AE / EE / AI / TF / TT ¿ ?
AE: ¿3R - qué caracteriza este concepto?
AE: ¿Cómo puedo calcular las emisiones que genero?
AE: ¿Que abarca el lema -Think global, act local-?
AE: ¿Qué características debe tener una vivienda bioclimática?
AE: ¿Qué es el CEE?
AE: ¿Qué me muestra una termografía?
AE: ¿Son más beneficios el bioclimatismo o las instalaciones solares activas en los edificios?
AE: ¿Sostenible - qué quiere decir realmente?
AS: ¿Cuánta radiación solar nos llega en España?
AS: ¿Para qué sirven los Phase Changing Materials?
AS: ¿Qué función tienen los sistemas BIM?
AS: ¿Qué opciónes hay para la integración de sistemas solares en un edificio?
AS: ¿Una instalación solar necesita limpieza?
AS: ¿Vale la pena una instalación solar aunque no esté orientada hacia el sur?
AS: ¿Yo tambíen puedo ponerme una instalación solar?
EE: ¿ En qué consiste la certificación LEED?
EE: ¿En qué consiste mi huella ecológica?
EE: ¿Es cierto que las energías renovables no pueden cubrir la cantidad de electricidad necesaria en España?
EE: ¿Es negativo el efecto invernadero?
EE: ¿Que son las prácticas End-of-pipe?
EE: ¿Qué define el concepto ´LowEx´?
EE: ¿Qué es ESCO?
EE:¿Qué energía contabiliza el concepto de Energía gris?
TF: ¿Cuanto tiempo necesita una instalación FV para amortizarse economicamente?
TF: ¿Cuál es la diferencia entre un módulo, un colector y una placa solar?
TF: ¿Cuál es la vida útil de una instalación solar FV?
TF: ¿Cómo funciona una instalación fotovoltaica?
TF: ¿Cómo sé si un sistema FV suministra electricidad y cuánta?
TF: ¿Es cierto que las instalaciones fotovoltaicas tienen un balance de energía negativo?
TF: ¿No son muy caras las instalaciónes fotovoltaicas?
TF: ¿Que beneficio ofrece una 'Hipoteca Solar'?
TF: ¿Qué es una célula solar?
TF: ¿Se genera corriente en los días nublados?
TT: ¿Cómo funciona la calefacción radiante?
Para facilitar el acceso a las preguntas y respuestas hemos ordenado las primeras por temas. Introduciremos otros grupos a medida de que crezca el temario según las preguntas que nos llegan.
3r son las siglas de las palabras Reducir, Reusar y Reciclar (en inglés: Reduce, Reuse, Recycle). Este concepto hace referencia a estrategias para el uso responsable de materiales y manejo de residuos que buscan ser más sustentables con el medio ambiente y específicamente dar prioridad a la reducción en el volumen de residuos generados.
Para actuar frente al cambio climático debemos empezar por conocer cuánto contribuimos con nuestras emisiones. Hay calculadoras que nos permiten conocer cuánto carbono emitimos cada uno a la atmósfera. En www.CeroCO2.org por ejemplo podemos calcular las emisiones por nuestro consumo de electricidad, los desplazamientos por carretera, la calefacción de vivienda y oficina y los viajes en avión. Sabiendo cuántas toneladas de CO2 generamos podemos dar el sigiuente paso: reducirlas.
El lema -Think global, act local- (piensa global, actúa local) data de principios del siglo XX pero fue muy conocido a partir de las movilizaciones antiglobalización del final del siglo pasado. Habla de la dificil relación entre un mundo global (información, economía, ...) y la vida local de las personas. Insiste sobre la necesidad de un control constante del vínculo entre ambos.
Una vivienda bioclimática debe nacer de estudiar rigurosamente las relaciones entre la arquitectura, el clima y la gente en un lugar determinado, y debe cumplir una serie de requisitos: tener una demanda energética muy baja, gracias a la adecuación del edificio, orientación, materiales y diseño a las condiciones climáticas de su entorno; abastecer esa demanda, en la medida de lo posible, mediante fuentes de energía renovables; observar los principios de construcción sana, de bajo impacto ambiental, con materiales reciclados y reciclables; ser asequible económicamente.
