Uno de los elementos sobre los que actuar para aumentar la EE es el tecnológico. Se trata de reducir el consumo de la energía utilizada en los edificios. El ahorro de energía se puede conseguir, tanto por el uso de los equipos e instalaciones más eficientes energéticamente, como por la aplicación de prácticas más responsables con los equipos que la consumen.

Climatización y ACS

En los hogares, de media, el 46% del consumo medio se debe a la climatización y un 20% para producir agua caliente (ACS), por lo que utilizar sistemas eficientes es de vital importancia para reducir los consumos y por tanto su nivel de emisiones. Se indican a continuación los sistemas y tecnologías más eficientes:

ENERGÍAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN

Las fuentes de energía para la calefacción/ refrigeración y el agua caliente sanitaria, ACS, menos contaminantes/ más sostenibles son:

• Aerotermia

Mediante una bomba de calor se captura el calor almacenado en el aire exterior y se transmite por un circuito hidráulico de refrigeración o calefacción. Es una fuente de energía totalmente gratis y recientemente ha sido calificada como energía renovable (art. 2 de la Directiva Europea 2009/28/CE). Pueden funcionar hasta con temperaturas exteriores de -20 ºC, pero lo ideal es utilizarlo en zonas donde las temperaturas no bajen de los -5 ºC.

• Geotermia

También mediante bombas de calor, se utiliza el calor almacenado bajo la superficie de la tierra y lo transmite a un circuito de agua en el interior de la vivienda, ya sea los tradicionales radiadores o el suelo radiante que es más eficiente. La climatización con bomba de calor geotérmica, empleando intercambiadores de calor subterráneos, a cambio de pequeños consumos de energía eléctrica, permiten captar ese calor, concentrarlo y elevar su temperatura, proporcionando ahorros de energía térmica en edificios. Su funcionamiento es sencillo, es como el de una nevera, pero al revés.

El rendimiento de una bomba de calor geotérmica en modo calefacción se mide por la relación entre la cantidad de calor producida y la energía eléctrica consumida. Esa relación se denomina COP (coeficiente de eficiencia energética) y suele estar comprendido entre 3 y 5. Una termobomba que tenga un COP de 5 significa que proporciona 5 kW de energía térmica al edificio por cada kW de energía eléctrica consumida por el motor del compresor, las bombas de circulación de los fluidos, el termostato, los ventiladores, etc. Es decir, que 4 kW provienen de la energía geotérmica, que es gratuita. En modo refrigeración, la energía útil es el calor extraído del edificio por la bomba de calor.

Un sistema de BdCG proporciona ahorros de energía térmica en edificios que, comparados con sistemas convencionales de gas-oil, gas o electricidad, pueden representar entre un 30% y un 70%.

Uno de los elementos clave de una instalación geotérmica es el sistema de captación. Existen diferentes sistemas de captación:

• Verticales o sondas geotérmicas, perforaciones de hasta 100m, por donde se alojan los tubos
• Horizontales: más fáciles y económicos, donde exista una superficie disponible
• Las Cimentaciones Termoactivas, tubos de polietileno sujetos a las armaduras o intercalados en las soleras de los cimientos de los edificios.

El calor terrestre es una fuente de energía para producir calor y electricidad. En función de las temperaturas, se dan unos usos típicos, como la climatización de invernaderos, la acuicultura, las piscinas,…La geotermia superficial está indicada para la climatización (frío/ calor) de todo tipo de edificios así como para producir agua caliente (ACS). En el conjunto de Europa, la geotermia de baja temperatura o somera ha crecido muy significativamente en los 10 últimos años, hasta una capacidad instalada de unos 12.000 MWt. En España estamos asistiendo a una eclosión de la geotermia, ya que sólo en los últimos 5 años se habrían instalado alrededor de 150MWt.

