Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

Analizamos medidas de ahorro y mejora de la en inmuebles.

MEDIDAS DE MEJORA EN EDIFICIOS EXISTENTES:


A) REDUCIR LA DEMANDA ENERGÉTICA.

A.1.-MEJORAS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA. Con ellas se consigue reducir las pérdidas o ganancias de energía de la vivienda, de manera que en verano se reduce el flujo de calor desde el exterior al interior y en invierno se evita perder el calor del interior hacia el exterior, optimizando así el comportamiento energético de la envolvente y consiguiendo reducir las demandas de energía para calefacción en invierno, así como para refrigeración en verano, estas medidas son las siguientes:

 reducir demanda energetica Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios  Imagen2 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

 

 

 

 

 

 

 

- Invierno: El calor no sale de la vivienda, menor demanda de calefacción.

- Verano: El calor no entra en la vivienda, menor demanda de refrigeración.

A.1.1.-MEJORAR DEL AISLAMIENTO TÉRMICO. Disponiendo de paneles de aislante térmico en fachadas, cubiertas, falsos techos y de suelos cuando se trate de elementos horizontales sobre espacio exterior o locales no calefactados. En el caso de fachada es muy importante la posición del mismo puesto que al trasdosarlo exteriormente se consigue que todas las capas del cerramiento se encuentren a una temperatura aproximada a la del ambiente interior, mejorándose notablemente el aislamiento térmico, eliminado todos los puentes térmicos y evitando condensaciones, siendo no obstante la solución mas cara por el coste que supone el montaje de andamios y medios auxiliares. El trasdosado interior es muy económico pero menos recomendable por que deja zonas con riesgo de condensaciones y puentes térmicos. También existe la posibilidad de rellenar las cámaras de aire con un aislante térmico en su interior, siendo esta una solución intermedia entre ambas que también deja puentes térmicos. En cuanto al tipo de aislante a colocar  yo recomendaría aquellos que además tienen propiedades de aislamiento acústico tipo poliestireno extruido, fibras de vidrio, lanas de roca, espumas de poliuretano, aislamientos ecológicos de celulosa insuflada en cámaras y el vidrio celular que proviene del reciclado del vidrio y además presenta capacidad impermeable.

A.1.2.-SUSTITUCIÓN DE LAS CARPINTERIAS Y LOS VIDRIOS. De forma que se dispongan carpinterías con rotura de puente térmico, sistemas de doble acristalamiento con cámara de aire tipo climalit, vidrios  con un factor solar bajo o de baja emisividad con un tratamiento que consiga reflejar gran parte de la radiación solar que reciben y por lo tanto reducen notablemente la carga que por radiación solar pueda entrar al interior del edificio. Se recomienda colocación de cajones de persiana con aislamiento térmico incluido y persianas con lamas con aislamiento en su interior. Es conveniente también sustituir la carpintería por otras con la permeabilidad al aire adecuada, según la severidad climática de la zona donde este ubicado, de forma que tal como establece el  Código Técnico, para zonas con mayor severidad (zonas climáticas C,D y E) tengan menor permeabilidad y sean más estancas para conseguir un mejor comportamiento térmico.

A.1.3.-AISLAR ADECUADAMENTE LAS ZONAS CON PUENTES TERMICOS. Es decir al igual que en los cerramientos, en las zonas donde se interrumpe el cerramiento y pierde su inercia térmica, se debe de reforzar el aislamiento, en cajones de persiana, encuentros con pilares, encuentros con forjados, y sobre todo en aquellos edificios en los que para colocar radiadores para calefacción, existía la mala práctica de realizar una hornacina debajo de las ventanas reduciendo su espesor y dejando el cerramiento desprotegido térmicamente. Si es posible, siempre es conveniente colocar el aislamiento por el exterior de la zona donde se localice el puente térmico.

puente térmico Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

A.2-MEJORAR LAS CONDICIONES DE VENTILACIÓN DEL EDIFICIO Y DE LOS ESPACIOS BAJO CUBIERTA. En general siempre es conveniente que se realice una adecuada ventilación que garantice la calidad de aire interior. En zonas climáticas más cálidas, esta ventilación es todavía más importante sobre todo en verano, siendo  conveniente realizar ventilación natural cruzada y la ventilación nocturna, de forma que se conseguirá la pérdida de energía y disipar el calor acumulado en los cerramientos durante el día, por tanto es recomendable en edificios antiguos de estas zonas mejorar su envolvente al objeto de mejorar su permeabilidad y reducir su estanqueidad, mientras que en climas más fríos se debería de actuar a la inversa, disminuyendo la permeabilidad y aumentando la estanqueidad.

