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Casas pasivas y su funcionamiento básico

por | Ene 9, 2019

Ya hemos hablado en varias ocasiones sobre qué son las viviendas pasivas o de consumo nulo y cómo se diseñan para aprovechar la naturaleza a nuestro favor y conseguir que una vivienda no solo sea sostenible energéticamente si no también ecológica.

En el post sobre ¿Como funciona una casa pasiva? hemos hablado de la importancia que tiene reducir la demanda energética del edificio para luego poder calentarlo con energías renovables o de bajo impacto ambiental.

¿Cómo influye el diseño?

  • Aprovechar la inercia térmica de los materiales

La inercia térmica es una característica de los materiales que indica el intercambio de calor entre el interior y el exterior, y nos da pistas sobre cómo puede ayudarnos a aislar la vivienda.

Llamamos inercia térmica a la capacidad de un material de almacenar calor, por lo que se suele corresponder a materiales con mucha masa. El hormigón o la piedra por ejemplo, son materiales que, aunque tardan en calentarse, acumulan calor durante muchas horas.

Los materiales con mucha inercia térmica suelen acumular calor y luego cederlo lentamente, por lo que al usarlo en fachadas, por ejemplo, lo van cediendo al interior con cierto retraso horario. Se suele diseñar para que el retraso horario de transmisión de calor al interior sea en torno a 8 horas, de esta forma, el calor que se acumula durante el día se cederá al interior de la casa durante la noche.

Esto es muy bueno en invierno puesto que el disponer del calor durante la noche en el interior, cuando fuera refresca, nos permite tener caldeado el ambiente todo el dia y facilita abrir ventanas y ventilar de forma rápida el ambiente por la mañana.

Basándonos en esta característica, los sistemas de calefacción como el suelo radiante funcionan mediante el aprovechamiento de inercia térmica, por este motivo no se suele recomendar su instalación bajo suelos de madera, no porque no sea posible si no porque la madera ademas de aislar, no acumula calor y por lo tanto no será tan eficiente como en un suelo cerámico.

  • Aprovechar el terreno y el soleamiento natural

Cuando hablamos de cómo funciona una casa pasiva debemos considerar un elemento natural con una inercia térmica infinita que es el propio terreno.

Si existe pendiente en nuestro terreno, existe la posibilidad de semi-enterrar una parte de la vivienda y aprovechar así la inercia del terreno. Lo ideal es cubrir la fachada norte, puesto que no llega luz del sol directa y no se puede captar calor, pero ésto dependerá de la zona climática dónde nos situemos.

Ademas, la elección del terreno no sólo nos facilita éste aspecto, también la orientación respecto al sol para así aprovecharnos de la radiación solar en invierno o evitarla en verano.

¿Casa pasiva o pasiva? - Sustainability firma

¿Como se genera la energía necesaria para la vivienda mediante fuentes renovables?

Ya hemos comentado que mediante la captación solar, la ventilación y la inercia térmica de los materiales podemos lograr una temperatura ambiente agradable. Pero dependiendo de la zona y su clima propio puede hacer falta un aporte extra de energía para conseguir el confort climático en la vivienda.

Además, hay que recordar que necesitaremos conseguir energía para calentar el agua de ducha (Agua caliente sanitaria) o la energía para hacer funcionar los electrodomésticos, por ejemplo.

Veamos cómo funciona una casa pasiva cuando se trata de generar energía mediante fuentes limpias y renovables.

  • Calentar agua mediante placas solares

Aunque existen otros métodos para calentar agua, el que más se suele utilizar es el uso de placas solares. 

Una placa solar funciona mediante un líquido que se calienta y pasa a través de un circuito cerrado que se conduce desde las placas a un depósito de agua, y éste se calienta. Este depósito se puede calentar también mediante biomasa por ejemplo, en días fríos como en invierno, en los que el sol no es suficiente para cubrir nuestras necesidades de agua caliente. 

Las placas solares no son las placas fotovoltaicas, destinadas a generar energía eléctrica, ya que una placa solar funciona únicamente para calentar agua.

  • Generar electricidad mediante placas fotovoltaicas o aerogeneradores domésticos

La electricidad la podemos obtener a partir de placas fotovoltaicas, como hemos mencionado antes. Una placa fotovoltaica funciona mediante procesos químicos que transforman el calor del sol en electricidad.