• Energía solar térmica

El sol es la principal fuente de energía de La Tierra: La radiación que alcanza la superficie terrestre tiene, por término medio, una intensidad de potencia de 900 W/m2. Los colectores solares convierten la radiación solar en calor, que se puede aprovechar para el suministro de calor a edificios, tanto para ACS como para calefacción. De esta manera se ahorra mucha energía y, por consiguiente, se reducen las emisiones.

En la actualidad, una instalación de energía solar térmica puede llegar a cubrir hasta el 80% del total de la demanda de agua caliente sanitaria del edificio y hasta el 60 % de la demanda de piscinas cubiertas climatizadas.

Para aprovechar el calor solar, como tecnología respetuosa con el medio ambiente y que ahorre energía, la instalación debe estar bien ajustada con respecto de los demás generadores de calor. Únicamente con un sistema global optimizado en su técnica de regulación e hidráulica se logran los efectos de ahorro realmente pretendidos. Una elevada calidad de transformación y unos buenos materiales aseguran fiabilidad y ahorro de energía durante décadas.

Las principales aplicaciones de la energía solar térmica son:

* Agua Caliente Sanitaria, ACS: La producción de agua caliente sanitaria para uso doméstico es la principal aplicación de la energía solar térmica. Los colectores se instalan en la cubierta o bien en fachadas expuestas, para calentar el fluido caloportador por medio de la radiación solar. Como fluido caloportador se utilizará un líquido anticongelante y resistente a altas temperaturas. El calor obtenido calienta, a través de un intercambiador térmico, el acumulador solar. Si la energía solar no fuera suficiente, se conectará el generador de calor convencional, por ejemplo una caldera. La instalación cuenta con otros componentes como bomba, termómetro, vaso de expansión, purgador así como la central de regulación para control de la bomba solar.

Actualmente, existen sistemas de muy fácil instalación con acumuladores aislados incorporados a los colectores solares, que funcionan conforme al principio del termosifón, ó a lo que se denomina sistema heat pipe, o sea un alcohol que corre por el interior del colector va realizando cambios de estado líquido-gas, absorbiendo calor del sol y cediéndolo al acumulador.

* Soporte de la calefacción: Si además de la preparación de agua caliente sanitaria, ACS, también se pretende dar apoyo a la instalación de calefacción, se incrementará la superficie del colector por un múltiplo de 2 a 2,5. El ahorro de combustible se sitúa entre el 10 y el 30 %, dependiendo del aislamiento del edificio. En caso de edificios de baja energía se puede alcanzar un 50 %.

* Calentamiento de piscinas: Además del apoyo a calefacción y la preparación de ACS, el calentamiento de piscinas es una aplicación adecuada para las instalaciones de energía solar térmica. Se consiguen ahorros energéticos realmente importantes. El intercambio de calor en este caso se realiza a través de un intercambiador de placas. Para este caso, como en los anteriores, se debe disponer de una centralita que permita el control de la instalación.

* Grandes instalaciones en el sector terciario e industrial: El precio de calor solar resulta más bajo cuanto mayor sea la instalación. Ya existen subvenciones y créditos interesantes que aceleran esta tendencia de instalaciones solares térmicas en hospitales, hoteles, polideportivos/ piscinas,… que cuentan con un mayor potencial de ahorro de energía. La energía solar térmica en estos sectores es aun incipiente pero cuenta con un gran potencial de desarrollo, además de variados sistemas para instalaciones refrigerantes propulsadas térmicamente para el denominado frío solar.

* Hibridaciones: Una instalación de energía solar térmica combina perfectamente con otros sistemas de generación de calor, tanto convencionales como de otras tecnologías de energías renovables (biomasa, geotermia,…). Existen soluciones de sistemas para la mayoría de aplicaciones.

