Complejo de apartamentos de alta especialización con un concepto avanzado de la energía Matrix living en Berlín

Transcripción

1 Edgar Mayer Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH Complejo de apartamentos de alta especialización con un Consumo de energía cero: éste es el objetivo para los edificios a partir de Actualmente los expertos están trabajando en una serie de conceptos para lograr este objetivo. Un nuevo complejo de apartamentos de alto valor en Berlín da un paso más para satisfacer estos requisitos. La aplicación sistemática de sistemas de energía innovadores y conceptos de control significa que los costes operativos se pueden reducir hasta en un 40 por ciento. Son muchos los motivos que atraen a los compradores de estos especialización que actualmente están ocupados por sus propietarios: una reducción de los costes operativos significa que se puede invertir más dinero, por ejemplo, para financiar la propiedad en sí.

2 Un nuevo proyecto de edificios modernos de alta eficacia y estándares de confort El complejo de apartamentos MATRIX Living, un proyecto de alojamiento para el futuro, se construyó en pleno centro de Berlín, entre Kurfürstendamm y Volkspark Wilmersdorf, entre mayo de 2009 y octubre de El complejo está formado por 43 viviendas, tres atractivas unidades de negocio, un garaje subterráneo de m² con ventilación y un espacio abierto de 800 m² con techado ecológico. Estos apartamentos de proporciones generosas (zona habitable: de 88 a 399 m² con entre 3 y 9 habitaciones) que cuentan con ventanales y zonas exteriores privadas (patios, balcones o galerías) están equipadas con un sistema de calefacción por suelo radiante, radiadores en los baños, un suministro de agua caliente descentralizado, sistema de calefacción y refrigeración de las zonas habitables y ventilación individual en las habitaciones con un sistema optimizado de intercambio de aire. Como parte del proyecto de construcción, los desarrolladores del proyecto buscaron aplicar principios de sostenibilidad, tecnología de última generación y formas de proteger los valiosos recursos naturales. El concepto de la energía y los servicios de edificación concretamente son exclusivos de un complejo de apartamentos de este tamaño. Figura 1: MATRIX-Living es un nuevo edificio de apartamentos de cinco plantas que implementa tecnologías de edificación ecológicas y un innovador concepto de la energía.

3 La innovadora tecnología empleada permite obtener un impresionante ahorro energético La modificación de la Directiva Europea relativa a la eficiencia energética de los edificios (EPBD 2010) entró en vigor en Esta Directiva estipula que a partir de 2019, todos los edificios nuevos deben ser de clasificación energética A. Esto significa que, a partir de 2019, los edificios nuevos deberán producir al menos la misma cantidad de energía que consumen. Algunos especialistas dudan de que este objetivo sea realmente viable. No obstante, Matrix Projektgesellschaft GmbH ofrece un proyecto que ya se acerca al objetivo de la Directiva con años de antelación a la fecha prevista. El consumo de energía primaria del complejo de apartamentos, es decir, la energía que ni genera ni recupera el edificio, es tan solo de 22,6 kilovatios por hora y metro cuadro al año, sin que afecte al nivel de confort. Este ambicioso objetivo se ha logrado gracias al uso de una red inteligente de aplicaciones alternativas y convencionales de calefacción que se controlan de forma que la energía se suministra a cada apartamento según se necesite. El complejo de apartamentos es un ejemplo perfecto de que utilizando una tecnología de control innovadora se puede conseguir un impresionante ahorro energético en instalaciones polivalentes. Detrás de la tecnología de control y del sistema de gestión de edificios, que contribuyen de forma significativa a lograr los objetivos ecológicos y económicos establecidos, se encuentra una solución de sistema creada por CentraLine e instalada por un socio con experiencia de CentraLine. Estos son los pilares fundamentales del concepto de calefacción en red y polivalente de MATRIX-Living: - Sistema de calefacción mediante una tecnología de bomba de calor aire-agua con recuperación del calor del aire que se extrae - Utilización del sistema de energía solar térmica junto con el sistema de calefacción - Sistema de calefacción por suelo radiante con función de refrigeración en verano mediante el sistema de energía solar - Ventilación controlada - Red de distribución de agua descentralizada

