ENERGIAS RENOVABLES
INSTALACIONES DE AHORRO ENERGÉTICO
Las recientes condiciones medioambientales y los crecientes costes de las energías han creado la necesidad de dotar a los edificios de instalaciones de altísima eficiencia.
Podemos ofrecer diferentes tipos de soluciones técnicas dependiendo del tipo de edificio, de su uso y de sus características térmico-acústicas.
Se recuerda que en cualquier edificio es muy importante producir fuentes de calor o de refrigeración, pero lo es mucho más ahorrar energía que se traduce en un ahorro continuo de dinero y también en un respeto al medio ambiente. Esto se consigue con un buen aislamiento térmico y acústico del edificio y con el uso de sistema s de ahorro energético como bombillas de bajo consumo, leds, etc.
Entre los diferentes tipos de instalaciones modernas analizamos algunos ejemplos:
– Instalación Térmica. Hoy en día es la más buscada, debido sobre todo a los crecientes costes de los hidrocarburos. La climatización de los ambientes se puede obtener con sistemas que aprovechan las fuentes renovables, y que son respetuosas con el medio ambiente y con nuestros recursos económicos. Entre éstas se encuentr an la Bombas de calor, particularmente indicadas para grandes edificios, los colectores solar-térmicos y las calderas de biomasas, indicadas tanto para viviendas unifamiliares como para edificios medios-grandes y los paneles termodinámicos, indicados para las zonas muy lluviosas, pero con la particularidad de que gastan energía eléctrica, por lo que deben considerarse como máquinas eficientes, teniendo en cuenta el tipo de energía que consumen.
Si bien no es fácil calentar los edificios, es mucho más dificíl refrigerarlos. El gasto de energía para refrigerar los edificios es superior. La forma más barata y respetuosa con el medio ambiente, es el estudio del sistema pasivo de refrigeración del edificio (Casa Pasiva). Sin embargo existen sistemas que no sólo calientan los edificios, también los refrigeran en verano. Los sistemas que tienen un mejor rendimiento y son más respetuosos, son los Sistemas Geotérmicos Naturales. Éstos aprovechan la temperatura constante del terreno para calentar o enfriar el flujo presente en el circuito.
– Instalación Eléctrica. En los últimos años se ha fomentado la instalación fotovoltaica. Los paneles fotovoltaicos permiten producir energía con la radiación solar. Existen diferentes tipos de paneles fotovoltaicos, Monocristalino, Policristalino, Amorfo y CIS/CIGS.
Otros tipos de instalaciones para la producción de energía limpia son las eólicas, que salvo algunos casos no se recomiendan para pequeños edificios por motivos de rentabilidad.
Esta solución ha sido realizada con los siguientes materiales:
– El FALSO TECHO ha sido realizado con placas de Fibrocemento (1) que ocultan la vista de los tubos de las instalaciones, sujetas con Fijaciones y Anclajes UNIGIUNTO (2) (3).
– Las PAREDES INTERIORES han sido resuelta con Membranas HPDE tipo PT (5), rematada con Laminado Fenolico o Mortero de Arcilla (6). En la zona superior ha sido colocado el Perfil de Aluminio (4) para crear una micro-ventilación de la pared y eliminar la creación de hongos.
– El PAVIMENTO a la derecha ha sido realizado con una Membrana HPDE (7), que crea una micro-ventilación y contribuye a aislar acústicamente el forjado, un Aislante Térmico-Acústico (8), recubierto con mortero de nivelación (9) y rematado con una Tarima flotante (10).
– El PAVIMENTO a la izquierda es una típica solución de pavimento radiante con un panel Aislante Térmico-Acústico (11) que gracias a sus nudos (12) sirve de base para las tuberías de PVC (13). Todo el sistema debe ser recubierto con un mortero de mínimo 5cm (14) y acabado con un Revestimiento (15) a elegir.
El RD 47/2007 de 19 de enero aprueba el procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética obligatoria (para toda oferta de venta, arrendamiento, etc.) de edificios de nueva construcción o reformas con más de 1000m2 útiles en los que se modifique más del 25%. Esto permite la comparación en el mercado de la eficiencia energética de edificios y una idea del coste relativo de utilización.
Una buena certificación energética significa que el edificio gasta poco en calefacción y refrigeración, siendo más confortable y emitiendo manos CO2. Por lo tanto un edificio con una buena certificación tiene mayor calidad y valor añadido (el sistema es el mismo de la clasificación de los electrodomésticos).
La calificación energética de los edificios construidos con los nuevos requisitos del CTE, suelen tener una certificación de letra D, aunque para considerarse edificio con Buena Certificación Energética se debería obtener una letra B o aún mejor A. Para obtener estas clasificaciones se debe mejorar el Aislamiento Interior y Exterior de los edificios y/o utilizar energías renovables.
En este texto analizaremos las diferentes energías renovables, sus ventajas, los límites y los equipos necesarios para aprovecharlas.
La energía solar es una de las energías gratuitas que nuestro planeta puede ofrecernos. Su concepto base es lo de transformar los rayos solares en otros tipos de energía. El hombre ha descubierto hasta hoy dos formas para aprovechar esta energía la Solar, la Térmica y la Fotovoltaica. Ambas soluciones tienen una característica común que es la de poderse integrar fácilmente en los edificios hasta llegar a ser elementos funcionales y decorativos, tal como veremos abajo.
SOLAR FOTOVOLTAICA
La energía solar fotovoltaica genera electricidad de manera gratuita a partir de la radiación solar por medio de unos módulos fotovoltaicos de silicio y gracias a un proceso llamado “efecto fotovoltaico”. La electricidad producida puede ser para consumo directo en aquellos casos donde la red pública no llega o para la venta a la red pública, con un importante beneficio económico para el propietario.
Existen diferentes tipos de paneles fotovoltaicos, que se distinguen por el tipo de celda fotovoltaica, que puede ser mono-cristalina o poli-cristalina y en los últimos años se están expandiendo los paneles de silicio amorfo.
La Mono-cristalina tiene un rendimiento superior a todas las demás, pero necesita estar perpendicular al rayo solar, por lo tanto su aplicación es recomendada para las instalaciones de campo con sistema de Seguimiento Solar.
La Poli-cristalina tiene un rendimiento un poco más bajo de la precedente, pero produce electricidad aún estando fija y no perpendicular a los rayos solares. Claramente su rendimiento aumenta cuando los rayos solares estén perpendiculares por lo que debe ser colocada con una inclinación estudiada según la latitud.
El Silicio Amorfo es la última generación de paneles fotovoltaicos y tiene la gran característica de producir energía con baja intensidad de luz. Esto permite poder aprovechar la luz difusa y por lo tanto libertad de colocación. Es por este motivo que su aplicación se está difundiendo en la colocación en fachadas ventiladas, porque además de aprovechar como revestimiento tiene un alto valor estético.
Entre las tres soluciones la más recomendada para viviendas unifamiliares o edificios residenciales sigue siendo la poli-cristalina por su rendimiento/precio.
Un sistema tipo de paneles poli-cristalino se compone por:
– Módulos fotovoltaicos: Transforman la radiación solar en corriente continua.
– Estructura de soporte estudiada y orientada según las necesidades de la obra.
– Inversor: Convierte la corriente continua DC (generada por los módulos) en corriente alterna AC (es la que se utiliza en nuestros hogares).
– Baterías y regulador (opcional, consumo directo): Almacena energía para la noche.
– Cuadros de protecciones (en conexión a la red): Contra sobreintensidades y sobretensiones.
– Contador (en conexión a la red): Mide la energía producida para ser facturada.
Las principales ventajas de la energía fotovoltaica son:
– Reducción de la factura de electricidad y posibilidad de venta a la red (durante 25 años según el RD 1578/2008).
– Ventajas fiscales en la inversión (deducción del 2% y devolución del IVA).
– Alta rentabilidad (10% TIR)
– Fácil instalación e integración en el edificio, tanto en cubierta como en fachada.
– Bajo mantenimiento y larga vida útil de 35-40 años.
– Energía limpia e inagotable, respetuosa con el medio ambiente. Cada Kw instalado evita la emisión de 75ton de CO2 al año.
– Cumple con la obligatoriedad de producción mínima de electricidad según el CTE en edificios colectivos de cierto tamaño.
Para este tipo de energía no es posible definir soluciones estándar porque las variables son muchísimas, por lo tanto ASRUISOLUX se ofrece para realizar un asesoramiento técnico, estudio y diseño del mejor sistema, realización de la instalación (es), incluyendo estudio de viabilidad, dirección de obra, legalización, tramitación de subvenciones (en su caso) y mantenimiento.
SOLAR TÉRMICA
La energía solar térmica en edificación es la que aprovecha la energía gratuita del sol a través de unos captadores solares térmicos para calentar agua.
Para obtener estos resultados se utilizan generalmente los siguientes componentes:
– Captadores solares planos o de tubo de vacío;
– Estructura de soporte para los paneles;
– Depósito (s) de acumulación de agua;
– Grupo de bombeo y regulación;
– Sistema (s) de tuberías, con elementos de seguridad y mantenimiento;
Las aplicaciones principales son:
– Producción de agua caliente sanitaria ACS;
– Apoyo a calefacción de baja temperatura (suelo radiante y fan coils);
– Climatización de piscinas;
– Climatización solar;
– Procesos industriales de media temperatura;
Es evidente que la energía solar térmica presenta grandes ventajas tanto para el cliente como para el medio ambiente. Si deberíamos resumir estas ventajas citaríamos sólo las principales que son:
– Energía limpia y respetuosa con el medioambiente.
– Muy rentable, con ahorros de hasta un 70% en ACS (40% en calefacción) y cortos períodos de amortización de la inversión (3-6 años).
– Instalaciones sencillas, de rápido montaje y robustas (bajo mantenimiento y vida útil mayor de 30 años).
– Soluciones de fácil integración en el edificio y con otras energías renovables (biomasa, geotérmia, aerotérmia, bomba de calor, etc.)
– Cumple los requisitos mínimos obligatorios de ACS establecidos en el CTE.
Tal como se decía arriba los captadores pueden ser integrados tanto el las cubiertas de los edificios, en fachada o en caso de terrazas se pueden crear elementos arquitectónicos en los que se integran los captadores y sirven también como filtro solar para crear ambientes sombreados y muy confortables en verano. Para nuestras latitudes es aconsejable orientar los paneles a SUR con una inclinación de 30º-35º para obtener el mejor rendimiento.
Para este tipo de energía no es posible definir soluciones estándar porque las variables son muchísimas, por lo tanto ASRUISOLUX se ofrece para realizar un asesoramiento técnico, estudio y diseño del mejor sistema, realización de la instalación (es), incluyendo estudio de viabilidad, dirección de obra, legalización, tramitación de subvenciones (en su caso) y mantenimiento.
BIOMASA
La biomasa consiste en combustibles renovables de origen animal o vegetal. Normalmente son residuos forestales o agrícolas, naturales o transformados (leña, pellets…) que han transformado la energía solar en energía química mediante fotosíntesis. Se suele aprovechar mediante combustión, pero es renovable y ecológica, pues sólo libera el CO2 almacenado durante el crecimiento.
Existen diferentes componentes para la combustión de la biomasa, Estufas, Chimeneas y Calderas. Las Calderas de pellet deben tener siempre un silo o depósito de dimensiones medio-grandes de donde aspiran (o extraen con tornillo sin fin) el combustible biológico y son completamente automatizadas, mientras que las Calderas de Leña deben ser repostadas manualmente. El mismo discurso vale para las Estufas de Leña y las Estufas de pellet , con la diferencia que en las Estufas de pellet, el tanque (de 25-50Kg) esta integrado. Para las Chimeneas la diferencia no existe porque todas tienen un tanque para el pellet y además se añade la leña como una chimenea normal. Todos los equipos son automatizados, es decir que se encienden y se apagan automáticamente según la programación del usuario o según sus necesidades momentáneas.
Estos sistemas pueden servir para calentar el aire del ambiente en el caso de Estufas y Chimeneas AIRE, o servir para la producción de ACS, Calefacción y Climatización de piscinas con las Estufas Thermo pellet o Estufas Thermo Leña, la Chimeneas HIDRO y por supuesto con las Calderas Pellet y las Calderas Leña.
Las ventajas de estos sistemas es que son una excelente alternativa ecológica y de bajo coste a las calderas convencionales, además el usuario notará en sus economía familiar un Ahorro de hasta 40% de coste respecto al gasóleo (2Kg de pellet = 1 litro de gasóleo) y un Ahorro aún superior si lo comparamos con sistemas eléctricos.
Otra gran ventaja es la estabilidad de los precios de las biomasas a diferencia de los combustibles fósiles para no hablar de la electricidad. Subvenciones hasta un 30% (en Galicia) que junto con todas las otras ventajas permite al usuario amortizar la inversión en tiempos muy rápidos.
GEOTÉRMICA y AEROTÉRMICA
Tanto la Geotérmia como la Aerotérmia son energías basadas en un concepto termodinámico que es lo de extraer calor de una fuente constante y liberarlo en el ambiente que queremos calentar, o viceversa refriar.
La fuente constante de extracción es el terreno que tiene una temperatura estable todo el año a una cierta profundidad.
Las instalaciones geotérmicas lo aprovechan mediante una serie de tubos enterrados, de una manera limpia y gratuita.
El sistema se realiza con un sistema de captación que puede ser horizontal (tubos enterrados a 1,5m de profundidad en el jardín) o vertical (pozo de barrena de hasta 150m). Al sistema de captación se enlaza la bomba de calor Geotérmica que a través de un proceso termodinámico capta calor del exterior (terreno) y lo lleva al interior del edificio (es el mismo sistema de una nevera, pero al revés).
Las instalaciones aerotérmicas aprovechan el aire exterior que a través de un circuito hidráulico pasa por debajo del terreno calentándose o enfriándose a la misma temperatura del terreno. Este aire llega a la bomba de calor Aerotérmica que a través del mismo sistema termodinámico de la geotérmica extrae o cede calor.
Este calor se libera en el edificio a través de sistema de calefacción como suelos radiantes (también techos y paredes radiantes), radiadores o con ventiladores convectores.
Aunque la inversión para estos sistemas es superior a la de otros sistemas, se pueden considerar como el sistema con el mayor Ahorro energético (hasta un 80%) y el menor mantenimiento. Otra ventaja muy importante es que la bomba de calor no necesita mucho espacio e incluso podría ser colocada en el jardín (cubierta y protegida).
EÓLICA
La energía eólica es una de las más limpias del planeta y se aprovecha con los aerogeneradores que producen electricidad a partir de la fuerza del viento mediante el giro de unas aspas. Se considera minieólica con potencias inferiores a 10kw en instalaciones domésticas y 100kw en industriales. La electricidad puede ser para consumo directo o venta a la red.
El sistema básico para aprovechar esta energía está compuesto por Aerogeneradores que transforman la energía mecánica del viento en corriente continua DC. Esta corriente pasa por el inversor que la transforma en corriente alterna AC que puede ser almacenada en baterías (para consumo directo) o vendida a la red pública. En este último caso se necesita de un Cuadro de protección y un contador.
Si utilizada a gran escala tiene una alta rentabilidad y muy bajo mantenimiento además de una vida útil muy larga.
Esta energía tiene sin embargo algunos límites porque necesita localizaciones con viento y pocos obstáculos y es realmente rentable con grandes aerogeneradores. Siendo el viento una fuente de energía no constante, se utiliza esta energía principalmente como apoyo a la red pública.