Principales componentes de una instalación solar térmica:

• Colectores

- Colectores solares planos

- Colectores solares de tubos de vacío

• Acumuladores

Frío solar

En los últimos años viene creciendo la demanda de equipos de climatización, y no sólo en el sur de Europa, independientemente de si se trata de oficinas, viviendas o edificios públicos. Así mismo, cada vez más se está haciendo necesaria la refrigeración de multitud de aparatos técnicos como ordenadores o equipos industriales y mantener operativa la cadena del frío para los alimentos, sobre todo en verano.

La mayor demanda de refrigeración coincide con la máxima radiación solar. Es donde entran en juego los sistemas de frío solar: la energía solar térmica puede aprovecharse para la refrigeración de edificios, lo que requiere almacenar la energía como paso intermedio. La mayor ventaja de las máquinas frigoríficas solares reside en que la demanda de refrigeración y la radiación solar coinciden en el tiempo: cuando más calor hace, es cuando estas máquinas consiguen su máximo rendimiento.

Frente a los equipos convencionales de climatización, si se utilizasen equipos de climatización solar se podría reducir de manera efectiva la carga eléctrica punta, reduciendo el consumo y aumentando la seguridad del suministro. Generalmente se utilizan máquinas frigoríficas de absorción de simple efecto mediante energía solar.

El principio del frío solar es la “compresión térmica”: en una máquina frigorífica de absorción, la compresión tiene lugar mediante una solución de un agente refrigerante sensible a la temperatura. El refrigerante es absorbido, a baja temperatura, por una segunda sustancia en el circuito del disolvente y expulsado a una temperatura más alta.

En el absorbedor los vapores de agua procedentes del evaporador se diluyen con la solución absorbente de bromuro de litio y agua, en un proceso que requiere el uso de refrigeración que se realiza mediante una torre de refrigeración. Esta solución diluida se concentra en el concentrador o generador, produciéndose vapor de agua. El proceso requiere aporte de calor que se realiza con la utilización de la energía solar. La solución absorbente concentrada se bombea al absorbedor en tanto que el vapor de agua se condensa, emitiendo calor que se disipa por medio de una torre de refrigeración. A través de una válvula de expansión el agua alcanza de nuevo el evaporador (baja presión). Al evaporarse enfría el fluido que se utilizará para la refrigeración. A partir de este punto el ciclo se repite. La energía solar se obtiene mediante este procedimiento con colectores de tubos de vacío o colectores planos.

La energía solar térmica en España

La energía solar térmica en España se encuentra en un momento crítico, finalizando el PER y fijando los objetivos de las renovables para el futuro, hasta 2020. Esta tecnología ha tenido un protagonismo muy escaso para sus posibilidades; sigue contando con una enorme potencialidad que podría hacer cambiar la actual situación dramática de recesión con un nuevo marco regulatorio adecuado en el que se contemple la venta de energía solar útil.

El mercado solar térmico en 2010 en España estuvo marcado por la desaceleración que está viviendo el sector de la construcción y que sigue minimizado el gran impacto esperado de aportación de nuevo parque de instalaciones.

Según la encuesta de mercado de la Asociación Solar de la Industria Térmica, ASIT, en 2010 se han instalado 243,6 MWth (348.000 M2) lo cual implica una caída del mercado en un 14% respecto al 2009 y menos de la mitad de la previsión que en el Plan de Energías Renovables se fijaba para el año. Según el análisis de mercado de ASIT, basado en la información facilitada por sus asociados, el 83% del mercado serían instalaciones sujetas al CTE, el 15% instalaciones promovidas con los programas de ayudas de las CCAA y el resto captadores de plástico para el calentamiento de piscinas.

* Biomasa

Biomasa se define como“todo material de origen biológico excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones geológicas sufriendo un proceso de mineralización". La biomasa se considera neutra en lo que respecta a emisiones de CO2, por eso es renovable.

Las principales biomasas usadas como combustible para usos térmicos son los pelets, las astillas de calidad y los residuos agroindustriales (huesos de aceituna y cáscaras de almendra).

