Centro de ensayos y formación de sistemas de eficiencia energética para la edificación

Transcripción

1 Museros (Valencia) Centro de ensayos y formación de sistemas de eficiencia energética para la edificación Proyecto apoyado por la Agencia Valenciana de la Energía (AVEN)

2 Vivienda Museros (Valencia) EE+: la casa pasiva en el Mediterráneo Centro de ensayos y formación de sistemas de eficiencia energetica para la edificacion Museros (Valencia) España está desarrollando en la actualidad un modelo energético sostenible para la edificación y se basa para ello en dos aspectos: la eficiencia energética y las energías renovables. Los programas de eficiencia energética se orientan entre otros a la mejora de las condiciones técnicas de los edificios y de sus instalaciones de calefacción, refrigeración, ventilación y agua caliente sanitaria, motivando la utilización de las energías renovables. Conscientes de la necesidad de disponer de un edificio donde poder comprobar de forma práctica todos los conceptos teóricos sobre eficiencia energética se ha puesto en marcha, como resultado de la colaboración de dos empresas concienciadas con el ahorro energético y el medio ambiente: Saunier Duval, Ahorro y Eficiencia Energetica, el Centro de Ensayos y Formación de Sistemas de Eficiencia energéticas para la edificación en Museros (VALENCIA) que les presentamos en este documento. En la instalación se vienen desarrollando diferentes pruebas para comprobar el funcionamiento termodinámico del edificio, tanto en invierno como en verano, buscando alcanzar el máximo rendimiento de los generadores de energía (calor y frío), a partir de una instalación en paralelo de una bomba de calor geotérmica y una bomba de calor aire/agua, que alimenta el sistema de climatización (suelo radiante refrescante en combinación con sistema de ventilación),, favoreciendo en todo momento la calefacción y refrigeración pasiva. Además la instalación cuenta con un equipo de energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria. Con esto, se pretende comparar los diferentes sistemas de calefacción, refrigeración, ventilación y agua caliente sanitaria, para definir y recomendar al mercado de español los mejores sistemas integrales de alta eficiencia energética y reducir al mínimo el consumo de energía en los edificios destinados a viviendas Fig.1: Sistemas Integrales de Eficiencia Energética de Saunier Duval Fig.2: Componentes de los Sistemas Integrales de Eficiencia Energética de Saunier Duval 2

3 La instalación se encuentra en las oficinas de una nave industrial y que por su fecha de construcción cuenta con unas condiciones constructivas desfasadas y que no se ajustan a los estándares actuales, por lo que el reto marcado es el de, implantando medidas de mejora en todas las características que influyen en la eficiencia energética del edificio, conseguir acercarnos a los parámetros de la Construcción Sostenible en el Mediterráneo, caracterizada por: Arquitectura Bioclimática, para minimizar la demanda energética : Aislamiento térmico, según el Código Técnico de la Edificación, en las superficies exteriores (paredes, suelo, techo, puertas y ventanas), minimizando la influencia de las condiciones climáticas exteriores sobre el interior del edificio. Sombreado exterior de las zonas acristaladas, en la fachada sur y en la cubierta del edificio, para aprovechar la radiación solar en invierno y evitar la radiación solar en verano. Sistema Integral de Climatización y Agua Caliente Sanitaria, para aprovechar de la energía con máxima eficiencia. Los componentes considerados en este proyecto son: Bombas de calor, son generadores que permiten transferir energía en forma de calor, mediante el aporte de trabajo, de un ambiente menos caliente a otro ambiente más caliente, en contra del flujo natural de calor. Con estos equipos, se producirá de forma alternada y controlada, agua caliente o agua fría para climatizar el edificio, aprovechando, en mayor o menor medida, la energía gratuita del aire exterior o del terreno exterior. Energía solar térmica, para aprovechar la energía gratuita del sol para producir, en este caso, agua caliente sanitaria (ACS). Suelo radiante (calefacción y refrigeración), permite aprovechar la estructura del edificio como acumulador infinito de energía (inercia térmica); lo que permite pre-calentar o pre-enfriar el edificio, en invierno o verano, reduciendo las cargas térmicas máximas a las horas de mínimas y máximas temperaturas, en cada período. Ventilación mecánica controlada, que permite asegurar la calidad del aire (renovación y filtración) en el interior de la vivienda según el Código Técnico de la Edificación (CTE/HS3). Además, permite recuperar la energía del aire residual para pre-calentar (en invierno) o pre-enfriar (en verano) el aire fresco. Regulación de la temperatura de confort, mantiene la sensación de confort de cada persona, en cada habitación, durante el día o la noche, en invierno o en verano. 3

