Un caso Práctico
Por: María Crucera, corresponsal España
En los últimos años se ha incrementado de manera considerable el interés por las energías renovables o “limpias”. Las nuevas legislaciones comienzan a exigir que se garantice que un cierto porcentaje de la demanda energética de los edificios sea cubierto por este tipo de energías; pero aún existe mucho desconocimiento, y a menudo esto se convierte más en un trámite para cumplir con la normativa, que en una cuestión de conciencia medioambiental. Es por ello que las iniciativas de investigación y divulgación de las energías renovables son tan importantes.
El parque eólico experimental Sotavento se encuentra entre los municipios de Xermade (Lugo), y Monfero (A Coruña), España. En 2004, tras dos años de funcionamiento del mismo, se decide implementar una instalación que, desde el punto de vista doméstico, ejemplificase la posibilidad real que ofrece una correcta construcción de edificios a la hora de conseguir un modelo de desarrollo sostenible. De ahí surge el germen del proyecto, Vivienda Demostrativa Sotavento, materializado de la mano del arquitecto Emilio Mitre.
Cuarto térmico con la caldera, acumuladores y sistema de monitorización. Foto: Sotavento
LA VIVIENDA DEMOSTRATIVA
Se trata de un prototipo de vivienda donde se abordan contenidos desde el punto de vista técnico, de investigación, ambiental y divulgativo. Tanto el edificio bioclimático como sus sistemas energéticos están monitorizados de manera permanente, de esta forma los resultados pueden ser extrapolados a otras construcciones similares. En el proyecto se busca alcanzar la máxima eficiencia energética del edificio.
INSTALACIONES PASIVAS
Una máxima en la construcción bioclimática es que la energía más limpia es la que no se consume. Para ello es necesario optimizar la forma, materiales, y orientación de la vivienda; esto es lo que se conoce como “sistemas pasivos”. El edificio se ha orientado para aprovechar el sol de invierno de la orientación sur (en el hemisferio norte las estancias de mayor uso deben estar orientadas en esa dirección, ya que así ahorraremos mucha energía, tendremos más luz y confort). De este modo, el eje principal de la casa es el sur-norte.
En la parte central de la fachada sur se dispone una galería formada por lamas horizontales, a continuación de la cual hay un estanque. En invierno, los rayos solares -al incidir más horizontales-, calientan el aire de la galería que es recirculado al interior de la vivienda. El estanque permite, mediante la reflexión del agua, que una mayor cantidad de radiación solar incida sobre la estancia. En verano, los rayos solares -más verticales- no penetran en el interior de la vivienda debido a que las lamas horizontales de la galería nos protegen del sol. Parte del aire caliente de la galería saldrá por la apertura del tejado, y el estanque ayudará a mantener el ambiente fresco.
Vista Sureste. Foto: Sotavento
En las zonas laterales de la fachada sur, se disponen dos porches que sombrean la fachada para evitar un soleamiento excesivo en verano. Bajo los porches se sitúan unos muros Trombe, que por la configuración de sus materiales funciona como un captador de calor. En invierno, al ser la radiación solar más horizontal, el sol incide sobre el muro, y los materiales emiten calor al interior de la vivienda.
En la fachada norte, las tierras extraídas de la excavación de la cimentación se reutilizan para el montículo que protege la vivienda de los vientos fríos. En dicha fachada se reduce al mínimo la presencia de ventanas, para así evitar las pérdidas de calor, y la iluminación se lleva a cabo mediante ventanas en las fachadas este y oeste.
INSTALACIONES DE APORTE TÉRMICO
Para los momentos en que la vivienda no puede captar del exterior la energía suficiente para alcanzar una temperatura de confort en su interior, y también para la producción de agua caliente sanitaria, contamos con instalaciones de aporte térmico.
La vivienda, por su carácter experimental, tiene más instalaciones de las que serían necesarias, para así poder medir su consumo y aporte real a la vivienda y demostrar sus posibilidades, características, ventajas e inconvenientes.
Fachada Este. Foto: Sotavento
La calefacción se realiza por suelo radiante, un sistema de conductos de agua caliente a baja temperatura, pues de esta manera se puede mantener una temperatura estable en las estancias sin necesidad de calentar el agua por encima de 45°C, lo que lo hace idóneo para el uso de energía solar térmica. Al necesitar menos calor, también ahorramos energía, por lo que es un sistema más ecológico y también más saludable. El calor se distribuye de manera más uniforme en toda la estancia, y al proceder del suelo, asciende hasta 2 ó 3 metros y no se calientan espacios innecesarios.
La instalación solar térmica es la principal en cuanto a aporte térmico. Los captadores solares están integrados en la cubierta del edificio, el intercambiador de placas extrae calor del acumulador solar y lo entrega al circuito de agua caliente sanitaria, y así se precalienta el agua de red. En caso de que fuese necesario más aporte de calor, lo proporcionaría un depósito acumulador.
Interior de la vivienda. Foto: Sotavento
La caldera de biomasa funciona con pellets (pequeños cilindros de madera residual secados y sometidos a alta presión). A pesar de que la caldera quema residuos de madera, dicha energía se considera renovable porque se utilizan desechos de madera cuyos árboles han limpiado durante su ciclo de vida sobradamente el CO2 que se pueda generar durante la combustión. Este tipo de calderas necesitan un silo para almacenar los pellets con los que trabajan, así que se requiere de cierto espacio de almacenaje previsto para usar este sistema. La caldera entrega agua al depósito acumulador, que la mantiene a temperatura constante.
La vivienda también dispone de una bomba de calor geotérmica, que es una instalación que utiliza la temperatura estable de la tierra para calefactar la vivienda. El captador térmico es un tubo enterrado de forma horizontal a 2m de profundidad, con 100m lineales de tubería.
INSTALACIONES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Para reducir el consumo de energía al mínimo, se optimiza la demanda energética de la vivienda eligiendo electrodomésticos e iluminación eficiente. Nuevamente, debido al carácter experimental de la casa, la energía eléctrica se extrae de dos sistemas diferentes, buscando así monitorizar los resultados y extraer conclusiones acerca del sistema más eficiente.
Galicia, por sus condiciones geográficas, es un gran productor de energía eólica, así que un aerogenerador situado a 6m de altura y orientado a barlovento -la dirección desde la cual llega el viento- es la primera opción elegida.
La instalación solar fotovoltaica consta de 22 paneles situados sobre la cubierta de la galería sur, con orientaciones este, oeste y sur. Cada orientación dispone de un circuito propio, para así poder monitorizar los resultados en función de la misma.
Galería y estanque en la fachada Sur. Foto: Sotavento
Ambas instalaciones cuentan con un sistema de transformación para inyectar a la red eléctrica la energía producida, ya que estas instalaciones producen en corriente continua pero la red trabaja con corriente alterna, de donde los dispositivos eléctricos la toman luego.
A modo de conclusión, en Europa se estima que el sector de la construcción genera entre el 35% y el 40% del gasto energético total. Otros estudios apuntan que los edificios consumen el 60% de los materiales extraídos de la Tierra, y su utilización, junto a la actividad constructiva, genera la mitad del total de residuos y contaminación. Ahorrar energía y extraerla de fuentes más limpias, sin duda significa mejorar nuestra calidad de vida y la de las generaciones venideras.