Estos materiales combustibles, bajo el control del Comité CTN 164 de “Biocombustibles sólidos” de AENOR, pueden encontrar diversas aplicaciones energéticas:

• Producir energía eléctrica: En este caso también es posible aprovechar el calor de forma combinada (cogeneración), con lo que el uso del combustible es más eficiente
• Usos térmicos: Las aplicaciones térmicas pueden tener lugar en el ámbito industrial para generar calor de proceso en forma de vapor, aceite térmico, agua sobrecalentada, uso en secaderos u hornos, etc. o en edificios para dar servicio de agua caliente, calefacción o refrigeración.

Para dar servicios a edificios se vienen desarrollando dos sistemas: bien la instalación de centrales de generación térmica para barrios o distritos y suministro mediante redes a los usuarios, sin limitaciones técnicas de extensión (también llamados District Heating); o bien soluciones mediante salas de calderas propias de cada edificio o para usuarios adyacentes.

Existen diversas posibilidades en cuanto a sistemas de suministro, adaptados según las características de los edificios y demanda del usuario. En entornos urbanos, la biomasa se distribuye mediante sistemas estancos de descarga neumática que constituyen procedimientos prácticamente idénticos a los del gasóleo. Una vez en el silo del edificio, la biomasa puede transportarse hasta la caldera con equipos neumáticos o tornillos sin fin.

De entre los numerosos sistemas para producir agua caliente, calefacción o refrigeración, esta el de las calderas de biomasa. Un sistema de biomasa es una alternativa a la cobertura mínima con energía solar que marca el HE 4 del CTE.

Un sistema de biomasa consta de los siguientes equipos, con los que cumple los requisitos que marca el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE), la Guía Técnica del IDAE para instalaciones de biomasa térmica, así como con cualquier otra normativa nacional, regional o local que sea de aplicación:

• Almacenamiento de combustible: que puede realizarse mediante contenedores, silos flexibles textiles, depósitos enterrados, silos de obra, etc.
• Sistema de alimentación mediante tormillo sin fin, neumático o gravedad.
• Caldera que se compone de cámara de combustión, zona de intercambio, cenicero y caja de humos
• Chimenea, sistema de de impulsión y distribución, regulación u control y otros equipos similares o idénticos a los existentes o a los utilizados en instalaciones para otros combustibles.
• Máquina de absorción, en el caso de aplicar la biomasa para refrigeración.

El resultado es un sistema que cuenta con beneficios medioambientales, que aporta una mayor competitividad económica (posibilidad de cuadro diapositiva pg. 3), que ya es un mercado en crecimiento y que cuenta con una gama de soluciones tecnológicas absolutamente automatizadas y contrastadas. En definitiva, la biomasa es la fuente renovable más versátil a la hora de sustituir combustibles sólidos.

Las calderas de biomasa hoy en día suponen una tecnología moderna y respetuosa con el medio ambiente normalmente. Son normalmente de pelets para potencias menores a 40 kW, utilizándose calderas de astillas o mixtas (multicombustibles) para potencias mayores. Las modernas y automáticas estufas y calderas domésticas de biomasa emiten mucho menos polvo fino (partículas) del que se les ha atribuido durante mucho tiempo. Mientras que las antiguas instalaciones emitían más de 100 mg/ MJ de polvo fino, las emisiones en régimen de carga nominal de las modernas calderas de pelets, por ejemplo, es inferior a 13 mg/MJ . Esta gran reducción de emisiones se debe a la introducción, ya desde hace años, de nuevas tecnologías de combustión, optimizada e íntegra, así como a la regulación de las calderas, que permiten el funcionamiento completamente automático de la instalación. Además el polvo fino que emiten estas calderas contiene menos del 10% de emisiones carbónicas y están compuestas en más de un 90% por sales inorgánicas.

