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Artículo Cientíco
Evaluación del consumo eléctrico en el Colegio Nuevo
Mundo y su relación con costos mensuales.
Evaluation of electricity consumption at Nuevo Mundo High School and the
relationship with monthly costs.
Calvopiña-López Emilio José
1
; Calderón-León Mauricio Javier
2
; Vasco-Aguilera, Andrés
Sebastián
3
; Burbano-Santamaría, Silvia Paola
4
.
1
Unidad Educativa Nuevo Mundo; Ecuador, Ambato; https://orcid.org/0009-0004-
5472-3922; emiliocalvopinia@nuevomundoambato.edu.ec
2
Unidad Educativa Nuevo Mundo; Ecuador, Ambato; https://orcid.org/0009-0008-
8655-7825; mcalderon@nuevomundoambato.edu.ec
3
Unidad Educativa Nuevo Mundo; Ecuador, Ambato; https://orcid.org/0000-0003-
2567-9075; avasco@nuevomundoambato.edu.ec
4
Unidad Educativa Nuevo Mundo; Ecuador, Ambato; https://orcid.org/0009-0000-
6272-6585; pburbano@nuevomundoambato.edu.ec
1
Autor Correspondencia
https://doi.org/10.63618/omd/isj/v4/n2/307
Resumen: El consumo eléctrico en instituciones educativas representa un desafío operativo y
económico, particularmente en contextos con limitada integración de análisis técnico-
económicos. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el consumo de energía eléctrica y
su relación con el costo mensual en el Colegio Nuevo Mundo (Ambato, Ecuador) durante el
periodo enero-diciembre de 2025, se utilizó un enfoque cuantitativo con diseño no experimental
y alcance correlacional, los datos, obtenidos de planillas eléctricas oficiales, se analizaron
mediante estadística descriptiva, correlación de Pearson y regresión lineal simple, los resultados
evidenciaron una correlación positiva moderada-alta entre el consumo eléctrico y el costo
mensual (r = 0,684; p = 0,014), lo que indica que el incremento en el consumo se asocia
directamente con el valor facturado, estos hallazgos resaltan la necesidad de implementar
estrategias de gestión energética, auditorías técnicas y análisis tarifarios para optimizar los
recursos económicos en el sector educativo, contribuyendo a la sostenibilidad operativa
institucional. No obstante, en el modelo se explicó parcialmente la variabilidad del costo
(R2=0,468), lo que sugiere la aparición de factores externos imprevistos en la estructura tarifaria
y variaciones en el precio del kWh.
Palabras clave: consumo eléctrico; costo energético; instituciones educativas; análisis
correlacional; eficiencia energética, costo mensual.
Abstract: Electricity consumption in educational institutions represents an operational and
economic challenge, particularly in contexts with limited integration of technical and economic
analyses. This study aimed to evaluate electricity consumption and its relationship with monthly
costs at Colegio Nuevo Mundo (Ambato, Ecuador) from January to December 2025. A
quantitative approach was employed, utilizing a non-experimental design with a correlational
scope. Data from official electricity bills were analyzed using descriptive statistics, Pearson
correlation, and simple linear regression. Results revealed a moderate-to-high positive
correlation between electricity consumption and monthly costs (r = 0.684, p = 0.014), indicating
that increased consumption is directly associated with higher billed amounts. These findings
highlight the need to implement energy management strategies, technical audits, and tariff
analyses to optimize financial resources in the educational sector, thereby supporting institutional
operational sustainability. However, the model only partially explained cost variability (R² =
0.468), suggesting the influence of unaccounted external factors related to tariff structures and
fluctuations in kWh pricing.
Keywords: electricity consumption; energy cost; educational institutions; correlational analysis;
energy efficiency; monthly cost.
Cita: Calvopiña-López, E. J.,
Calderón-León, M. J., Vasco-
Aguilera, A. S., & Burbano-
Santamaría, S. P. (2026).
Evaluación del consumo eléctrico
en el Colegio Nuevo Mundo y su
relación con costos
mensuales. Innova Science
Journal, 4(2), 713-
721. https://doi.org/10.63618/omd
/isj/v4/n2/307
Recibido: 09/12/2025
Aceptado: 20/04/2026
Publicado: 30/04/2026
Copyright: © 2026 por los
autores. Este artículo es un
artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de la Licencia
Creative Commons, Atribución-
NoComercial 4.0 Internacional. (CC
BY-NC).
