Resumen

Hay muchas formas prácticas y económicas de ahorrar energía en tu explotación agrícola. Esta publicación aborda los aspectos básicos para identificar problemas de eficiencia energética y te ayuda a elaborar un plan de ahorro energético para toda tu explotación.

Introducción

La energía más barata para tu granja es aquella que nunca se consume. Los proyectos de bajo coste o sin coste alguno, como la optimización de las operaciones, la elaboración de horarios de trabajo eficientes, la instalación de temporizadores o el uso de la ventilación pasiva, pueden suponer un ahorro considerable a largo plazo. Esta publicación te ayudará a comprender tu consumo energético y cómo tus operaciones influyen en tu factura de la luz. Además, te guía a través de una evaluación energética general para que, con esta información, puedas establecer prioridades en tus proyectos de eficiencia energética.

Comprender tu consumo energético

Tu factura energética puede decirte mucho sobre cómo consumes la energía, cómo se te cobra por ella y en qué aspectos y momentos deberías centrarte para mejorar la eficiencia. La electricidad que consumes se mide en kilovatios y kilovatios-hora (kWh), que corresponden al número de kilovatios consumidos en un periodo de una hora. Por otro lado, el gas natural que consumes se mide normalmente en termias. Una termia equivale a 100 pies cúbicos de gas natural.

La figura 1 que se muestra a continuación ilustra el consumo eléctrico de una granja situada en una zona de clima septentrional que utiliza calefacción eléctrica por zócalos en los edificios durante el invierno. La «forma» del consumo energético (en la figura 1) muestra un aumento del consumo en los meses de invierno, cuando se utiliza más energía para la calefacción y las luces permanecen encendidas durante más horas. El consumo constante de 25 kWh indica que 25 kWh es el consumo energético habitual de la granja o del edificio, independientemente de la época del año.

La figura 2 que se muestra a continuación representa una granja situada en una zona de clima meridional, con veranos calurosos y unas necesidades de luz natural y de iluminación más constantes. La forma de la factura energética indica un mayor consumo de energía en verano, probablemente debido a la refrigeración, los ventiladores y los procesos de transformación. Esta granja tiene un consumo energético constante de unos 30 kWh.

Además de los impuestos y las tasas, las facturas de energía para empresas suelen incluir cargos por consumo y por demanda de electricidad. Las facturas de energía para particulares no suelen incluir lo que se conoce como «cargo por demanda». El cargo por consumo eléctrico se basa en la cantidad de electricidad utilizada a lo largo del tiempo, aplicándose una tarifa fija por cada kWh consumido. Por su parte, el cargo por demanda eléctrica se basa en la potencia máxima alcanzada durante el periodo de facturación, normalmente en un intervalo de 15 o 30 minutos. Para reducir el importe de los cargos por demanda en futuros ciclos de facturación, puede identificar y reducir su mayor demanda de energía. Por ejemplo, si suele poner en marcha todas las bombas a la vez, podría, en su lugar, programarlas en intervalos de media hora para reducir el cargo por demanda.

La figura 3 que se muestra a continuación ilustra el pico de demanda de una semana, indicado por la línea azul punteada. Si tiene dudas sobre los cargos que figuran en su factura, puede ponerse en contacto con uno de los agentes de atención al cliente de su empresa de suministro para que le explique la estructura tarifaria.

Figura 1. Factura de energía que muestra un elevado consumo energético en invierno

Figura 2. Factura de la luz que muestra un elevado consumo energético en verano

Figura 3. Ejemplo de carga de energía eléctrica; la línea punteada azul indica la demanda máxima (Fuente: Departamento de Energía de EE. UU., 2024)

Ahorro energético

Una vez que conozcas tus patrones de consumo energético
, podrás desarrollar una estrategia para reducir tu consumo de energía. El consumo energético en una explotación agrícola típica incluye lo siguiente:

  • Calefacción, ventilación y aire acondicionado
  • Iluminación
  • Motores
  • Bombas
  • Refrigeración
  • Calentamiento de agua
  • Maquinaria
  • Riego
  • Procesamiento
  • Riego de los cultivos

Figura 4. Placa de características de un motor de 250 caballos de potencia.
Foto: NCAT

Tras analizar tus facturas de energía, inicia una evaluación energética de tu explotación elaborando una lista de los equipos que consumen energía. Puedes enfocar esta lista por edificios o procesos concretos, o bien considerar toda la explotación en su conjunto. Si tus edificios o procesos cuentan con contadores distintos, intenta elaborar una lista del consumo energético de cada contador, de modo que puedas comprobar el efecto de las medidas de ahorro energético en la factura correspondiente a medida que vayas completando los proyectos de ahorro energético.

