Mi casa tiene energías limpias

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El ahorro energético y la reducción de emisiones contaminantes son razones más que suficientes para optar por alguna de las posibilidades que tenemos para cambiar a fuentes de energía renovables.

La vivienda de hoy en día tiene que concebirse de una manera más sostenible. El cambio, le afecta a todas sus partes, desde a su emplazamiento, orientación, materiales y forma con la que se construirá para adaptarse a un clima y entorno determinados, hasta a sus instalaciones técnicas. Hay que diseñarla para que se pueda aprovechar la ganancia directa del sol a través de los vidrios y su acumulación en muros con inercia térmica, para que cuente con sombreamientos verdes, ventilación cruzada, iluminación natural. Y sobre todo para que sea más eficiente desde el punto de vista energético. El objetivo se basa en la reducción a límites sostenibles del consumo de energía y en conseguir que una parte del mismo proceda de fuentes renovables. Desde la Unión Europea, el compromiso para que el aporte de las energías renovables sea al menos del 20% (actualmente es solo del 7%) sobre el total del consumo de energía de los edificios es para el año 2.020.

Algunas medidas para incentivar el uso de energías limpias ya están recogidas en el Código Técnico de 2006 y ahora también se refuerzan con la Certificación Energética de los Edificios, que afecta tanto a edificios nuevos como existentes, que se vayan a construir, vender o alquilar. En este certificado se analiza toda la vivienda, su envolvente, aislamientos, iluminación y sus instalaciones técnicas, (agua caliente sanitaria, calefacción refrigeración, iluminación, climatización de piscinas). Se determinan las emisiones de CO2 (dióxido de carbono) emitidas por el consumo de energía necesaria para cubrir la demanda energética que necesita la vivienda, y así se establecen cuáles son las más eficientes (A) y cuales las menos (G), para que el comprador o arrendatario tenga herramientas con las que poder comparar y elegir la que más le conviene, lo que deja en clara desventaja a las casas que contaminan más.

Los edificios que se han construido cumpliendo los requisitos básicos del Código Técnico de la Edificación, por ejemplo, tienen asignada como mínimo la letra D, que supone un ahorro del 25% en gasto energético con respecto a los edificios construidos  en los últimos 25 años.

¿QUÉ SON LAS ENERGÍAS RENOVABLES?

Las energías renovables son las que provienen de fuentes naturales, como el sol, el agua, el viento, el aire y la tierra. La biomasa por su parte se considera otra fuente alternativa que no depende de combustibles fósiles. Se trata de energías limpias e inagotables, cuya obtención es gratuita. Lo que ya no lo es son los equipos necesarios para captar esta energía, como los colectores solares, los paneles fotovoltaicos, las bombas de calor geotérmicas o los aerogeneradores, que a su vez necesitarán equipos de almacenamiento, intercambiadores de calor, sistemas hidráulicos y de regulación, convertidores, así como energías convencionales de apoyo, por eso su adquisición también se tiene que estudiar en base a una rentabilidad, que por el momento no se encuentra muy apoyada desde el plano legislativo.

Así y todo hay que ir preparando mentalidad e instalaciones. Si generamos una buena parte de la energía necesaria en casa y la combinamos con el ahorro de energía, se reducirán las emisiones de CO2 a la atmósfera y se hará un uso más sostenible de los recursos naturales. Para ahorrar y optimizar el consumo, podemos empezar,  por ejemplo, ajustando la temperatura interior. En invierno (21-22ºC) y en verano (24-25ºC). También es útil dividir la casa en zonas de uso, así podrás ajustar la temperatura de los ambientes que no utilizas normalmente.

A una fuente renovable le corresponde el empleo de generadores eficientes. En esta línea están las bombas de calor aire-agua y las geotérmicas, los equipos solares térmicos, las calderas de biomasa,  las estufas, insertables y recuperadores a leña de doble combustión o las calderas y estufas a pellets. Dependiendo de la combinación que se elija para atender las necesidades de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria, se puede cubrir entre un 30% y un 70% de la demanda energética anual.