GENERADORES TÉRMICOS

Lo primero que hay que señalar es que para tener un grado de confort adecuado no es necesario estar a más de 20 °C en casa. Cada grado que se aumenta la temperatura se está consumiendo entre un 5 y un 8% más de energía.

Los generadores térmicos más eficientes son:

* District Heating

Las redes de distrito o district heating suponen una mayor eficiencia energética en el uso final de la energía, reducen el consumo y reemplazan combustibles fósiles por energías renovables. Surgieron en Nueva York en 1974 en plena crisis del petróleo y como búsqueda de una “solución milagro” para evitar la dependencia energética al utilizar fuentes locales de energía. Un district heating o red de distrito, es un ejemplo de generación distribuida, acercando la producción al consumo, lo que reduce las perdidas energéticas de la distribución y supone una respuesta óptima desde el punto de vista energético al cambio climático y los compromisos del Protocolo de Kyoto.

Esto se consigue con co/trigeneraciones que permiten utilizar energías renovables, valorizando la energía solar, la geotermia y la recuperación de frío. También permiten el uso de energías residuales. El resultado se traduce en una mayor eficiencia energética que permitirá varios aspectos importantes:

• que el precio de la energía final sea más competitivo, barato y limpio,
• que se favorezca la Certificación Energética de los Edificios
• que se ayude al cumplimiento de la nueva Directiva de Eficiencia Energética en los Edificios, que busca edificios de energía casi nula.
• desarrollar el mercado de Empresas de Servicios Energéticos, ESEs, dado que se piensa en una visión integral y se tiende a que el usuario demande un servicio final, que es lo que ofrece una red de distrito.

En Europa las redes de distrito son una realidad: en Francia hay unas 400 y en Italia, por ejemplo 60. Sin embargo en España hay un retraso importante, se está en los orígenes.

• Calderas de condensación

Las calderas de condensación son aparatos de alto rendimiento que aprovechan al máximo el calor producido en la combustión al recupera el calor del vapor de agua contenido en los humos que se generan en la combustión y no necesitan tanto gas para calentar el agua, con lo cual ahorra dinero y energía. Utilizan combustibles gaseosos y consiguen rendimientos de hasta el 109% sobre el poder calorífico inferior del combustible. Consiguen un mayor rendimiento puesto que no tienen que trabajar tanto al hacerlo con potencias de mantenimiento del calor y por tanto no necesitan arrancar muchas veces, como ocurre con las calderas tradicionales. El ahorro comparativamente hablando con sistemas tradicionales se puede establecer entre un 15 % y un 20 %, llegando hasta un 30 % si se compara con calderas antiguas de baja eficiencia.

Es un sistema indicado para cualquier tipo de instalación de calefacción y/o agua caliente sanitaria, independientemente de la temperatura de trabajo, tipo de emisores, etc. El empleo de una caldera de condensación con sistemas tradicionales de emisión de calor es posible, si bien viene siendo más recomendable con termostatos modulantes, sondas exteriores, suelo radiante, radiadores de baja temperatura… y lo más importante con energías renovables. El agua calentada por el sol puede consumirse directamente, evitando que la caldera trabaje y ahorrando combustible.

Las calderas de condensación cuentan con dos particularidades: producen menos emisiones de CO2 y NOX dado que emiten un humo blanco o humo lleno de vapor que es más limpio y ecológico y apenas contamina. La segunda es que el agua condensada fruto de la combustión, que es agua menos ácida que el vinagre o zumo de limón y debe llevarse a un desagüe.

Su tecnología, de amplia e incluso obligatoria aplicación en varios países europeos, ha estado tradicionalmente posicionada en los equipos de gama alta debido a que su mayor componente tecnológico conllevaba un coste superior al de equipos de combustión estándar. Hoy este sobrecoste se ha reducido de forma notable y, en cualquier caso, puede compensarse de forma palpable con el mencionado ahorro de combustible, que comporta una amortización de los equipos en un plazo muy inferior a la vida de los mismos.