4 El sistema de energía solar es un elemento fundamental del concepto de la energía y se compone de 126 acumuladores instalados en el techo del complejo. Estos acumuladores cubren una superficie aproximada de 300 m². La energía térmica se utiliza para el suministro de agua caliente a los hogares, como sistema de calefacción de reserva y para refrigerar espacios en verano. Otro de los elementos clave es la decisión deliberada de prescindir de un sistema de ventilación central en favor de la ventilación individual de cada habitación, incluido el uso del calor residual de cada uno de los apartamentos. Este calor residual se utiliza junto con la energía solar para cubrir las necesidades de calefacción básicas del complejo. Existen cinco bombas de calor aire agua que conducen el calor residual a un sistema de almacenamiento. El sistema puede almacenar volúmenes de aproximadamente litros (2 bombas de energía solar + calor de litros + 2 sistemas de refrigeración de litros + 1 derivación hidráulica de litros). Con una demanda total de energía de 329 kilovatios por hora, el sistema garantiza un suministro adecuado de calefacción y agua caliente para las viviendas y también permite disponer de una reserva de agua de refrigeración. El sistema ofrece mejoras considerables en la eficacia de las bombas de calor y, utilizando el excedente de energía solar en verano, ayudar a enfriar el espacio habitable mediante el sistema de calefacción/refrigeración por suelo radiante. Las cinco bombas de calor aire-agua tienen un sistema de evaporación común de 15 m² que transfiere la energía del aire que se extrae al agua. Los volúmenes del aire exterior ( m³/h a diferentes temperaturas), el garaje subterráneo ( m³/h a 16 C) y los apartamentos ( m³/h a una temperatura constante de 22 C) se utilizan para garantizar un funcionamiento eficiente desde el punto de vista ecológico y económico. Con las temperaturas extremas del invierno, el sistema de calefacción de la zona supone un suministro de reserva para satisfacer los picos de demanda de consumo energético. Las cuarenta y tres redes de distribución de agua que se pueden controlar de forma individual proporcionan agua caliente a los distintos apartamentos según la demanda, lo que reduce de forma considerable el riesgo de aparición de la legionela.

5 El control inteligente de cada una de las habitaciones garantiza una calidad del aire óptima Cada apartamento cuenta con un controlador PANTHER de CentraLine que permite controlar la ventilación para garantizar una circulación eficaz del aire en toda la estancia según las necesidades. El controlador está integrado en el panel de distribución eléctrica central del edificio. El sistema de control del aire de entrada también controla la utilización de todo el calor que sale de los distintos apartamentos. Dependiendo de la demanda y de la humedad del aire, los ventiladores transportan el aire que se extrae de los baños, las cocinas y los inodoros fuera del apartamento mediante conductos de ventilación de salida. Como resultado, se obtiene una ligera presión negativa en la zona habitable. Esta presión negativa significa que el aire fresco que se filtra llega a las salas de estar, dormitorios, habitaciones de los niños y resto de estancias mediante las entradas de aire de los muros exteriores. Las aberturas adicionales de las puertas garantizan una ventilación bien equilibrada entre las salas en las que entra directamente el aire fresco y las habitaciones interiores. Esto significa que el aire fresco circula constantemente: primero desde el exterior hacia la zona habitable, y después desde ésta hacia las habitaciones interiores. Las entradas de aire sirven como bloqueos de la presión del viento y como limitadores del caudal del volumen y, por lo tanto, evitan que se creen corrientes de aire. Figura 2: El sistema de control del aire interior garantiza la entrada de aire fresco a las habitaciones cuando es necesario.

6 El sistema de control bajo demanda de los ventiladores de extracción dispone de un sensor de temperatura y humedad. Este sistema de control permite ajustar automáticamente los parámetros de los ventiladores dependiendo de los requisitos de ventilación. El caudal del volumen aumenta o disminuye dependiendo de la humedad relativa. El apartamento se ventila lo menos posible y tanto como sea necesario. El sistema de control no solo satisface la demanda de ventilación de la cocina y los baños, sino también de las zonas habitables, lo que ayuda a evitar problemas de humedad y moho. El conmutador automático de estaciones cambia automáticamente el ventilador a los parámetros más bajos en verano o entre estaciones y, a continuación, regresa al parámetro de control de la humedad en invierno. Cada una de las 440 habitaciones del edificio cuenta también con un controlador individual SERVAL de CentraLine para calentar y enfriar la estancia mediante el sistema de calefacción/ refrigeración por suelo radiante. Este controlador se instala en un falso techo y garantiza un elevado nivel de confort a la vez que minimiza el consumo energético.