(https://creativecommons.org/lice
nses/by-nc/4.0/)
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Artículo Cientíco
1. Introducción
El consumo eléctrico constituye un desafío operativo y ambiental de alcance global. Las
edificaciones representan aproximadamente el 30 % de la demanda energética mundial
y el 26 % de las emisiones asociadas (IEA, 2025), en Europa, estas cifras alcanzan el
40 % y el 36 %, situando al sector como eje central de las políticas de transición
energética (Comisión Europea, 2020; MITECO, s. f.), dentro de este panorama, las
instituciones educativas destacan por su intensidad de uso: los centros escolares y
universitarios consumen, en promedio, un 60 % más de energía que los edificios de
oficinas comerciales, evidenciando la urgencia de implementar estrategias de eficiencia
en el ámbito académico (Bray et al., 2024; Gallo et al., 2024¸ Cervantes-Molina et al.,
2025).
El comportamiento energético en estas edificaciones está determinado por variables
operativas, como los patrones de ocupación y el calendario académico, la evidencia
indica que los picos de consumo coinciden con periodos de alta actividad y demandas
de confort térmico, mientras que las reducciones significativas ocurren únicamente en
intervalos de baja ocupación (Chaer et al., 2025; Araújo et al., 2025), aunque las
instituciones disponen de registros de facturación, es frecuente la omisión de análisis
técnicos-económicos que correlacionen el consumo (kWh) con los costos operativos
(USD), indicadores como la intensidad energética por superficie (kWh/m²·año) o por
estudiante son esenciales para el diagnóstico y la detección de desviaciones (Kabeyi &
Olanrewaju, 2022), estudios en Fiyi reportan consumos de 10,52 kWh/m² y 29,92
kWh/estudiante, confirmando la influencia combinada de factores estructurales y
operativos (Prasad et al., 2026), sin embargo, en contextos latinoamericanos persiste
una brecha analítica entre la medición técnica del consumo y su impacto financiero
directo (Ceglia et al., 2020; Grigorovitch et al., 2025).
En Ecuador, esta desconexión se agrava por la complejidad de la estructura tarifaria. el
costo nacional del servicio eléctrico para 2026 se estima en 0,1283 USD/kWh, integrado
por componentes de generación, transmisión, distribución y comercialización (El
Comercio, 2025). la generación y distribución concentran la mayor proporción del costo,
mientras que un diferencial de aproximadamente 598 millones de dólares entre el costo
real y el precio facturado refleja el peso de los subsidios y las regulaciones (Pliego
Tarifario, 2025; Vásconez, 2025; Guerrero-Calero et al., 2023).
Esta configuración introduce cargos fijos, penalizaciones por bajo factor de potencia y
esquemas diferenciados, generando un comportamiento no lineal entre consumo y
facturación, dicho fenómeno, denominado desacoplamiento consumo–costo, implica
que los incrementos en kWh no se traducen necesariamente en variaciones
proporcionales en la factura eléctrica (Vásconez, 2025; Kalinga et al., 2023).
A pesar de los avances en gestión energética, la literatura actual permanece
predominantemente centrada en contextos europeos, dejando un vacío significativo en
investigaciones aplicadas a la realidad educativa latinoamericana y ecuatoriana
(Ugwoke et al., 2020; Araújo et al., 2025; MAE, 2025), además, existe una escasa
articulación entre el análisis técnico del consumo y su repercusión en la sostenibilidad
económica institucional, En respuesta a esta necesidad, el presente estudio evalúa el
comportamiento del consumo eléctrico y su relación con el costo mensual en el Colegio
Nuevo Mundo (Ambato, Ecuador), mediante el análisis estadístico de registros de
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Artículo Cientíco
facturación y consumo durante enero-diciembre de 2025, los hallazgos buscan aportar
evidencia empírica para optimizar la gestión energética y financiera en el sector
educativo (MAE, 2024; Thollander et al., 2025).