El Certificado Energético de Edificios (CEE) es un documento obligatorio que informa sobre la eficiencia energética de los inmuebles y permite acreditar si han sido diseñados y construidos con criterios orientados a un ahorro en el consumo de energía. La medida, aprobada mediante el Real Decreto 47/2007, afecta a los edificios de nueva construcción así como a los ya existentes con una superficie útil superior a 1.000 metros cuadrados que sufran modificaciones o reformas o hayan sido rehabilitados en más del 25% del total de sus cerramientos. Valora la eficiencia térmica de los edificios en dos aspectos: por un lado, el diseño y las características constructivas de los edificios, y por otro, el rendimiento de los sistemas que satisfacen su demanda energética. El CEE asigna a cada inmueble una calificación energética de acuerdo con una escala de siete letras y siete colores, correspondiendo la letra A al más eficiente y la G, al menos. Tendrá una validez máxima de 10 años.
La termografía es el registro gráfico del calor emitido por la superficie de un objeto en forma de radiaciones infrarrojas. Las radiaciones que emiten los objetos aumentan con la temperatura, por lo tanto al detectar estas radiaciones infrarrojas las cámaras termográficas nos permiten visualizar las diferencias de temperatura de los objetos.
Las posibilidades de esta tecnología para el sector de la edificación son muchas, nos permite analizar las condiciones de aislamiento de un edificio, localizar y evaluar puentes térmicos, humedades internas e infiltraciones de aire, calcular la transmisión térmica de un paramento e incluso analizar los sistemas de climatización.
En general, producir energía eléctrica con equipos solares es necesario para nuestro estilo de vida pero resulta más caro que aprovechar directamente el calor del sol. El retorno o su amortización energética de estos equipos es más larga y su integración es compleja ya que requiere buena orientación, ventilación, protección etc., según la tecnología. Es un auténtico reto para los arquitectos de hoy y mañana.
Las técnicas del bioclimatismo o arquitectura solar pasiva son menos caras aunque no menos complejas ya que requiere un profundo conocimiento de materiales, soluciones constructivas y su interacción. La amortización de un ligero sobrecoste se produce rápidamente debido al ahorro energético y la mejora ambiental.
La combinación entre ambos conceptos es la clave para una arquitectura eficiente energéticamente.
La sostenibilidad (o sustentabilidad) definen el equilibrio de una especie con los recursos de su entorno. El concepto data del siglo XIV cuando los bosques empezaron a necesitar un cuidado a largo plazo para abastecer la minerías alemanas con madera construcción.
En un sentido más amplio se entiende el término en 1972 como ‚estado de equilibrio global’ en un informe des Club of Rome ‘Los límites del crecimiento’. Desde la perspectiva de la prosperidad humana la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de hacer lo mismo. La gráfica ilustra la relación entre los aspectos ecologicos, sociales y económicos cuya superposicion llevaría a la solución más sostenible.
España tiene mucho sol ¿pero cuanto? La región de Murcia p.e. recibe hasta 9 kWh/m2 y día lo que equivale a casi dos barriles de petróleo por m2 y año. Naturalmente la irradiancia diaria varia según el lugar elegido, el tiempo y la orientación de la superficie soleada. En la imagen se ven las curvas de irradiación media correspondientes a Sevilla, para enero y una superficie con inclinación de 60º y también para agosto y una superficie con inclinación de 20º. Para conocer los datos de radiacion para cada lugar podemos consultar las webs de agencias europeas (vease LINKS) o bien los de las estaciones meteorologicas de cada zona. Varias comunidades autónomas de España ya han elaborados su atlas de radiación solar.
Los materiales de cambio de fase, conocidos por sus siglas en inglés PCM, cada vez más son utilizados para mejorar la inercia térmica de edificios que – faltando un buen aislamiento y/o masa térmica – tienden a retener muy poco el calor o el frío generado para climatizarlos.