A medida que elabore la lista, calcule el consumo energético de cada equipo para establecer las prioridades de los proyectos de ahorro energético. Puede encontrar esta información en bombas, motores, equipos de calefacción y la mayoría de la maquinaria consultando la placa de características, como se muestra en la figura 4, en la que se ve un motor que consume 250 caballos de potencia con una eficiencia del 95 %.

Para convertir caballos de fuerza a kilovatios, utiliza esta ecuación:

(Potencia del motor) * (0,746 kWh/CV)/
(Eficiencia del motor) = Kilovatios consumidos por el motor

A modo de ejemplo, en el caso del motor que aparece en la fotografía de arriba, el consumo de energía se calcula de la siguiente manera:

(250 CV) (0,746 kW/CV)/0,95 = 196,3 kilovatios

Para calcular el coste energético del motor, multiplica su consumo de energía por las horas de funcionamiento y, a continuación, multiplica ese resultado por el coste de la electricidad por kilovatio-hora (kWh). Por ejemplo, si el motor de la foto funciona 3.000 horas al año y el coste de la electricidad es de 0,08 $/kWh, el coste será de:

200,24 kW × 3.000 horas × 0,08 $/kWh = 48.057,60 $

Una vez que hayas elaborado un informe sobre el consumo energético de tu granja, podrás elaborar un plan para mejorar la eficiencia de las operaciones y los equipos.

Oportunidades de mejora de la eficiencia

Existen muchas opciones económicas o gratuitas para mejorar la eficiencia energética, que suelen consistir en proyectos de bricolaje y en una buena organización. Una vez que hayas elaborado un inventario y comprendas el consumo energético y los gastos que figuran en tu factura de la luz, podrás analizar la distribución de tu granja y tus operaciones.

Si hay espacios desocupados que se están calefaccionando, quizá con un calefactor de taller o de sala de ordeño, retírelo o conéctelo a un temporizador, de modo que solo se utilice cuando sea necesario. Del mismo modo, busque formas de agrupar las operaciones que necesitan calefacción, refrigeración e iluminación con aquellas que no las necesitan, de modo que pueda reducir o eliminar la calefacción, la refrigeración y la iluminación siempre que sea posible. Al agrupar sus operaciones, elabore un horario de funcionamiento para poder limitar el consumo de energía mediante temporizadores o un horario de funcionamiento.

Figura 5. Un temporizador sencillo para enchufes.

Los termostatos programables y los temporizadores pueden suponer un ahorro energético considerable. Los temporizadores pueden ser del tipo sencillo que se enchufa (como se muestra en la figura 5); pueden controlarse mediante sensores computarizados, como los dispositivos electrónicos «inteligentes»; o pueden controlarse mediante sensores que detectan el movimiento o el sonido. También pueden controlarse mediante un sistema de software de gestión energética. Por ejemplo, si utiliza calentadores de bloque de motor para tractores u otros vehículos, puede instalar un temporizador que encienda el calentador una o dos horas antes de que sea necesario, en lugar de dejarlo encendido durante 10 o 12 horas durante la noche, lo que podría suponer un ahorro de unos 80 dólares al año. Para reducir el consumo energético de la iluminación, instale sensores en el espacio, en luces individuales o como parte de un sistema de control electrónico.

Al optimizar sus operaciones y su horario de funcionamiento, tenga en cuenta cualquier efecto que esto pueda tener en los cargos por demanda y, a continuación, adapte sus operaciones para reducir los cargos por demanda máxima. Programar de forma escalonada el encendido de motores, bombas y equipos que consumen mucha energía puede reducir la demanda máxima. Programar las operaciones que consumen más energía en diferentes momentos también puede reducir los cargos por demanda máxima.

Una vez que haya optimizado las operaciones, establecido un horario de funcionamiento, instalado temporizadores y eliminado o reducido el consumo de energía en las zonas pertinentes, es el momento de buscar proyectos de ahorro energético que pueda llevar a cabo usted mismo. En primer lugar, recorra el perímetro de cada edificio, por dentro y por fuera, y busque fugas de aire en el techo, las paredes, las ventanas y las puertas. Sustituya las puertas, ventanas y cubiertas ineficientes en la medida en que lo permita su presupuesto. Repare o sustituya el sellado desgastado o faltante y los burletes defectuosos de ventanas y puertas, y luego instale cortinas en las ventanas para ahorrar energía de calefacción y refrigeración. Preste atención a las zonas por donde entran al edificio las instalaciones eléctricas y de fontanería, y utilice espuma aislante en spray para controlar las fugas de aire.