B) MEJORAR DEL RENDIMIENTO EN LAS INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN, REFRIGERACIÓN, AGUA CALIENTE SANITARIA E ILUMINACIÓN:

B.1.- SUSTITUCIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN POR AGUA Y AGUA CALIENTE SANITARIA POR OTROS DE MAYOR RENDIMIENTO. Sustitución de calderas por otras de alto rendimiento, como son las calderas de condensación, calderas de biomasa o bien por una bomba de calor aire-agua que intercambia calor con un circuito hidráulico, siendo más eficiente el sistema de calefacción por suelo radiante.

B.2.- SUSTITUCIÓN DE LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO POR OTROS DE MAYOR RENDIMIENTO. La mayor parte de hogares disponen actualmente de estos equipos, normalmente bombas de calor, con un Split interior y una unidad exterior, debiéndose sustituir por otros de menor consumo y mayor eficiencia energética como las bombas de calor aire-aire de alta eficiencia.

B.3.- MEJORAR LA RED DE DISTRUBUCIÓN DE CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA.  Además de aislar las tuberías de la red de distribución, el incorporar válvulas termostáticas en los  radiadores  ayuda a disminuir las pérdidas de calor y a conseguir una instalación más eficiente. También es conveniente que los equipos de regulación y control de la instalación, como interruptores, programadores o termostatos sean de fácil acceso y que sean programados correctamente.

B.4.- MEJORAR DEL RENDIMIENTO EN LAS INSTALACIONES DE ILUMINACION Y OTRO EQUIPAMIENTO ELECTRICO. Mediante la sustitución de las lámparas por otras de bajo consumo y de alta eficiencia energética, y disponiendo de sistemas de control de  iluminación, el resto de equipos de consumo eléctrico y electrodomésticos, es conveniente que dispongan una calificación energética A o superior. No usar el modo stand-by de los aparatos eléctricos y apagar completamente los aparatos cuando nos los estemos usando porque siguen consumiendo energía

B.5.- ESTABLECER  SISTEMAS DE DOMÓTICA PARA EL CONTROL DE LOS PERIODOS DE PUESTA EN SERVICIO ACORDE A LOS HORARIOS DE OCUPACIÓN DE CADA ZONA DEL EDIFICIO Y MEJORAR EL MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES. La  introducción de domótica y la automatización sobre todo si tuviésemos el caso de una rehabilitación de un edificio destinado a oficinas, nos van a permitir sacar el máximo partido y realizar una gestión mas eficiente de las instalaciones térmicas del edificio, en función de las condiciones climáticas exteriores y la demanda.

C) INSTALAR  ENERGÍAS RENOVABLES. En este caso la aplicación de energías renovables como pueden ser energía solar térmica para la producción de agua caliente o bien energía solar fotovoltaica para producción de electricidad, siempre que por las características del edificio y de sus instalaciones permitan que dicha implantación sea viable desde el punto de vista técnico y económico. De no ser así se deberá optar por implantar sistemas con instalaciones y equipos de alta eficiencia energética, de acuerdo a lo indicado en  el punto anterior.

D) MODIFICACIONES EN LOS HÁBITOS DE LOS USUARIOS. Es muy freuente que los usuarios programen la calefacción o la refrigeración a temperaturas que no sólo a veces están fuera de los parámetros de confort térmico, sino que también suponen un aumento desproporcionado del consumo energético, de forma que si  bajamos la temperatura de nuestra calefacción sólo 1°C, podemos conseguir un de entre un 5 y un 10% y evitar 300kg de emisiones de CO2 por hogar y año. Unos 20°C es suficiente para tener una temperatura adecuada. Se debe programar el termostato para que se desconecte cuando no estamos en casa o mantener una temperatura agradable, pudiéndose alcanzar un ahorro entre un 7 y un 15% de energía.

En el Caso de edificios de Vivienda plurifamiliar existente, una de las propuestas más eficientes seria la implantación de energía solar térmica para agua caliente sanitaria y calefacción con bomba de calor de alta eficiencia energética  junto con las medidas de mejora de la envolvente térmica (apartado A.1), de forma que con estas medidas simultáneamente se podrían conseguir ahorros energéticos que oscilarían entre un 70% y un 80%, y una reducción de emisiones de CO2 entre un 40 y un 60%. En este caso, la máxima calificación que se podría alcanzar seria una B.