2. Materiales y Métodos
La presente investigación adoptó un enfoque cuantitativo con un diseño no experimental
de alcance correlacional, dirigido a evaluar la asociación estadística entre el consumo
eléctrico mensual (kWh) y el costo facturado (USD) en la Unidad Educativa Nuevo
Mundo (Ambato, Ecuador), se analizó una serie temporal correspondiente al periodo
enero-diciembre de 2025, lo que permitió capturar las fluctuaciones mensuales
asociadas a los ciclos académicos y de descanso institucional, la unidad de análisis
estuvo constituida por los registros mensuales de facturación eléctrica emitidos por la
Empresa Eléctrica Ambato Regional Centro Norte S.A., fuente oficial que garantiza la
objetividad, trazabilidad y validez de los datos, este diseño metodológico es adecuado
para la evaluación energética en edificaciones, ya que permite identificar patrones de
consumo y su relación con la estructura tarifaria a partir de información real, sin
intervención sobre las variables y bajo condiciones naturales de operación (Calle, 2023).
3. Resultados
Tabla 1.
Síntesis de análisis estadístico: consumo eléctrico y costo mensual en el Colegio
Nuevo Mundo (2025)
Estadístico/Prueba
Valor
Interpretación técnica
Media ± DE
(Consumo)
3103,58 ±
301,85 kWh
Variabilidad moderada en el consumo mensual
Media ± DE (Costo)
445,02 ± 44,43
USD
Dispersión controlada en la facturación
Shapiro-Wilk
(Consumo)
p = 0,150
Distribución normal ✓
Shapiro-Wilk
(Costo)
p = 0,692
Distribución normal ✓
Pearson (r)
0,684*
Correlación positiva moderada-alta
Significancia (*p*)
0,014
Asociación estadísticamente significativa
*R* (correlación
múltiple)
0,684
Fuerza de asociación lineal
*R*² ajustado
0,414
41,4 % de la variabilidad del costo explicada por el
consumo
Error estándar de
estimación
34,00 USD
Precisión promedio de las predicciones del modelo
*F*(1,10)
8,782
El modelo es estadísticamente significativo
p-valor
0,014
Rechazo de la hipótesis nula de no relación
Constante (B)
132,65 (p =
0,239)
No significativa; no aporta predictibilidad
Pendiente consumo
(B)
0,101
Por cada kWh adicional, el costo aumenta 0,101
USD
Beta estandarizada
(β)
0,684
Magnitud del efecto del consumo sobre el costo
Diagrama de
dispersión
Tendencia
ascendente
Evidencia gráfica de relación positiva
R² no ajustado
0,468
Explicación moderada; variabilidad residual
atribuible a factores tarifarios
Nota. p < 0,05 indica significancia estadística. DE = Desviación estándar. Elaboración propia a
partir de datos oficiales de facturación (enero-diciembre 2025). Fuente: Calvopiña (2026).
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El análisis estadístico del consumo eléctrico y su relación con el costo mensual en el
Colegio Nuevo Mundo (Ambato, Ecuador) durante el periodo enero-diciembre de 2025
revela hallazgos relevantes para la gestión energética institucional, en términos
descriptivos, el consumo promedio registrado fue de 3103,58 kWh (DE = 301,85),
mientras que el costo mensual medio ascendió a 445,02 USD (DE = 44,43), estas
métricas evidencian una variabilidad moderada en ambas variables, lo que sugiere
estabilidad relativa en los patrones de uso, aunque con fluctuaciones mensuales que
justifican un análisis inferencial más profundo.
Previo a las pruebas paramétricas, se verificó el supuesto de normalidad mediante las
pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilk. Los resultados (p = 0,150 para
consumo; p = 0,692 para costo) confirmaron que ambas variables siguen una
distribución aproximadamente normal (p > 0,05), validando así la aplicabilidad de la
correlación de Pearson y la regresión lineal simple.
El análisis de correlación de Pearson evidenció una relación positiva moderada-alta
entre el consumo eléctrico y el valor a pagar (r = 0,684; p = 0,014), este hallazgo indica
que, a mayor consumo de energía, se incrementa proporcionalmente el costo facturado,
y que dicha asociación es estadísticamente significativa. La representación gráfica
mediante diagrama de dispersión corroboró visualmente esta tendencia ascendente,
con una línea de regresión ajustada que refuerza la dirección positiva de la relación.
El modelo de regresión lineal simple demostró ser estadísticamente significativo según
la prueba ANOVA (F(1,10) = 8,782; p = 0,014), lo que confirma que el consumo eléctrico
contribuye de manera relevante a la explicación del costo mensual. El coeficiente de
determinación ajustado (R² = 0,414) indica que aproximadamente el 41,4 % de la
variabilidad del valor facturado puede atribuirse al consumo de energía, si bien este nivel
de explicación es moderado, la variabilidad residual (58,6 %) sugiere la influencia de
factores externos no capturados por el modelo univariado.
