Autarkie
18.12.2013 16:54:59
- #1
Hola a todos,
a continuación el concepto de nuestra vivienda en cuanto al ahorro energético y el deseo de autonomía. El inicio de la construcción es en la primavera de 2014, la planificación está casi terminada. Estaríamos muy contentos con sugerencias, evaluaciones y comentarios.
Concepto de casa pasiva autónoma en etapas: será/será una casa pasiva con los valores requeridos según PHPP, por lo que el edificio proyectado tiene una demanda final de energía de aproximadamente 15 kWh/m2/a. La carga térmica por m2 está en los requeridos 10 W/m2.
El volumen del edificio es de 10x11 m, casi de dos plantas con zócalo de 2 m. En total son unos 135 m2 de superficie habitable que se calientan.
A continuación los componentes pasivos que se ejecutan directamente en la construcción:
La losa de suelo será aislada por debajo con vidrio espuma estructuralmente portante (un sistema de placas y separadores de Foam-Glas, no grava de vidrio espuma). No se pondrá mortero con aislamiento encima ya que el hormigón se pulirá directamente y después se encerará.
El techo de la planta baja también será una losa de hormigón, con una capa muy delgada de corcho para aislamiento acústico y luego el mortero que también se lijará y encerará.
El material de las paredes será uno de los nuevos ladrillos aislantes con lambda 0,07 y 49 cm de espesor, todos los puentes térmicos están confirmados y se ejecutarán en consecuencia.
Las ventanas y puertas tienen triple acristalamiento con valores Uf y Ud ligeramente por debajo de los requeridos 0,8. Mi sueño serían ventanas de aluminio con protección solar interior (por ejemplo de Schüco), pero como aún espero precios, podrían ser ventanas de madera-aluminio.
El techo será un techo sistema con vigas TGI entregado listo, con valor U de 0,1. La orientación la he previsto este-oeste con una inclinación de techo de 15 grados.
Además habrá un gran carport en la parcela con 2 plazas y un trastero.
Se realizará una prueba Blower Door para controlar la estanqueidad al aire.
Algunas indicaciones que han influido en mi diseño y planificación: tecnología simple que funcione bien y no creo en un sistema de calefacción exclusivamente por aire de entrada con todas las propiedades negativas que conlleva como aire seco, altas tasas de renovación de aire, mismo nivel de temperatura, etc. Y si quiero tener 25 grados en el salón y 15 en el dormitorio debe ser posible.
Y queda la tecnología activa para el edificio, que planeo desarrollar en etapas hasta la autonomía de la casa. ¿Por qué en etapas? 1. El banco me ha puesto un límite que quiero respetar. 2. Los costes energéticos anuales para una casa pasiva no son realmente altos, independientemente de la tecnología del edificio. 3. Simplemente disfruto construyendo una casa autónoma para el resto de mi vida!!!
Tecnología activa que ejecutaré directamente en la construcción:
Activación del núcleo de hormigón: la losa de suelo y el techo recibirán las tuberías de plástico necesarias para la activación del núcleo de hormigón con 5 circuitos de calefacción.
El coste es aproximadamente 3000 euros. Es un sistema lento pero puedo calefactar por zonas con pequeñas restricciones (p. ej. no en el dormitorio, pero más en el baño, etc.). Debido a las muy bajas temperaturas de alimentación es un sistema completamente abierto (bomba de calor, solar térmico, tecnología de condensación, etc.) y con una diferencia de temperatura de 3 grados tengo un almacén térmico (44 m3 de hormigón) de unos 75 kWh, lo que equivale a un acumulador de agua de unos 1250 litros con una diferencia de temperatura de 80 grados.
Sistema de ventilación: Los conductos necesarios para el sistema de ventilación / las válvulas para las habitaciones / las aberturas de entrada y salida en la pared hacia el exterior se instalan directamente en la fase de construcción. El coste es aproximadamente 3000 euros.
Al principio el sistema se operará solo como sistema de aire de entrada/salida con dos pequeños ventiladores de conducto.
