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Antonio Reyes Baena Francisco Rubio Delgado Estudio comparativo: Calefacción para exteriores

Gas vs Electricidad

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Estufas de gas o de electricidad. Trabajo de campo UMH

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  • Antonio Reyes Baena

    Francisco Rubio Delgado

    Estudio comparativo: Calefaccin para exteriores

  • Introduccin:

    A comienzos del ao 2011 el gobierno Espaol pone en activo la nueva

    ley Antitabaco donde prohbe literalmente fumar dentro de establecimientos

    cerrados pblicos, incluyendo bares y restaurantes.

    Muchos fumadores se vieron obligados a tener que salir al exterior de los

    mismos para poder fumar, a la calle o a las antiguas terrazas de verano,

    obligando consecuentemente a que los dueos de los establecimientos tengan

    que acondicionar un poco estas terrazas para poder atraer todo tipo de

    clientes: fumadores, y no fumadores. En algunos pases del norte, existan este

    tipo de estufas, como Reino Unido o Alemania, en Espaa se ha visto

    incrementado notablemente, vindose como norma general dos tipos de estufas

    con diferente funcionamiento: a travs de quema de gas (butano, o propano) y

    elctricas.

    Este pequeo estudio pretende comparar a grosso modo las diferencias

    entre ambos funcionamientos. Abarcaremos ambos modelos por su Coste, su

    Eficiencia y su Sostenibilidad.

  • CALEFACCIN ELCTRICA:

    Cuando hablamos de calefaccin elctrica, en realidad estamos pensando en calefaccin por efecto Joule. Sin entrar en detalles muy tcnicos, cuando una corriente de electrones pasa por un material conductor se encuentra cierta resistencia al paso, esto provoca que los electrones pierdan energa til en forma de calor, subiendo la temperatura del conductor. Como este conductor slo est en contacto con el aire, el calor se propaga principalmente por el aire.

    Si bien el rendimiento energtico de las resistencias es siempre el mismo, un 1 kWh de electricidad consumida equivale a 1 kWh de calor emitido, hay diferencias en cmo se transmite luego ese calor hasta que nos calienta.

    Dentro una vez realizada esta transformacin, podemos dividir las estufas

    elctricas en aquellas que fuerzan el aire caliente a intercambiarse con el medio

    (conveccin), o aquellas que radian su calor al exterior (radiacin). Tambin

    denotaramos aquellas que se realiza la transfieren su calor a un medio fsico en

    contacto, (conduccin).

    En nuestro caso y por motivos de inters nos centraremos en el tipo de

    Radiacin, ya que son la mayora de estufas elctricas que podemos ver en terrazas y

    lugares abiertos. La estufa elegida para nuestro estudio, es esta:

  • CALEFACCIN POR GAS:

    Es un tipo de estufa que genera el calor mediante la combustin de un gas, generalmente butano o propano, en un quemador en la atmsfera que va a calentar. Su gran ventaja es que es econmica de adquirir y que genera mucha ms potencia que las elctricas, calentando el ambiente mucho ms deprisa.

    Tiene varios inconvenientes: el aire de la combustin ha de entrar desde el exterior, fro, lo que refrigera la atmsfera que se pretende calentar. Si no hubiera suficiente entrada de aire la combustin ser incompleta con produccin del venenoso monxido de carbono (CO). Para evitarlo, las estufas han de disponer de un analizador de la atmsfera, que apagar la estufa si se detecta una cantidad peligrosa de CO en el ambiente.

    El butano comercial tiene un poder calorfico inferior (PCI) de 10.938 kCal/kg,

    que equivale a 12,72kWh/kg Por tanto, la energa trmica que proporciona el gas contenido

    en una bombona de butano es de: 12,5kg x 12,72kW = 159kWh.El coste actual de la

    bombona es de 17,5.

    Finalmente la combustin del butano produce alrededor de 1,7 litros de agua (en forma de vapor) por cada kilo de combustible quemado, por lo que produce una gran humedad en espacio donde se encuentre.

    Para nuestro estudio, usaremos como ejemplo este tipo:

  • OBJETO PRCTICO REAL:

    En este pequeo estudio, vamos a intentar resolver la duda sobre cmo elegir

    una calefaccin adecuada para un espacio abierto. En este caso, ser una pequea

    terraza de hostelera, cerrada por lados mediante unos toldos, siempre dejando como

    un mnimo de 3 lados abiertos, para cumplir as la normativa antitabaco.

    UBICACIN DE LOS CALEFACTORES:

  • GRADO DE ACCIN DE LOS CALEFACTORES:

    Segn los fabricantes de los modelos consultados, ambas tienen este grado de

    accin, o cmo distribuyen el calor alrededor.