El análisis de coeficientes reveló que el consumo eléctrico es un predictor significativo
del costo (B = 0,101; β = 0,684; p = 0,014), lo que implica que, por cada kWh adicional
consumido, el costo mensual aumenta en 0,101 USD, manteniendo constantes las
demás condiciones. La constante del modelo (B = 132,65; p = 0,239) no resultó
estadísticamente significativa, lo que indica que el componente fijo de la facturación no
aporta predictibilidad relevante en este contexto específico.
La explicación moderada del modelo (R² ajustado = 0,414) puede atribuirse a la
complejidad de la estructura tarifaria ecuatoriana, donde el costo final no depende
exclusivamente del consumo en kWh, sino también de componentes regulatorios como
cargos fijos, subsidios, penalizaciones por factor de potencia y variaciones en el precio
de generación (Pliego Tarifario, 2025; Vásconez, 2025), este fenómeno, denominado
desacoplamiento consumo–costo, introduce una relación no estrictamente lineal entre
ambas variables, lo cual explica por qué incrementos en el consumo no siempre se
traducen en aumentos proporcionales en la facturación.
En síntesis, los resultados validan estadísticamente la existencia de una asociación
significativa entre consumo eléctrico y costo mensual en la institución estudiada, aunque
la naturaleza multifactorial de la tarifa eléctrica ecuatoriana limita la capacidad predictiva
de un modelo basado únicamente en kWh. Estos hallazgos subrayan la necesidad de
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integrar análisis técnico-económicos que consideren variables regulatorias y operativas
para optimizar la gestión energética en instituciones educativas. La metodología
empleada: descriptiva, correlacional y regresiva, constituye una herramienta replicable
para diagnósticos energéticos en contextos similares de Latinoamérica.
4. Discusión
Los resultados de esta investigación confirman una relación directa y estadísticamente
significativa entre el consumo eléctrico mensual y el costo operativo en el Colegio Nuevo
Mundo (Ambato, Ecuador) (r = 0,684; p = 0,014), este hallazgo valida la asociación
esperada entre ambas variables: a mayor consumo de energía, incrementa
proporcionalmente el valor facturado. No obstante, el coeficiente de determinación (R²
= 0,468) evidencia que el modelo explica menos de la mitad de la variabilidad del costo,
lo que sugiere la influencia de factores externos ajenos al consumo puro en kWh
(Castañón et al., 2024; Murrieta et al., 2026)
Un elemento clave que contribuye a esta variabilidad residual es la fluctuación mensual
del precio unitario de la energía. Durante 2025, el costo del kWh osciló entre 0,119 y
0,157 USD (Tabla 1), con una reducción progresiva en el último trimestre del año, esta
dinámica tarifaria introduce un comportamiento no lineal entre consumo y facturación,
fenómeno denominado desacoplamiento consumo–costo (Vásconez, 2025; Pliego
Tarifario, 2025), donde incrementos en kWh no se traducen necesariamente en
aumentos proporcionales del costo final debido a componentes regulatorios, subsidios
y cargos fijos (Arrieta et al, 2025; Mendoza et al., 2021)
Estos patrones refuerzan que el consumo eléctrico actúa como un indicador indirecto de
la actividad institucional, respondiendo a dinámicas operativas internas más que a
cambios técnicos estructurales, este comportamiento concuerda con investigaciones
recientes que destacan la influencia de los patrones de ocupación y el calendario
académico en la demanda energética de edificaciones educativas (Chaer et al., 2025;
Araújo et al., 2025), en consecuencia, la gestión energética no puede limitarse al
monitoreo de kWh; debe integrar variables operativas, humanas y regulatorias para
optimizar recursos de manera efectiva (Araújo et al., 2025; Pietrapertosa et al., 2021).
La capacidad explicativa moderada del modelo (R² = 0,468) coincide con estudios que
señalan limitaciones en enfoques basados exclusivamente en datos de consumo
cuando se omiten factores contextuales y de comportamiento (Safwat et al., 2024;
Zhang & Bluyssen, 2021), por lo tanto subraya la importancia de incorporar indicadores
de desempeño energético estandarizados (kWh/m²·año, kWh/estudiante) y sistemas de
monitoreo en tiempo real para mejorar la precisión diagnóstica (Kabeyi & Olanrewaju,
2022; Prasad et al., 2026).