El equipo de ventilación con recuperación de calor vendrá después; soy consciente de que sin recuperación de calor mi demanda final de energía podría subir a unos 20 kWh/m2/a (según PHPP). Pero en la casa sólo viven 2 personas que trabajan mucho y durante muchas horas a la semana y la distribución de las estancias es muy abierta, por lo que la ventilación pura puede mantenerse bastante económica.
Para el pre-calentamiento del aire se prevé un colector geotérmico suelo-aire, pero durante la fase de construcción solo se colocará la tubería del colector en la excavación del carport y se conducirá al cuarto de servicios. El coste es aproximadamente 1500 euros.
Más adelante el equipo de ventilación con buena calidad me costará unos 4000 euros y la integración del colector geotérmico para el pre-calentamiento de aire fresco alrededor de 1750 euros.
Instalación solar térmica: en la pared trasera del carport orientada al sur se construirá una instalación solar térmica de 12 m2 (instalación en fachada). En la fase de construcción solo instalaremos la tubería de conexión desde la pared trasera hasta el cuarto de servicios y habremos preparado previamente en el carport los anclajes correspondientes para los colectores (variables por si los colectores previstos ya no estuvieran disponibles).
El coste es alrededor de 1250 euros.
La ganancia solar de los colectores podría luego inyectarse directamente a la activación del núcleo de hormigón, no necesitaría ni siquiera un acumulador. Además está prevista la calefacción de agua sanitaria con un acumulador de 1000 litros con estación de agua fresca como opción para la casa pasiva autónoma (otro depósito energético para unos 70 kWh). Luego el coste de la instalación solar térmica con acumulador e integración será de alrededor de 8500 euros.
Instalación fotovoltaica: Daremos todo en capacidad de la instalación fotovoltaica. Hay dos razones: el banco aprueba la instalación fotovoltaica independientemente del tamaño porque la instalación se autofinancia con la tarifa garantizada por ley (ya no queda beneficio neto como hace 2-3 años, pero la instalación es coste neutral). La segunda razón es el valor de la energía obtenida en forma de electricidad, con ella puedo calentar, calzar aparatos, iluminar, etc.
Se instalarán 30 kWp en la vivienda unifamiliar. ¿Cómo? Módulos de muy alta eficiencia Sunpower (345 bomba de calor en 1,5 m2) en la cubierta adaptada de la casa, en la cubierta adaptada del carport y en la fachada orientada al sur del carport o la casa. Incluso serían posibles otros 15 kWp adicionales en forma de cerca, pero esto aún no está planeado siquiera como opción. Con 30 kWp produzco aún en invierno y meses de calefacción aproximadamente 4500 kWh, y como una parte cuelga en fachada no hay nieve encima.
El siguiente paso hacia la autonomía será el acumulador de baterías; actualmente el coste para 8 kWh útiles es de unos 7000 euros sin deducción de ayudas.
Uso de energía geotérmica: como la parcela debe rellenarse parcialmente se instalará un colector geotérmico de unos 280 m2 de forma bastante económica. El coste para las tuberías, instalación, movimiento de tierras y conexión hasta el cuarto de servicios está estimado en 3000 euros.
El colector se usará posteriormente para la bomba de calor y también está previsto refrigerar la activación del núcleo de hormigón. La bomba de calor llegará cuando se plantee la autonomía y es conveniente por los altos excedentes fotovoltaicos incluso en invierno. El coste de la bomba de calor es de unos 4500 euros.
Calefacción: en la fase de construcción se instalará directamente una caldera de condensación de gas, la evacuación de humos puede hacerse de forma económica a través de la pared del cuarto de servicios en acuerdo con el instalador autorizado, sin necesidad de chimenea compleja. La caldera funcionará con gas licuado almacenado en botellas de 33 litros. Para la autonomía habrá un tanque de gas licuado subterráneo de 6000 litros como acumulador energético a largo plazo. La tubería del gas desde la ubicación del tanque previsto hasta el cuarto de servicios se incluirá directamente. Coste completo unos 650 euros. El coste posterior del tanque subterráneo es 5000 euros.