7 Recuperación del calor mediante bombas de calor de aire extraído El suministro de la energía primaria del sistema de calefacción y refrigeración consta de acumuladores solares, bombas de calor, sistema de aire extraído, sistemas de almacenamiento y la conexión de la calefacción de la zona. Existen veintiocho controladores modulares LION de CentraLine que puede programar el usuario y que permiten coordinar y controlar de forma eficaz todos estos aspectos. Los controladores están instalados en la planta central del complejo. Los ventiladores de aire extraído están conectados a un conducto principal que no libera el aire al entorno mediante el techo de la forma habitual. En el complejo de apartamentos MATRIX-Living, el aire extraído se transporta a las bombas de calor que generan el agua caliente para calentar y el agua potable. Por lo tanto, las bombas de calor son extremadamente eficientes (coeficiente de rendimiento 3,7 4,8) porque la temperatura media del aire extraído es superior a los 10 C. Otra de las ventajas es que la recuperación del calor es independiente del usuario. En el caso de los sistemas convencionales de ventilación con recuperación del calor, el comportamiento del usuario (por ejemplo, abrir las ventanas en invierno) afecta negativamente al ahorro energético. Un sistema normal de intercambio de calor de flujo transversal y con recuperación del calor respondería calentando el aire fresco. De este modo aumenta el consumo energético del sistema de ventilación, ya que literalmente se calienta el cielo. En cambio, cuando el calor se recupera mediante bombas de calor, el aire se obtiene de todos los apartamentos. Los dispositivos de ventilación de los diferentes apartamentos pueden afectar a la temperatura del aire extraído que pasa por los conductos de aire de las bombas de calor, sobre todo porque las habitaciones interiores (como la cocina y los baños) son las estancias más calientes del apartamento.

8 Internet LON TCP/IP LON LON LON HAWK AX LION 1 LION 28 Figura 3: Diagrama de red de la tecnología de control Los apartamentos del 1 al 34 y el controlador del sistema principal están enlazados mediante LON, y el sistema de gestión del edificio mediante TCP/IP.

9 Control individual mediante pantallas táctiles Una solución creada específicamente para el complejo de apartamentos permite utilizarla de forma cómoda y sencilla mediante pantallas táctiles especiales. Las pantallas táctiles están instaladas en el vestíbulo de cada apartamento. Los vecinos pueden utilizar la pantalla para registrar y ajustar las temperaturas de referencia y los programas del temporizador para enfriar o calentar cada una de las habitaciones. El acceso al edificio también se controla mediante una pantalla táctil. La separación de usuarios se aplica mediante los componentes del sistema CentraLineAX, de forma que los usuarios sólo podrán acceder a sus propio apartamento. Cada una de las 46 viviendas y unidades de negocio dispone de una plataforma de integración HAWK. El sistema de gestión de edificios ARENAAX situado en la planta utiliza esta plataforma para supervisar el funcionamiento de todo el sistema, incluidos los apartamentos individuales, y para registrar el consumo energético. La plataforma HAWK permite a los vecinos controlar las condiciones de sus apartamentos y cambiar los parámetros de forma remota mediante Internet. Para ello, los vecinos deberán introducir la dirección IP de la plataforma HAWK en un navegador, desde dónde podrán consultar el estado actual y cambiar los parámetros de la temperatura.