Nos resulta difícil almacenar electricidad, de hecho hoy en día todavía no está solventado el problema del almacenamiento y la mayoría de instalaciones deben verter el excedente a la compañía eléctrica y consumir de la red eléctrica en periodos nocturnos cuando no hay sol.

Algunas viviendas disponen de espacio suficiente para tener almacenadas baterías, que nos permiten almacenar electricidad en nuestro propio hogar para consumirla cuando sea necesario.

Otros medios de obtención de electricidad son aerogeneradores domésticos, de dimensiones mucho más reducidas que las que se suelen utilizar por las compañías eléctricas, pero igualmente eficaces. 

Esquema de conexiones

Esquema de funcionamiento de una termochimenea

  • Generar calor mediante biomasa o termochimeneas

Las calderas de biomasa se alimentan con pellets o con restos orgánicos ya sea madera o huesos de aceituna, cascaras de frutos secos o residuos forestales. Por comodidad, se suele instalar un depósito automático de restos orgánicos (pellets, huesos, etc) que tan solo se debe rellenar cada cierto tiempo y que va suministrando de forma automática combustible a la caldera en función de la demanda energética. Éstas calderas proporcionan calor como una caldera de gasoil convencional, calentando un depósito de agua que puede servir para calentar radiadores o agua caliente sanitaria.

Otras opciones son las termochimeneas, hidrochimeneas o chimeneas de calefacción, que, al mismo tiempo que calientan la zona en la que se encuentran, pueden adaptarse para generar agua caliente sanitaria o para el sistema de calefacción que se instale en la vivienda.

  • Generar calor mediante un pozo canadiense

Un pozo canadiense es un conducto que se hace pasar por debajo del sueloa través del que circula aire que captamos del exterior.

Debido a la inercia térmica del terreno, a medida que excavamos, la temperatura es más estable. Por eso, si hacemos circular un conducto de aire a través del terreno, se consigue estabilizar su temperatura entre 18 y 20 grados.

Una vez tenemos este aire a una temperatura adecuada tan solo hace falta conducirlo hacia el interior mediante una sencilla bomba.

Según la normativa española de construcción, obliga a que haya una ventilación constante en casa. Mediante un sistema de pozo canadiense, el aire para ventilar la casa entra a una temperatura adecuada que no calienta ni enfría el ambiente, pero hace que sea una temperatura estable.

ARQUITRUST: Pozos Canadienses o Provenzales

Esquema de funcionamiento de un pozo canadiense

  • Generar calor mediante energía geotérmica

En relación con el pozo canadiense, existe la energía geotérmica que funciona de manera que se hacen circular unos conductos por los que pasa agua que se calienta. Estos conductos se pueden ubicar de forma superficial bajo tierra o bien a gran profundidad, utilizando esa inercia térmica del terreno de la que nos servimos en los pozos canadienses.

Aunque la temperatura a la que se consigue calentar el agua no suele ser suficiente para caldear el ambiente, será necesario un pequeño aporte extra de energía para llegar a la temperatura de confort y ya hemos visto que este aporte se puede llevar a cabo mediante sistemas de energía baratos y renovables como puede ser la biomasa.

Al conocer cómo funciona una casa pasiva, tendremos en cuenta todas éstas estrategias de diseño pero no debemos olvidar que una casa pasiva debe estar en estrecha relación con el entorno en el que se construye, su clima y con las necesidades del cliente.

De nada servirá colocar grandes ventanales a sur que captan calor si el usuario de la vivienda no se ocupa en verano de protegerlo mediante lamas practicables, toldos o pérgolas, que aunque existen sistemas tecnológicos para domotizar, es cierto que son viviendas que necesitan atención. Debemos entender cómo funciona una casa pasiva, una máquina climática que se va adaptando a las condiciones cambiantes del entorno en el que se sitúa.

En Carmen González Arquitectura y Diseño proyectamos cada casa adaptada con el entorno y con el clima para reducir su consumo. Podéis contactar con nosotros sin ningún tipo de compromiso para cualquier duda que tengáis. 

imágenes: Pinterest

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