Estamos en el ieNeR’18

Los días 27 y 28 de junio de 2018 estaremos en el I Congreso de Ingeniería Energética ieNeR’18 que se celebra en Madrid, organizado por AEE Spain Chapter y la Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid.

Fotografía de barcex bajo licencia CC

 

Se trata de un congreso que intenta ayudar a los usuarios de la energía comercial, industrial e institucional en la optimización de las instalaciones y la sostenibilidad.

Sus ejes temáticos tratan temas tan apasionantes como las energías renovables, la eficiencia energética, los NZEB (edificios de consumo casi nulo), la movilidad sostenible, big data, la industria 4.0 o los servicios energéticos.

Nuestro ponente, José María Guerra, explicará el jueves día 28 el proyecto ejecutado en el edificio de 43 viviendas, garajes, trasteros y locales ejecutado en León, cual ha sido la solución energética del mismo así como los resultados de calificación obtenidos. Su título es “Bombas de calor por absorción a gas para calefacción y ACS. Caso práctico”.

En el proyecto se puede observar los tres elementos clave:

  • Uso de bombas de calor por absorción a gas, técnica innovadora en España en edificios de viviendas para calentar /refrigerar las mismas así como para aportar calor al ACS.
  • Dispositivos electrónicos innovadores que permiten al usuario manejar la calefacción / refrigeración, manejar los elementos domóticos definidos y controlar los consumos de calefacción / refrigeración y electricidad, todo ello mediante una novedosa APP.
  • Aislamiento de las viviendas según CTE y de varias viviendas de contraste mediante un aislamiento plus que acerca esta últimas a un aislamiento passiv y que, combinado con las bombas de calor, nos permite llegar a consumos incluso por debajo de la exigencia passivhaus.

Una vez realizada la exposición, ponemos a su disposición la presentación realizada por nuestro ponente.

Descargar pdf: GARCIA DE CELIS – ATAG – JMGR.pdf

Hermeticidad al aire

Estos días estamos instalando la barrera de hermeticidad al aire en nuestra obra de Ampliación del Colegio de Saldaña (Palencia).

Esta obra nos la ha contratado la Dirección Provincial de Educación de Palencia perteneciente a la Junta de Castilla y León. La obra tiene como objetivo ampliar el centro existente mediante la construcción de una edificación nueva, anexa a la anterior; la reforma interior del edificio existente y su conexión con el edificio nuevo; y la urbanización del patio interior en la parte afectada por las obras de implantación del edificio nuevo.

Una de las características de este proyecto es que, a propuesta de Garcia de Celis, se ha implementado una barrera de estanqueidad en el edificio de ampliación.

El objetivo que se pretende conseguir es reducir de manera muy notable todas las infiltraciones de aire no deseadas.

 

Instalando la Barrera en la cara caliente del aislamiento

 

En cualquier tipo de edificio que esté climatizado, vivienda, colegio, oficinas, etc., debemos tener muy presente que se debe impedir el paso incontrolado de aire. Este es uno de los principios de las casas pasivas.

En cualquier vivienda tradicional hemos tenido la experiencia de notar que entra aire frío por las cajas de las persianas, juntas mal selladas, los marcos de las ventanas, puertas y un largo etc.

Esto supone que cerca de las ventanas “circula” aire frío que hace muy poco confortable para los alumnos que están estudiando en sus pupitres.

Todo ese volumen de aire frío que nos entra supone que la misma cantidad de aire caliente se escapa. Aire que hemos calentando a 20-22 ºC. Dinero que hemos gastado en calentar aire que dejamos se escape.

La edificación evoluciona hacia una construcción casi hermética.

Para explicar esto, usamos la llamada “regla del lápiz”. La envolvente del edificio debe poder ser dibujada sin interrupciones en cada sección, tanto horizontal como vertical, con un lápiz. Al hacerlo de esta manera, encontramos los puntos conflictivos que pueden poner en peligro la hermeticidad de la edificación y podemos resolverlos de la mejor manera, consiguiendo el total control del proyecto. Aquello que es cuidadosamente diseñado puede ser bien ejecutado.

