Climatización pasiva y activa para una vivienda sostenible

Sistemas pasivos

En el diseño de una edificación se busca la mejor orientación en función del clima y la mejor disposición en función de las condiciones de la parcela. De esta manera, se han situado las estancias principales al Sur: salón comedor y estudios, con grandes ventanas con sombreado pasivo (parasoles) y activo (persianas de lamas orientables).

Los dormitorios principales se sitúan al Norte, con ventanas pequeñas al Este o al Oeste. El espacio central de escalera sirve de captador solar pasivo además de distribuidor. La planta primera es totalmente independiente de la planta baja en climatización.

Para los cerramientos exteriores se ha elegido un sistema con aislante exterior que mantiene la inercia térmica hacia el interior, de manera que se consigue mayor estabilidad térmica a lo largo del día y de las estaciones. Este muro está compuesto de interior a exterior por 24 cm. de ladrillo perforado, 6 cm. de mortero aislante y revoco exterior.

Los forjados son unidireccionales de hormigón, con bovedilla. El forjado de la planta superior, también unidireccional, tiene bovedillas cerámicas y un aislamiento de 8 cm de espesor.

Las cubiertas son planas y ecológicas, es decir, con vegetación autóctona de bajo mantenimiento y escasas necesidades hídricas, contribuyendo al confort térmico, especialmente en verano (por sombreado y evaporación), a la retención de escorrentías por la lluvia, a la integración en el entorno y a la durabilidad de la cubierta.

Todas las ventanas de cristales dobles 6/15/4 y rotura de puente térmico, con tratamiento de baja emisividad en las que no dan al Sur. Las que dan al Sur tienen la función de captar la energía solar y almacenarla en el pavimento, que se ha elegido de un color oscuro para maximizar esa absorción. En cambio los muros, ventanas y persianas son de color claro, para disminuir el calentamiento en verano.

Los huecos orientados a sur cuentan con unos parasoles horizontales para evitar la incidencia del sol en los meses cálidos.

La protección solar se complementa con tres almendros situados al Sur, que al ser de hoja caduca, dejan pasar el sol en invierno y sombrean en verano. Así mismo, sobre las fachadas Sur y Oeste se dispondrán de plantas trepadoras de hoja caduca con la misma función, además de acentuar la integración en el entorno vegetal.

Sistemas activos

Inicialmente se pensó utilizar una caldera de biomasa combinada con placas solares térmicas para calefacción y agua caliente sanitaria. Sin embargo, para ahorrar el espacio para almacenar un combustible, que es voluminoso, para no depender del suministro de biomasa apropiada, y para simplificar la instalación y hacerla más flexible, incluyendo la posibilidad de refrigeración en verano, se optó por una bomba de calor eficiente. En particular una bomba de calor geotérmica en circuito cerrado con intercambiador vertical (pozo geotérmico), que ocupa muy poco espacio y aprovecha que la temperatura de la tierra es muy constante.

Los cálculos de potencia disipada por la vivienda en invierno nos dicen que bastan 8Kw térmicos, para los cuales ha sido suficiente un sólo pozo geotérmico de 125m de profundidad. Se ha seleccionado el modelo IS-SW Compacto de 8Kw y refrescamiento activo de Immosolar, que integra en un sólo aparato que ocupa muy poco espacio, la bomba de calor reversible y un depósito de Agua Caliente Sanitaria de 190 litros que calienta la misma bomba. Aunque se prevee un uso muy bajo del refrescamiento activo, el bajo coste adicional aconseja incluirlo para afrontar condiciones de calor extremo. El rendimiento declarado de esta bomba (COP) es de 4,4 cuando eleva la temperatura de 0 a 35°C, y de 3 cuando la eleva de 0 a 50°C para el ACS. Como la temperatura del intercambiador es superior a 14°C, se esperan rendimientos mejores, que compensarán las pérdidas introducidas por las bombas de circulación, siendo de esperar que se consuman menos de 2Kw de electricidad para producir los 8Kw térmicos.

El sistema de distribución de la climatización es suelo radiante, que trabaja con agua a baja temperatura y sirve asimismo como elemento de acumulación. Esto permite aumentar el rendimiento de la bomba de calor, ya que el salto de temperatura es relativamente pequeño.

Resultados

Cálculos conservadores estiman la necesidad de calefacción activa de la casa en 9.000 Kwh anuales y las de ACS en 3.000 Kwh anuales, haciendo un total de 11.000 Kwh, de los cuales serán extraídos de la tierra las tres cuartas partes, haciendo un consumo total de 2.750 Kwh anuales. En el caso de usar la refrigeración pasiva, para lograr las condiciones de confort, se necesitarián consumir 800 Kwh más. El beneficio marginal de la inversión en apoyo de paneles solares para el agua caliente sanitaria es demasiado pequeño para ser considerado. Menos aún para calefacción, ya que su aporte fundamental es en verano, cuando no se necesita calefacción. Con los elementos aportados, la vivienda adquiere una calificación energética de A.

http://www.ecoconstruccion.net/es/noticias/boletin/climatizacion-pasiva-y-activa-para-una-vivienda-sostenible/

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