10 Reducción considerable de los costes de calefacción en MATRIX-Living El concepto de calefacción en red da como resultado un consumo energético final (es decir, la energía neta utilizada) de 22,6 kilovatios por hora y metro cuadrado al año. En comparación con un complejo residencial en el que se hace uso del concepto convencional de la energía, los nuevos propietarios e inquilinos de los apartamentos disfrutarán de una reducción considerable en la factura de la calefacción > kwh/m 2 a Figura 4: Certificado de rendimiento energético de MATRIX-Living: evaluación del consumo energético en comparación con las estipulaciones legales: 1 MATRIX Living, aprox. 22,6 kwh/m 2 a, emisiones de CO 2 7,5 kg/m 2 a; 2 Normativa de ahorro energético para nuevas construcciones 100 kwh/m 2 a; 3 Modernización parcial de edificios antiguos 200 kg/m 2 a kwh/m 2 a; 4 Edificios antiguos sin modernizar 430 kwh/m 2 a. A 0,22 euros por metro cuadrado al mes para calefacción y agua caliente, el consumo energético del edificio de apartamentos MATRIX-Living es tan solo una parte de la media para Alemania (para obtener más información, visite la página web El propietario o inquilino de un apartamento de 120 m 2, con un consumo de 200 kilovatios por metro cuadrado y año pagaría un total de euros al año en concepto de calefacción. Para un apartamento de MATRIX-Living, el importe sería de 313 euros al año. Los euros que se ahorran los propietarios los pueden invertir, por ejemplo, para financiar la propiedad en sí.

11 Perspectiva Los niveles de eficiencia energética del complejo de apartamentos MATRIX-Living en términos de calefacción, refrigeración y agua caliente no tienen comparación. El equipo de expertos tiene pensado utilizar la experiencia del desarrollo de esta propiedad para su siguiente proyecto. En la siguiente propiedad se utilizará incluso menos energía primaria y estará asequible para el mercado general a partir de euros por metro cuadrado de espacio habitable. Cada vez están más cerca de lograr el objetivo de producir la cantidad de energía equivalente a la que se consume en el edificio y se espera lograrlo definitivamente en 2019.

12 Equipo de expertos: Desarrollador: Matrix Projektentwicklungs GmbH, Berlín Arquitectos: Wiewiorra Hopp Architekten, Berlín Ingeniería de las viviendas: Büro Karsten Kosubek, Velten Programación, instalación y puesta en marcha del sistema de control: Socio Industrie-Elektronik Brandenburg de CentraLine Tecnología de control, sistema de gestión de edificios, dispositivos de campo: CentraLine Acumuladores de energía solar: Solarfocus de Steyr, Austria Bombas de calor: ITEC GmbH KÖNIG-Wärmepumpen, Elsterwerda Estaciones de agua dulce: PAW, Hameln Ventilación de los espacios: Lunos, Berlín Climatización: WOLF Anlagen-Technik GmbH & Co. KG, Geisenfeld Arge Matrix (SHT Torgau / EAN Elektro Petzold / Öko Rein / IEB) Software de planificación: linear Gesellschaft für konstruktives Design mbh, Aachen

13 Fuentes: 1. Sitio web de MATRIX-Living: Comparación de energía entre el sistema de intercambio de calor de flujo transversal en los conductos de aire (KWL) con recuperación del calor y las bombas de calor aire-agua, complejo de viviendas Babelsberger Strasse Berlin Wilmersdorf, Autor: Karsten Kosubeck 3. BV Babelsberger Straße, Berlín descripción de la tecnología de ventilación, autor: Andreas Schulz, BSC Eng 4. Nota de prensa de König-Wärmepumpen, autor: Manfred Kuhnle 5. MATRIX-Living en Berlín, un complejo de apartamentos del futuro, autor: Ralf Herrmann Industrieelektronik Brandenburg 6. Sitio web de Mieterbund:

14 Fuentes fotográficas: Figura 1 y 4: MATRIX-Living Figura 2: Lunos Figura 3: CentraLine Contactos de editorial: Ansel & Möllers GmbH Nina Henkel, Simone Setka König-Karl-Straße Stuttgart Teléfono: / ; Fax: -25 Correo electrónico: n.henkel@anselmoellers.de Si desea obtener más información sobre la eficiencia energética en los edificios, visite En este sitio se incluyen artículos técnicos detallados, escritos por expertos de CentraLine, disponibles para su lectura en línea o su descarga. Podrá encontrar más detalles sobre CentraLine y las direcciones de contacto en CentraLine Honeywell GmbH Böblinger Straße 17 D Schönaich Alemania