Calefacción de agua sanitaria: como solo viven 2 personas y hay gran instalación fotovoltaica, en primer paso se instalará un calentador eléctrico instantáneo. Basta uno porque todas las tomas de agua están juntas o superpuestas y pensamos que con un máximo de 3 m de tubería no es necesaria la circulación del agua sanitaria.
Después llegará el acumulador de agua sanitaria de 1000 litros con estación de agua fresca, que podrá calentarse con energía solar, bomba de calor o caldera de condensación.
Consumo eléctrico: actualmente nuestro consumo es de 2300 kWh al año para los consumidores normales de electricidad (sin producción de agua caliente, etc.). Al mudarnos se comprarán todos los electrodomésticos nuevos (actualmente cocina de alquiler y uso compartido) y al menos con estándares A+++, la lavadora y el lavavajillas tendrán conexión directa al agua caliente, la iluminación será solo con LED. Así deberíamos bajar a menos de 1500 kWh sin restricciones.
Adenda: Con la posterior instalación de la recuperación de calor subiremos el consumo inicial, también el calentamiento de agua sanitaria con el calentador eléctrico instantáneo no es beneficioso para bajos costos energéticos. El gas en botellas cuesta alrededor de un 40% más que el gas normal y supone un esfuerzo adicional. Lo importante es en la primera fase cumplir con los costes, garantizar el estándar de casa eficiente 55 por las ayudas (gracias a la gran instalación fotovoltaica sin problema) y posibilitar la autonomía mediante expansión tecnológica.
Costes para la preparación de la autonomía: precalentamiento de aire de entrada con salmuera 1500 euros, colector geotérmico 3000 euros, tubería solar térmica 1250 euros. En total 5750 euros de sobrecoste en la construcción que debo financiar directamente.
Las ampliaciones costarán:
solar térmica 8500 euros, equipo de ventilación con recuperación 4000 euros, precalentamiento de aire por intercambiador suelo 1750 euros, bomba de calor agua-salmuera 4500 euros, acumulador de electricidad 7000 euros, tanque de gas subterráneo 5000 euros. Se traslada una inversión de unos 30750 euros para años posteriores.
Según el comportamiento del usuario calculo un consumo inicial de unos 2500 kWh/a para la calefacción (5-6 botellas de gas de 33 kg) que cuesta unos 375 euros/a.
Para electricidad y agua caliente al principio se suman unos 2000 kWh/a (consumo de fotovoltaica propio ya descontado) lo que equivale a unos 600 euros/a.
¿Por qué calefacción a gas? Inversión barata al principio y es la única forma de energía que puedo almacenar durante 20-25 años. Se cocinará con gas, posiblemente habrá también una estufa-calentador de gas para el juego de las llamas, pero sin el trabajo o la suciedad de la madera. Con el tanque subterráneo lleno se puede cubrir el consumo energético 15 años sin compras adicionales. Cuando la tecnología del edificio esté completamente instalada el consumo energético total no debería superar los 1000 kWh y el tanque lleno supondría 35 años sin comprar energía.
El orden para la ampliación de la instalación (se realiza cada 2 años porque hay pagos profesionales y amortizaciones fiscales): el paso 1 será la bomba de calor (hay un sistema híbrido de Vaillant con bomba de calor y caldera de condensación que cumpliría perfectamente la tarea actualmente). Paso 2 el sistema de ventilación con recuperación de calor e integración del precalentamiento del aire con colector de salmuera. Paso 3 instalación solar térmica con acumulador de 1000 litros. Paso 4 el acumulador de batería, aunque los pasos 3 y 4 podrían invertirse.
En resumen, la nueva construcción será primero una casa de bajo consumo muy bien aislada con tecnología sencilla y económica que podrá ampliarse fácilmente paso a paso. El esfuerzo por paso debería ser de unos 2 días laborables, pues todo ya estará preparado. Naturalmente la casa no será completamente autónoma, pero con el tanque subterráneo y la cantidad de gas es posible una autonomía de alrededor de 30 años y eso es mucho tiempo.
a continuación el concepto de nuestra vivienda en cuanto al ahorro energético y el deseo de autonomía. El inicio de la construcción es en la primavera de 2014, la planificación está casi terminada. Estaríamos muy contentos con sugerencias, evaluaciones y comentarios.