Hasta el 70% de la energía necesaria para la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria puede ser cubierta con sistemas solares, con el consiguiente ahorro en la factura y en las emisiones de CO2 emitidas a la atmósfera.

ELEGIR SEGÚN LAS NECESIDADES

Ser ecológico por el momento cuesta caro. Aunque el gasto mayor está en la instalación inicial, ya que son equipos que no necesitan mucho mantenimiento y que cuando se amortiza su valor, se alimentan de una energía gratuita e inagotable. Sin embargo, habrá que esperar entre 5 y 10 años o más, según sea el tipo de instalación a que las cuentas empiecen a cuadrar. A la hora de dar el cambio, por tanto, es imprescindible estudiar que es lo que más nos conviene. Entrarán en juego la tipología de la vivienda, la cantidad de ocupantes, el uso, el clima y fundamentalmente su ubicación.

Las que más posibilidades tienen son las viviendas unifamiliares aisladas. Tendrán más opciones de contar con una orientación sur, sureste o suroeste para instalar placas solares, será más fácil disponer de tubos de evacuación de humos a la hora de instalar estufas e insertables y si tienen terreno podrán evaluar la conveniencia de proyectar una instalación de calefacción geotérmica.

Las viviendas rurales ubicadas lejos de la red eléctrica o de lugares de abastecimiento urbanos, son otro grupo que puede beneficiarse de este tipo de energías. La fotovoltaica en el autoconsumo  aislado de electricidad o la eólica, la solar térmica o la biomasa (aprovechando sus propios desechos forestales o agrícolas) para el agua caliente sanitaria y la calefacción.

Otro factor a considerar es la ubicación. Si estamos en la ciudad , por ejemplo, no resultará muy cómodo disponer de leña para una estufa, en este caso, es más practico tener una estufa a pellet, cuyos sacos pueden almacenarse y transportarse con mayor facilidad, (aunque claro no con la comodidad que implica enchufar el radiador o disponer de gas ciudad; recuerda que las energías renovables requieren de un mayor compromiso por parte del usuario).

Si la vivienda se usa solo los fines de semana, por ejemplo, no compensará tener un colector solar para calentar el agua sanitaria, pero sí una caldera a pellet con programación a distancia o una bomba de calor aire-agua que también nos dará calefacción y refrigeración. Aunque en este caso convendrá que se haga exclusivamente mediante fancoils. Pues en este tipo de viviendas tampoco funcionaría un sistema de suelo radiante a baja temperatura, ya que la inercia del mismo no permitiría emitir un calor instantáneo.

Energía solar térmica. Hoy por hoy es la energía que sale más rentable, la que es más fácil de incorporar a la vivienda y la que ofrece mejores rendimientos. Hasta el 70% de la energía necesaria para la calefacción y la producción de agua caliente sanitaria (agua caliente potable de uso doméstico) puede ser cubierta con sistemas solares, con el consiguiente ahorro en la factura y en las emisiones de CO2 emitidas a la atmósfera, o dicho de otro modo, puedes calentar la mitad del agua caliente que consumes en tu casa con energía solar.

Según la empresa Velux un colector solar de 7,2 m2, por ejemplo, puede reducir una tonelada de CO2 al año. Aunque para una casa unifamiliar de 4 miembros, generalmente no se suele pasar, para una instalación de agua caliente sanitaria, de los 2 m2 de colector, dependiendo en todo caso de su ubicación geográfica y del consumo diario. Si el consumo se concentra en verano, por ejemplo en una vivienda de vacaciones, la rentabilidad es todavía mayor, ya que se trata de la época de mayor insolación y cuando el consumo es más elevado.

Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria. Según el Código Técnico, todo edificio de nueva construcción o existente que se piense rehabilitar, que tenga una demanda de agua caliente sanitaria o de climatización de piscina cubierta, deberá cubrir una parte de las necesidades térmicas empleadas en el calentamiento del agua, mediante la instalación de un sistema de energía solar a baja temperatura. El aporte según la zona y las necesidades estará comprendido entre el 30% y el 70%.