La acumulación de calor con cambio de fase con el aumento de la inercia térmica tiene grandes ventajas: facilitan el deseado grado de confort, permitiendo desfasar las puntas de demanda a las horas de menor costo de la electricidad y de mayor rendimiento de los sistemas de producción de frío o calor. Continuamente se analizan nuevos usos de PCM en edificios y las temperaturas más recomendadas de cambio de fase.
El Building Information Modeling - Modelado de información para la edificaciónes – es es el proceso de generación y gestión de datos del edificio durante su diseño y el ciclo de vida utilizando software dinámico en tres dimensiones y en tiempo real. Sirve para aumentar la rentabilidad de tiempo y recursos, mejorar la coordinación entre arquitectos, ingenieros, constructores y propietarios. En el marco de un diseño sostenible es una herramienta valiosa para simular y conocer desde el principio las consecuencias de determinados materiales, construcciones, orientaciones etc..
Para la integración de sistemas solares activos o pasivos disponemos de entrada de toda la piel del edificio: la cubierta y las fachadas. La cubierta - plana o inclinada - tiene una gran variadad de posibles aplicaciones al igual que las fachadas, p.e. ventanas, muros cortina, fachadas de doble piel, lucernarios, invernadero y elementos de protección como lamas y parasoles.
Una instalación solar requiere de un mínimo mantenimiento para un buen funcionamiento y rendimiento durante todo su ciclo de vida - como cualquier otra instalación. Sin embargo es la lluvia quien se encarga de la limpieza si los módulos tienen un ángulo de inclinación de al menos 10 grados. Cuanto mayor sea la inclinación y menor la rugosidad de la superficie del modulo o captador menos se agarra la suciedad que bajaría el rendimiento de la instalación.
Suponiendo que nos encontramos al norte del ecuador, una instalación solar orientada hacia el sur tendrá el mayor rendimiento. Sin embargo, las desviaciones de hasta 40º respecto al sur sólo provocan ligeras pérdidas de rendimiento. Asimismo, los módulos o captadores solares planos pueden estar inclinados en un rango de 20º a 60º sin que ello tenga un efecto significativo, los captadores térmicos en forma de tubo tienen un rango de trabajo aun mayor. Según el ángulo de inclinación varía el rendimiento energético en verano y en invierno lo que interesa según el sistema de aprovechamiento solar elegido.
Las instalaciones solares se pueden instalar en cualquier lugar donde haya una radiación solar suficiente para el aprovechamiento razonable para amortizar la inversión. Por consiguiente, se pueden aprovechar la mayoría de tejados, azoteas y fachadas. En España las instalaciones funcionan de forma óptima orientadas hacia el sur con una inclinación de aprox. 45º y sin sombra. Una desviación hacia el suroeste/sureste o inclinaciones entre 25º y 60º reducen el rendimiento energético de forma mínima. Las sombras producidas por árboles, casas vecinas, etc., deberían ser evitados, sobre todo en instalaciones fotovoltaicas.
LEED (Leadership in Energy and Environmental Design o Liderazgo en diseño energético y ambiental) es una certificación internacional de clasificación de edificios sostenibles que tiene su orígen en EE.UU. y que se da a edificios nuevos o reformados que cumplen con ciertas normas ambientales. De una larga lista de criterios los responsables de la obra incorporan a su diseño las que son viables, cada una da puntos (desde algo tan simple como la iluminación de bajo consumo hasta la energía geotérmica y otras tecnologías más complejas) y según la cantidad de puntos LEED otorga el certificado correspondiente en diferentes niveles de acreditación.
Las seis categorías principales son: Parcelas sostenibles, Eficiencia en agua, Energía y atmósfera, Materiales y recursos, Calidad del medio ambiente interior, Innovación y diseño.
En la versión 2.2 LEED los niveles de acreditación son estos: Certificado – 26 a 32 puntos, Plata – 33 a 38 puntos, Oro – 39 a 51 puntos, Platino – 52 a 69 puntos.