Concepto de casa pasiva autónoma en etapas: será/será una casa pasiva con los valores requeridos según PHPP, por lo que el edificio proyectado tiene una demanda final de energía de aproximadamente 15 kWh/m2/a. La carga térmica por m2 está en los requeridos 10 W/m2.
El volumen del edificio es de 10x11 m, casi de dos plantas con zócalo de 2 m. En total son unos 135 m2 de superficie habitable que se calientan.
A continuación los componentes pasivos que se ejecutan directamente en la construcción:
La losa de suelo será aislada por debajo con vidrio espuma estructuralmente portante (un sistema de placas y separadores de Foam-Glas, no grava de vidrio espuma). No se pondrá mortero con aislamiento encima ya que el hormigón se pulirá directamente y después se encerará.
El techo de la planta baja también será una losa de hormigón, con una capa muy delgada de corcho para aislamiento acústico y luego el mortero que también se lijará y encerará.
El material de las paredes será uno de los nuevos ladrillos aislantes con lambda 0,07 y 49 cm de espesor, todos los puentes térmicos están confirmados y se ejecutarán en consecuencia.
Las ventanas y puertas tienen triple acristalamiento con valores Uf y Ud ligeramente por debajo de los requeridos 0,8. Mi sueño serían ventanas de aluminio con protección solar interior (por ejemplo de Schüco), pero como aún espero precios, podrían ser ventanas de madera-aluminio.
El techo será un techo sistema con vigas TGI entregado listo, con valor U de 0,1. La orientación la he previsto este-oeste con una inclinación de techo de 15 grados.
Además habrá un gran carport en la parcela con 2 plazas y un trastero.
Se realizará una prueba Blower Door para controlar la estanqueidad al aire.
Algunas indicaciones que han influido en mi diseño y planificación: tecnología simple que funcione bien y no creo en un sistema de calefacción exclusivamente por aire de entrada con todas las propiedades negativas que conlleva como aire seco, altas tasas de renovación de aire, mismo nivel de temperatura, etc. Y si quiero tener 25 grados en el salón y 15 en el dormitorio debe ser posible.
Y queda la tecnología activa para el edificio, que planeo desarrollar en etapas hasta la autonomía de la casa. ¿Por qué en etapas? 1. El banco me ha puesto un límite que quiero respetar. 2. Los costes energéticos anuales para una casa pasiva no son realmente altos, independientemente de la tecnología del edificio. 3. Simplemente disfruto construyendo una casa autónoma para el resto de mi vida!!!
Tecnología activa que ejecutaré directamente en la construcción:
Activación del núcleo de hormigón: la losa de suelo y el techo recibirán las tuberías de plástico necesarias para la activación del núcleo de hormigón con 5 circuitos de calefacción.
El coste es aproximadamente 3000 euros. Es un sistema lento pero puedo calefactar por zonas con pequeñas restricciones (p. ej. no en el dormitorio, pero más en el baño, etc.). Debido a las muy bajas temperaturas de alimentación es un sistema completamente abierto (bomba de calor, solar térmico, tecnología de condensación, etc.) y con una diferencia de temperatura de 3 grados tengo un almacén térmico (44 m3 de hormigón) de unos 75 kWh, lo que equivale a un acumulador de agua de unos 1250 litros con una diferencia de temperatura de 80 grados.
Sistema de ventilación: Los conductos necesarios para el sistema de ventilación / las válvulas para las habitaciones / las aberturas de entrada y salida en la pared hacia el exterior se instalan directamente en la fase de construcción. El coste es aproximadamente 3000 euros.
Al principio el sistema se operará solo como sistema de aire de entrada/salida con dos pequeños ventiladores de conducto.
