La forma estándar de medir la demanda de refrigeración, contar cuántos grados supera la temperatura un valor base y luego sumar esos grados a lo largo de una temporada, tiene un punto ciego fundamental: trata un día húmedo de 30 grados igual que un día seco de 30 grados. Un nuevo estudio en Nature Communications muestra que ese punto ciego importa y que ha ido empeorando.
El artículo, de Jake W. Casselman y Christina Karamperidou de la Universidad de Hawái en Manoa, presenta el “grado-día de refrigeración ponderado por eficiencia” (eCDD). A diferencia del grado-día de refrigeración convencional (CDD), el eCDD tiene en cuenta que la eficiencia del aire acondicionado depende tanto de la temperatura como de la humedad. Cuando hace calor y hay humedad, el compresor tiene que trabajar más para rechazar el calor a un ambiente más cálido, y el calor latente adicional de la humedad en el aire añade una carga extra.
La métrica
El CDD convencional se calcula tomando la diferencia positiva entre la temperatura media diaria y una temperatura base, típicamente 18 grados Celsius (65 grados Fahrenheit), y sumando esas diferencias a lo largo de una temporada. Asume que cada grado de calentamiento exige la misma cantidad de energía para refrigeración, independientemente de la humedad o de lo duro que tenga que trabajar el aire acondicionado.
El eCDD reemplaza esa suposición con una alternativa físicamente fundamentada. Vincula tanto la temperatura ambiente como la humedad al trabajo termodinámico requerido para la refrigeración, utilizando el coeficiente de rendimiento (COP) de la refrigeración, una medida de la eficiencia con la que una bomba de calor o un aire acondicionado puede mover calor. El COP se degrada a medida que aumenta la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, y la humedad añade una carga latente que no aparece en las métricas basadas solo en temperatura.
El resultado es que el eCDD puede diferir sustancialmente del CDD, y la diferencia está creciendo.
Lo que muestran los números
Al aplicar el eCDD a datos climáticos históricos de América del Norte, los investigadores encontraron que la eficiencia de refrigeración, la cantidad de refrigeración entregada por grado-día, ha disminuido entre un 2% y un 4% por década desde 1971. La disminución está impulsada por tendencias en la humedad que el CDD convencional no captura.
Bajo escenarios climáticos futuros, el estudio proyecta que el eCDD aumentará entre un 10% y un 80% en diferentes regiones para finales de siglo, dependiendo de la trayectoria de emisiones y los cambios locales en el régimen de humedad. El amplio rango refleja un hallazgo clave: las tendencias de temperatura y humedad son espacialmente opuestas en América del Norte. Algunas regiones se están volviendo más cálidas y más húmedas, agravando el problema de eficiencia. Otras se están volviendo más cálidas pero más secas, compensando parcialmente la pérdida de eficiencia.
De hecho, el estudio identifica una extensión proyectada hacia el este del calor seco en todo el continente, lo que podría mejorar la eficiencia de refrigeración durante los extremos cálidos en regiones históricamente más húmedas. Pero esto es un neto negativo para la demanda general de refrigeración porque las temperaturas están aumentando en todas partes.
Por qué esto importa para la planificación energética
La implicación práctica es que las métricas basadas solo en temperatura tergiversan la demanda de refrigeración, y la tergiversación es sistemática. Las regiones con olas de calor húmedas estresan la red mucho más de lo que la temperatura sola predice. Para las empresas de servicios públicos y los operadores de la red que planifican capacidad, márgenes de reserva e inversiones en transmisión, la diferencia importa.
Lo mismo se aplica a la contabilidad de emisiones. Las regiones con redes eléctricas con alto consumo de combustibles fósiles pueden ver emisiones desproporcionadamente más altas debido a la refrigeración, porque la demanda real de energía por grado-día es mayor en condiciones húmedas de lo que sugiere el CDD. El impacto de las emisiones de la refrigeración está siendo subestimado en cualquier marco de planificación que utilice el CDD convencional.
Los investigadores también señalan que los códigos de construcción y los estándares de electrodomésticos podrían beneficiarse de criterios de diseño basados en eCDD, y que las inversiones en adaptación climática, en despliegue de aire acondicionado, actualizaciones de la red y preparación para olas de calor, producirían proyecciones de demanda más precisas si tuvieran en cuenta el acoplamiento humedad-eficiencia.
Los resultados subyacentes del análisis en cuadrícula están disponibles en Zenodo.
Fuentes
[1] Casselman, J.W. & Karamperidou, C. “Efficiency-weighted cooling degree days reveal opposing temperature and humidity effects on energy demand.” Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75388-9
Traducido por Alessandra