Desde una perspectiva aplicada, los resultados respaldan que la reducción del consumo
impacta directamente en la disminución de costos operativos, posicionando a la gestión
energética como una estrategia viable para la sostenibilidad institucional, a literatura
evidencia que la implementación de prácticas de uso responsable, cultura energética y
tecnologías inteligentes contribuye significativamente a la optimización del gasto en el
sector educativo (Meza-Alcívar et al., 2023; Porras Torres & Gamboa Benítez, 2025;
Michael-Ahile et al., 2025).
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Este estudio presenta limitaciones inherentes al uso de datos mensuales agregados, sin
incluir variables de monitoreo en tiempo real, condiciones climáticas o detalles de
ocupación por espacio, las restricciones pueden reducir la capacidad predictiva del
modelo en contextos complejos (Safwat et al., 2024), futuras investigaciones deberían
integrar análisis multivariados, sensores IoT y modelos de machine learning para
capturar con mayor precisión la interacción entre variables técnicas, operativas y
regulatorias (Araújo et al., 2025; Murrieta Pozos et al., 2026).
En síntesis, la presente investigación demuestra que, si bien el consumo eléctrico es un
predictor significativo del costo mensual en instituciones educativas ecuatorianas, su
efecto está condicionado por factores tarifarios y operativos externos, este hallazgo
aporta evidencia empírica para el diseño de estrategias de gestión energética
contextualizadas a la realidad latinoamericana, donde persisten vacíos analíticos entre
el consumo técnico y su impacto financiero (Ugwoke et al., 2020), la integración de
análisis técnico-económicos, cultura de eficiencia y herramientas de monitoreo
avanzado se configura como ruta prioritaria para alcanzar sostenibilidad operativa y
optimización de recursos en el sector educativo (Alvarado Bastidas, 2024; Mohamed et
al., 2021).
5. Conclusiones
El presente estudio permitió establecer que existe una relación positiva, directa y
estadísticamente significativa entre el consumo eléctrico mensual y el costo operativo
en el Colegio Nuevo Mundo (Ambato, Ecuador) durante el periodo enero-diciembre de
2025 (r = 0,684; p = 0,014), este hallazgo confirma que el incremento en el consumo de
energía se asocia con un aumento en el valor facturado, validando la premisa básica de
que el monitoreo del consumo constituye una herramienta fundamental para la gestión
financiera institucional.
No obstante, el modelo de regresión lineal explicó parcialmente la variabilidad del costo
(R² ajustado = 0,414), lo que evidencia que el gasto energético no depende
exclusivamente del volumen de kWh consumidos, la fluctuación mensual del precio
unitario de la energía (0,119–0,157 USD/kWh) y la complejidad de la estructura tarifaria
ecuatoriana con cargos fijos, subsidios y regulaciones introducen un fenómeno de
desacoplamiento consumo–costo, lo que implica que estrategias centradas únicamente
en la reducción del consumo pueden tener impactos limitados en la facturación si no se
consideran simultáneamente las variables regulatorias y operativas del sistema
eléctrico.
Desde una perspectiva aplicada, los resultados respaldan que la gestión energética
integrada representa una estrategia viable para optimizar recursos en instituciones
educativas, la implementación de indicadores de desempeño estandarizados
(kWh/m²·año, kWh/estudiante), combinada con prácticas de uso responsable, auditorías
técnicas y monitoreo en tiempo real, puede potenciar la eficiencia operativa y contribuir
a la sostenibilidad institucional, asimismo, se destaca el rol del factor humano: la cultura
energética y la participación activa de la comunidad educativa son componentes clave
para lograr reducciones sostenibles en el consumo y el gasto asociado.
Este estudio presenta limitaciones inherentes al uso de datos mensuales agregados, sin
incluir variables de ocupación detallada, condiciones climáticas o mediciones en tiempo
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real por espacio, futuras investigaciones deberían incorporar enfoques multivariados,
sensores IoT y modelos predictivos avanzados para capturar con mayor precisión la
interacción entre factores técnicos, operativos y regulatorios en contextos educativos
latinoamericanos.
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CONFLICTO DE INTERESES
“Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses”.