Propuesta de mejora en la eficiencia energética para el CESFAM Coyhaique con SAR adosado: evaluación de factibilidad técnica y económica

Abstract

Este estudio presenta un análisis integral de eficiencia energética para el CESFAM Coyhaique, desarrollando dos propuestas de intervención que buscan reducir el consumo de energía convencional, los costos operacionales y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). La primera propuesta contempla la sustitución de la caldera diésel por una caldera de biomasa a pellet, junto con la instalación de paneles fotovoltaicos que cubren el 50\,\% de la superficie del techo. La segunda propuesta considera el reemplazo del sistema de calefacción por calderas eléctricas, complementadas con un sistema fotovoltaico que cubre el 100\,\% de la cubierta disponible. Ambas alternativas presentan beneficios energéticos y ambientales relevantes. La opción con biomasa destaca por su alta rentabilidad, gracias al bajo costo del pellet, generando una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 97\,\%, un Valor Actual Neto (VAN) positivo y un periodo de recuperación de la inversión de solo 1,1 años. En contraste, la alternativa eléctrica ofrece una solución limpia y libre de combustibles fósiles, con una TIR del 7,4\,\% y un VAN negativo, aunque con un periodo de repago dentro del horizonte del proyecto (15 años), lo que la hace viable desde un enfoque público. Además, se realizó un análisis específico de la envolvente térmica del edificio, evaluando distintas mejoras en la aislación general, en ventanas y en componentes específicos. Estas estrategias podrían generar ahorros acumulados de hasta 191 millones de pesos en 15 años, dependiendo del tipo de combustible utilizado. Ambas propuestas son técnicamente viables y socialmente convenientes, considerando que el objetivo del CESFAM no es obtener rentabilidad financiera, sino mejorar la calidad de atención, reducir impactos ambientales y contribuir al bienestar de la comunidad. Por ello, cualquiera de las opciones puede ser considerada favorable, en función de las prioridades presupuestarias y operativas de la institución. This study evaluates the energy and environmental performance of the CESFAM Coyhaique healthcare center through the analysis of two proposed interventions: (1) the implementation of a biomass pellet boiler combined with a photovoltaic system covering 50% of the roof, and (2) the complete replacement of the heating system with electric boilers, supported by solar panels covering 100% of the available roof area. The analysis estimates energy consumption, operating costs, and CO2 emissions for each scenario, and includes a sensitivity analysis of the building’s thermal envelope. Results show that both alternatives significantly reduce emissions and annual energy expenses. The biomass option proves to be more financially profitable (IRR 97 %, positive NPV), while the electric alternative offers operational robustness and lower direct environmental impact. Additionally, improvements to the thermal envelope could yield cumulative savings exceeding 190 million CLP over 15 years. The study concludes that both proposals are technically feasible and contribute positively to institutional energy performance and local sustainability goals.