El coste de esta vivienda LEED es el mismo que el de una vivienda común. Inicialmente sube un 3 a 5% más que el de una casa común. Para una casa nueva a construir de unos 300.000€ significa eso un incremento de unos 10.000€. Para amortizarlos en 30 años pagaremos unos 70€ más por mes disfrutando de una vivienda más saludable, comfortable, durable, eficiente y responsable con el medio ambiente. Considerando que se obtiene un 30% de ahorros en gastos - unos 70€ por mes - a largo plazo el coste es el mismo.
El concepto de Huella Ecológica se ideó a mediados de los años 90 para poder comparar de forma simple todos los impactos de los seres humano que dejamos en herencia a nuestros hijos. ¿Creemos que nuestro estilo de vida sea sostenible y qué podemos hacer para que lo sea?
En www.ceroco2.org p.e. se encuentran diferentes calculadoras para conocer nuestra huella y tomar las acciones correspondientes.
EE: ¿Es cierto que las energías renovables no pueden cubrir la cantidad de electricidad necesaria en España?
No es cierto, puesto que la comparación entre fuentes de energía individuales es poco realista. Será crucial la mezcla de distintas energías renovables. Así, en un plazo medio, se podrá sustituir perfectamente la central eléctrica convencional. Las instalaciones fotovoltaicas y los generadores eólicos, por ejemplo, se complementan: mientras los últimos pueden generar su máxima potencia en invierno las instalaciones solares alcanzan su máximo rendimiento al mediodía y en verano. Para cubrir el déficit restante en el suministro eléctrico sin duda serían necesarias capacidades de reserva donde podrían ser útiles las centrales de biomasa o de acumulación por bombeo. Con la ayuda de las modernas tecnologías en meteorología y comunicación se deberá controlar una red desde varios pequeños generadores descentralizados de modo que opere como una central energética virtual.
A escala mundial las consecuencias del calentamiento, atribuido al efecto invernadero, son complejos y difíciles de prever aunque todo apunta a que algunos serán desastrosos. En la escala arquitectónica el efecto es el mismo pero más fácil de controlar y aprovechar: con una buena gestión del calor entrante y saliente del edificio, de su almacenamiento y disipación se usa la energía solar con tecnología de bajo coste y fácil aplicación. Al evitar combustibles fósiles para calentar o enfriar se minimizan las emisiones de los gases que producen el efecto invernadero en las altas capas atmosfericas de la tierra.
Hasta ahora la lucha contra la contaminación ha sido por medio de sistemas -final de tuberías-, es decir, del tratamiento final de restos, desechos y corrientes de contaminantes así como el reciclaje como excusa - muchas veces no se puede reusar el mismo material si no se convierte en un nuevo material de menos calidad (downcycling). Este enfoque, aun vigente y muy necesario en muchas industrias y en muchas tecnologías, sólo debe utilizarse como último recurso, en cambio y en primer lugar deben ser investigadas y aplicadas todas las oportunidades de producción limpia cuyos productos pueden formar parte del ciclo natural de la materia sin dañar el medio ambiente. Hay que convertir el concepto de -desecho- en uno de -materia prima- para procesos transformadores consecutivos, el principio del Cradle to Cradle (De la cuna a la cuna).
El término ´LowEx´ o ´LowExergy´ significa baja exergía, un concepto ligado a las innovaciones tecnologícas en calefacción y refrigeración. La consideración de la exergía, la parte ´útil´ de la energía, permite diferenciar entre las energías de alta calidad (como la eléctrica) y las energías de baja calidad (como el calor). El objetivo es reducir el consumo de energía de ´alta calidad´ y utilizar la energía más eficazmente. En la construcción, todas las tecnologías controlables que generan un uso ´innecesario´ de la energía y todas las tecnologías que utilicen fuentes locales de calor deberían de tener en cuenta la LowEx. En la práctica esto significa, por ejemplo, que los sistemas de calefacción o refrigeración trabajen a una temperatura cercana a la temperatura ambiente a obtener.
