El hogar del futuro, prepare su casa para una actualización eléctrica

Cuando Lee-Sean Huang y su esposo David Colby Reed decidieron descarbonizar su hogar de 120 años en Providence, Rhode Island, pronto descubrieron que ni siquiera estaba listo para una estufa de inducción eléctrica de alta eficiencia.

“Tuvimos que actualizar la electricidad, pagando a un electricista para que funcionara con 240 voltios para el rango de inducción”, dice Huang, quien dirige una firma de diseño con Reed.

No están solos. Hasta 48 millones de hogares en los Estados Unidos pueden necesitar actualizaciones eléctricas costosas para manejar la mayor demanda de energía de los paneles solares, las bombas de calor y los cargadores de automóviles eléctricos, según un artículo de 2021 de Pecan Street, una organización sin fines de lucro que promueve la electrificación de edificios y clavijas. el costo total de tales mejoras en más de US$ 100 mil millones.

Para los propietarios de viviendas, la instalación de un nuevo panel eléctrico puede requerir miles de dólares, más si una empresa de servicios públicos necesita instalar un cable de suministro eléctrico de mayor capacidad en la casa. Esos podrían ser obstáculos considerables para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Pero hay un número creciente de tecnologías disponibles para ayudar a los propietarios de viviendas a sortear tales obstáculos, al igual que una nueva ronda de incentivos. Es probable que la Ley de Reducción de la Inflación promulgada por el presidente Joe Biden sobrecargue la electrificación del hogar al proporcionar generosos reembolsos y créditos fiscales para instalar bombas de calor, paneles solares y otros electrodomésticos. La legislación también ofrece un reembolso de $4,000 para ayudar a pagar las mejoras del sistema eléctrico.

Consigue un cuadro eléctrico inteligente

Más de la mitad de las casas unifamiliares en los EE.UU. se construyeron antes de 1980 , una época en la que las personas usaban muchos menos dispositivos eléctricos y un panel eléctrico de 100 amperios era suficiente para manejar la carga.

Hoy en día, los hogares están repletos de televisores de pantalla grande, computadoras y otros aparatos electrónicos. Agregue cargadores de automóviles eléctricos de alto voltaje, paneles solares y bombas de calor, y no hay suficientes circuitos o capacidad eléctrica en un panel de 100 amperios para manejar la mayor demanda. Eso significa que se necesita una actualización a un panel de 200 amperios para evitar posibles sobrecargas.

Un nuevo panel eléctrico puede costar US$2,000 o más, dependiendo de la complejidad de la instalación. A veces, su empresa de servicios públicos necesitará instalar un nuevo cable de suministro eléctrico en la casa para manejar la mayor capacidad, lo que puede sumar miles de dólares y demorar semanas o meses en completarse. Si el cable de suministro debe tenderse bajo tierra, los costos pueden exceder los US$10,000.

Una alternativa es instalar un panel eléctrico “inteligente” con acceso a Internet que gestione todos los circuitos de una casa, equilibrando la carga generada por los paneles solares, los sistemas de almacenamiento de baterías, los cargadores de automóviles eléctricos y las bombas de calor.

Un análisis realizado por Rewiring America, una organización sin fines de lucro que aboga por la electrificación comunitaria, descubrió que un panel inteligente puede regular el uso de energía de un hogar para evitar picos en la demanda que, de lo contrario, requerirían un panel eléctrico convencional más grande.

Por ejemplo, puede sobrecargar un panel de 100 amperios si llega a casa y enchufa su automóvil eléctrico, enciende la bomba de calor y lava una carga de ropa. Un panel inteligente podría retrasar automáticamente la carga del automóvil hasta el final del ciclo de centrifugado para evitar eso.

El estudio se basó en datos recopilados por paneles inteligentes fabricados por Span.IO Inc. A US$4,500 antes de los costos de instalación, el panel Span de la startup con sede en San Francisco es caro.

Sin embargo, este y otros paneles inteligentes pueden evitar que los propietarios de viviendas paguen costosas actualizaciones de cables de alimentación. También garantiza suficiente capacidad para agregar más electrodomésticos en el futuro, como otro cargador EV para un segundo automóvil a batería.

La aplicación para teléfonos inteligentes de Span permite a los propietarios monitorear y controlar todos los circuitos y electrodomésticos de la casa, lo que puede ser útil cuando la demanda de electricidad aumenta y quieren apagar los electrodomésticos que consumen mucha energía o enrutar la energía desde un sistema de almacenamiento de batería en el hogar. La información sobre el consumo de energía también puede indicar si un dispositivo no funciona correctamente.

Span no revela las cifras de ventas, pero el fundador y director ejecutivo, Arch Rao, dice que miles de sus elegantes paneles inteligentes blancos se han vendido en los EE.UU. desde que la compañía se lanzó en 2018 .

“Nuestro objetivo a largo plazo es habilitar la electrificación a escala, comenzando con los hogares porque creemos que es la mejor oportunidad para que podamos lograr la descarbonización”, dice Rao, exjefe de producto de Tesla Energy.