Apoyo para los sistemas de calefacción por agua. Los sistemas de energía solar térmica se pueden usar como complemento auxiliar de calefacción proporcionando hasta un 30-40% de la energía necesaria para precalentar el agua de una caldera, el depósito de una bomba de calor aire-agua o si tenemos lugar, pensar en los colectores como fuente de energía principal, para por ejemplo, un sistema de suelo radiante por agua a baja temperatura (que por el momento, resulta un poco caro).

Este aporte también beneficia a la vida útil de la caldera, reduce las emisiones de CO2 y hace bajar la factura energética (no es lo mismo calentar el agua fría que viene de la red, que emplear el agua precalentada con el apoyo solar). Tanto si hablamos de agua caliente como de calefacción, la fuente que se elija como auxiliar en el caso del agua o principal en el de la calefacción, convendrá que sea lo más eficiente posible y en ningún caso se aconsejaría que fuera eléctrica (sería incompatible con los principios ecológicos).

El kit básico de una instalación solar térmica está formado por: el colector solar, que se puede instalar en cubiertas inclinadas y planas, orientadas preferiblemente al sur y con una inclinación parecida o igual a la de latitud del lugar y sin sombras. Los que más se emplean en viviendas unifamiliares de consumo bajo o medio son los colectores de placa plana. Se consiguen temperaturas de más de 40ºC y menos de 100ºC, que precisamente son los rangos que se necesitan para calentar la temperatura del agua sanitaria. En sistemas cerrados otro elemento fundamental es el tanque de acumulación de agua. Para 4 personas, por ejemplo, suele ser de 160 litros. Que necesita completarse con un intercambiador de calor, situado dentro del mismo depósito para transferir mediante un serpentín el calor del fluido al agua de consumo.

Luego la unión entre los distintos elementos se lleva a cabo por un sistema hidráulico, constituido por tuberías, válvulas, bombas, vasos de expansión, etc. La instalación más sencilla es la de termosifón. Se trata de un sistema de circulación natural que lleva incorporado el acumulador en la misma placa y que no necesita bomba de circulación, ya que funciona por gravedad. Como desventaja, su integración arquitectónica se complica, tiene mayor riesgo de heladas y se reducen las posibilidades de regulación de la temperatura. Como no requiere instalación eléctrica, puede ser una solución para viviendas rurales aisladas o viviendas de veraneo.

Energía solar fotovoltaica. La energía fotovoltaica transforma la energía luminosa en energía eléctrica. Actualmente las dos variantes domésticas son: autoconsumo aislado con baterías de almacenamiento o autoconsumo instantáneo con apoyo de red. Las condiciones de uso y vertido a red más convenientes aun no están recogidas en la legislación española, por lo que su instalación está más ligada a la necesidad, por ejemplo, en viviendas a las que no llega la red eléctrica. A modo orientativo necesitarías al menos 55 m2 de placas para conseguir 5Kw de electricidad.

Energía eólica. Proporciona electricidad y agua. Para transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica, se necesita un aerogenerador doméstico y suficiente lugar para que se puedan mover las aspas del rotor sin problemas. La ventaja de las instalaciones pequeñas es que pueden funcionar con vientos lentos, como los que se producen en las montañas. Para obtener un suministro constante de electricidad a lo largo del año se combina la energía solar fotovoltaica con la eólica (instalación híbrida). Estas dos fuentes se complementan muy bien, ya que en las temporadas ventosas hay menos horas de sol y viceversa.

Extraer la energía del aire. En el primer caso se trata de bombas de calor aire-agua con sistema inverter. Como el sistema Aquarea de Panasonic, que según sus fabricantes, en modo calefacción, puede trabajar con temperaturas exteriores de hasta -25ºC. El 78% del calor producido por estos sistemas es gratis, ya que proviene del aire, aunque debes considerar el gasto en electricidad para hacer funcionar el compresor. Así y todo, la reducción anual en gastos de calefacción, comparando el sistema con otros que funcionan a gas o gasoil es del 30-40%.  La misión de estas bombas es la de calentar o enfriar un líquido refrigerante que transferirá la temperatura obtenida a través de un intercambiador de calor a un circuito de agua, mediante el cual se climatiza una instalación.  Se pueden combinar con placas solares, con sistemas de suelo radiante por agua a baja temperatura, fancoils radiantes o solo de aire y radiadores de baja temperatura.

