostenibilidad] para evaluar y medir ese impacto científicamente. y luego proporcionar un método de investigación para que otros hagan lo mismo en cualquier región climática de los Estados Unidos ".

Desde su debut en 2014, Los profesionales de la construcción han utilizado BIRDS para evaluar y medir la sostenibilidad tanto de los materiales como de la energía que utiliza un edificio a lo largo de su vida útil. Utilizando modelos informáticos derivados de datos BIRDS, arquitectos, ingenieros estructurales, Los gerentes de construcción y otras partes interesadas en la construcción de viviendas pueden hacer decisiones rentables sobre cómo crear y mantener un alto rendimiento, verde, y residencias de energía baja o neta cero.

El nuevo estudio de fuentes de combustible de gas versus eléctrico utiliza datos que se encuentran en una de las tres bases de datos que componen la última versión de BIRDS (v4.0), mediciones que se obtuvieron de la investigación en curso en la instalación de prueba residencial de energía neta cero del NIST (NZERTF).

Construido como un prototipo de dos pisos, casa suburbana de cuatro dormitorios en el campus de NIST en Gaithersburg, Maryland, el NZERTF es en realidad un laboratorio donde los investigadores del NIST y los socios de la industria diseñan, probar y evaluar los materiales, tecnologías y estrategias que producirán un hogar que produzca al menos tanta energía como consume en el transcurso de un año.

Para realizar su estudio, Webb y sus colegas tuvieron que crear, a través de modelado por computadora, una casa basada en el concepto net-zero del NIST con un sistema de HVAC eléctrico y un gemelo virtual que en su lugar utilizaba equipos de calefacción de agua y espacios a gas natural. "Esto nos permitió hacer una verdadera comparación entre el gas y la electricidad para su respectiva energía, impactos ambientales y económicos, "dijo Joshua Kneifel, economista del NIST y coautor del estudio.

Los investigadores compararon las dos casas simuladas como si estuvieran construidas según los códigos y estándares actuales de Maryland para el uso de baja energía. incorporó la tecnología y el equipo existentes, y estaban en la misma zona climática que el actual NZERTF. Ejecutando los modelos, el software consideró 960, 000 combinaciones de diseño de edificios y ocho escenarios económicos diferentes para estimar el rendimiento durante un período de hasta 30 años.

Bajo esos criterios, Los resultados del estudio sugieren que un sistema HVAC de gas natural es actualmente más económico en general que uno eléctrico para una casa de Maryland que cumple con los códigos. Aunque el rendimiento energético neto cero se logró al menor costo utilizando calefacción eléctrica, vino con mayores impactos ambientales debido a las emisiones generadas durante su producción.

"Se esperaba el beneficio económico general del gas natural porque, en este momento, es la fuente de combustible más barata en Maryland, cuesta menos en dólares y energía gastada para producir y transportar, y tiene un precio de construcción más bajo para la instalación de un sistema HVAC que lo usa, "Explicó Webb.

Sin embargo, Kneifel dijo que la electricidad aún puede convertirse en la mejor oferta y la opción más ecológica.

"Por ejemplo, a medida que más empresas de energía se mueven hacia formas más limpias de generación eléctrica, como gas natural en lugar de carbón, el impacto ambiental disminuirá, ", explicó." Además, cambios tecnológicos, como sistemas de HVAC y energía solar más baratos y eficientes, debería ayudar a que el uso de la electricidad sea más rentable ".

Los miembros del equipo de NIST reconocen que su estudio de sostenibilidad fue limitado en términos del tipo de equipo, demanda de energía de los ocupantes y ubicación. Instan a otras organizaciones a continuar y ampliar su investigación para considerar varias variables clave. Estos incluyen el uso de equipos alternativos como intercambiadores de calor de fuente terrestre y sistemas HVAC de alta velocidad, costo y rendimiento en una variedad de climas, y diferencias en la operación del edificio que pueden afectar las tasas de consumo de energía. Más importante, dijeron que los estudios futuros deben tener en cuenta las mejoras en la tecnología, materiales y métodos de construcción, y producción y transmisión de energía.