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Casas pasivas y su funcionamiento básico

Casas pasivas y su funcionamiento básico

by | Ene 9, 2019 | Ahorro energético, Edificios de Consumo Casi Nulo

Casas pasivas y su funcionamiento básico

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

Algunos pasos para ahorrar en calefacción

Algunos pasos para ahorrar en calefacción

by | Nov 7, 2018 | Ahorro energético

Algunos pasos para ahorrar en calefacción

Desde Europa, se fomentan los esfuerzos para utilizar tecnologías de energía renovable. Por ejemplo, el uso de las placas solares fotovoltaicas, baterías de acumulación de energía, que favorecen el autoconsumo, de tal manera, que las viviendas lleguen a ser Edificios de Consumo Casi Nulo (ECCN), pueden ademas, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. 

Mientras se generalizan estas construcciones de consumo casi nulo, existen algunas opciones para lograr una disminución económica y energética de los sistemas de calefacción tradicionales, y más ahora, que llega el frío.

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Termostato inteligente Netatmo by Starck.

1. Usar reguladores de temperatura 

Lo ideal es que no se superen los 21 ºC durante el día, ni se baje de los 17 ºC por la noche. Gracias al uso de los reguladores de temperatura, se estima un ahorro económico en el consumo anual de entre el 8% y el 13%. Si se trata de un termostato inteligente, estas cifras pueden llegar al 35%-40%.

Para ello se pueden instalar válvulas termostáticas en los radiadores (si se dispone de radiadores de calefacción por agua), o un termostato inteligente, que además de regular la temperatura de la vivienda, se puede programar desde una aplicación móvil (lo mas próximo a la domótica sin serlo), en el caso de disponer de caldera individual.

Resultado de imagen de ventanas de triple acristalamiento

Ejemplo de acristalamiento triple con vidrio térmico

2. Instalar cerramientos de buena calidad

Optar por ventanas con rotura de puente térmico y, al menos, vidrio térmico-solar (doble o triple) con cámara de aire intermedia, hace que se consiga un ahorro en calefacción bastante significativo, en torno al 30%, y se nota desde el primer momento en las facturas.

Además, esto también facilita un ahorro en el consumo de aire acondicionado en verano. Sin duda, este paso es bastante importante, y es una inversión que merece la pena plantearse.

 

Caldera de biomasa domestica

Estufa de biomasa doméstica

3. Estufas o caldera de biomasa

Aparte de los sistemas de energías renovables convencionales (solar, eólica…), las estufas de biomasa, que utilizan residuos naturales (desde madera, como pellets o serrín, a deshechos de la agricultura como huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos o restos de poda), se considera una fuente renovable respetuosa con el entorno, que además no produce gases de efecto invernadero porque el CO2 se compensa con el que se absorbió durante la vida de la planta.

En este sentido, suponen un ahorro económico de entre un 40% y un 50% respecto a las calderas que funcionan con gas ciudad o combustibles derivados del petróleo.

Resultado de imagen de panel reflectante radiador

Ejemplo de panel reflectante entre radiador y pared que da al exterior

4. Tener hábitos de ahorro

Realizar hábitos como: purgar los radiadores (durante los meses de inactividad se llenan de aire, lo que provoca que, al volver a poner la calefacción, calienten menos), revisar periódicamente la caldera (optimizará su uso y se configurará para obtener el máximo rendimiento), evitar calentar habitaciones vacías, no cubrir los sistemas de calefacción con muebles o ropa, colocar paneles reflectantes entre la pared y el radiador o cerrar persianas y cortinas por la noche para que no se escape el calor.

Aunque parezcan consejos obvios, permiten reducir la factura entre un 10% y un 40%

Si todo esto no te parece suficiente, desde Carmen González Arquitectura y Diseño podemos ayudarte a que tu vivienda sea más eficiente energéticamente y conseguir un ahorro significativo siendo respetuosos con el medio ambiente.

Imágenes: Pinterest

Edificios de consumo de energía casi nulos

Edificios de consumo de energía casi nulos

by | Oct 17, 2018 | Ahorro energético, Edificios de Consumo Casi Nulo

Edificios de consumo de energía casi nulos

¿Qué son los edificios de consumo de energía casi nulo o EECN?

La Directiva 2010/31/UE  define un edificio EECN como:

Un edificio con un nivel de eficiencia energética muy alto (…). La cantidad casi nula o muy baja de energía requerida debería estar cubierta, en muy amplia medida, por energía procedente de fuentes renovables, incluida la energía procedente de fuentes renovables producida in situ o en el entorno.

En esta definición entran varios conceptos:

1. La exigencia de la eficiencia energética

Tras esta directiva europea, los edificios deben minimizar las necesidades energéticas con conceptos y diseños que se conocen como sistemas pasivos, es decir, factores como la orientación del edificio, materiales y aislamiento térmico, composición y distribución de la envolvente del edificio (cubierta, fachada, ventanas…), el aprovechamiento de la iluminación natural o sistemas de ventilación natural, entre otros. 

El consumo energético en un edificio optimizado con estas pautas,  puede verse reducido en más de un 70% con respecto al consumo en una instalación convencional, que puede aumentar hasta un 90% si hacemos que las instalación requeridas sean altamente eficientes.