Span no es el único panel inteligente en el mercado, pero es uno de los pocos por ahora. Schneider Electric SE fabrica una versión de US$ 2,999 llamada Square D Energy Center que actualmente solo se vende en California, según el sitio web de la compañía.

Busque electrodomésticos de bajo voltaje

“Los paneles inteligentes no son la única respuesta a este problema”, dice Sam Calisch, director de proyectos especiales de Rewiring America y coautor del estudio de paneles inteligentes. Otro enfoque es reemplazar los aparatos de combustible fósil por aparatos eléctricos de bajo voltaje que no sobrecarguen el panel existente.

Cambiar un calentador de agua de gas natural por una versión de bomba de calor generalmente requiere una actualización a un circuito de 240 voltios, por ejemplo. Pero en julio, Rheem Manufacturing Co. presentó versiones de 120 voltios de su calentador de agua con bomba de calor ProTerra que se puede conectar a un circuito estándar.

El ProTerra actualmente solo está disponible en California, pero se espera que pronto lleguen al mercado otros calentadores de agua con bomba de calor de 120 voltios.

Según Calisch, eso cambiará las reglas del juego, ya que hará que sea mucho más fácil reemplazar un calentador de agua a gas natural con una bomba de calor con bajas emisiones de carbono.

Nadie quiere quedarse sin agua caliente esperando una actualización eléctrica, por lo que cuando un calentador de agua a gas natural falla inesperadamente, es probable que el propietario compre otro y asegure 15 a 20 años más de emisiones de combustibles fósiles. Un calentador de agua con bomba de calor de 120 voltios, por otro lado, se puede instalar de inmediato.

La Ley de Reducción de la Inflación ofrece un reembolso de hasta $1,750 para calentadores de agua con bomba de calor; eso cubriría gran parte del costo del ProTerra de 120 voltios, que tiene un precio minorista de $1,904 a $3,156, dependiendo de la capacidad del tanque de agua. (El reembolso está disponible para hogares que ganan hasta el 150 % del ingreso medio en su área).

Omitir el panel eléctrico por completo

Otra solución para un panel eléctrico envejecido es evitar usarlo siempre que sea posible. Para simplificar el proceso de conexión del sistema solar de una casa, por ejemplo, ConnectDER hace lo que llama un "collar solar", un dispositivo que permite que una instalación solar en el techo se conecte directamente al medidor de servicios públicos. Eso ahorra costos de instalación y no requiere una actualización del panel eléctrico.

“Hay una gran cantidad de superposición entre las poblaciones desatendidas de ingresos bajos y medios y los paneles de 100 amperios para hogares más pequeños”, dice Whit Fulton, fundador y director ejecutivo de ConnectDER. “Podemos ofrecerles una electrificación más rápida y económica sin tener que comprar un nuevo panel”.

El mes pasado, la empresa con sede en Falls Church, Virginia, anunció que está desarrollando un accesorio que permitiría conectar cargadores de automóviles eléctricos de 240 voltios fabricados por Siemens AG directamente al medidor.

Eso también libera espacio en el panel eléctrico existente de una casa para que lo usen otros electrodomésticos amigables con el clima. Fulton dice que el accesorio retrasará temporalmente la carga de un vehículo si detecta que la demanda de electricidad de una casa excede la capacidad del cable de suministro de servicios públicos.

La compañía también está trabajando en tecnología para permitir que varios aparatos eléctricos compartan un adaptador de medidor.

John DeBoer, director de eMobility de Siemens North America, dijo que espera que el adaptador salga a la venta en algún momento de 2023, aunque la disponibilidad dependerá de la aprobación de las empresas de servicios públicos locales. El precio no se ha fijado, pero dice que será sustancialmente más bajo que una actualización del panel.

“Realmente estamos pasando de los primeros usuarios a la adopción masiva de vehículos eléctricos y queremos minimizar el costo, el tiempo y la complejidad asociados con ese cambio”, dice DeBoer.

Comienza a prepararte ahora

Preparar su hogar para el futuro no es una tarea menor: tendrá que pensar en los dispositivos que desea obtener (estufa de inducción, bomba de calor, automóvil eléctrico, paneles solares) y luego medir el impacto probable en sus necesidades de energía para determinar el alcance de una mejora eléctrica.

Encontrar “un electricista que esté dispuesto a hacer un esfuerzo adicional y pensar en estas cosas también es un desafío”, señala Calisch. Vale la pena investigar si su programa de reembolso estatal o de servicios públicos enumera los contratistas recomendados que se especializan en la electrificación del hogar.

Pero el mejor consejo que se ofrece es ser proactivo y pensar a largo plazo. Lee-Sean Huang y David Colby Reed sabían cuando compraron su casa para dos familias que querían electrificarla más allá de instalar una estufa de inducción: a continuación, planean agregar paneles solares y, eventualmente, un cargador de automóvil eléctrico. Eso hace que actualizar el panel eléctrico ahora sea una decisión fácil.

“Simplemente parece tener sentido hacer inversiones orientadas al futuro en la casa”, dice Reed, “así que estamos listos”.