4 Vivienda EE+ La casa pasiva en el Mediterráneo Sant Feliu de Llobregat (Barcelona) Edificio con Certificado Energético Clase A

5 + La energía más segura -en términos de suministro-, más barata y más respetuosa con el medio ambiente es aquella que no se consume (*) Eficiencia Energética en la Península Ibérica Club Español de la Energía. ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA Reducir cargas térmicas Aislamiento térmico en paredes, techos y suelos exteriores Aislamiento térmico en puertas y ventanas exteriores Sombra exterior en fachada sur / cubierta (radiación solar) SISTEMA INTEGRAL Eficiencia energética Aplicaciones: Calefacción, Climatización y Agua Caliente Sanitaria Integración de soluciones de alta eficiencia energética caldera condensación, bomba calor, energía solar térmica suelo radiante (calefacción y refrigeración) ventilación mecánica controlada con recuperador de calor Integración de sistemas de regulación y control temperatura agua temperatura de confort Confort y ahorro energético Temperatura estable en el interior de la vivienda minimizando los efectos de la temperatura exterior Aprovechamiento óptimo de la inercia térmica del edificio Reducción del consumo de energía (gas, electricidad) Reducción de las emisiones de CO2 Diseño del edificio con Arquitectura Bioclimática Buen aislamiento térmico suelo, techo, paredes (exteriores) puertas, ventanas (exteriores) Eliminar puentes térmicos en zonas criticas unión vigas y columnas; unión perfiles puertas y ventanas con paredes; cajones de persianas; etc. Adecuados sistemas de sombreado cubierta y fachada sur del edificio sombras exteriores / regulación luz exterior radiación solar: aprovechar en invierno y minimizar su efecto en verano Reducir las cargas térmicas máximas invierno (en la noche) / Verano (14,00 h y 19,00 h) Generadores de calor y frío reducir potencia y mejorar rendimiento reducir consumo de energía Temperaturas estable en el interior del edificio temperaturas variables en el exterior del edificio Comparativo de envolvente térmico C.T.E. Cert. Energético A Cubierta 0,41 W/m 2 K 0,22 W/m 2 K Suelo 0,50 W/m 2 K 0,17 W/m 2 K Paredes Ext. 0,73 W/m 2 K 0,32 W/m 2 K Paredes Int. 1,00 W/m 2 K 0,34 W/m 2 K Ventanas 4,40 W/m 2 K 3,00 W/m 2 K HE 1 Limitación de la demanda energética REDUCCIÓN CARGA TÉRMICA EDIFICIO > 55% 5

6 Vivienda EE+: la casa pasiva en el Mediterráneo Diseño del Sistema Integral de Eficiencia Energética APORTE ENERGÍA RENOVABLE > 50% hasta > 83% CONFORT CON MÁXIMA EFICIENCIA ENERGÉTICA Confort térmico en la vivienda unifamiliar IT a): Para personas con actividad metabólica sedentaria de 1,2 met, con grado de vestimenta de 0,5 clot en verano y 1,0 clot en invierno y un PPD entre el 10 y el 15%, los valores de temperatura operativa y de la humedad relativa estarán comprendidos entre los límites presentados en la tabla Estación Temperatura operativa Humedad relativa o C % Verano Invierno

7 Datos del proyecto Ubicación: Barcelona Edificio: Vivienda Unifamiliar Superficie: 180 m 2 Personas: 6 Certificación energética de edificios Edificio Edificio Indicador kgco2/m 2 Objeto Ref. < 6,9 6,9-11,4 6,7 A Edificio con Certificado Energético A Edificios comparados (ahorro energético) 11,4-17,7 17,7-27,1 > 27,1 20,6 D Vivienda tradicional: Envolvente térmico exterior edificio según CTE; caldera convencional estanca (calefacción y ACS); radiadores; aire acondicionado (aire/aire); equipo solar térmico (ACS); regulación de temperatura por habitaciones. Vivienda Certificado A: Envolvente térmico exterior edificio mejorado a CTE; bomba calor geotérmica (calefacción, refrigeración y ACS); equipo energía solar térmica (ACS); suelo radiante (calefacción y refrigeración); ventilación mecánica controlada con recuperador de calor; regulación de temperatura por habitaciones Demanda calefacción kwh/m 2 C 35,8 D 42,7 Demanda refrigeración kwh/m 2 B 5,9 D 12,8 Emisiones CO2 calefacción kgco2/m 2 A 5,0 D 13,7 Emisiones CO2 refrigeración kgco2/m 2 A 0,9 E 4,9 Emisiones CO2 ACS kgco2/m 2 A 0,8 D 2,0 AHORRO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO (TOTAL) > 85% 7