2. Procedencia de las fuentes de energía

La eficiencia energética de los edificios está relacionada también con las fuentes de energía que son necesarias para la habitabilidad del mismo. Éstas instalaciones activas son las propias de calentamiento de agua, acondicionamiento del aire, iluminación…así como los servicios necesarios para un uso correcto. 

Las directivas europeas fomentan los esfuerzos para utilizar tecnologías de energía renovable. Por ejemplo, el uso de las placas solares fotovoltaicas, baterías de acumulación de energía, que favorecen el autoconsumo, de tal manera, que los ECCN, pueden llegar a ser un Edificio de Balance energético Cero. Por tanto, en este punto, las energías fósiles están totalmente descartadas en un Edificio de Consumo casi Nulo.

Casa Passive House, Diseñada por el Instituto de Tecnología de la Universidad de Darmstadt, Alemania. Ganadora del SolarDecathlon 2007, ideada para climas subtropicales.

¿Cuando hay que cumplir con estas directrices?

En los próximos años, uno de los grandes retos del sector de la construcción en todos los países europeos será cumplir los objetivos de la Directiva de Eficiencia Energética de Edificios (2010/31/EC)  para la implantación en 2020 de los llamados edificios de consumo de energía casi nulo, llamados nZEB (Nearly Zero Energy Buildings) o EECN (Edificios de Energia Casi Nula).

Todos los países están trabajando en las normativas que necesitan para cumplir estos plazos. En algunos países, se está proponiendo un endurecimiento progresivo de los requerimientos energéticos de todos los edificios para alcanzar en el 2020 unos consumos de energía casi nula en todos los edificios; en otros países, se ha decidido aplicar estas normativas en en edificios públicos o de nueva construcción, para posteriormente adaptarla al resto.

En el caso de España la definición está en fase de desarrollo.

¿Existen edificios así? ¿hay ciudades que aplican esto?

Países que destacan en su apuesta por edificios de bajo consumo en Europa son Alemania y Austria: Frankfurt o Hannover aplican a sus edificios el estándar Passivhaus (casa pasiva) surgido de una idea de los profesores Bo Adamson  y Wolfgang Feist en 1988.

Este concepto energético es aplicable en diferentes estilos arquitectónicos, usos y materiales, y tiene como objetivo limitar la demanda de energía a 15 Kwh/m2a para la calefacción y 15 Kwh/m2a para la refrigeración. Además, la energía primaria total demandada por el edificio no debe superar los 120 Kwh/m2a.

Otro ejemplo es Dinamarca, uno de los países que apuestan por las viviendas con un bajo consumo energético. Copenhague fue premiada como la capital verde europea en 2014 por llevar a cabo interesantes proyectos urbanísticos donde se mezcla innovación y eco-tecnología. Una ciudad modelo que aspira a convertirse en la primera ciudad inteligente sin emisiones de C02 en 2025 al almacenar energía producida por turbinas eólicas para ser consumida con posterioridad. Entre sus objetivos cumplidos, está la reducción de la emisión de CO2, mediante iniciativas centradas en la apuesta por edificios públicos, comercios y viviendas de bajo consumo.

En España, “La Torre Iberdrola” es otra clara apuesta por el ahorro energético en el trabajo al contar con 16 plantas exclusivas para oficinas con paredes bioclimáticas así como sistemas de regulación de luminosidad y climatización según las condiciones térmicas del exterior.

Todos estos ejemplos, demuestran que los edificios verdes cuentan con un futuro prometedor, no solo por las normativas que se van estableciendo paulatinamente, sino también por los usuarios, que cada vez dan más valor a un bien tan preciado como la energía y el medioambiente.

¿Pero puedo tener esto en mi propia casa?

A priori, la gente suele pensar que ésto sólo está al alcance de unos pocos, y que sólo es posible en viviendas unifamiliares, construidas desde cero en urbanizaciones con vecinos como Cristiano Ronaldo o la Pantoja. Pero no es así.

Es evidente que es mucho más fácil conseguir un edificio de consumo nulo si, desde el principio, lo diseñas y desarrollas teniendo en cuenta éstos conceptos, pero es posible conseguir una reducción del consumo energético cerca al consumo casi nulo o de las casas pasivas en rehabilitaciones y bloques de viviendas. 

Así que si, un piso en Carabanchel (un barrio de Madrid) puede ser eficiente y de consumo energético próximo a ser casi nulo.

¿Buscas mejorar el planeta y también tu economía?

Está claro que los combustibles fósiles cada vez van a estar más caros (porque se agotan, contaminan, etc.), y tras las últimas subidas de la energía, valorar el planeta pasa también por tener en cuenta nuestra economía.

En Carmen González Arquitectura y Diseño tenemos todas las herramientas para poder conseguir que tu vivienda sea lo más sostenible eco-lógicamente hablando pero también económicamente, ya que muchas personas valoran la ecología y pretenden no contribuir a empeorar el cambio climático, pero otras muchas, buscan conseguir que las facturas de su casa sean prácticamente el tramo fijo.

Para conseguir ésto, colaboramos ingenieros y arquitectos, que te ayudarán a que tu vivienda consuma menos energía y lo note el planeta y tu bolsillo.

Esto es posible, está a tu alcance.  

imágenes: Pinterest