MEDIDAS DE MEJORA EN EDIFICIOS DE OBRA NUEVA:


A) DISEÑO DEL EDIFICIO CON PARAMETROS DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA. Esto significa que, puesto que se trata de una edificación por construir, debe ser proyectada y construida bajo técnicas bioclimáticas, optimizando al máximo una serie de parámetros que, en función de su emplazamiento, su entorno y características climáticas de la zona, permitan un comportamiento óptimo y adecuado del mismo para conseguir una mayor eficiencia energética y minimizar al máximo el impacto ambiental sobre su entorno. También tiene como objetivo diseñar el edificio para conseguir calentamiento pasivo en invierno y el enfriamiento pasivo en verano, las técnicas de arquitectura bioclimática mas importantes son las siguientes:

sol en eficiencia energetica 680x373 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

sol en efeciencia energetica edificio 680x376 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

A.1.- EMPLAZAMIENTO Y ORIENTACIÓN DEL EDIFICIO ACORDE AL CLIMA LOCAL. Debe adecuarse al clima local de la zona donde se ubica, ya que determina su exposición al sol y a los vientos, por ello es conveniente valorar tanto de radiación solar, temperaturas, humedad  relativa, precipitaciones y viento tanto en verano como en invierno. También se deben valorar la topografía,  la vegetación del lugar y posibles focos de contaminación acústica en las proximidades.

A.2.-DISEÑO SENCILLO Y COMPACTO DEL EDIFICIO. Se requiere un edificio de forma compacta, de manera que se reduzca la superficie de la envolvente en relación al volumen del edificio.(a menor superficie de envolvente menores pérdidas térmicas), ya que una excesiva cantidad de salientes o zonas con mirador, aumentarían la demanda y el coste energético. Siendo el factor de forma el cociente entre la superficie del edificio y su volumen,. cuanto menor sea este, mayor es la capacidad del edificio para retener el calor y por tanto  en climas fríos conviene que este factor varíe entre 0,5 y 0,8, mientras que para climas cálidos conviene que sea superior a 1,2. También es conveniente una distribución de espacios adecuada disponiendo al norte las zonas de menor uso como los garajes.

A.3.-DISEÑO ADECUADO DE HUECOS SEGÚN ORIENTACIÓN. Diseño de las superficies acristaladas en cada fachada en función de su orientación, es decir según la energía solar proporcionada, recomendándose entre un 40%-60% en fachadas sur, de un 10-15% en fachada norte, y menos del 20% en las fachadas este este y oeste.

A.4.-INERCIA TÉRMICA DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LA ENVOLVENTE. De este modo y con paredes y suelos de alta inercia podemos suavizar la variación de temperatura entre amientes interior y exterior, consiguiendo un adecuado nivel de confort.

A.5.-DISEÑO QUE PERMITA REDUCIR AL MAXIMO LOS PUENTES TÉRMICOS.

A.6.-SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Y MATERIALES QUE PERMITAN REDUCCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA. De forma que deben diseñarse reforzando su aislamiento térmico y su estanqueidad al aire, siendo recomendable ciertos sistemas como los siguientes:

A.6.1.-CUBIERTAS ECOLÓGICA AJARDINADAS. Este sistema presenta  muchas ventajas, tanto desde el punto de vista arquitectónico como estético y medioambiental. La vegetación absorbe contaminantes y produce oxígeno con el consiguiente efecto positivo sobre el medio ambiente. También mejora el aislamiento térmico total de la cubierta así como su aislamiento acústico, consiguiendo ayudar a conseguir condiciones importantes de confort en el interior.

A.6.2.-FACHADAS VEGETALES. Pudiendo conseguir una reducción del aporte solar de hasta un  20%, mediante fachadas vegetales o plantando una fila de árboles de hoja caduca que ayuden a reducir el aporte de energía solar en verano y a incrementarlo en invierno.

A.6.1.-FACHADAS VENTILADAS. Realizadas con placas cerámicas o de piedra sobre una subestructura de perfiles metálicos normalmente de aluminio, dejando una cámara de aire que ventila por convección natural con el cerramiento principal, a través de la cual se disipa gran parte de la energía absorbida por la capa exterior. También existen soluciones integrales similares con paneles solares térmicos y fotovoltaicos integrados en el cerramiento exterior de fachada.

A.6.3.-FACHADAS DE DOBLE PIEL DE VIDRIO. Este sistema esta formado por dos superficies acristaladas, separadas entre sí por una cámara de aire continuamente ventilada, de forma que se crea una segunda piel exterior fijada al muro por un sistema de anclajes. Con el objeto de poder controlar  la radiación solar  exterior y reducir su transmitancia térmica, dichos vidrios se tratan mediante un proceso de pigmentación o serigrafiado.

