Recogida y análisis de ideas individuales de ahorro de energía

Se trata de un comentario de la categoría «análisis», en el sentido antes expuesto. Los comentarios/correcciones son bienvenidos.

Se encuentra en estado de «borrador»/«análisis previo».

EDITAR (2022-10-28): Los parámetros de «ducha» se ajustaron para ofrecer una estimación más conservadora
del ahorro potencial. Los valores anteriores para la duración y el caudal eran de 5 minutos y 10 l por minuto,
respectivamente. La temperatura de referencia era anteriormente de 38 grados C.

Computación del potencial de ahorro de energía derivado de la reducción del uso privado de agua caliente en los hogares: ducha
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1. Calcular la cantidad de agua caliente utilizada (V_ww) una vez duchada y el equivalente de energía:

Hipótesis:
— instalación media de ducha con 10 litros por minuto de agua caudal
— temperatura a la salida de la caldera local de agua caliente: T_bwo = 60 grados C [1]
- temperatura a la entrada de la mezcladora de agua de ducha: 55 DEG C = T_mwi [1]
- temperatura del agua fría interna: 12 DEG C = T_mci [avg., est.]
- temperatura de referencia de la salida de ducha: 35 DEG C = T_tgt
- caudal de agua en ducha activa: 8 litros por minuto = v
— duración de la ducha: 3 minutos = T_dur
- capacidad calorífica de agua: c_V = 4,2 kJ/(kg K), véase [3]

Relación de mezcla, expresada por la proporción de agua caliente gamma, a partir de

    T_tgt = gamma T_mwi + (1-gamma) T_mci = T_mci + gamma (T_mwi — T_mci)
gamma = (T_tgt — T_mci)/(T_mwi — T_mci) = 23/43

En un mezclador de licor solo hay agua caliente gamma * 1.
Sigue la cantidad de agua caliente por cada vez que se toma una ducha 

    V_ww = T_dur * v * gamma = 24 * 23/43 litros = aproximadamente 13 litros

Para calentar esa cantidad de agua fría, para simplificar, suponiendo que la temperatura es T_sci = T_mci = 12 grados C,
a T_bwo, se necesita al menos energía

    Delta Q = V_ww *\ rho * (T_bwo — T_mci) * c_V = 13 kg * 48 K * 4,2 kJ/(kg K) = unos 2,62 MJ

Esta energía es la que no tiene en cuenta las pérdidas que se producen en el camino
desde la central eléctrica hasta la caldera de agua caliente por vivienda. Si consideramos que
la eficiencia de la caldera es del 80 %, entonces en el límite de la vivienda la cantidad de energía
necesaria es de 2,62 MJ/0.8 = 3,275 MJ. (cada vez que se toma una ducha)

(Para calcular la demanda de energía de este tipo en el nivel de «gas importado», aún deben incorporarse las pérdidas
adicionales generadas en las centrales eléctricas.)

2. Número de personas que toman una ducha una vez al día en un país de la UE ejemplar:

Supongamos que un porcentaje del 65 % de la población toma una ducha diaria. En un país de
80 millones de personas, la cantidad total de energía consumida por este porcentaje para llevar una ducha es,
diariamente: 80 * 10 to 6 * 0.65 * 3,275 MJ/eta, p = 170.3 * 10 MJ/etaprocedentes p = 170.3 * 10 to to 12 J/etato p. 
Al año, esta cuota de energía es de aproximadamente 62.2 * 10-15 J/etato p =: W_shecheringA_DE. 
(Aquí etaof p = eficiencia de la central eléctrica)

3. Comparación:
Equivalente energético del gas importado de Rusia a la UE, anualmente, en 2019:
6876 * 10 to J [4] [4b]. Importó a Alemania alrededor de un tercio, es decir, 2300 * 10-15 J al año.
Así pues: El equivalente de aproximadamente el 2,7 %/etato p de esta cantidad importada se utiliza (prelim. cálculo!)
para duchar del porcentaje de población mencionado.

5. Salvedades y comentarios

— Después de la edición: Las cantidades correspondientes a la duración y el rendimiento de la ducha suponen ahora una persona
más consciente de los recursos, a fin de evitar sobrestimar el potencial de ahorro.  
— La cuota de energía en relación con las importaciones procedentes de Rusia parece grande. [TODO: control cruzado] Una razón
probable es que un tipo de energía específico se compara con un consumo de todos los tipos de energía primaria.
— En el período estival, es probable que la temperatura del agua fría sea superior a la que se supone aquí, reduciendo el
consumo de energía calculado.
— En la sección de comparación, debe entenderse que las cantidades de energía
relacionadas entre sí son únicamente valores numéricos, independientemente del flujo de energía real.
  Por ejemplo, ahorrar la mitad de la energía utilizada no se traducirá en reducir el
consumo de gas natural en la misma cantidad. Esto se debe a que la calefacción para, entre otras cosas,
ducha se lleva a cabo en hogares a partir de diferentes fuentes de energía, siendo otros tipos importantes a
) la electricidad (que solo se genera en función de una determinada proporción del
gas natural) y b) el petróleo (cuya reducción del consumo solo afectará minoralmente al consumo de gas).
  Por lo tanto, «equivalente de». La aplicación de factores adecuadamente investigados permitiría
traducir las cantidades de gas importadas ahorradas.

6. Referencias

[1] https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/haushalt-wohnen/warmwasser#gewusst-wie

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity

[4] https://www.businessinsider.de/wirtschaft/handel/wenn-wir-komplett-auf-russisches-gas-verzichteten-so-viel-muesste-in-der-eu-eingespart-werden-a/

[4b] https://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Home/home_node.html

¿Cuánta energía ganaremos si dejamos de consumir refrescos?