Extraer o ceder calor a la tierra. Es el principio en el que se basa la calefacción geotérmica. Para su funcionamiento se emplean bombas de calor geotérmicas agua-agua, que mediante un fluido que circula por un lazo enterrado vertical u horizontalmente en la tierra, se extrae (invierno) o se cede calor (verano) al terreno del subsuelo. Tiene una eficacia algo mayor que las de aire, ya que se benefician de la temperatura prácticamente estable del subsuelo a lo largo del año (a 15-20m de profundidad se estabiliza en 17ºC). Por otro lado, la bomba de calor geotérmica también es más eficiente, porque resulta más ventajoso conseguir los 21ºC de temperatura interior que se necesitan en invierno, desde los 17ºC que desde los 10ºC exteriores y en verano llegar a 25ºC desde los 17ºC, tiene un costo menor que hacerlo desde los 30-40ºC de temperatura exterior.

Si se emplea este sistema para agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración el ahorro en energía podrá ser de hasta un 75%. Para la instalación del lazo vertical se necesita poco terreno, pero mayor profundidad, 30, 50 y hasta 100m. El lazo horizontal necesita en cambio una superficie de distribución algo menor que la superficie a calentar, mientras que la profundidad no pasa de los 2m.

LA BIOMASA COMO ALTERNATIVA A LOS COMBUSTIBLES FÓSILES

Se trata de un combustible renovable y respetuoso con el medio ambiente, ya que no emite gases de efecto invernadero. Es de origen vegetal o animal, como por ejemplo los residuos forestales o agrícolas. Tiene la ventaja de que se puede almacenar y un coste económico muy competitivo. Los biocombustibles más empleados para una casa son la leña y los pellets. En viviendas rurales puede ser conveniente emplear residuos propios o de la zona, como los huesos de aceituna, las cáscaras de frutos secos, la poda de la vid, etc. Se emplean como fuente de energía en calderas y estufas.

Las calderas a pellet tienen rendimientos muy altos, pudiendo llegar al 93%. Las más pequeñas son muy compactas, ocupan poco espacio y cuentan con depósito de carga y autonomía para unas cuantas horas, como el modelo Compact de Red, de 60×65,9x121cm y 18 horas de autonomía. Pueden ser utilizadas en sistemas de radiadores, de suelo radiante y de agua caliente sanitaria. Se pueden combinar con paneles solares. Una ventaja interesante es que al igual que las estufas alimentadas con el mismo combustible, son programables y pueden gestionarse a distancia.

En cuanto a las estufas, tienen también la opción de funcionar como termoestufas para alimentar a un sistema de radiadores y producir agua caliente sanitaria, mediante sistemas Hydro. También algunos modelos permiten canalizar el aire caliente para llevarlo por medio de tuberías a otros ambientes,  como los productos de la gama Air de Ravelli. La empresa Lacunza cuenta con modelos de estufa de diseño muy cuidado.

Para aprovechar el poder calorífico de la leña hay que emplear estufas, insertables y recuperadores de calor con doble combustión. Producen el máximo de calor, con emisiones mínimas a la atmósfera. En lugares donde abunde la leña habrá que plantearse también la posibilidad de empelar calderas a leña. Su rendimiento térmico es del orden del 85%.

O por ejemplo, el nuevo modelo de Bodart&Gonay distribuido por Jotul, la In Fire 800 Green. Es una nueva chimenea con sistema Green de combustión, que le permite conseguir resultados excepcionales en cuanto a las emisiones de CO2. Tras su frontal de líneas refinadas, disimula toda una serie de avances técnicos como la toma de aire exterior, una estanqueidad perfecta que la hace compatible con las viviendas pasivas con válvula giratoria para evacuar más calor hacia otras habitaciones.