 

Los Arquitectos y Técnicos de la Dirección Provincial de educación de Palencia, supervisan los trabajos de sellado y estanqueidad, previamente a colocar el trasdosado de Pladur.

Por parte de Garcia de Celis supervisa los trabajos un técnico acreditado como Tradeperson por el Passivhaus Institute Alemán.

Además, se procederán a realizar varias pruebas de Blowerdoor. Esta prueba mide la cantidad de aire que podemos insuflar o extraer en un edificio a 50 Pascales en condiciones de sobrepresión y de depresión.

Para poder certificarlo como Passivhaus no debe ser superior a 0.6 renovaciones/hora.

Blower Door test

Con todo este proceso logramos lo siguiente

  • Reducir notablemente las pérdidas incontroladas de aire.
  • Reducir el consumo de energía en el colegio.
  • Mejor equilibrado de los caudales de aire del recuperador de calor.
  • Mayor confort dentro de las aulas.

En sucesivos días Garcia de Celis instalará y sellará las ventanas y puertas a la lámina de hermeticidad. Una vez concluido estos trabajos se procederá a realizar el Blower Door Test y verificar el grado de hermeticidad alcanzado en este edificio. En esta fase de la obra aún es posible corregir cualquier defecto de ejecución.

Finalmente, al acabar la obra, se volverá a realizar esta prueba para certificar el resultado una vez terminada y entregar un informe a la propiedad con los datos obtenidos.

 

Fdo.: Jose Mª Guerra Romero

Passivhaus vs CTE. Comparativa de consumo energético.

Consumo energético para viviendas según CTE y según Passivhaus.

Pretendo construir una vivienda en mi pueblo, Benavides de Órbigo (León) y no sé por cuál de estas dos soluciones decantarme.

  • Opción A: Vivienda construida según los mínimos del Código Técnico de la Edificación (CTE)
  • Opción B: Vivienda construida según los mínimos del Instituto Passivhaus.

Esta es una de las primeras preguntas que se plantean muchos auto promotores cuando deciden dar el paso y encargar la construcción de una vivienda.

Para ver la diferencia entre estas dos opciones vamos a analizar una vivienda de 300 m2 de 5 dormitorios con igual distribución, tamaño, orientación y situación.

Buscamos cuanto consume cada una de las viviendas para poder tomar una decisión a la hora de escoger una u otra solución. No entramos a valorar el mayor confort que puede aportar una Passivahaus ni otros aspectos más intangibles. Es un análisis cuantitativo de las necesidades térmicas en cada caso.

Para esto hemos de establecer unos criterios básicos para que todos hablemos de lo mismo.

Hay que tener en cuenta que en la vivienda se debe poder alcanzar una temperatura de confort de 22 º C, independientemente que a unos les sea suficiente con 19º C o para otros sean necesarios 25º C.

Las condiciones térmicas de Grados día y temperaturas exteriores las determinan las normas vigentes y son las mismas para ambos casos.

Como definición general, partimos de las distintas demandas de calor para los diferentes tipos de vivienda. Así, diferenciando tres escalones de demanda, podemos tener los siguientes valores máximos para estos tipos de vivienda.

  • Potencia térmica instalada en una vivienda según el CTE; aprox. 80 w/m2
  • Potencia térmica instalada en una vivienda de bajo consumo energético; 25 w/m2
  • Potencia térmica instalada en una Passivhaus; 10 w/m2

Así para una casa de 300 m2 la potencia térmica instalada para calefacción oscila desde los 3.000 w a los 24.000 w en función del tipo de construcción realizada.

 

Vivienda Passivhaus:                     10 w/m2 * 300 m2 = 3.000 w

Vivienda según CTE:                        80 w/m2 * 300 m2 = 24.000 w

 

En cuanto al ACS (Agua Caliente Sanitaria) se calcula teniendo en cuenta una ocupación de 6 personas con un consumo de 28 l/persona.

 

Ahora vamos a ver cuánto calor precisan mes a mes cada uno de los tipos de casa.

 

Calculamos por separado las necesidades térmicas para producir calor para la calefacción y las necesidades para producir ACS.

 

Demanda de Calefacción a lo largo del año para vivienda según mínimos del CTE.