A.6.4.-VIDRIOS CON PROPIEDADES ESPECIALES. Pueden ser vidrios con adición de delgadas capas dinámicas, vidrios cromogénicos capaces de cambiar su color o transparencia o vidrios con cámara con fluidos circulantes, en el que la reducción de cargas térmicas se obtiene gracias a la circulación de un fluido por su cámara, ya que algunos de ellos son capaces de absorber parte de la radiación infrarroja incidente.

A.7.-ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PASIVA. Para evitar el excesivo calentamiento de algunas fachadas con mayor incidencia de radiación solar en verano deben proyectarse elementos para controlar esta radiación, siendo estas voladizos, balcones, marquesinas, estructuras con elementos móviles de lamas orientables, persianas, toldos, etc.

protección pasiva 680x121 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

A.8.-SISTEMAS DE VENTILACIÓN PASIVA. Mediante la ejecución  de chimeneas solares junto a pozos canadienses para garantizar la renovación de aire:

A.8.1.-LAS CHIMENEAS SOLARES, son chimeneas diseñadas para que el aire de su interior se caliente y ascienda por convección, de forma que al ascender genera succión y provoca una corriente de aire, de manera que entra el aire desde el pozo canadiense, ventilándose así la vivienda.

A.8.2.-LOS POZOS CANADIENSES, son un sistema que aprovecha la energía geotérmica del suelo para que, a través de tubos enterrados, hacer circular el aire por su interior de manera que en verano actúa manteniendo el ambiente fresco (el suelo esta más frio) y en invierno más cálido (el suelo esta más caliente).

pozos canadienses Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

A.9.-.SISTEMAS DE CALEFACCIÓN PASIVA CON INVERNADEROS ACRISTALADOS Y MUROS TROMBE. El invernadero solar consiste en un recinto acristalado adosado a la vivienda que aprovecha la energía del sol que se acumula en su interior debido al efecto invernadero, ya que la radiación solar entra pero no puede salir calentando el interior. Los muros trombe son un colector solar formado por un cerramiento exterior de vidrio una cámara de aire  y un cerramiento de gran inercia térmica, normalmente piedra u hormigón, donde se acumula la energía del sol de modo que a través de unas perforaciones en el muro el aire circula por convención desde la zona inferior a la superior, entrando  frio por la zona inferior y saliendo caliente en la superior para luego repartir ese calor por el interior en la vivienda.

A.10.-.APROVECHAMIENTO Y REUTILIZACIÓN DE AGUA DE LLUVIA Y MECANISMOS DE AHORRO DE AGUA: De esta forma mediante un depósito de almacenamiento y un equipo de bombeo se recoge y aprovecha el agua de lluvia para riego de las especies vegetales así como para uso propio de la vivienda cuando su uso no  necesite que sea potable, también disponiendo de mecanismos de ahorro de agua en inodoros y en urinarios.

A.11.-APROVECHAMIENTO Y REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES. Las aguas que provienen de la lavadoras, del lavabo y de la ducha pueden ser reutilizadas para la cisterna del inodoro, para lo que se precisa realizar una instalación independiente que recoja esa agua y la vuelva a  canalizar de nuevo hacia el inodoro.

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A.12.-COLOR DE LA FACHADA. Otro aspecto que interviene en el mecanismo de intercambio energético entre la vivienda y el exterior, es el color de la fachada. Los colores claros en la fachada de un edificio facilitan la reflexión de la luz natural y, por lo tanto, ayudan a repeler el calor de la insolación. Contrariamente los colores oscuros facilitan la captación solar.

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B) INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN, REFRIGERACIÓN, AGUA CALIENTE SANITARIA E ILUMINACIÓN EFICIENTES ENERGÉTICAMENTE. Estas instalaciones estarán proyectadas, diseñadas y calculadas para obtener su máximo rendimiento, entre estas destacan las  bombas de calor aire-aire, bombas de calor aire-agua y las calderas de condensación de alta eficiencia energética. Es muy recomendable también proyectar la instalaciones  centralizadas, puesto que se consigue un mayor rendimiento que en las individuales, así como en la calefacción por suelo radiante. También la climatización VAV (volumen de aire variable) y VRV(volumen de refrigerante variable) garantizan buenos resultados.

