Energía de fuentes renovables
Geotermia
La geotermia agrupa una enorme cantidad de fuentes renovables de energía provenientes de la tierra. En países como Islandia el uso de su subsuelo volcánico permite mover enormes generadores de electricidad simplemente calentando agua hasta convertirla en vapor.
A nivel de una vivienda en España podemos hablar de dos formatos del mismo tipo de energía geotérmica:
Geotermia de alta profundidad.
En la que usamos el calor remanente del subsuelo a unos 100 metros de profundidad donde encontramos una temperatura estable todo el año de alrededor de 15 grados centígrados. En este tipo de instalaciones es necesaria siempre una bomba de calor que convierte esos 15 grados en calor o en frio dependiendo de la época del año.
Para usar este tipo de geotermia es necesario un estudio geológico del lugar donde se encuentre su vivienda, se realizan estudios con pozos de prueba que llegan a los 150 metros de profundidad para verificar la viabilidad del sistema.
- Es el sistema de energía más eficiente del mercado.
- No emite humos ya que no se quema nada.
- Funciona por si misma, una vez instalada sólo hay que revisar el nivel del glicol cada 2-3 años
- Es capaz de calefactar o de enfriar una casa, e incluso de climatizar una piscina, todo ello con una única instalación de tubos en el subsuelo.
Este sistema puede costar para una de nuestras viviendas (correctamente aisladas) de 150m2 con un consumo de unos 6KW al rededor de los 19.000€
Geotermia de baja intensidad. El pozo canadiense o provenzal.
Este sistema al igual que el de alta profundidad basa su funcionamiento en la capacidad del terreno para mantener una temperatura constante a lo largo de todo el año. En este caso los tubos no llevan glicol sino que llevan aire, el aire que más tarde es impulsado dentro de la vivienda una vez atemperado por intercambio directo de temperatura.
Es cierto que la temperatura a 15 metros de profundidad es menos estable que a 100 metros pero lógicamente los medios técnicos empleados para llegar a 15-20 metros son una excavadora tradicional.
El pozo canadiense requiere de uno o varios tubos enterrados a 15 metros, de al menos 50 metros de longitud. Con esta longitud y un ventilador de baja velocidad se consigue absorber aire del exterior, pasarlo por los tubos enterrados que calientan o enfriar el aire según la época del año.
El rendimiento es muy inferior al de los sistemas de geotermia profunda, pero unido a un sistema de recuperación de calor instalado en su vivienda consigue que el aire que llega a su vivienda esté cerca de la temperatura ideal de 22grados.
Así por ejemplo, en invierno con una temperatura exterior de 2-3 grados, el aire que llega a la entrada del intercambiador estará a 12-13 grados después de pasar por los 50 metros de tubos enterrados. Actualmente los intercambiadores obtienen un rendimiento de cerca del 90%, por lo que aprovechando la temperatura del aire del interior de su casa (a 22 grados) consiguen elevar los 12-13 grados hasta los 18-19 grados.
A partir de ese punto será el sistema de calefacción de la vivienda el encargado de elevar la temperatura tan solo 2-4 grados, con un ahorro enorme de energía y por tanto de dinero.
Intercambiador de calor
Un intercambiado de calor es un aparato altamente eficiente (las mejores marcas llegan a certificar sus equipos para más de un 90% de eficacia), que utiliza el aire que se encuentre en el interior de su vivienda para atemperar el aire que provenga del exterior. De esta forma estos aparatos recuperan buena parte de la energía utilizada para enfriar o calentar el aire de su hogar.
Los sistemas más sofisticados son los denominados entálpicos, que no sólo recuperan la temperatura, sino que hacen la misma función con la humedad relativa. Bajándola cuando en el exterior es muy alta y aumentándola en caso contrario.
Estos sistemas se ocupan de filtrar el aire que impulsan dentro de su vivienda, hasta el nivel del tamaño de las bacterias. Por lo que filtran polen y otros alérgenos que pudieran proceder del exterior. Con filtros de carbón activado son capaces de eliminar olores y por tanto residuos químicos presentes en el aire del exterior.