• Bomba de calor/ Aire Acondicionado

El calor fluye de forma natural desde las altas a las bajas temperaturas. Sin embargo, la bomba de calor es capaz de hacerlo en dirección contraria, utilizando una cantidad de trabajo relativamente pequeña. Las bombas de calor pueden transferir este calor desde las fuentes naturales del entorno a baja temperatura tales como aire (aerotermia) o la propia tierra (geotermia), hacia las dependencias interiores que se pretenden calentar o bien para emplearlo en procesos que precisan calor. Las bombas de calor también pueden ser utilizadas para refrigerar. En este caso, la transferencia de calor se realiza en el sentido contrario, es decir desde la aplicación que requiere frío al entorno que se encuentra a temperatura superiLa bomba de calor es una máquina térmica capaz de transferir calor de una fuente fría a otra más caliente. Podríamos definirlo como un equipo de aire acondicionado, que en invierno toma calor del aire exterior, a baja temperatura y lo transporta al interior del local que se ha de calentar; todo este proceso se lleva a cabo mediante el accionamiento de un compresor.

La ventaja fundamental de la bomba de calor consiste en que es capaz de suministrar más energía de la que consume, es decir la energía térmica producida es varias veces la potencia eléctrica absorbida. Esta aparente contradicción con uno de los principios más sólidos de la termodinámica, se explica por el hecho de que el equipo recupera energía "gratuita" del ambiente exterior.

En función del tipo de energía utilizada, las bombas pueden ser:

• Bombas de calor eléctricas,
• Bombas de calor geotérmicas y
• Bombas de calor a gas.

Y atendiendo a la fuente de energía renovable tendríamos equipos condensados:

• por aire (aire-agua) 
• por agua (agua-agua)
• bombas de calor geotérmicas (tierra-agua).

En el uso de las bombas de calor en climatización, las ventajas son múltiples: reducción de las emisiones de CO2; uso intensivo de fuentes de energías renovables, ilimitadas, gratuitas y no contaminantes; rendimientos estacionales / COPs elevados superiores a 4 y apoyo de la Administración por sus ventajas medioambientales.

En mercados maduros, como es el japonés, el 94% de los equipos autónomos, “package” en terminología inglesa, son bombas de calor, elevándose dicho porcentaje hasta el 98% en el caso de equipos domésticos. En España, los datos están alrededor del 90% en equipos autónomos, sector residencial-comercial y del 98% en equipos domésticos.

En consecuencia, para alcanzar los objetivos fijados por la Unión Europea para el año 2020 – uso de energías renovables hasta el 20% del consumo energético total; aumento de la eficiencia energética en un 20% y reducción del 20% de las emisiones de CO2 – la bomba de calor se presenta como una tecnología óptima en aplicaciones para climatización.

En los grandes complejos de oficinas, hospitales o escuelas, se utilizan ampliamente los sistemas de climatización denominados “multisplit” basados en la técnica VRF (caudal de refrigeración variable).

En cualquier caso, al instalar un aparato de aire acondicionado, aunque sea de gran eficiencia, no debe estar sobredimensionado. No sólo por el mayor coste económico y energético sino porque la mayor parte de sistemas de aire acondicionado al funcionar a media carga son menos eficientes que a pleno funcionamiento.

* Microcogeneración

En los edificios, podemos auto producir energía eléctrica y térmica mediante la “microcogeneración”, que se basa en utilizar el calor que se produce al convertir la energía de un combustible en electricidad, a su vez como fuente de energía.

Existen diferentes posibilidades de micro cogeneración, a partir de turbinas, pero la tecnología más extendida es la de un motor industrial, un motor de combustión acoplado a un alternador de alta potencia que produce simultáneamente calor y electricidad (cogeneración), reduciendo las emisiones de carbono. La potencia calorífica recuperada fluye al circuito de generación de ACS y de la calefacción, ahorrando energía primaria en la caldera, reduciendo el calor que debe aportar la misma. Su payback mejora dado que su producción es constante y gestionable: goza del status de un” coche de empresa”, cuyo alquiler se paga con el ahorro de la electricidad producida. La relación aproximada es de producción de un 70% de calor y un 30% de electricidad.