 

MES NUMERO DE DIAS DEMANDA KWH (Térmicos)
ENERO 31 5.414
FEBRERO 28 4.331
MARZO 31 3.496
ABRIL 30 2.707
MAYO 31 1.686
JUNIO 30 0
JULIO 31 0
AGOSTO 31 0
SEPTIEMBRE 30 0
OCTUBRE 31 1.856
NOVIEMBRE 30 3.805
DICIEMBRE 31 5.166
TOTAL AÑO 365 28.460

 

 

 

Demanda de ACS a lo largo del año para vivienda según mínimos del CTE

 

MES NUMERO DE DIAS T AGUA RED DEMANDA KWH
ENERO 31 6 272
FEBRERO 28 6 246
MARZO 31 8 262
ABRIL 30 9 249
MAYO 31 12 242
JUNIO 30 14 224
JULIO 31 16 222
AGOSTO 31 16 222
SEPTIEMBRE 30 15 220
OCTUBRE 31 11 247
NOVIEMBRE 30 8 254
DICIEMBRE 31 6 272
TOTAL AÑO 365 2.933

 

 

Demanda de Calefacción a lo largo del año para vivienda según mínimos Passivhaus.

 

MES NUMERO DE DIAS DEMANDA KWH
ENERO 31 773
FEBRERO 28 619
MARZO 31 499
ABRIL 30 387
MAYO 31 241
JUNIO 30 0
JULIO 31 0
AGOSTO 31 0
SEPTIEMBRE 30 0
OCTUBRE 31 265
NOVIEMBRE 30 544
DICIEMBRE 31 738
TOTAL AÑO 365 4066

 

Demanda de ACS a lo largo del año para vivienda según mínimos Passivhaus

MES NUMERO DE DIAS T AGUA RED DEMANDA KWH
ENERO 31 6 272
FEBRERO 28 6 246
MARZO 31 8 262
ABRIL 30 9 249
MAYO 31 12 242
JUNIO 30 14 224
JULIO 31 16 222
AGOSTO 31 16 222
SEPTIEMBRE 30 15 220
OCTUBRE 31 11 247
NOVIEMBRE 30 8 254
DICIEMBRE 31 6 272
TOTAL AÑO 365 2.933

 

Conclusiones de los datos obtenidos:

  • Como se observa, la demanda de ACS es idéntica en ambos casos, ya que depende del número de personas que viven en la casa y no en si esta está mejor o peor aislada.
  • La demanda de calefacción de la misma vivienda realizada según los mínimos del CTE es de 28.460 kwh.
  • La demanda de calefacción de la misma vivienda realizada según los mínimos de Passivhaus es de 4.066 kwh.
  • La diferencia es que consume un 700 % más en calefacción una vivienda aislada según CTE respecto a una según Passivhaus.

Ahora queda conocer cuánto es la factura que hay que pagar con cada uno de estos consumos. Esto depende mucho de qué equipo se instale para la producción de energía. Caldera de gasoil, gas, eléctrica, Geotermia, Aerotermia, etc.

Queda analizar cómo se distribuye el calor dentro de la vivienda. Radiadores, Suelos radiante, Fan coil, etc.

Nuestra recomendación;

“Para calentar una casa construida según los estándares del CTE se necesita 7 veces más calor (7 veces más dinero) que para calentar una casa construida según los estándares Passivhaus.”

Cnes. Garcia de Celis S.L. promueve y construye viviendas con el estándar Passivhaus, prestando asesoramiento a los clientes (Arquitectos, Promotores, etc) desde la fase de diseño hasta la construcción y entrega de la vivienda.

 

Fdo.: Jose Maria Guerra Romero

Aerotermia de absorción a gas

Actualmente es cada vez más habitual ver viviendas en las que se incorpora la Bomba de Calor como sistema para producir Agua Caliente Sanitaria ACS y calor para la calefacción.

Lo más habitual son las alimentadas por electricidad que extraen calor del aire exterior y lo aportan al agua interior. Aerotermia, aire-agua.

También las hay que extraen calor de la tierra, mediante unas sondas o perforaciones en el terreno. Geotermia, agua-agua. Este segundo sistema tiene un costo de instalación muy superior al primero, si bien, obtiene unas temperaturas del terreno uniformes a lo largo de todo el año.