Los intercambiadores que instala House4Life son siempre de doble circuito o de flujo paralelo. Estos sistemas disponen de dos redes de tuberías separadas dentro de su hogar. La idea es crear una baja presión en las áreas húmedas de la casa (baños, cocinas, lavaderos, etc.) desde la que se extrae el aire y una alta presión en las zonas nobles como salón y habitaciones donde es insuflado el aire limpio. Esto crea un flujo continuo de aire que se mueve desde las zonas de alta presión a las de baja presión.
El intercambio de aire en su vivienda alcanzará las 6 veces el volumen por hora. Es decir, todo el aire de su casa es reciclado al menos 6 veces cada hora, garantizando una calidad del aire sin igual. Es como si tuviera una ventana ventilando todas y cada una de las estancias de su casa continuamente.
Usado en conjunción con baterías de agua operadas por un sistema de aerotermia, tendríamos un sistema de calefacción/refrigeración por aire capaz de mantener su casa a 22 grados todo el año con una gasto de energía realmente bajo, que puede ser absorbido por un array fotovoltaico.
Por tanto los intercambiadores de flujo paralelo cumplen con tres funciones básicas en su vivienda: renuevan el aire, lo filtran y lo climatizan, todo ello con una filosofía clara de ahorro energético.
Existen sistemas de flujo simple, en estos el aire viciado es extraído de las zonas húmedas (cocina, cuartos de baño, aseos, etc.) a través de bocas conectadas al grupo de ventilación mediante conductos. El aire nuevo se introduce mediante entradas de aire autorregulables, las cuales pueden ser estándares o acústicas (con protección del ruido del exterior), colocadas encima de las estancias secas, como pueden ser los dormitorios, los comedores o las salas de estar.
Como se puede observar este sistema sólo usa un circuito de tuberías para la extracción del aire, dejando que la entrada del aire se regule a través de entradas individuales. Son significativamente más económicos estos sistemas que los de doble flujo, pero no permiten recuperar la energía, ya sea como calor en invierno o frio en verano, que debe ser siempre suministrada desde cero.
En House4Life siempre realizamos un análisis del rendimiento del paquete de aislamiento de los muros exteriores de su vivienda. De esta forma buscamos la mejor combinación de productos para mantener una curva de evolución térmica dentro de su vivienda de +/- 3 grados como máximo y de 1.2 grados típicamente, con independencia de la variación exterior de temperatura dio/noche de la zona donde va a estar ubicada la vivienda.
Energía solar fotovoltaica
Array fotovoltaico es como denominamos al conjunto de placas solares instaladas en los tejados de su vivienda para proporcionar energía eléctrica a través de un inversor.
Los paneles solares trabajan típicamente a 24 o 48 voltios de corriente continua, que son trasladados a un inversor, que eleva dicha tensión hasta los 220 voltios de corriente alterna que requieren todos los aparatos eléctricos de su hogar.
Para obtener el mejor rendimiento posible las placas deberían estar orientadas al sur e inclinadas sobre el suelo tantos grados como latitud tenga la ubicación de su vivienda. Esto garantiza el impacto de los rayos solares de forma perpendicular la mayor cantidad de horas al día.
Hay varias tecnologías en la fabricación de paneles solares hoy en el mercado. Pero para no entrar en discusiones demasiado técnicas para esta página dedicada a la construcción de casas con tecnología LSF, baste decir que algunas tienen tableadas todas las celdas en serie, lo que implica que si una de ellas falla, la placa entera fallará. Si una de ellas deja de recibir sol, y por tanto no genera energía, afectará al rendimiento de todo el panel.
Esta característica es importante, sobre todo cuando existen árboles u otros edificios que dan sombras profundas sobre una parte de nuestro panel solar, que si es del tipo de celdas en serie tendrá graves pérdidas de capacidad.
Por otro lado, existen paneles cableados en paralelo/serie, que permiten que aunque una celda quede a oscuras, el resto del panel consiga un funcionamiento nominal. No es que este tipo de paneles sean perfectos, pero son un gran avance.