Precisan de una línea trifásica y están conectados a la red eléctrica (si bien podría llegar a funcionar en isla, aunque sus rendimientos serían inferiores), pudiendo llegar a instalarse 10 unidades de forma modular, si bien lo óptimo está en hasta tres o cuatro unidades, con una base de carga entre 15 – 20 horas/día. Así se llegaría a cubrir la demanda básica. Es clave tener en cuenta, a la hora de diseñar la instalación de estos aparatos: el espacio disponible, la disponibilidad de línea trifásica, la acometida, la carga base de electricidad y la base de carga térmica. Además, en la instalación hay que incorporar un acumulador de inercia para modular la demanda del edificio.

Requiere mantenimiento cada 3.500 horas, lo que podría equivaler a unos 185.000 Km. de un coche convencional. Además, en estos aparatos, el sistema de refrigeración del motor recupera el calor generado en el proceso con el rendimiento térmico de un quemador, siendo el calor recuperado un beneficio adicional. Esto también se traduce en un ahorro en las emisiones de CO2 en un 30%, lo que permiten una buena calificación para la Certificación energética de los edificios. Se estima que los ahorros de emisiones de combustible son del 31% y de un 25% en el caso de las de NOx y que una unidad de micro cogeneración puede llegar a ser el equivalente a 60 m2 de paneles solares. Por otra parte, las unidades de microcogeneración vienen incorporadas con un sistema de control, un módulo de programación que permite el control remoto y la emisión de informes, además de una sencilla puesta en marcha, chequeos y mantenimientos pormenorizados.

Es posible, el hacer funcionar la instalación para trigeneración (producción de frío) incorporando una unidad de absorción.

Sus principales aplicaciones son lugares con una gran demanda de energía (hoteles, prisiones, geriátricos, hospitales, bloques de apartamentos,... En nuestro país, estos sistemas han tenido gran éxito en el sector industrial, pero cuentan con un enorme potencial en el sector terciario e incluso en el residencial. Para su desarrollo es preciso superar las actuales barreras administrativas de conexión a red.

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Y EMISIÓN DE CALOR

* Suelo radiante- zócalo radiante

Se trata de sistemas de distribución de la energía a través de un fluido caloportador (agua) que circula por una red de conducciones dispuesta en el suelo bajo el pavimento (suelo radiante) o en superficie en la parte baja de las paredes (zócalo radiante).

Los ahorros energéticos del suelo radiante frente a los sistemas de calefacción convencionales se basan en:

• El calor aportado por el Suelo Radiante, sin ruido ni corrientes de aire, es uniforme en toda la vivienda sin que se produzcan diferencias de temperatura superiores a 5º C.
• El calor viene del suelo y llega hasta una altura de 2 a 3 m., justo donde se necesita. El agua necesita calentarse hasta alcanzar una temperatura entre 35º y 45º C, el suelo se mantiene entre 20º y 28º C y el ambiente entre 18º y 22º C. (Los sistemas tradicionales necesitan calentar el agua hasta temperaturas de 70º u 80º C para mantener la vivienda a 20º C.) Además el ahorro es mayor si el agua se calienta mediante fuentes de energía renovable, biomasa, paneles solares, geotermia…o sistemas de baja temperatura.
• La instalación de suelo radiante puede ser utilizada en verano como sistema de refrigeración haciendo circular por la misma instalación agua refrigerada a 15ºC que absorbe el calor de la habitación. Esto se consigue mediante la utilización de bombas de calor geotérmicas o máquinas de absorción conectadas a instalaciones solares térmicas.
• Gracias a los sistemas de control que regulan el suelo radiante, es posible controlar la temperatura de cada estancia.