8 Vivienda EE+: la casa pasiva en el Mediterráneo Suelo radiante refrescante Componentes plancha aislamiento de poliestireno expandido tubo PE-Xa ó PB16 mm, con barrera contra la difusión O2 Usos calefacción (invierno) y refrigeración (verano) Máximo confort en la vivienda, sin corrientes de aire, sin ruidos, temperatura uniforme en todo el edificio Permite pre-calentar el edificio en invierno Permite pre-enfriar el edificio en verano menor demanda energética en horas de mínimas o máximas temperaturas exteriores. mayor eficiencia de los generadores de calor o frío calefacción (30-35 o C) / refrigeración (15-17 o C) temperatura de aire (interior) inferior en calefacción y superior en refrigeración REDUCCIÓN CARGA TÉRMICA EDIFICIO > 20% Ventilación Mecánica Controlada Uso ventilación permanente de la vivienda según CTE / HS3 Características Central de doble flujo para vivienda individual con recuperador de calor (invierno / verano); by-pass para free-cooling (verano) Mantiene la calidad del aire en el interior de la vivienda según el CTE / HS3 Funciones (aire): renovación, filtración (entrada/salida); humedad relativa Mejor aislamiento acústico de la vivienda Menor ingreso de polvo desde el exterior: menos alergias, sin corrientes de aire, menos trabajos de limpieza. REDUCCIÓN CARGA TÉRMICA EDIFICIO > 20% 8

9 Bomba de calor geotérmica (tierra/agua) Usos: calefacción; ACS; calentamiento piscina, refrigeración pasiva (verano) Tensión eléctrica: 230 V / 50 Hz, 1 / N / PE~ Potencia térmica: (B0W35ΔT5K) = 5,9 kw Consumo de potencia: 1,4 kw Indice de rendimiento COP: 5,0 Temperatura agua calefacción: 25 / 62 o C (min./máx.) Temperatura ACS: 55ºC / 75 o C (sin / con apoyo eléctrico) Apoyo eléctrico: 8/4 kw Acumulador ACS: 175 litros, acero inoxidable Regulación regido por el balance de energía según condiciones climáticas Limitador de potencia eléctrica en el arranque (opcional) Aislamiento acústico, funcionamiento silencioso APORTE ENERGÍA RENOVABLE > 83% Bomba de calor MAGNA AIR (aire/agua) Usos: calefacción; refrigeración Tensión eléctrica: 230 V / 1 P / 50 Hz Potencia calefacción: 8,00 kw Índice COP: 3,43 Potencia frigorífica: 7,68 kw Índice EER: 2, 75 Posibilidad de trabajar con suelo radiante o fancoils Recomendada para suelo radiante refrescante Centralita de control integrada en el equipo posibilidad de colocar centralita dentro de casa visualización y modificación de parámetros control suelo radiante (invierno / verano) control de fancoil de apoyo (verano) control de caldera de apoyo (invierno) APORTE ENERGÍA RENOVABLE > 60% 9

10 Vivienda EE+: la casa pasiva en el Mediterráneo Energía solar térmica Uso: Producción de agua caliente sanitaria (ACS) Colector solar plano: vertical; 2,33 m 2 Unidades: 2 Soportes: cubierta plana Interacumulador Solar ACS: 200 litros Accesorios: Control; grupo hidráulico; vaso expansión; purgador; soportes. Ecológica y perfecta para la producción de agua caliente sanitaria (ACS) Kit completo que incluyen todos los componentes y soportes Fácil instalación de los equipos Colector solar: marco de aluminio resistente a ambientes marinos, absorbedor de cobre altamente selectivo; tubos y placas unidos por doble soldadura láser; vidrio solar de seguridad APORTE ENERGÍA SOLAR (ACS) 70% Monitorización y registro de datos Temperatura de aire (interior/exterior) Humedad relativa del aire (interior/exterior) Temperatura radiante (suelo, paredes) Temperatura de agua en circuito primario (generador / depósito inercia) Temperatura de agua circuito secundario (depósito inercia / suelo radiante refrescante) Temperaturas suelo radiante (4 sondas) Control del funcionamiento termodinámico del edificio y sus instalaciones Visualización de los datos vía Internet PROGRAMA DE MEJORA CONTINUA DE SISTEMAS 10

11 Empresas e Instituciones patrocinadoras: Empresas e Instituciones colaboradoras:

12 Ahorro, confort y respeto al medio ambiente con las Calderas de Condensación