Oportunidades de eficiencia energética sin coste o de bajo coste

  • Elabora un inventario del material.
  • Comprender el consumo energético y las tarifas.
  • Procura agrupar las instalaciones que requieran calefacción, refrigeración o iluminación.
  • Instala temporizadores y controles en los sistemas de calefacción e iluminación.
  • Busca proyectos de ahorro energético que puedas hacer tú mismo: fugas de aire y circulación, aislamiento, ajustes de la caldera

Figura 6. Fugas de aire bien selladas alrededor de las tuberías.
Foto: NCAT

La mayoría de los edificios antiguos tienen ventanas de un solo cristal. Son el tipo de ventana menos eficiente, ya que solo cuentan con una barrera térmica. Las ventanas de doble y triple acristalamiento son mucho más eficientes que las de un solo cristal, ya que contienen gases, como el argón, entre los cristales para reducir el flujo térmico a través de la ventana. ENERGY STAR certifica las ventanas energéticamente eficientes, y la etiqueta ENERGY STAR aparecerá claramente en el producto si está certificado.

Una vez que haya sellado las fugas y reforzado la envolvente exterior de su edificio, puede pasar a aislar las paredes exteriores. A la hora de elegir el aislamiento, opte por un tipo con un alto valor R. El valor R indica la resistencia de un material al flujo de calor. Un valor R más alto significa que el aislamiento es más eficiente.
Las fugas de aire en un sistema de calefacción, ventilación o refrigeración pueden provocar un aumento en las facturas de energía. Las fugas de aire suelen deberse a sistemas de ventilación desequilibrados, en los que los ventiladores de una parte del edificio extraen aire a un ritmo diferente al que los ventiladores introducen aire en el edificio.

Para detectar posibles fuentes de ineficiencia, compruebe las placas de características de los ventiladores y fíjese en si los diámetros de entrada y salida son iguales. Si no lo son, sustituya los ventiladores por otros de alta eficiencia del mismo tamaño para equilibrar la entrada y la salida, con un intercambio de aire óptimo de 1 volumen de aire por minuto. Un profesional de la climatización puede ayudarle con este proyecto. El mantenimiento periódico de los ventiladores también puede contribuir a la eficiencia y al equilibrio del flujo de aire.

Además de los ventiladores, comprueba si hay rejillas de ventilación y compuertas de aire exterior rotas, obstruidas o desalineadas. Puedes instalar rejillas automáticas en los conductos de ventilación, las persianas y las compuertas para que entre el aire fresco de la noche en el edificio durante los calurosos meses de verano. Además, la ventilación natural en los túneles altos y los invernaderos puede reducir la necesidad de utilizar ventiladores.

Tu granja también podría contar con unidades de tratamiento de aire, que se encargan de la circulación del aire, la filtración, la calefacción, la refrigeración y el control de la humedad. Para garantizar que tu sistema de tratamiento de aire funcione de manera eficiente, cambia los filtros cada tres meses, aísla y sella los conductos, instala termostatos programables y temporizadores, y aísla las tuberías expuestas.

Puede recurrir a un profesional certificado en sistemas de climatización para asegurarse de que el sistema tenga el tamaño adecuado para su edificio, optimizar los controles de ventilación y realizar revisiones y mantenimiento del equipo. Los técnicos de climatización también pueden ayudarle con las revisiones del calentador de agua o de la caldera. Durante la revisión de la caldera, compruebe los puntos de consigna de temperatura del agua de su caldera o calentador de agua. Si son demasiado altos, ajústelos según corresponda. Puede comprobar el punto de consigna de su caldera sin necesidad de una puesta a punto, pero las revisiones periódicas garantizan que la caldera funcione correctamente y de forma eficiente.

Las directrices de ENERGY STAR permiten evaluar la eficiencia relativa de equipos de climatización, como calderas, ventiladores y aparatos de aire acondicionado, así como de muchos otros electrodomésticos. Los equipos de alta eficiencia obtienen la certificación ENERGY STAR. Los productos certificados y sus fabricantes figuran en la página web de ENERGY STAR.

Motores y bombas

Las bombas, los motores, los ventiladores y los aireadores pueden consumir mucha electricidad. Al modernizar y mantener estos equipos, se ahorra energía y dinero, al tiempo que se garantiza el funcionamiento eficiente del sistema.

También puede instalar bombas y motores de alta eficiencia, o rebobinar y reacondicionar motores y bombas antiguos si los motores de eficiencia superior resultan demasiado caros. El ejemplo anterior mostraba que el funcionamiento de un motor con una eficiencia del 95 % costaría 48 057 dólares al año. En cambio, este sería el coste de un motor con una eficiencia del 80 %:

(255 CV) (0,746 kW/CV) / 0,80 = 237,79 kilovatios
237,79 kW * 3.000 horas * 0,08 $/kWh = 57.069 $

Eso supone una diferencia de 9.012 dólares al año.

Los motores de conmutación electrónica, también conocidos como ECM, son más eficientes porque cuentan con controles electrónicos y consumen menos energía para funcionar. En aplicaciones de aire acondicionado o refrigeración, los ECM que accionan los ventiladores generan menos calor, lo que permite ahorrar energía adicional en refrigeración.

Si la carga de un motor, una bomba o un ventilador es variable, también se puede instalar un variador de frecuencia (VFD) para ahorrar energía. Un VFD es un dispositivo electrónico que controla la velocidad de rotación de un motor de CA regulando la frecuencia de la energía eléctrica suministrada al motor. Un VFD puede ahorrar hasta un 75 % del consumo de energía, dependiendo de la variación de la carga. Es importante tener en cuenta que si su bomba, ventilador o motor funciona de forma continua con la misma carga, un VFD no ahorrará energía.

Figura 7. Bombilla de 400 vatios.

Iluminación

La iluminación es una de las formas más sencillas y rentables de ahorrar energía. Más allá del ahorro energético, es importante plantearse si estás satisfecho con los niveles de iluminación actuales y si una nueva luminaria podría resolver tus inquietudes.

En primer lugar, averigua qué tipo de luces tienes y cuánta energía consumen. Para calcular el consumo energético de tus luces, empieza por determinar los vatios necesarios para alimentar la luminaria. Puedes encontrar esta información en la propia bombilla, tal y como se muestra en la figura 7, o en el embalaje de la misma. A continuación, calcula el número de horas al año que la luminaria permanece encendida, para poder determinar los kilovatios-hora anuales. Si su luminaria tiene un balasto, no olvide sumar la potencia que consume el balasto.

Para determinar la potencia luminosa de tu bombilla, consulta el embalaje o la página web del fabricante para conocer los lúmenes que emite esa bombilla en concreto. Los lúmenes son la medida de la cantidad de luz que emite una bombilla. Puedes calcular la eficacia luminosa dividiendo los vatios por los lúmenes. La eficacia luminosa es importante en iluminación porque indica cuántos lúmenes produce una bombilla por cada vatio que consume. Cuanto mayor sea la eficacia luminosa, más eficiente será la bombilla.

Para ahorrar energía, elige una bombilla o una lámpara nueva con una potencia inferior a la de la que tienes actualmente. Al cambiar a LED, normalmente se puede reducir la potencia entre un 25 % y un 50 % sin perder los niveles de iluminación actuales. Si necesitas más luz en una zona, debes sustituir la bombilla actual por una que produzca más lúmenes. Aún así, puede reducir el consumo de energía y los costes al tiempo que aumenta los lúmenes, si elige una bombilla con mayor eficiencia. También es una buena idea limpiar adecuadamente la lámpara que aloja la bombilla.

Figura 8. Etiqueta de una bombilla LED en la que se indican los lúmenes, la temperatura de color, la eficiencia y la certificación. Foto: NCAT

Asegúrate de tener en cuenta la temperatura de color y el índice de reproducción cromática cuando elijas tu próxima lámpara. Estos factores pueden marcar una gran diferencia en cuanto a comodidad y calidad de la luz. El índice de reproducción cromática, también conocido como CRI, mide la precisión con la que la luz reproduce el color de los objetos que ilumina. La escala va de 0 a 100, siendo 100 el valor más alto. El CRI de una bombilla suele aparecer en la etiqueta de la caja de la bombilla o en la ficha técnica del fabricante. La mayoría de las luces LED tienen valores altos de CRI.

La temperatura de color de una bombilla se expresa en grados Kelvin. Las lámparas LED y fluorescentes están disponibles en una amplia gama de temperaturas de color. La temperatura de color preferida puede ser una cuestión de gusto personal, pero la mayoría de las aplicaciones residenciales se sitúan en torno a los 2.700 grados. Las aplicaciones industriales y en exteriores oscilan entre los 4.000 y los 5.000 grados.

La figura 8 muestra una etiqueta típica de una bombilla LED. En la etiqueta se indican los lúmenes que producirá la bombilla, los vatios que consume, la eficacia, el índice de reproducción cromática y la temperatura de color. Como se ha explicado, la potencia de la bombilla indica el consumo eléctrico de la misma, y la eficacia indica cuántos lúmenes por vatio produce. Esto resulta especialmente útil a la hora de comparar bombillas. Cuanto mayor sea la eficacia, más eficiente energéticamente será la bombilla. Antes de cambiar la iluminación de toda una zona, pruebe una bombilla o un grupo de bombillas para asegurarse de que le satisface la temperatura de color. El Design Lights Consortium puede ayudarle a determinar si un producto de iluminación está certificado, proporcionarle datos sobre la calidad y ofrecerle una gran cantidad de recursos sobre iluminación eficaz y eficiente desde el punto de vista energético.

Figura 9. Renovación del sistema de iluminación con LED que mejoran la reproducción cromática, la eficacia y la eficiencia. Fotos: NCAT

La figura 9 muestra una comparación lado a lado de una renovación del sistema de iluminación, pasando de luminarias de sodio de alta presión a LED. En esta renovación, los LED consumen la mitad de energía y tienen un índice de reproducción cromática (IRC) de 95. La temperatura de color era de 3000 K antes de la renovación y de 4000 K después.

Resumen

El ahorro energético comienza por comprender el consumo de energía, cómo se factura y cómo las operaciones de la empresa influyen en la factura energética. Una vez analizadas las facturas, elaborada una lista de los equipos que consumen energía, consolidadas las operaciones y los horarios, e instalados los temporizadores, podrá centrarse en sellar las fugas y garantizar el flujo de aire en los edificios. Una vez que esté listo para analizar los equipos de su operación, priorice los pasos que deberá seguir para maximizar la eficiencia energética identificando los equipos o actividades de alto consumo energético, la facilidad de cada proyecto, el coste de cada proyecto y el impacto en sus operaciones. Existen muchas formas sencillas de ahorrar energía en calefacción, ventilación, refrigeración, bombas, motores e iluminación, incluyendo el mantenimiento y el equilibrado de sus sistemas y asegurándose de que los equipos tengan el tamaño y el punto de consigna adecuados para sus operaciones. Tenga en cuenta que hay profesionales titulados que pueden ayudarle con los sistemas de climatización, la iluminación, las bombas y los motores, y que pueden ayudarle a instalar equipos de alta eficiencia cuando llegue el momento de sustituir los actuales. Organizaciones y agencias como Energy Star, Design Lights Consortium y el Departamento de Energía ofrecen guías útiles sobre la certificación, la eficiencia y la eficacia de los equipos.

Recursos adicionales

Consorcio de Iluminación de Diseño

Entre los recursos se incluyen listas de productos homologados (QPL) de DLC con función de búsqueda, que ayudan a los usuarios a encontrar sistemas de iluminación LED, LED para horticultura y sistemas de control verificados y de alto rendimiento que permiten ahorrar energía.

Introducción a la eficiencia y la conservación energéticas en la explotación agrícola – Energía en la explotación agrícola

La página sobre eficiencia energética del Servicio de Extensión Agrícola contiene enlaces a información y listas de verificación sobre el ahorro de energía en numerosos ámbitos de las explotaciones agrícolas, entre los que se incluyen las instalaciones agrícolas, los motores, el calentamiento de agua, la refrigeración, los invernaderos, la ganadería, el riego, la maquinaria y el secado de cereales.

ENERGY STAR®

Una lista de productos certificados que ayudarán a optimizar la eficiencia energética, entre los que se incluyen electrodomésticos, aparatos electrónicos, productos de construcción y equipos.

Iniciativa de Energía en las Explotaciones Agrícolas, Servicio de Conservación de Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA)

Este programa puede ayudar a los agricultores a realizar una auditoría energética en su explotación y a llevar a cabo mejoras voluntarias en materia de eficiencia energética.

Eficiencia energética práctica en las explotaciones agrícolas
Por Stacie Peterson, directora del Programa de Energía del NCAT
Publicado en mayo de 2025
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Esta publicación ha sido elaborada por el NCAT a través del programa de agricultura sostenible ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.