C) INSTALAR ENERGÍAS RENOVABLES EN LOS EDIFICIOS: De esta forma, al proyectar y ejecutar estas instalaciones se consigue reducir el consumo energético de forma notable, así como reducir o incluso eliminar las emisiones de CO2. Las energías renovables mas empleadas en edificación son la energía solar térmica, la energía solar fotovoltaica, las calderas de biomasa para calefacción y agua caliente sanitaria, las chimeneas de agua, así como otros sistemas como la cogeneración o producción simultánea de calor y electricidad en un único proceso.

En el Caso de edificios de Vivienda plurifamiliar nueva, una de las propuestas más eficientes sería la implantación de una caldera de biomasa para la producción de agua caliente sanitaria y calefacción, con bomba de calor de alta eficiencia energética para refrigeración en verano (centralizadas las dos), simultáneamente con las medidas de diseño bioclimático del apartado A, de forma que se podrían conseguir grandes ahorros energéticos y una reducción de emisiones de CO2 que podría llegar al 100% obteniéndose la mejor calificación energética, que es la A.

Ante una posible rehabilitación energética, se recomienda la realización de un estudio de viabilidad técnica y económica en el que se pueda analizar cual es la solución o soluciones cuya implantación nos ayudaría a conseguir los plazos de amortización mas cortos. Para ello valoraremos el coste derivado de la implantación de las medidas incluidas en cada propuesta y los ahorros energéticos conseguidos anualmente para calcular los años necesarios de amortización. No obstante, y teniendo en cuenta el incremento del precio de la energía y las ayudas conseguidas en función de la calificación alcanzada, dichos plazos pueden reducirse de manera considerable y mejorarse por tanto su viabilidad económica.

VENTAJAS Y VIABILIDAD DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN: EÓLICA,SOLAR Y BIOMASA


Como ya indiqué en mi artículo anterior uno de los tres pilares básicos para mejorar la eficiencia energética de edificios consiste en la implantación de las energías renovables, en este artículo realizaré una descripción de estos sistemas o instalaciones que, junto con la mejora de la envolvente pueden llevarnos a conseguir la máxima eficiencia, el menor consumo y la reducción de emisiones, sobre todo en aquellos edificios existentes que, durante muchos años, se han construido sin ningún criterio de sostenibilidad. Como ventajas de las renovables  armonizan perfectamente de manera que se pueden integrar con otros sistemas o instalaciones de máxima eficiencia energética. La generación de electricidad solar y la eólica pueden implantarse paralelamente al resto de instalaciones eficientes.

Además teniendo en cuenta el punto en que se encuentra el marco normativo actual respecto a este tema, en el cual ya se ha aprobado el Real Decreto que permite el autoconsumo de la fotovoltaica, y a la espera de la aprobación del Real Decreto de Certificación Energética de Edificación Existente, así como de que también se apruebe el Plan Estatal de Vivienda 2013-2016, está claro que el objetivo principal se orienta hacia la rehabilitación energética y mejora de la eficiencia energética de estos edificios y viviendas no eficientes energéticamente, por lo que se supone que este será el principal motor capaz de generar empleo y reactivar el sector en los próximos años.

En cada caso particular, la rentabilidad y la viabilidad de la implantación de las energías renovables dependerá tanto de factores climáticos del lugar como las horas de sol, velocidad y dirección de vientos dominantes, la ubicación del edificio, el uso y mantenimiento, etc,.. de manera que se requiere una valoración o estudio de estos parámetros para valorar si dicha implantación será viable, estudiando el coste de la instalación, que ahorros energéticos y qué reducción de emisiones se consiguen y en qué plazos se pueden amortizar.

Pero sin perder de vista que no sólo es un tema de ahorro económico, el principal objetivo es, por una parte, la reducción de las emisiones y del  impacto sobre el medio ambiente por la gran cantidad de edificios o viviendas existentes con mala calificación energética, y por otro lado la construcción de nuevos edificios de consumo casi nulo que se diseñarían optimizando al máximo los parámetros de diseño bioclimático con energías limpias. También conseguiríamos así reducir la dependencia energética de nuestro país puesto que podemos y disponemos de la tecnología necesaria para funcionar con energías limpias. Algunas de las energías renovables más extendidas para uso en edificación son las siguientes:

1.-ENERGÍA EÓLICA.


España es uno de los mayores países a la cabeza como mayores productores de energía eólica en todo el mundo, lo cual refleja el enorme potencial de esta energía, y por lo tanto debe aplicarse también a edificios y viviendas como sistemas de producción de energía eléctrica, siempre y cuando las condiciones sean favorables.

