És veritat el que es diu que les cases passives consumeixen molt poca energia i que són molt confortables? Es presenten dades reals del monitoratge d’un habitatge amb certificació Passivhaus, situada a la localitat de Collsuspina, província de Barcelona, a 888 m.s.n.m. Els resultats mostren una factura de calefacció de 52 € a l’any, un alt nivell de confort tant a l’hivern com a l’estiu, i una bona qualitat de l’aire interior. De la Figura 1 a Figura 11 es mostren imatges de l’habitatge, càlculs de pont tèrmic, i ubicació dels sensors per a la monitorització.

La Taula 1 mostra les prestacions de la envolupant tèrmica i instal·lacions.

Solera	U = 0,164 W/m2·K
Murs de façana	U = 0,146 W/m2·K
Coberta	U = 0,147 W/m2·K
Finestres	Uw instal·lada = 1,09 W/m2·K
Fusteries	Uf = 1,22 W/m2·K
Vidres	Ug = 0,60 W/m2·K ; g = 47 %
Protecció solar	Exteriors orientables & apilables + tendals
Hermeticitat a l’aire	N50 = 0,31/h
Ventilació mecànica	Zehnder ComfoAir 350
Calefacció	Radiadors elèctrics
ACS	Bomba de calor aire-aigua Aerotermo 300 Plus

L’habitatge es va construir amb un sistema prefabricat d’entramat lleuger de fusta, amb aïllament natural de palla. La durada de l’obra va ser de 5 mesos. Es va monitoritzar entre el 2015 i 2016, mesurant temperatura i humitat exterior, i temperatura, humitat i concentració de CO2 interior en ambdues plantes. Es van instal·lar també comptadors elèctrics per mesurar el consum elèctric de calefacció (radiadors elèctrics), ACS, (bomba de calor aire-aigua), ventilació mecànica i consum elèctric general (electrodomèstics & il·luminació). La monitorització va ser finançada entre les empreses Progetic, Farhaus i Zehnder Ibèrica, amb una aportació de l’Ajuntament de Collsuspina. L’habitatge està ocupada per 2 adults i 2 nenes.

Confort a l’hivern

La Figura 12 mostra les temperatures interiors a la planta baixa i la planta primera, i la temperatura exterior, durant l’hivern de l’2015/2016. Es pot veure que les temperatures interiors es mantenen generalment entre 20 ºC i 25 ºC, excepte quan la casa està desocupada. La temperatura mitjana a la planta baixa en aquest període va ser de 21,2 ºC, i 21,3 ºC a la planta primera. El consum total de calefacció (radiadors elèctrics) en aquest període, va ser 251 kWh, o 52 €, calculat amb un preu ponderat de l’energia elèctrica de 0,21 € / kWh, d’acord a les factures reals. (Els resultats de consums es poden veure a la Figura 16 i Figura 17).

Confort a l’estiu

La Figura 13 mostra la temperatura exterior i la temperatura de l’aire interior a la Planta Primera (sent la més susceptible al sobreescalfament), durant l’onada de calor de Juliol 2015. Es pot veure que les temperatures es mantenen sota de 26 ºC, excepte quan la casa està desocupada.

La Figura 14 mostra la temperatura i humitat relativa a la planta primera, entre juny i octubre de l’any 2015, diferenciades entre hores amb i sense ocupació. Es pot veure que, durant les hores amb ocupació, la temperatura i humitat relativa, es mantenen generalment dins de rang de confort òptim (22 º C a 25 ° C a una humitat relativa d’entre 30% i 70%, d’acord el model de confort del Dr. Schnieders, basat en la ISO 7730).

Qualitat de l’aire interior

Pel que fa a la qualitat de l’aire interior, mesurat a través de la concentració de CO2, la Figura 15 mostra el nivell de CO2 al dormitori i a la sala d’estar, durant una setmana al novembre 2015 (on no es van obrir finestres per ventilar). S’aprecia que el nivell de CO2 supera els 1.000 PPM en moments puntuals, amb una mitjana de 722 PPM al dormitori i 706 PPM a la sala d’estar. Els resultats indiquen una alta qualitat de l’aire interior a l’hivern.

Consums & factura energètica

La Figura 16 mostra el consum energètic per categoria, entre octubre 2015 i octubre 2016. El consum de calefacció va ser de 251 kWh (52 €/any), 970 kWh per a Aigua Calenta Sanitari (200 €/a), 264 kWh per a la ventilació mecànica (54 €/a), i 1.681 kWh per a electrodomèstics i il·luminació (346 €/a), amb un consum total de 3.165 kWh/a, o 652 €/a.

Conclusions

Els resultats indiquen que l’habitatge té un consum energètic gairebé nul, un alt nivell de confort i una bona qualitat de l’aire interior. Es requereix un estudi més ampli d’edificis Passivhaus en climes de la península per poder analitzar més a fons el comportament real. No obstant això, els resultats d’aquest habitatge en concret, són molt positius.

Cal destacar que, en l’última instància, el consum d’energia en un habitatge depèn de l’actuació dels usuaris. En aquest cas, els usuaris són molt actius, tenint cura del consum d’energia, i baixant persianes a l’estiu per evitar el sobreescalfament. Un altre punt a ressaltar és la superfície dels buits: projectar obertures raonables i evitar grans superfícies de finestres, és clau per poder reduir el sobreescalfament a l’estiu, sense refrigeració activa. Finalment, és important tenir en compte que, per al clima en qüestió, és possible mantenir un confort tèrmic a l’estiu sense refrigeració, a causa que les temperatures tendeixen a baixar per sota de 20 ºC a la nit, fent efectiva l’evacuació de calor per la ventilació natural nocturna. En climes on les temperatures nocturnes es mantenen per sobre de 22 º C amb una humitat relativa més alta (zones costaneres, per exemple), resulta molt difícil mantenir el confort sense refrigeració activa i deshumidificació.

