7.9: Combustibles para Aislamiento y Calefacción Doméstica (V)

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Periodo de amortización

Secciones anteriores ilustraban que agregar más aislamiento y mejorar el valor R de una pared ayudaría a cortar la pérdida de calor. Menos pérdida de calor reduce la cantidad de combustible que se necesita quemar, reduciendo así los costos de calefacción y protegiendo el medio ambiente. Sin embargo, agregar aislamiento a menudo implica una inversión adicional.

El dinero invertido en aislamiento se puede recuperar o devolver utilizando el dinero ahorrado debido a la reducción del uso de combustible. El tiempo que lleva recuperar el costo adicional a través de ahorros se llama período de amortización. Un simple reembolso es la inversión inicial dividida por ahorros anuales después de impuestos.

Un simple cálculo ilustra este término. Si el valor R de la pared utilizada en un ejemplo anterior se mejora a R-23 al agregar aislamiento adicional, que cuesta $254, se puede reducir la pérdida de calor. La nueva pérdida de calor después de la mejora se puede calcular usando la siguiente ecuación.

\[ New \, Heat \, Loss \, from \, Walls = \dfrac{1,248 ft^2 * 10,500°F days * \tfrac{24 h}{day}}{23 \tfrac{ft^2 °F h}{BTU}} = 13.7 \, \dfrac{MMBTU}{Year} \nonumber\]

La pérdida de calor del techo sigue siendo la misma y es igual a 9.99 MM BTU (de la sección 7.9, ejemplo 2). Por lo tanto, la nueva pérdida de calor total anual es de sólo 13.7 + 9.99 =23.69 MM BTU. El costo anual de la calefacción después de esta mejora sería

\[ Annual \, Cost \, of \, Heating = 23.69 MMBTUs * \dfrac{\$9.80}{MMBTUs} = \$232.16 \nonumber\]

El ahorro es de 334.96$ - $232.16 = $102.80 cada año. Recuerda que para conseguir este ahorro, se hizo una inversión de 254 dólares. Entonces, si esta inversión se pagara con los ahorros, tomaría

\[ Time = \dfrac{\$254}{\$102.80/year} = 2.47 \, years \nonumber\]

El periodo de amortización es de 2.47 años. Los períodos de reembolso más cortos indican que la inversión adicional se puede pagar rápidamente y el propietario puede comenzar a ahorrar dinero después de eso.

La fórmula a continuación le ayudará a estimar la rentabilidad de agregar aislamiento en términos de los “años de recuperación” para ahorrar en costos de calefacción.

\[ Years \, to \, Payback = \dfrac{C_i * R_1 * R_2 * E}{C_e * (R_2 - R_1) * HDD * 24} \]

donde

$ C_i $es el costo del aislamiento en $/ft ²
- Recopile información sobre costos de aislamiento e incluya mano de obra, equipo y barrera de vapor si es necesario
$ C_e $es el costo de la energía en $/BTUS
- Para calcular esto, divida el precio real que pagas por galón de petróleo, kWh de electricidad, galón de propano o term (100 CCF) de gas natural por el contenido de BTU por unidad de combustible
$ E $= eficiencia del sistema de calefacción
- Para los sistemas de gas, propano y fuel oil, esta es la eficiencia anual de utilización de combustible (AFUE)
$ R_1 $= valor R inicial de la sección
$ R_2 $= valor R final de la sección
$ R_2 - R_1 $= Valor R del aislamiento adicional que se está considerando
$ HDD $= grado de calentamiento días por año
- Esta información se puede obtener de su estación meteorológica local, servicios públicos o distribuidor de petróleo
$ 24 $= multipler para convertir HDD en horas de calentamiento

La Ecuación 7.9.1 sólo funciona para secciones uniformes del hogar. Por ejemplo, puede estimar años para pagar por una pared o varias paredes que tengan los mismos valores R, si agrega la misma cantidad de aislamiento en todas partes. Los techos, paredes o secciones de paredes con diferentes valores R deben calcularse por separado.

Ejemplo 1

El señor Energy Conscious (quien vive en East Lansing, MI con un HDD de 7,164) quiere saber cuántos años llevará recuperar el costo de instalar aislamiento adicional en su ático. Renovó su ático y aumentó el nivel de aislamiento de R-19 a R-30 al agregar aislamiento adicional. Tiene un horno de gas con un AFUE de 0.88 y paga $0.95/CCF por gas natural. El aislamiento del ático cuesta $340 para cubrir 1,100 pies ². ¿Cuáles son sus años para vengarse?

Contestar

Dejar R ₁ = 19 y R ₂ = 30.

La parte más importante de este problema es determinar el costo de aislamiento por un pie cúbico (C _i) y el costo de energía por una BTU (C _e).

\[ C_i = \dfrac{\$340}{1100 ft^2} = \$0.31/ft^2 \nonumber\]

\[ C_e = \dfrac{\$0.95}{1 \, CCF * \tfrac{100000 \, BTUs}{CCF}} = \$0.0000095/BTU \nonumber\]

Sustituyendo los valores en la ecuación 7.9.1,

\[ Years \, to \, Payback = \dfrac{0.31 * 19 * 30 * 0.88}{0.0000095 * 11 * 7164 * 24} = 8.65 \, years \nonumber\]

Después de 8.65 años, el señor Energy Conscious puede comenzar a ahorrar dinero para sí mismo por el resto del periodo que vive en esa casa. Durante todo el periodo, la energía que no está utilizando puede ayudar al medio ambiente.

Ejemplo 2

Para una casa en Hackensack, NJ (HDD = 4,600), el costo instalado para actualizar de R-13 a R-22 es de $0.60/ft ². El AFUE para el horno de aceite es de 0.78 y el combustible para calefacción cuesta $1.13/gal. ¿Cuánto tiempo tardará en recuperar la inversión inicial?

Contestar: El siguiente video cubre la solución.

Ejemplo 3

El teniente Dave Rajakovich tiene 1200 pies ² de techo en su casa en Pittsburgh, PA (HDD = 6,000). Está considerando actualizar el aislamiento de R-16 a R-22. La estimación del contratista fue de $775. Su casa se calienta con gas natural. El año pasado, el precio promedio que pagó por el gas natural fue de $9.86/MCF. Asumiendo un AFUE del 86%, ¿cuánto tardará Dave en recuperar su inversión?

Contestar: El siguiente video cubre la solución.