    En el caso de estufa a gas: (9-10 KW aprox.3m alrededor)

    Radio de accin de estufa elctrica: (3KW aprox. 2m alrededor)

  • CONSIDERACIONES IMPORTANTES:

    En el objeto de estudio estamos intentando comparar, una estufa cataltica de

    aproximadamente 13KW potencia mxima con dos estufas que ofrecen un total de

    3KW para el mismo espacio abierto. Esta consideracin ha sido de un caso prctico,

    solo viendo la rentabilidad econmica de un sistema frente a otro.

    El consumo de gas butano, se ha efectuado de media por los datos ofrecidos

    por el dueo del establecimiento, con el estudio de horas en una media de unas 9 o 10

    botellas a una llama media.

    ESTUDIO ECONMICO:

    GAS BUTANO (Media llama aprox 9-10KW)

    Precio Botella () 17,5

    Butano por botella (kg) 12,5

    Media duracin botella (horas) 20

    Coste por Kg () 1,4

    Consumo kg por hora 0,625

    Coste revisin instalacin anual (obligatorio) 69

    Coste por hora 0,875

    Precio estufa (pvp aprox) () 149

    Coste por da (8hr) 7

    Coste Mensual (26 das) 182

    Conste instalacin estufa+revisin 218

    ESTUFAS ELCTRICAS (3 KW)

    Consumo por Estufa (x2) (kw) 3

    Precio por kwh contratado 0,1514

    Precio 2 estufas elctricas 340

    Coste por hora 0,4542

    Coste por 20 horas (1 botella butano) 9,084

    Coste por da (8hr) 3,6336

    Coste Mensual (26 das) 94,4736

    Diferencias de coste

    Diferencia de coste (mensual) (+butano) () 87,5264

    Diferencia de coste (por hora) (+butano) () 0,4208

    Diferencia de coste (instalacin) (- butano) () 122

  • 0

    0,2

    0,4

    0,6

    0,8

    1

    Consumo en /hr

    Gas Butano

    Electricidad

    0

    50

    100

    150

    200 Coste mensual en

    Gas butano

    Electricidad

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    500

    Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo

    GasButanoElectricidad

  • CONCLUSIN: En este caso en particular, queda claro que sistema resulta ms rentable, esto a

    sido a peticin del dueo del establecimiento. Pero queda patente que el calor desprendido por ambos sistemas NO ES COMPATIBLE, porque tenemos una estufa en el centro radiando unos 10Kw de media al entorno, frente a unos 3Kw de las estufas elctricas, separadas de s unos 3 metros.

    En la resolucin posterior equiparando los KW radiados ofreceremos los datos

    econmicos a igualdad de potencia.

  • ANEXO: Rentabilidad del estudio en igualdad de potencia. Para realizar un estudio totalmente equiparable GAS vs ELECTRICIDAD es

    necesario equiparar la potencia suministrada en electricidad, puesto que en la instalacin anterior slo hay dos estufas por toda la terraza.

    Suponiendo los 10KW de la cataltica, habra que sumar otras 4 estufas de

    1.5KW y aun as faltara potencia para llegar a la estufa, pero por problemas de espacio en la terraza las reduciremos a un total de 6, repartidas de la siguiente manera:

  • ESTUDIO ECONMICO IGUALDAD POTENCIA

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo

    Comparativa Gas-Electricidad 9Kw

    Gas Butano

    Electricidad

    GAS BUTANO (Media llama aprox 9-10KW)

    Precio Botella () 17,5

    Butano por botella (kg) 12,5

    Media duracin botella (horas) 20

    Coste por Kg () 1,4

    Consumo kg por hora 0,625

    Coste revisin instalacin anual (obligatorio) 69

    Coste por hora 0,875

    Precio estufa (pvp aprox) () 149

    Coste por da (8hr) 7

    Coste Mensual (26 das) 182

    Conste instalacin estufa+revisin 218

    ESTUFAS ELCTRICAS (9 KW)

    Consumo por Estufa (x6) (kw) 9

    Precio por kwh contratado 0,1514

    Precio 6 estufas elctricas 1020

    Coste por hora 1,3626

    Coste por 20 horas (1 botella butano) 27,252

    Coste por da (8hr) 10,9008

    Coste Mensual (26 das) 283,4208

    Diferencias de coste

    Diferencia de coste (mensual) (+electricidad) () 101,4208

    Diferencia de coste (por hora) (+electricidad) () 0,4876

    Diferencia de coste (instalacin)(+electricidad) () 802

  • Comparativa: