El uso del agua, el sol y el viento para ahorrar energía

Desde una perspectiva pasiva, existen formas de lograr la eficiencia energética recurriendo a estrategias de diseño arquitectónico para reducir el consumo de energía en nuestros hogares. Estas medidas pasivas se pueden resumir en: correcta orientación de nuestra vivienda, correcto aislamiento, correcta instalación y configuración de ventanas, protección de la radiación solar mediante pérgolas, toldos, etc.

Sin embargo, cuando queremos conseguir una vivienda de consumo energético casi nulo, y con un gran ahorro de agua, no bastan las medidas pasivas, hay que recurrir a instalaciones activas, muy eficientes energéticamente o que generen energía 100% renovable. Dado que el gasto en aire acondicionado es el mayor gasto energético en una vivienda, contar con un sistema de climatización eficiente es fundamental para una vivienda de bajo consumo energético. Para apoyar estos sistemas, podemos recurrir a otro tipo de instalaciones que nos ayudarán a minimizar el consumo energético y así ahorrar en nuestras facturas.
1. Energía minieólica

Se le llama energía minieólica a aquella que usa aerogeneradores de pequeño tamaño y con una potencia por debajo de los 100kW (la potencia media de una vivienda en España ronda los 4,5 kW). En el pasado, este tipo de generadores eólicos se utilizaban para suministrar energía a viviendas aisladas, a las que no llegaba la red eléctrica.

Son pequeños aerogeneradores que generan energía suficiente para alimentar viviendas de bajo consumo. Si bien ciertamente depende del viento que sople, el sistema actual está altamente optimizado, es liviano, silencioso y eficiente. Los sistemas más compactos pueden generar hasta 5kW de potencia y comenzar a generar electricidad con una velocidad del viento de sólo 2 m/s, que es aproximadamente la velocidad de una caminata rápida.

Hay dos tipos de turbinas, una de eje vertical, que es menos eficiente pero más silenciosa y tiene buena tolerancia a los cambios de dirección del viento, y otra de eje horizontal, que es más eficiente pero más tolerante a los cambios de dirección del viento Menos tolerancia , peor rendimiento. ráfaga.

Si estamos interesados en este tipo de instalación, primero tenemos que comprobar la velocidad media del viento en nuestra zona (recomendable superior a 4m/s) para ver si el coste de la instalación compensa la energía estimada generada. También debemos recordar que es necesario instalar aerogeneradores en espacios abiertos y sin obstáculos que puedan bloquear el flujo del viento. En este mapa del IDAE tenemos datos de la energía eólica disponible en función de la región de España en la que vivimos.
2. Energía fotovoltaica

La energía fotovoltaica puede ser otra fuente de energía renovable bien conocida. Tenemos la suerte de vivir en un país con una media de horas de radiación solar muy alta, y qué mejor manera de llevar energía limpia a nuestros hogares y ahorrar en la factura energética que aprovechar toda esta energía.

Existen varios tipos de panel fotovoltaico:

El silicio monocristalino cuesta más pero funciona mejor.
Los policristales son los más utilizados porque son menos costosos que los monocristales y su rendimiento es sólo ligeramente inferior.
Los paneles de capa fina se caracterizan por su flexibilidad, haciéndolos ideales para utilizar cualquier superficie. A cambio, tienen un rendimiento inferior, por lo que necesitamos ocupar una mayor superficie.

Aunque depende del tipo de panel fotovoltaico, tipo de vivienda y de la zona, en buena parte de España, con la instalación de 9 o 10 paneles de 180W es más que suficiente para hacer frente al consumo eléctrico de la vivienda.
3. Energía geotérmica

Las instalaciones de energía geotérmica son instalaciones que utilizan la energía contenida en la corteza terrestre en forma de temperatura. Es decir, aprovechan las temperaturas subterráneas para reducir la cantidad de energía necesaria para calentar o producir agua caliente en nuestros hogares.

Dependiendo de lo profunda que hagamos la instalación, podemos sacar más o menos rendimiento. Generalmente, en cualquier punto de la corteza, entre 10 y 20 m de profundidad, el subsuelo mantiene la misma temperatura durante todo el año. Esto permite que el sistema se utilice tanto para calefacción como para refrigeración.

Por supuesto, cuanto mayor sea la profundidad de instalación, mayor será el costo de instalación, por lo que se utilizan instalaciones poco profundas para uso doméstico y privado. Si la temperatura que extraemos del subsuelo alcanza los 15 grados, ya supone un gran ahorro (calefacción y refrigeración), a mayor profundidad podemos llegar a los 50 grados (las unidades en este rango de temperatura se denominan energía geotérmica). baja entalpía). Esta temperatura extraída de la tierra no es suficiente para generar electricidad, pero combinada con una bomba de calor eficiente (y una buena estrategia de arquitectura pasiva) ahorrará mucha energía.

Para una instalación de energía geotérmica, es mejor que el arquitecto la considere desde la etapa de redacción del proyecto y luego la optimice un instalador profesional. Su implementación en edificios ya construidos es más compleja y costosa.
4. Energía termosolar

La energía solar térmica veces se confunde con la fotovoltaica, pero en realidad solo se parecen entre sí en que funcionan mediante la radiación solar y suelen instalarse en tejados y cubiertas.

Este tipo de instalación consiste en placas (de aspecto similar a las fotovoltaicas) situadas en la cubierta, por las que circula líquido (en ocasiones directamente agua potable). Cuando se expone a la radiación solar, el líquido se calienta, y una vez calentado, esta temperatura se puede aprovechar para conseguir ACS y calefacción. El intercambio o aporte de temperatura se produce en un acumulador de energía, que puede estar en nuestra vivienda o en el propio tejado, conectado al propio panel solar térmico (esta última opción es más económica, pero menos eficiente y estéticamente menos agradable).

En la termosolar doméstica, actualmente no existe un sistema de generación de energía, son muy eficientes pero sólo producen agua caliente y por lo tanto no se pueden utilizar para ayudar a enfriar el sistema.
5. Energía por biomasa

La generación eléctrica con biomasa es otro sistema renovable cada vez más utilizado, al menos en su versión de caldera de pellets. Se considera biomasa la materia orgánica derivada de procesos biológicos que puede ser utilizada como energía (esto incluye desde los pellets hasta algunos lodos de la industria papelera, pasando por los residuos sólidos urbanos).

La biomasa de pellets se considera un combustible renovable porque el dióxido de carbono liberado a la atmósfera después del proceso de combustión es el mismo dióxido de carbono que antes absorbían los árboles para producir madera (CO2 balance neutro). En los sistemas domésticos, mediante la combustión de biomasa obtenemos energía térmica, que se utiliza para calentar la vivienda y generar agua caliente sanitaria (ACS).

Si queremos instalar un sistema de biomasa, debemos tener en cuenta que se debe reservar un espacio a modo de silo para almacenar combustible de biomasa. Depende del tamaño de la vivienda y de otros parámetros como el aislamiento, número de usuarios, etc. Necesitaremos una caldera más o menos potente y un silo más o menos grande (dependiendo también de cuantas veces vayamos a cargar el silo en un año).

La instalación de una estufa de pellets es sencilla en una vivienda unifamiliar (no en un piso ya que requiere salida de humos), pero si pensamos en el sistema como una solución completa de calefacción y ACS, tendremos que recurrir a instalaciones más complejas. , esto será más fácil de integrar en nuevos proyectos de construcción.