El equipo de ventilación con recuperación de calor vendrá después; soy consciente de que sin recuperación de calor mi demanda final de energía podría subir a unos 20 kWh/m2/a (según PHPP). Pero en la casa sólo viven 2 personas que trabajan mucho y durante muchas horas a la semana y la distribución de las estancias es muy abierta, por lo que la ventilación pura puede mantenerse bastante económica.
Para el pre-calentamiento del aire se prevé un colector geotérmico suelo-aire, pero durante la fase de construcción solo se colocará la tubería del colector en la excavación del carport y se conducirá al cuarto de servicios. El coste es aproximadamente 1500 euros.
Más adelante el equipo de ventilación con buena calidad me costará unos 4000 euros y la integración del colector geotérmico para el pre-calentamiento de aire fresco alrededor de 1750 euros.
Instalación solar térmica: en la pared trasera del carport orientada al sur se construirá una instalación solar térmica de 12 m2 (instalación en fachada). En la fase de construcción solo instalaremos la tubería de conexión desde la pared trasera hasta el cuarto de servicios y habremos preparado previamente en el carport los anclajes correspondientes para los colectores (variables por si los colectores previstos ya no estuvieran disponibles).
El coste es alrededor de 1250 euros.
La ganancia solar de los colectores podría luego inyectarse directamente a la activación del núcleo de hormigón, no necesitaría ni siquiera un acumulador. Además está prevista la calefacción de agua sanitaria con un acumulador de 1000 litros con estación de agua fresca como opción para la casa pasiva autónoma (otro depósito energético para unos 70 kWh). Luego el coste de la instalación solar térmica con acumulador e integración será de alrededor de 8500 euros.
Instalación fotovoltaica: Daremos todo en capacidad de la instalación fotovoltaica. Hay dos razones: el banco aprueba la instalación fotovoltaica independientemente del tamaño porque la instalación se autofinancia con la tarifa garantizada por ley (ya no queda beneficio neto como hace 2-3 años, pero la instalación es coste neutral). La segunda razón es el valor de la energía obtenida en forma de electricidad, con ella puedo calentar, calzar aparatos, iluminar, etc.
Se instalarán 30 kWp en la vivienda unifamiliar. ¿Cómo? Módulos de muy alta eficiencia Sunpower (345 bomba de calor en 1,5 m2) en la cubierta adaptada de la casa, en la cubierta adaptada del carport y en la fachada orientada al sur del carport o la casa. Incluso serían posibles otros 15 kWp adicionales en forma de cerca, pero esto aún no está planeado siquiera como opción. Con 30 kWp produzco aún en invierno y meses de calefacción aproximadamente 4500 kWh, y como una parte cuelga en fachada no hay nieve encima.
El siguiente paso hacia la autonomía será el acumulador de baterías; actualmente el coste para 8 kWh útiles es de unos 7000 euros sin deducción de ayudas.
Uso de energía geotérmica: como la parcela debe rellenarse parcialmente se instalará un colector geotérmico de unos 280 m2 de forma bastante económica. El coste para las tuberías, instalación, movimiento de tierras y conexión hasta el cuarto de servicios está estimado en 3000 euros.
El colector se usará posteriormente para la bomba de calor y también está previsto refrigerar la activación del núcleo de hormigón. La bomba de calor llegará cuando se plantee la autonomía y es conveniente por los altos excedentes fotovoltaicos incluso en invierno. El coste de la bomba de calor es de unos 4500 euros.
Calefacción: en la fase de construcción se instalará directamente una caldera de condensación de gas, la evacuación de humos puede hacerse de forma económica a través de la pared del cuarto de servicios en acuerdo con el instalador autorizado, sin necesidad de chimenea compleja. La caldera funcionará con gas licuado almacenado en botellas de 33 litros. Para la autonomía habrá un tanque de gas licuado subterráneo de 6000 litros como acumulador energético a largo plazo. La tubería del gas desde la ubicación del tanque previsto hasta el cuarto de servicios se incluirá directamente. Coste completo unos 650 euros. El coste posterior del tanque subterráneo es 5000 euros.