Una instalación de energía eólica está formada básicamente por un molino o un rotor con varias aspas que al girar por la acción del viento pone en marcha un generador eléctrico, el cual se suele sujetar a un mástil. La principal ventaja de esta energía es que al ser renovable es inagotable, no contamina y además su construcción está subvencionada por el estado.

energía eólica 250x143 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios

Se deberá tener en cuenta la gran importancia de la ubicación del edificio y de las características del lugar que la rodean, de manera que a rasgos generales será más viable cuanto mayor sea la intensidad del viento, dependiendo de la altitud, ya que a mayor altitud mayor velocidad, y también del terreno, con mayor velocidad en llanuras o zonas próximas al mar. Por tanto se darán mejores condiciones en edificaciones o construcciones aisladas, que estén próximas al mar, en zonas altas y cuando no existan gran cantidad de obstáculos en las proximidades que frenen al viento.

La instalación eólica típica para edificios y viviendas se procederá a la instalación de sistemas mediante instalaciones micro-eólicas, con generadores eólicos compactos capaces de generar una potencia eléctrica inferior a 100 Kw, bien aisladas o bien en sistema híbrido junto con la instalación solar fotovoltaica. En este tipo de instalación se deberá elegir un lugar idóneo por lo que se precisa la realización de un estudio de la velocidad del viento, también se estudiará su viabilidad económica, analizando costes y beneficios generados, pero hay que tener en cuenta que la mejora y el avance tecnológico permite disponer de instalaciones más eficientes y más baratas.

2.-ENERGÍA SOLAR.


2.1.-SOLAR TÉRMICA.

La energía solar térmica tiene como aplicación principal la producción de agua caliente sanitaria en uso doméstico o industrial, calentamiento de agua en piscinas, calefacción a baja temperatura con suelo radiante, y también para refrigeración mediante uso de equipos de absorción.

La energía solar térmica es obligatoria en España desde la entrada en vigor del código Técnico, exigiéndose que al menos un porcentaje de la demanda total de agua caliente sanitara se produzca mediante este sistema, dicho porcentaje según el DB HE-4 y en función de la zona climática, varia entre el 30 y el 70% en el caso general y entre el  50 y el 70% cuando la fuente energética de apoyo sea mediante electricidad.

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COMPONENTES DE UNA INSTALACIÓN SOLAR      TÉRMICA PARA UNA VIVIENDA UNIFAMIALIAR:

  1. CAPTADOR.
  2. ACUMULADOR.
  3. CALDERA DE APOYO.
  4. ESTACIÓN SOLAR.
  5. PUNTO DE CONSUMO.

El funcionamiento se basa en aprovechar la energía del sol para calentar agua  u otro fluido caloportador que circula en el interior del captador, desde ese captador el agua caliente se transporta por un circuito primario, de manera que el calor se intercambia o se acumula en un depósito para su posterior aprovechamiento desde la instalación interior de agua caliente hacia los puntos de consumo. La demanda de agua caliente que no consigamos producir mediante el captador en días nublados, se va a generar mediante un calentador o caldera de apoyo.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

  1. Es una energía renovable, inagotable y limpia.
  2. Presenta un alto rendimiento de la instalación debido a que en nuestras latitudes disponemos de un elevado número de horas de radiación solar anual.
  3. Si el sistema de apoyo se basa en energías renovables, como por ejemplo una caldera de biomasa, se podría generar el agua caliente sanitaria y la calefacción de la manera más eficiente, sin emisiones y con una reducción del consumo de energía primaria que podría alcanzar hasta el 80%.
  4. Si la instalación se ha diseñado, calculado, construido y mantenido de manera adecuada, será una instalación que funcionará correctamente y con una larga vida útil, y teniendo en cuenta que su coste no es muy elevado queda más que garantizada su viabilidad.
  5. Como desventaja la fuente de energía del sol es variable de manera que puede bajar su rendimiento.
  6. Requiere un mantenimiento continuo, el cual es vital para el correcto funcionamiento de la instalación, un mal mantenimiento reduce el rendimiento de los paneles,  siendo recomendable limpiarlos al menos una vez cada 6 meses, así como la revisión periódica de los elementos y valvulería de la instalación.

DURABILIADAD Y AMORTIZACIÓN DE LA INSTALACIÓN:

Según lo comentado anteriormente, y teniendo en cuenta que cada caso particular es diferente, pero suponiendo una instalación bien ejecutada y con un correcto mantenimiento debería tener una larga durabilidad no inferior a 20 años. De manera que el plazo de amortización sería bastante corto, pudiendo variar entre 5 a 10 años.

2.2.-SOLAR FOTOVOLTAICA.