Es el sistema más común de calefacción en los países del norte de Europa.

El sistema de zócalo radiante, funciona igualmente con agua a baja temperatura. Basa su eficacia en la creación de una cortina de aire caliente a lo largo de las paredes más frías y de las grandes superficies acristaladas. Así se elimina el “efecto de pared fría”, calentando las paredes y proporcionando una mayor sensación de confort.

* Refrigeración por evaporación

Básicamente los sistemas que describimos a continuación, se basan en el principio de evaporación: el agua para evaporarse necesita absorber energía que toma del calor que está en aire por lo que baja la algunos grados la temperatura del ambiente. Además también aumenta la humedad relativa de ese ambiente, que en ciertos climas es adecuado. Existen distintos sistemas para refrigerar tanto el exterior (terrazas o jardines) como el interior de los edificios:

• Instalación de fuentes o difusores de agua pulverizada que aumenta la humedad relativa del ambiente, reduciendo la temperatura.
• Mediante cortinas de agua alrededor de fachadas conectadas a circuitos de refrigeración del edificio que ayudan a crear el denominado efecto botijo. El agua puede provenir de aljibes que almacenen agua de lluvia destinada también al riego.
• Equipos de bioclimatización que se alimentan de agua directamente de la red. Se hace circular el agua por medio de una bomba hasta un distribuidor que crea una cortina de agua que empapa de manera uniforme unos filtros de celulosa con estructura de nido de abeja. Un ventilador hace pasar el aire desde el exterior a través de estos filtros, consiguiendo un aire más fresco y más húmedo que el de entrada. Se puede llegar a ahorrar un 80% de la energía en comparación con los sistemas tradicionales, además de purifican y renuevan el aire y resultando muy beneficioso para ambientes secos o personas con alergias.
• Fachadas vegetales o cubiertas vegetales consisten en incorporar a las fachadas o cubiertas un sustrato más la vegetación. Proporcionan beneficios tanto al ambiente interior de los edificios (en términos de en términos de aislamiento y ventilación) como a la calidad del aire exterior.

o Regulación de la temperatura mediante la evaporación del agua que las plantas almacenan. Cuando la temperatura exterior es alta, la vegetación puede llegar a disminuir de 1 a 5 ºC esa temperatura (dependiendo de la extensión del muro vegetal) Esta reducción supone un gran ahorro en la refrigeración del interior del edificio.

o Como aislamiento acústico y protección contra el viento

o Ventilación natural alrededor del edificio al crearse corrientes de aire por la diferencia de temperaturas.

o Aislamiento térmico tanto del frío como del calor

o Protección solar, obstruye y filtra la radiación solar directa sobre la fachada.

* Sistemas de ventilación

Los sistemas de ventilación no sólo cambian el aire de extracción que acarrea humos y malos olores, sino que minimizan las pérdidas de calor. Así mismo reducen el contenido de CO2 y el grado de humedad en el aire. La ventilación es importante pero siempre está asociada a una pérdida de calor, ya que el aire exterior ha de ser introducido en el edificio. Sólo los sistemas de ventilación automáticos permiten un intercambio óptimo de aire fresco y minimizan la péwrdida de calor. Si se aprovecha la energía del aire caliente de extracción para precalentar el aire fresco frío (recuperación de calor), el usuario consigue el máximo ahorro de energía, aire higiénico y pleno confort.

Los modernos aparatos de ventilación que aprovechan el calor procedente del aire de extracción saliente, pueden recuperar hasta el 90% de las pérdidas de calor. Para ello se utilizan intercambiadores térmicos de placas, circuitos de líquido o tubos térmicos, intercambiadores rotativos y bombas de calor en el flujo de aire de extracción.

Los aparatos de ventilación pueden ser, además unidades descentralizadas para habitaciones individuales y sistemas centralizados.