Calefacción de agua sanitaria: como solo viven 2 personas y hay gran instalación fotovoltaica, en primer paso se instalará un calentador eléctrico instantáneo. Basta uno porque todas las tomas de agua están juntas o superpuestas y pensamos que con un máximo de 3 m de tubería no es necesaria la circulación del agua sanitaria.
Después llegará el acumulador de agua sanitaria de 1000 litros con estación de agua fresca, que podrá calentarse con energía solar, bomba de calor o caldera de condensación.
Consumo eléctrico: actualmente nuestro consumo es de 2300 kWh al año para los consumidores normales de electricidad (sin producción de agua caliente, etc.). Al mudarnos se comprarán todos los electrodomésticos nuevos (actualmente cocina de alquiler y uso compartido) y al menos con estándares A+++, la lavadora y el lavavajillas tendrán conexión directa al agua caliente, la iluminación será solo con LED. Así deberíamos bajar a menos de 1500 kWh sin restricciones.
Adenda: Con la posterior instalación de la recuperación de calor subiremos el consumo inicial, también el calentamiento de agua sanitaria con el calentador eléctrico instantáneo no es beneficioso para bajos costos energéticos. El gas en botellas cuesta alrededor de un 40% más que el gas normal y supone un esfuerzo adicional. Lo importante es en la primera fase cumplir con los costes, garantizar el estándar de casa eficiente 55 por las ayudas (gracias a la gran instalación fotovoltaica sin problema) y posibilitar la autonomía mediante expansión tecnológica.
Costes para la preparación de la autonomía: precalentamiento de aire de entrada con salmuera 1500 euros, colector geotérmico 3000 euros, tubería solar térmica 1250 euros. En total 5750 euros de sobrecoste en la construcción que debo financiar directamente.
Las ampliaciones costarán:
solar térmica 8500 euros, equipo de ventilación con recuperación 4000 euros, precalentamiento de aire por intercambiador suelo 1750 euros, bomba de calor agua-salmuera 4500 euros, acumulador de electricidad 7000 euros, tanque de gas subterráneo 5000 euros. Se traslada una inversión de unos 30750 euros para años posteriores.
Según el comportamiento del usuario calculo un consumo inicial de unos 2500 kWh/a para la calefacción (5-6 botellas de gas de 33 kg) que cuesta unos 375 euros/a.
Para electricidad y agua caliente al principio se suman unos 2000 kWh/a (consumo de fotovoltaica propio ya descontado) lo que equivale a unos 600 euros/a.
¿Por qué calefacción a gas? Inversión barata al principio y es la única forma de energía que puedo almacenar durante 20-25 años. Se cocinará con gas, posiblemente habrá también una estufa-calentador de gas para el juego de las llamas, pero sin el trabajo o la suciedad de la madera. Con el tanque subterráneo lleno se puede cubrir el consumo energético 15 años sin compras adicionales. Cuando la tecnología del edificio esté completamente instalada el consumo energético total no debería superar los 1000 kWh y el tanque lleno supondría 35 años sin comprar energía.
El orden para la ampliación de la instalación (se realiza cada 2 años porque hay pagos profesionales y amortizaciones fiscales): el paso 1 será la bomba de calor (hay un sistema híbrido de Vaillant con bomba de calor y caldera de condensación que cumpliría perfectamente la tarea actualmente). Paso 2 el sistema de ventilación con recuperación de calor e integración del precalentamiento del aire con colector de salmuera. Paso 3 instalación solar térmica con acumulador de 1000 litros. Paso 4 el acumulador de batería, aunque los pasos 3 y 4 podrían invertirse.
En resumen, la nueva construcción será primero una casa de bajo consumo muy bien aislada con tecnología sencilla y económica que podrá ampliarse fácilmente paso a paso. El esfuerzo por paso debería ser de unos 2 días laborables, pues todo ya estará preparado. Naturalmente la casa no será completamente autónoma, pero con el tanque subterráneo y la cantidad de gas es posible una autonomía de alrededor de 30 años y eso es mucho tiempo.