La energía solar fotovoltaica tiene como aplicación principal la generación de energía eléctrica a partir de la energía del sol empleando para ello unos paneles con elementos semiconductores, normalmente células de silicio, esta instalación se compone de un captador, un regulador, unas baterías de almacenamiento de energía así como de un inversor. Existes dos tipos de instalaciones las aisladas  que almacenan la energía en baterías para autoconsumo y los sistemas conectados a la red en la que la energía se suministra a la red eléctrica. El montaje de los paneles se puede realizar integrándolos con la pendiente de los faldones de tejados o en fachadas orientados siempre al sur.

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COMPONENTES Y ESQUEMAS DE UNA INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA AISLADA PARA UNA VIVIENDA:

1.-PANEL FOTOVOLTAICO: Se compone de un conjunto de células de silicio, las más eficientes sueles ser las de silicio monocristalino, conectadas eléctricamente, encapsuladas (para protegerlas de la intemperie) y montadas sobre una estructura de soporte o marcos. Proporcionan en su salida de conexión una tensión continua, y se diseña para valores concretos de tensión que definirán la tensión a la que va a trabajar el sistema fotovoltaico.

2.-REGULADOR: Tiene como objetivo evitar que se sobre cargue la batería. En la fase de carga durante el día su misión es garantizar una carga adecuada en el acumulador, mientras que en la fase de descarga durante las horas sin luz, es permitir el suministro adecuado hacia los puntos de consumo sin que se descarguen las baterías.

3.-BATERIAS: Acumulan la energía eléctrica generada por las placas durante el día para su posterior utilización cuando no haya sol. Se pueden diferenciar según el electrolito utilizado varios tipos. Plomo-ácido, Niquel-cadmio Ni-Cd, Níquel-metal hidruro Ni-Mh o Ión litio Li ion. También por su tecnología que puede ser tubular estacionaria, de arranque, solar o gel.

4.-INVERSOR: Se encarga de convertir la corriente continua que generan las placas solares en corriente alterna para que pueda ser utilizada en la red eléctrica de la vivienda (220 V  y una frecuencia de 50 Hz).

VENTAJAS Y DESVENTAJAS PARA UNA INSTALACIÓN AISLADA DE RED DE AUTOCONSUMO:

  1. Es una energía renovable, inagotable y limpia.
  2. El rendimiento de la instalación en nuestras latitudes es muy bueno, pudiéndose alcanzar una potencia de hasta 1.000 W por m2 en un día despejado a la hora del mediodía, sin obstáculos con sombras.
  3. Al igual que en la solar térmica, si la instalación se ha diseñado, calculado, construido y mantenido de manera adecuada, será una instalación que funcionará correctamente y con una larga vida útil.
  4. El coste de la instalación disminuye conforme se desarrolla la tecnología, mientras que el coste del combustible va aumentando porque las reservas tienden a agotarse.
  5. Montaje rápido de la instalación, requiriendo un mantenimiento mínimo, aunque también se precisa una revisión periódica para comprobar el correcto estado de la instalación y limpieza de la cara de los paneles expuesta al sol.
  6. Incuso en los días nublados, aunque con menor rendimiento, los paneles generan electricidad.
  7. Con el nuevo Real Decreto Ley 13/2012 se favorecen las condiciones para el autoconsumo, siendo una opción interesante, puesto que se exime al autoconsumidor de la obligación de constituirse como empresa; si bien se permite que el autoconsumidor pueda ser también productor.
  8. Se evita toda la burocracia y autorizaciones que se requieren en la conexión a red.
  9. Como inconveniente se requiere de una inversión inicial elevada para realizar la instalación.
  10. También habrá que prever de espacio suficiente en la vivienda para el emplazamiento de las baterías.

DURABILIADAD Y AMORTIZACIÓN DE LA INSTALACIÓN:

Como norma general una instalación fotovoltaica para autoconsumo suele tener una vida útil de un mínimo de 25 a 30 años, siempre claro suponiendo un buen uso y mantenimiento; respecto a su amortización existen varios parámetros que la determinan como son la calidad de los componentes de la instalación, la adecuada instalación, un cálculo según las necesidades de consumo, el uso al que se destina la instalación e incluso las subvenciones que se pueden obtener, pero como dato orientativo se puede decir que a partir de los 7 a 10 años ya puede quedar amortizada la instalación para autoconsumo, plazos más que razonables si se tiene en cuenta su duración.

3.-ENERGÍA DE LA BIOMASA.