En lo relativo a la aerotermia aire-agua el sistema se alimenta de electricidad y produce calor. Los rendimientos dependen de las condiciones de la temperatura exterior del aire y de la temperatura a la que queramos producir el agua. Así para ACS necesitamos mayor temperatura que para calentar con suelo radiante y en invierno con temperaturas más frías en el exterior tenemos peor rendimiento que en verano.

Tecnológicamente hablando, lo último en cuanto a eficiencia energética es la bomba de calor de absorción. Nivel de eficiencia energética A+++. Su funcionamiento es similar al de una bomba de calor eléctrica. Lo que marca la diferencia es que consume gas en vez de energía eléctrica. Para que el ciclo funcione lo que se hace es substituir el compresor eléctrico por un compresor termodinámico, que es el que fuerza la circulación de la energía mediante la aportación de calor. Esto es el proceso de absorción. Para esto se utiliza como refrigerante el amoniaco, el cual, cuando se mezcla con agua absorbe la energía de la fuente de calor.

El fluido utilizado en este ciclo de refrigeración es una solución de agua y amoniaco (NH3), siendo el amoniaco el refrigerante y el agua el absorbente. Una importante ventaja es que los agentes utilizados en la solución son totalmente inocuos para el medio ambiente. El ciclo aprovecha la gran afinidad del amoniaco con el agua, utilizado aquel como agente frigorífico dado que es fácilmente absorbido por esta. El NH3 es el más tradicional de los refrigerantes inorgánicos conociéndose como tal con la denominación de R-717.

Una buena manera de medir la eficiencia de una bomba de absorción a gas es comparándola con un edificio que contase con calderas de condensación de última generación.

Si en el edificio muestra existieran unas calderas de condensación con un rendimiento teórico máximo cercano al 111%, (no hay mucho margen de mejora) y se sustituyeran por equipos de absorción a gas mucho más eficiente, se reducirían los costes de energía y las emisiones de Co2 en un 43% obteniendo un rendimiento de hasta un 153%. Las cifras lo demuestran por si solas.

Si hablamos de eficiencia al tratarse de una bomba no eléctrica no podemos medirla con el COP (Coefficient of Performance) que resulta de la división entre la energía térmica útil entregada dividido por el consumo eléctrico. Para medir la eficiencia de la bomba de calor de absorción a gas usamos el G.U.E. (Gas Utilization Efficiency) que relaciona la energía térmica útil con la energía primaria necesaria, en nuestro caso el gas. De esta forma si podemos compararlo y mientras una bomba de calor eléctrica consigue un G.U.E. de 1,33 la bomba de calor por absorción a gas llegaría hasta un valor de 1,53 mucho mayor que el conseguido por la bomba de calor eléctrica.

Por último, vamos a centrarnos en otras ventajas de utilizar la bomba de absorción a gas:

– Nivel de eficiencia energética A+++ (el más elevado del esquema de clasificación de las instalaciones de calefacción de la Comisión Europea).

– Puede funcionar con gas natural o propano.

– Mantenimiento sencillo, similar al de las calderas de gas.

– No necesita un contrato de mucha potencia eléctrica.

– Equipo con pocas piezas móviles lo que aumenta su fiabilidad.

– Utilización de refrigerantes respetuosos con el medio ambiente

Por todas estas características es la solución ideal para edificios de viviendas plurifamiliares, hoteles, casas rurales, pabellones deportivos, gimnasios, piscinas, residencias geriátricas y colegios e incluso para pequeña industria. En general se adapta perfectamente a cualquier instalación cuya demanda térmica sea de hasta 65º C.

Garcia de Celis está instalando 4 equipos de absorción a gas Robur en su obra de 43 viviendas en León. Montadas dos a dos y con el apoyo de una caldera de condensación Buderus aportan calor a un suelo radiante – refrescante.

Esta instalación de muy alto rendimiento, unido a un edificio con un elevado grado de aislamiento va a proporcionar un muy reducido consumo en la factura de calefacción de los vecinos.

Autor: José María Guerra Romero

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