Las \'Energy Service Companies\' son Empresas de Servicios Energéticos (EMSE) que diseñan, desarrollan, instalan y financian proyectos de eficiencia energética, cogeneración y aprovechamiento de energías renovables (solar, eolica, etc.) con el objeto de reducir costos operativos y de mantenimiento y mejorar la calidad de servicio del cliente. Asumen los riesgos técnicos y económicos asociados con el proyecto. Típicamente los servicios ofrecidos por estas empresas son: desarrollo, diseño y financiamiento de proyectos; instalación y mantenimiento del equipo eficiente; medición, monitoreo y verificación de los ahorros generados por el proyecto; asumir los riesgo del proyecto.
El concepto de ´energía gris´ o ´energía incorporada´ hace referencia a la cantidad de energía consumida en todas las fases del ciclo de un producto, material o servicio. Contabiliza la energía utilizada para concepción y diseño, la extracción y transporte de las materias primas, la refinación, transformación y fabricación, la comercialización y aplicación, el desensamblaje y la disposición de residuos así como la adecuación para reutilización y el reciclaje. Nod es útil como indicador de eficiencia ambientaly sirve para comparar alternativas de materiales, productos o servicios.
El periodo de amortización de los sistemas fotovoltaicos depende del coste de la instalación, del rendimiento y de las subvenciones que se reciban. El estado español fomenta el uso de las energías renovables sobretodo con una prima de compra muy favorable. Muchas comunidades autónomas y ayuntamientos ofrecen ayudas auxiliares para la implantación de instalaciónes FV. Se puede decir que en muchos casos el periodo de retorno financiero de un sistema fotovoltaico es menor a la mitad de su vida útil y que para sistemas correctamente instalados y explotados la amortización siempre esta asegurada.
Un módulo solar (también denominado módulo FV o generador solar) contiene células fotosensibles y transforma la radiación del sol directamente en corriente eléctrica. Un colector o captador solar usa la radiación del sol para calentar agua y lo pone a disposición del suministro de agua caliente, ya sea para uso sanitario, de calefacción o industrial. Los términos de panel o placa solar son genéricos y pueden hacer referencia tanto a un módulo como a un colector solar.
Un módulo FV tiene una vida útil media de más de 30 años. Muchos fabricantes ya dan garantías de rendimiento del 80% o más a los 25 años de vida. La duración del inversor es superior a los 15 años. En su conjunto, una instalación fotovoltaica puede producir durante 30-40 años, siempre que reciba un mantenimiento adecuado.
Los fotones de la radiación solar chocan contra la célula solar y son absorbidos por un material semiconductor, por ejemplo el silicio. Los electrones (carga negativa) salen despedidos de sus átomos respectivos, recorriendo el semiconductor y produciendo electricidad. Complementariamente a este efecto se crean los huecos (carga positiva) que fluyen en dirección opuesta a la de los electrones. Una agrupación numerosa de células solares forma los denominados módulos solares y convierte la energía solar en corriente eléctrica continua lista para ser utilizada. Opcionalmente, la corriente continua puede entrar en un inversor que convierte la corriente eléctrica continua en corriente alterna de 110 o 220 voltios, apta para el uso doméstico. La corriente alterna puede ser inyectada en la red de distribución eléctrica y ser transportada a otros lugares.
Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica incorporan un inversor que transforma la corriente eléctrica continua (DC) que generan los módulos en corriente alterna (AC) que consumimos habitualmente de la red. Este inversor tiene visualizadores para mostrar si está produciendo o hay algún tipo de anomalía. Existen además otros dispositivos electrónicos que permiten conocer la potencia generada en cada momento; muchas instalaciones ya se supervisan via Internet.
Uno de los prejuicios en contra de la fotovoltaica es que los gastos de producción de una instalación de energía solar sean mayores que sus beneficios. Varios balances ecológicos demuestran lo contrario: Dependiendo de la calidad de sus células de silicio, una instalación solar genera en 1,5 - 6 años el volumen energético necesario para su producción (fuente: Universidad Técnica de Berlín). Para la vida útil mínima de las células solares de 20 a 25 años garantizada por el fabricante, esto significa un balance energético claramente positivo.