Por otra parte debemos fijarnos en el tipo de celda solar usada en nuestros paneles, los monocristalinos son los de mayor rendimiento, calidad y precio por supuesto, pero incluso en estos existen variaciones, los mejores solapan varias celdas (tecnología PERC) de forma que consiguen una mayor superficie útil, y con ello un mejor rendimiento.
Por ultimo, pero no menos importante, las placas solares no duran para siempre. Los fabricantes están obligados a indicarnos durante cuantos años el panel solar en cuestión es capaz de proporcionar al menos un 90% de su rendimiento nominal.
En House4Life usamos siempre tecnología PERC y los paneles que instalamos tienen un rendimiento de más de 450watios con una garantía de 50 años.
La energía directa de los panales solares es tratada siempre por un inversor, cuanto mayor sea su capacidad mayor la cantidad de consumo que son capaces de manejar. En instalaciones sin almacenamiento (sin baterías) el inversor proporciona energía directa, toda la que no se consume o bien se vierte a la red eléctrica general, o bien se destina a ser acumulada en un conjunto de baterías.
Las baterías se usan para cuando no hay suficiente rendimiento desde las placas solares, por ejemplo de noche, para suministrar energía a la casa, sin necesidad de contar con energía eléctrica exterior.
Por supuesto hay diferentes tipos de baterías, pero en House4Life nos decantamos por las baterías de Litio. Estas baterías no tienen problemas con las descargas profundas y no tienen un efecto memoria apreciable, si bien, como con los paneles no son para siempre. Las baterías de Litio son 100% reciclables (al igual que las de plomo/ácido por poner un ejemplo) y su duración estimada es de más de 10 años con 4000 ciclos de carga/descarga.
No obstante muchos de nuestros clientes prefieren no tener baterías y usar un sistema mixto, de forma que cuando su array fotovoltaico no proporciona suficiente energía, el inversor extrae la energía necesaria de la red general. Dependiendo del contrato con la compañía eléctrica, este modelo puede ser muy ventajoso.
Asumiendo que su sistema le proporcione un 60% del consumo total energético total de su vivienda, diríamos que el sistema fotovoltaico conectado a la red (que proporcionaría un 40% del consumo) se amortiza en menos de 6 años.
Turbinas eólicas de eje vertical
Las turbinas eólicas pueden ser tan grandes como para que una sola pueda proporcionar energía a una ciudad media completa, o tan pequeñas como para suministrar energía un único hogar.
Como usted ya sabrá las turbinas eólicas son fundamentalmente de eje horizontal, son las que vemos en cualquier campo de turbinas. Sin embargo, para casas individuales es preferible optar por las turbinas de eje vertical, el principal motivo es su bajo nivel de ruido en funcionamiento, pero no debemos olvidar que los pájaros ven con claridad una turbina vertical por lo que es muy poco probable que dañemos a algún animal con nuestro equipamiento.
Como con las grandes turbinas es necesario analizar la cantidad de viento que está disponible en el tejado de su casa para validar la capacidad de amortización de uno de estos sistemas.
Las turbinas se usan como fuente alternativa a la fotovoltaica en los hogares. Normalmente cuando no hay sol y tenemos días lluviosos o con cielos cubiertos, solemos disponer de viento. Por lo que normalmente cuando nuestro array fotovoltaico no es capaz de pedir a su potencia nominal, las turbinas pueden suministrar lo que falta.
En un tejado se pueden instalar varias turbinas.
Una turbina típica puede suministrar de entre 3Kw/h y 5Kw/h y su amortización en zonas con vientos diarios, por ejemplo cerca de las costas, su amortización es extremadamente rápida.
Una turbina siempre debe contar con un regulador de carga. Este aparato es el encargado de convertir la energía que esté generando la turbina en cada momento a un voltaje concreto de forma continuada. Las turbinas generan más o menos voltaje en función de su velocidad de rotación, por ello, es necesario un equipo electrónico que con independencia de la velocidad nos proporcione un voltaje (12, 24 o 48 voltios de corriente continua) siempre constante con más o menos amperios en función del viento reinante en cada momento.