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← U11 · La energía: fuentes, consumo y uso racional

Física y Química 3.º ESO · Proyecto: la factura de la luz y el ahorro energético

Recuerda: medidas de ahorro energético en casa y en el instituto

Objetivo: Al terminar, sabrás proponer medidas de ahorro y de eficiencia energética en casa y en el instituto, leer la etiqueta energética, hacer una auditoría sencilla del aula y explicar por qué el uso racional de la energía es necesario para un desarrollo sostenible.

Recuerda

Usar la energía de forma racional

Usar la energía de forma racional es conseguir lo que necesitamos (luz, calor, frío, movimiento) consumiendo la menor energía posible. Hay dos tipos de medidas:

Ahorro: no consumir lo que no hace falta.
Eficiencia: conseguir lo mismo con aparatos o instalaciones que consumen menos.

Un decálogo de ahorro

Apaga la luz al salir de una habitación o del aula y aprovecha la luz natural.
Usa bombillas LED: dan la misma luz con mucha menos energía.
Apaga del todo los aparatos (sin lucecita de espera) y desenchufa los cargadores sin usar.
Calefacción a unos 19–21 °C en invierno y aire acondicionado a unos 25–26 °C en verano: cada grado de más (o de menos en verano) aumenta el consumo aproximadamente un 7 %.
Ventila solo unos 10 minutos y con la calefacción apagada; cierra persianas y cortinas por la noche en invierno.
Pon la lavadora y el lavavajillas llenos, con programas de baja temperatura.
No abras la nevera sin motivo y no metas comida caliente.
Tapa las ollas al cocinar.
Al comprar, fíjate en la etiqueta energética y elige las clases más eficientes.
Muévete a pie, en bici o en transporte público siempre que puedas.

La etiqueta energética

Desde 2021 la etiqueta de frigoríficos, lavadoras, lavavajillas, televisores y bombillas va de la A (verde, la más eficiente) a la G (roja, la menos). Indica también el consumo anual en kWh, que sirve para comparar aparatos.

Auditoría energética del aula

Una auditoría consiste en observar cómo se usa la energía (luces encendidas sin necesidad, aparatos en espera, ventanas abiertas con la calefacción puesta…), medir o estimar el consumo y proponer medidas de ahorro y de eficiencia.

Energía y sostenibilidad

Buena parte de la energía que usamos sale todavía de combustibles fósiles. Al quemarlos se emite $\text{CO}_2$ , que aumenta el efecto invernadero y el cambio climático, y otros gases contaminantes (en Madrid, sobre todo los del tráfico). Además, se agotan y España tiene que importarlos.

Un desarrollo sostenible es el que cubre nuestras necesidades sin poner en peligro las de las generaciones futuras. En energía significa tres cosas: consumir menos (ahorro), consumir mejor (eficiencia) y obtener la energía de fuentes renovables.

El autoconsumo

Cada vez más casas, bloques de pisos y colegios ponen placas solares en el tejado para producir su propia electricidad: es el autoconsumo. De día usan la electricidad de sus placas y, si sobra, la envían a la red; de noche, o cuando las placas no dan bastante, la toman de la red.

Puntos clave

Uso racional = ahorro (no consumir lo innecesario) + eficiencia (lo mismo con menos energía).
Medidas clave: apagar luces y aparatos, LED, temperatura moderada de la calefacción y del aire acondicionado, aparatos de clase A.
La etiqueta energética va de la A (más eficiente) a la G e indica el consumo anual en kWh.
Una auditoría energética: observar, estimar el consumo y proponer medidas.
Desarrollo sostenible: consumir menos, consumir mejor y usar fuentes renovables.
Autoconsumo: producir la propia electricidad con placas solares; lo que sobra va a la red y de noche se toma de ella.

Errores frecuentes

ErrorPensar que dejar los aparatos en espera no consume nada.
Cómo corregirloCon la lucecita encendida consumen; pocos vatios, pero durante muchas horas al año.
ErrorCreer que poner la calefacción más alta calienta antes la casa.
Cómo corregirloCalienta a la misma velocidad; solo hace que se pase de temperatura y se consuma más.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Auditoría energética de nuestra aula situación real (auditoría y cálculo)
En una auditoría de un aula del instituto se observa: las 12 luces (tubos fluorescentes de 36 W) están encendidas toda la mañana aunque entra mucho sol por las ventanas; el proyector se queda encendido en el recreo; en invierno se abren las ventanas con la calefacción puesta. a) Propón tres medidas e indica si son de ahorro o de eficiencia. b) Si se cambian los 12 tubos por tubos LED de 18 W, y las luces están encendidas 6 h al día durante 175 días lectivos, ¿cuánta energía se ahorra en un curso?