Agraïments

Albert Fargas – Farhaus; Jordi Vinadé & Itziar Pagés; Ajuntament de Collsuspina; Zehnder Ibérica;

L’Auditoria energètica és l’eina que ens permet la millora substancial de l’eficiència energètica en la nostra empresa.

La darrera normativa d’eficiència energètica d’edificis RD 56/2016 obliga a les grans empreses (250 persones o amb un volum de negoci superior als 50 milions d’euros) a realitzar una auditoria energètica cada 4 anys. Aquesta normativa transposa la directiva europea 2012/27/UE i té la finalitat d’unificar els criteris d’eficiència energètica per a tota la comunitat europea.

Per tal d’executar correctament les auditories s’ha de complir la UNE-EN 16247, en la que es contempla l’edifici, els processos i la flota de vehicles, en cas que n’hi hagi.

Per a empreses amb diverses filials dins el territori nacional és important determinar que cada auditoria ha de comprendre el 85% del consum total d’energia final del conjunt de totes les instal·lacions, no només la seu principal. En cada projecte d’auditoria es realitza un estudi exhaustiu de l’edifici o local, estudiant el funcionament de les instal·lacions i realitzant l’anàlisi dels consums energètics, a partir de factures anteriors i de les dades extretes dels comptadors.

Tota la informació obtinguda permet la proposta d’una sèrie de millores on s’aconsellen les accions necessàries per tal de reduir consums, emissions de CO₂ i millorar l’eficiència energètica de l’edifici i/o activitat, sense reduir en cap cas les prestacions i el confort. La implementació d’equips de monitorització en les instal·lacions és clau per poder conèixer com s’està consumint i poder plantejar propostes concretes de millora.

En cada projecte s’especifica el cost de les millores proposades així com el temps d’amortització, sempre considerant el cicle de vida dels elements a substituir. No obstant, cal remarcar que no totes les propostes van lligades a un cost econòmic inicial, ja que en molts casos la implementació de bons hàbits d’utilització i altres accions sense cost com la reducció de la potència elèctrica contractada, són suficients per estalviar de manera substancial energèticament i econòmicament.

Cada auditoria s’ajusta a les necessitats de cada empresa. Així, tot i que el Reial Decret no obliga a la posta en marxa de les mesures proposades, és important executar-les i així extreure’n el màxim profit. En cas contrari, cada quatre anys s’obtindrà un informe similar sense haver millorat energèticament en el funcionament de les instal·lacions i de l’edifici.

Per les empreses exemptes del compliment de la normativa es recomana l’execució d’una auditoria energètica per tal de saber on focalitzar els esforços a l’hora de millorar el rendiment de les instal·lacions i potenciar l’eficiència energètica dins de la companyia.

Les auditories energètiques són la primera eina de què disposen les empreses per iniciar processos compromesos amb el medi ambient apostant per una bona gestió de la energia.

Cada dia és més comú l’ús de les bombes de calor per a la producció de climatització i aigua calenta sanitària (ACS) als habitatges. El seu elevat rendiment energètic i el fet que s’alimentin d’electricitat, les fa ideals per integrar-se als habitatges, especialment en els de baixa demanda energètica.

La bomba de calor basa el seu funcionament en el moviment del calor des d’un focus calent a un focus fred. Així durant l’hivern extreu calor de l’aire exterior o del subsòl i el transporta a l’interior de l’habitatge, i durant l’estiu té un funcionament a la inversa. Per aconseguir aquest transport de calor es serveix d’un gas refrigerant que té la particularitat de tenir una temperatura d’ebullició molt baixa. Sotmetent el gas a unes condicions canviants de pressió aconseguim que quan evapori absorbeixi escalfor i quan condensi l’alliberi.

Antigament les bomes de calor tenien un funcionament tot o res, és a dir, que entregaven tota la seva potència nominal o estaven parades. Actualment, la majoria d’elles ja disposen de compressors amb variador de freqüència que permeten ajustar la potència nominal en funció de la demanda. Tot i aquesta millora en el funcionament, hi ha una sèrie d’aspectes importants a tenir en compte per dissenyar el sistema hidràulic de control:

• Tot i que disposen de variador de freqüència, el cicle termodinàmic del refrigerant necessita uns temps mínims de funcionament, que obliga a una histèresi en el funcionament per termòstat que convé que tingui un període mínim de 30 minuts.
• Tot i que els fabricants indiquen, en molts casos, la no necessitat d’un dipòsit d’inèrcia, quan disposem de sistemes terminals amb poca inèrcia, i la demanda tèrmica en aquells moments sigui baixa, convé tenir un cert volum d’aigua per permetre la histèresi que indicàvem en l’apartat anterior.
• La modulació de potència té un mínim que sol estar al voltant del 30% de la potència nominal de la bomba. És important tenir-lo en compte per dimensionar el dipòsit d’inèrcia i els sistemes terminals.
• Per tot el comentat en els apartats anteriors, és important ajustar la potència nominal de la bomba de calor a la càrrega tèrmica de l’habitatge. Si es sobredimensiona, la demanda estarà majoritàriament per sota el 30% de la potència de la bomba de calor i provocaria masses arrencades i parades del compressor, reduint la seva vida útil, i obtenint rendiments tèrmics molt baixos.
• Tant la potència tèrmica de la bomba de calor com el seu rendiment depenen de dues temperatures: la temperatura de l’aire exterior (bombes de calor aerotèrmiques) i la temperatura de l’aigua de climatització. Cal verificar que en les condicions màximes de temperatura a l’hivern i a l’estiu, la potència de la bomba de calor serà suficient per cobrir la càrrega tèrmica màxima de l’habitatge.