La energía de la biomasa utiliza como materia prima los pellets, los restos de la poda, huesos de oliva, las cáscaras de almendras, (generalmente residuos de actividades agrícolas y forestales o  subproductos de la transformación de la madera) para generar energía térmica para agua caliente sanitaria y calefacción. Existen también otros tipos de biomasa húmeda procedente de la fabricación de aceites vegetales entre la que se encuentra los biocombustibles como el biodiesel o etanol, que sobre todo son eficientes para calderas de cogeneración con tecnologías tipo Stirling, pero en este caso me remitiré a la biomasa sólida.

En el caso de viviendas unifamiliares o edificios de viviendas, se consigue obtener un elevado ahorro energético y gran eficiencia con la implantación de calderas de biomasa, para generar calor para agua caliente sanitaria y calefacción.

energía biomasa 250x291 Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios    ..

COMPONENTES Y ESQUEMA DE UNA INSTALACION DE CALDERA DE BIOMASA PARA ACS Y CALEFACCIÓN  PARA UNA VIVIENDA:

  1. ACUMULADOR.
  2. CALDERA DE PELLETS.

Se compone de la cámara de combustión, zona de intercambio, cenicero y caja de humos.

  1. TRANSPORTE AUTOMATICO DE PELLETS.

Sistema de alimentación mediante un tornillo sin fin.

  1. ENTRADA DE PELLETS.
  2. ALMACEN DE PELLETS

VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

  1. La tecnología es análoga a la de calderas de combustible fósil y los equipos no son excesivamente caros.
  2. Se considera que tiene una emisión nula de dióxido de carbono.
  3. Los pellets resultan mucho más rentables que otros combustibles como el gasóleo o el propano, esta relación determina su amortización.
  4. La biomasa tiene un poder calorífico inferior al de los combustibles fósiles, por lo que, se necesita mayor cantidad para obtener la misma energía.
  5. En algunos tipos de caldera se necesita combustible procesado, por ello es necesario comprar el combustible a un tercero especializado, ya que es posible que biomasa sin procesar no sea aceptada por el mecanismo alimentador.
  6. No se integra fácilmente en el conjunto arquitectónico de la vivienda y ha de situarse en un local especialmente habilitado para ella.

DURABILIADAD Y AMORTIZACIÓN DE LA INSTALACIÓN:

Dando por sentado el correcto mantenimiento de la instalación, su durabilidad mínima debería de ser entre 20 a 25 años. La amortización depende de varios factores, cada caso es diferente, pero por ejemplo en el caso de una vivienda unifamiliar aislada de aproximadamente 100 m2 con biomasa para agua caliente y calefacción, se puede amortizar en un periodo aproximado de entre 5 y 8 años.

Una solución para realizar un proyecto de máxima eficiencia y con un alto ahorro de energía sería instalar la caldera de biomasa con una bomba de calor geotérmica para calefacción y climatización. Tanto para el caso de edificios de viviendas de obra nueva como para edificios existentes, así como para viviendas unifamiliares se puede obtener la máxima eficiencia instalando estas calderas, pues reducen las emisiones a casi el 100%, y proporcionan importantes ahorros energéticos, alcanzándose la máxima calificación energética.


Artículo elaborado por José Luis Morote Salmeron (Arquitecto Técnico – Gestor Energético) Acceso a su web AQUI,  en colaboración con  OVACEN

3 Comentarios

  1. Robin Armstrong 8 julio, 2013 Responder

    MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 4ª Ed. (Pdf 23.308 kb) 4ª Edición de nuestro Manual Técnico de Energía Solar Térmica (más de 300 págs) que tan buena acogida ha tenido desde su aparición. Ésta edición, como las anteriores, incluye fundamentos sobre energía solar, proyecto de instalaciones, sistemas solares Escosol y recoge las novedades en cuanto a producto así como del nuevo software Escosol SF1. En esta edición, además, hemos incorporado otras energías renovables: Aerotermia, Biomasa y Microcogeneración. Dirigido a instaladores de calefacción, agua caliente sanitaria y aire acondicionado que quieran introducirse de una manera clara y sencilla en el sector de las energías alternativas.

  2. Vito X. Blair 9 julio, 2013 Responder

    Combinando distintos elementos, además de agua caliente sanitaria (ACS) gracias a la energía solar podemos climatizar el agua de una piscina y obtener frío-calor o calefacción para nuestra vivienda.

  3. Amado Z. Mathis 12 julio, 2013 Responder

    Para conseguirla, necesitamos bombas de calor aerotérmicas para agua caliente sanitaria (ACS), ya sean murales o de suelo y de distintas capacidades.

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