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Reducción de consumo energético en viviendas con bomba de calor

Panasonic instala en un edificio en Xátiva su sistema ECO G con tecnología de Volumen de Refrigerante Variable (VRF) para suministrar calor y frío.

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El nuevo edificio de viviendas en Xàtiva consta de 176 viviendas y cuenta con el sistema ECO G instalado, la bomba de calor con motor accionado a gas de Panasonic. El proyecto ha sido desarrollado por Arquitectura Racional.

Intalación interior de vivienda

Uno de los principales requisitos de este edificio fue que se sometiese a los preceptos establecidos en el Objetivo Europeo “20-20-20” que implican aumentar la eficiencia energética para el 2020, consistente en reducir un 20% el consumo de energía primaria de la Unión Europea, reducir otro 20% las emisiones de gases de efecto invernadero, y elevar la contribución de las energías renovables al 20% del consumo. Por esta razón, la ingeniería de la promotora trabajó con máximos parámetros de ecología y eficiencia estudiando los siguiente aspectos:

  • La envolvente, para reducir la demanda térmica al máximo.
  • La eliminación de puentes térmicos.
  • Unas instalaciones centralizadas más eficientes y de menor potencia.
  • El empleo de energía primaria, como alternativa a la electricidad, y energías renovables.
  • Control de ventilación e infiltraciones de aire.
  • Agrupación de las instalaciones en un patinillo central para optimizar funcionamientos, reducir el empleo de materiales y disponer de una mayor facilidad en la ejecución.

Conexiones viviendas Panasonic

Respecto a la solución para la producción de la energía térmica de climatización se escogió el sistema Eco G de Panasonic, que utiliza la tecnología VRF (Volumen de Refrigerante Variable) para suministrar calefacción y refrigeración, además de la producción de agua caliente sanitaria. El ECO G, a diferencia de la clásica bomba de calor eléctrica, utiliza un motor de combustión interna para proporcionar la compresión mecánica necesaria en el circuito frigorífico. El circuito de refrigeración de agua de este motor juega un papel clave en la solución térmica integral del edificio ya que este calor residual se considera energía renovable y puede recuperarse para cubrir la demanda de agua caliente de las viviendas.

Los factores más decisivos en el proceso de elección de este sistema fueron: las prestaciones de climatización, su espectro de funcionamiento y la posibilidad de recuperación de energía térmica en agua caliente sanitaria. Aunque cabe destacar el hecho que emplee una energía primaria en destino (gas natural) que resulta más eficiente, ecológico y económico que emplear una energía final en destino (electricidad). Esto queda demostrado con los resultados de los cálculos de las emisiones de dióxido de carbono de la instalación.

Equipos panasonic vivienda

Dada las dimensiones del edificio y de los requisitos de generación de calor y almacenamiento, se optó por dos instalaciones centralizadas, donde cada una abastece 4 escaleras y 88 viviendas en total. Cada sala de máquinas cuenta con dos unidades ECO G 20 HP y ECO G 30 HP obteniendo una potencia total de 282 kW por sala. De las cuatro máquinas, tres funcionan para abastecer la demanda de climatización durante la mayor parte del año mientras que la cuarta suministrará el ACS junto con el de recuperación de las GHP (ECO G).

El COP medio anual es de 1,412 y el EER de 1,557. Estos rendimientos son mayores que los nominales de las bombas de calor convencionales debido al sistema de distribución a baja temperatura y a la temperatura ambiente considerada (mayor a la considerada en condiciones normales). Los valores pueden superar un rendimiento del 2,0 cuando se incluye la recuperación del calor residual del motor.

Esquema de funcionamiento

La recuperación de agua caliente sanitaria que aportan las bombas de calor a gas es suficiente para cumplir la cobertura mínima exigida por el CTE DB-HE y por lo tanto elimina la necesidad de incorporar una instalación solar térmica, con el ahorro de espacio y reducción de instalación que esto implica. La cubierta liberada queda disponible para cualquier otro uso, requiriéndose solamente el espacio para las bombas de calor y la caldera de apoyo. De esta manera todos los elementos que emplean gas natural se encuentra en cubierta donde la ventilación es total y queda minimizado el riesgo de cualquier fuga.

En cuanto a las unidades terminales de climatización en las viviendas, todas las estancias, exceptuando la cocina, están abiertas al salón comedor y cuentan con un sistema de refrigeración/calefacción por suelo radiante. Este sistema emplea agua a baja temperatura por lo que evita los altos consumos que suponer tener que producir y acumular agua a elevada temperatura (en verano el funcionamiento sería inverso). En condiciones normales será suficiente con acumular a 40ºC en invierno y 15ºC en verano.

Suelo radiante

Los mejores resultados para una clasificación A

  • El resultado final obtenido mediante todas las actuaciones comentadas es un edificio de bajo consumo de energía (edificio NZEB – Net Zero Energy Building) cuya calificación energética es la máxima posible según la normativa vigente (calificación A) y con unas emisiones de 2,2 (kg CO2) por metro cuadrado y un consumo de energía primaria de 10,9 kWh/m2.
  • La selección del equipo de climatización y el sistema de generación supone una reducción del consumo de energía primaria del 70% aproximadamente.
  • Las bombas de calor a gas GHP de Panasonic cubren hasta un 76% de la demanda de ACS del edificio, lo que implica el cumplimiento del CTE DB HE4 sin necesidad de incorporar otra instalación.
  • Las emisiones de CO2 asociadas al consumo energético son un 80% inferiores a las de un edificio diseñado con los requisitos mínimos del CTE.

Interior vivienda Xativa

Todas las mejoras realizadas en el edificio las disfruta el consumidor final: un producto de calidad, de bajo consumo energético y eficiente energéticamente y que, por tanto, repercute en una reducción de la factura energética respecto a una vivienda estándar de un 40% aproximadamente.

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