Las energías renovables como la energía solar aún suelen ser más caras que las energías convencionales porque hasta ahora su ámbito de uso ha sido más reducido y sobre todo porque en los precios de las energías convencionales no se incluyen los costes para paliar los daños medioambientales y climáticos. Sin embargo las energías renovables tienen grandes ventajas con respecto a la protección del clima y de los recursos además de la seguridad de abastecimiento. Por eso es correcto y necesario el apoyo mediante leyes y subvenciones. Como sucede con cualquier otra tecnología emergente, el precio de las células solares baja al aumentarse la producción en serie y con las innovaciones tecnológicas. Por experiencia se sabe que cada vez que se duplica el volumen de la producción total, los precios para los módulos en el mercado caen aprox. un 20% por ciento.
Los promotores inmobiliarios, con la colaboración de los promotores solares y asesores legales ofrecen a sus clientes compradores la posibilidad de adquirir por titulo de compra una vivienda unifamiliar con la instalación en la cubierta del inmueble de un pequeño generador fotovoltaico. Esta instalación FV sobre cubierta para venta a red, generará unos beneficios económicos que ayudaran y facilitaran al comprador, el hecho de adquirir un préstamo hipotecario en condiciones mucho más ventajosas. El aumento de la cuota hipotecaria por el coste de la instalación se ve más que compensado por las ganancias obtenidas por la venta de la energía electrica més a mes y las cuotas mensuales terminan por bajar. Las entidades bancarias se muestran interesadas en financiar este tipo de viviendas, ya que el comprador aparte de demostrar su capacidad adquisitiva económica con los ingresos provenientes del trabajo, cuenta con unos ingresos adicionales garantizados por ley.
La célula solar es un dispositivo semiconductor capaz de convertir los fotones procedentes del sol (luz solar) en electricidad de una forma directa e inmediata. Esta conversión se conoce con el nombre de efecto fotovoltaico. Una forma más general de célula solar, afectada tanto por los fotones del sol como los de otras fuentes artificiales, como una bombilla, se denomina célula fotovoltaica. Las células solares tienen muchas aplicaciones. Son particularmente interesantes, y han sido históricamente utilizadas, para producir electricidad en lugares donde no llega la red de distribución eléctrica, tanto en áreas remotas de la tierra como del espacio, haciendo posible el funcionamiento de todo tipo de dispositivos eléctricos como satélites de comunicaciones, radioteléfonos o bombas de succión de agua. Ensambladas en paneles o módulos y dispuestas sobre los tejados de las casas, por medio de un inversor, pueden inyectar la electricidad generada en la red de distribución para el consumo.
Los módulos FV no sólo se aprovechan de la luz solar directa en días claros, sino que también lo hacen con la radiación difusa de los periodos nublados. Cuanto más claro sea el día mayor es la potencia generada del módulo - sin importar si el sol incida directamente o no. En Europa, el porcentaje difuso puede llegar a ser el 50% de la radiación. Por eso es posible que se transforme más luz solar en corriente un día claro ligeramente nublado que uno de mucho sol ya que la eficiencia del módulo disminuye cuando se calienta.
Este método para calentar superficies grandes como suelos, paredes o techos se utilizaba ya en la época romana. En la historia reciente de la construcción popular española se denominaba 'glorias' por su evidente confort. Mucho más cómodo, seguro y rápido de instalar, la calefacción (o refrigeración) radiante de hoy se realiza con un sistema de tuberías finas por donde pasa agua, aire u otro medio que transporta el calor. Conlleva algo de obra por lo que se recomienda plantearlo cuando se realiza una reforma integral. Aunque tiene un coste mayor que otros sistemas resulta mucho más económico a la larga, ya que - debido a la gran superficie de radiación - funciona a unas bajas temperaturas que se adaptan perfectamente a tecnologías solares como la térmica y la geotérmica. Genera un calor natural, parecido al calor de radiación del emisor más grande que tenemos - el sol. Su integración en elementos constructivos evita radiadores y acumuladores ofreciendo una mayor libertad de uso.