Resolución
a) Medidas posibles:
- Apagar las luces de la fila de las ventanas cuando entra sol (ahorro).
- Apagar el proyector en el recreo (ahorro).
- Ventilar solo 10 min con la calefacción apagada (ahorro).
- Cambiar los fluorescentes por tubos LED (eficiencia).
b) Cada tubo ahorra $36 - 18 = 18\ \text{W}$ ; los 12 tubos, $12 \cdot 18 = 216\ \text{W} = 0{,}216\ \text{kW}$ . Horas al curso: $6 \cdot 175 = 1050\ \text{h}$ . $E_{\text{ahorrada}} = 0{,}216\ \text{kW} \cdot 1050\ \text{h} = 226{,}8\ \text{kWh}$ Es la mitad de lo que consumían esas luces.

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

1. Fácil
Clasifica cada medida en ahorro o eficiencia: a) apagar el ordenador del aula al terminar la clase; b) instalar detectores de presencia en los pasillos; c) bajar la calefacción de 23 °C a 20 °C; d) comprar una nevera de clase A; e) ir al instituto en bici en lugar de en coche.

Ver solución
Ahorro: a, c, e. Eficiencia: b, d.
Ahorro: a) (no consumir lo que no se usa), c) (consumir menos calefacción) y e) (no gastar combustible). Eficiencia: b) (la luz solo funciona cuando hace falta, de forma automática) y d) (enfría igual consumiendo menos). (La b se puede considerar también de ahorro: lo importante es razonarlo.)
2. Media
Al comprar un frigorífico, una familia duda entre uno de clase A, que consume 120 kWh al año, y otro de clase E, que consume 250 kWh al año. Con el kWh a 0,15 €: a) ¿cuánto se ahorra cada año con el de clase A? b) ¿Y en 10 años, que es lo que suele durar?

Ver solución
a) 19,50 € al año. b) 195 €.
a) Diferencia de consumo: $250 - 120 = 130\ \text{kWh}$ al año; $130 \cdot 0{,}15 = 19{,}50\ \text{€}$ al año. b) $19{,}50 \cdot 10 = 195\ \text{€}$ . Aunque el de clase A sea algo más caro, puede compensar.
3. Fácil
Cada grado que se sube la calefacción aumenta el consumo aproximadamente un 7 %. Si en una casa se baja la calefacción de 23 °C a 20 °C, ¿qué porcentaje aproximado de energía de calefacción se ahorra?

Ver solución
Aproximadamente un 21 %.
Se baja 3 °C: $3 \cdot 7\ \% \approx 21\ \%$ de la energía de calefacción (valor aproximado).

Para practicar más

1. Fácil
Escribe tu propio decálogo de ahorro energético para tu casa: diez medidas concretas, indicando en cada una si es de ahorro o de eficiencia.

Ver solución
Respuesta abierta (diez medidas concretas bien clasificadas).
Respuesta abierta. Se valora que las medidas sean concretas («apagar el router por la noche», no «gastar menos»), que estén bien clasificadas y que haya variedad: iluminación, calefacción y aire acondicionado, cocina, electrodomésticos, aparatos en espera y transporte.
2. Media
En el aula de informática hay 25 ordenadores de 100 W que se quedan encendidos sin usar 1 hora al día. ¿Cuánta energía se desperdicia en un curso de 175 días lectivos? ¿Qué medida propones?

Ver solución
437,5 kWh; apagarlos al terminar o programar el apagado automático.
Potencia: $25 \cdot 100 = 2500\ \text{W} = 2{,}5\ \text{kW}$ . Horas: $1 \cdot 175 = 175\ \text{h}$ . $E = 2{,}5 \cdot 175 = 437{,}5\ \text{kWh}$ desperdiciados. Medida: que el último grupo de cada día los apague o programar el apagado automático (ahorro).
3. Media
Busca la etiqueta energética de un electrodoméstico de tu casa (o una foto en internet). ¿Qué clase tiene? ¿Cuál es su consumo anual en kWh? ¿Cuánto cuesta al año ese consumo con el kWh a 0,15 €?

Ver solución
Respuesta abierta: clase (A–G), consumo anual en kWh y coste = kWh · 0,15 €.
Respuesta abierta. Ejemplo: lavadora de clase B con 52 kWh por cada 100 ciclos y unos 220 ciclos al año → $0{,}52 \cdot 220 \approx 114\ \text{kWh}$ al año → $114 \cdot 0{,}15 \approx 17{,}10\ \text{€}$ al año. Se valora leer bien la clase y el consumo y hacer el cálculo $\text{coste} = E \cdot \text{precio}$ .