Con el fin de definir una configuración idónea para los sistemas del edificio se realizaron monitorizaciones de los equipos en dos viviendas que servían de showroom comercial

La promoción de 230 viviendas se está realizando en tres fases de 81, 84 y 65 viviendas respectivamente, con un área media por vivienda de 85 m².

Con el ánimo de definir una configuración idónea para los sistemas del edificio, el Área de Sostenibilidad y Eficiencia Energética de Grupo Lobe realizó monitorizaciones de los equipos en dos viviendas que servían de showroom comercial en 2019. Uno de los objetivos fue comparar el funcionamiento en condiciones de verano de estas viviendas con y sin apoyo de la batería de frío. En uno de los apartamentos se desconectó la línea que conducía el agua fría hacia la batería de postratamiento. Así se podía estudiar el comportamiento de la vivienda climatizando en verano únicamente con un suelo refrescante o con un suelo refrescante apoyado con una batería de postratamiento. Para poder comparar ambas tipologías de instalación, lo único que haría falta sería un sistema fiable de telemetría de los equipos de aerotermia de dos apartamentos piloto.

Se debe hacer incidencia en el tipo de viviendas y la ubicación de éstas para huir, precisamente, de la estandarización dogmática que precisamente este artículo pretende enfrentar. Los datos y conclusiones a las que se llegue con la información recopilada servirán y podrán aplicarse para esta tipología de pisos verticales y climatología como la de Zaragoza.

Los apartamentos de estudio son, específicamente, dos apartamentos del bloque E01 y del piso 7º, en concreto los apartamentos A y B. Se trata de dos áticos de áreas similares (en torno a los 115 m²). La distribución no es igual ni simétrica, pero las demandas energéticas y las orientaciones sí lo son. Se eligieron los dos áticos precisamente porque son las viviendas más desfavorables en la temporada de verano, ya que ambos tienen amplias terrazas sobre sus forjados superiores y reciben una mayor cantidad de radiación solar. En la experiencia que aquí se describe, se decidió desactivar la batería auxiliar de postratamiento en el apartamento A, haciendo que toda la carga de climatización recayera sobre el suelo refrescante. Opuestamente, en el apartamento B se dejaron en funcionamiento ambos sistemas, tanto el suelo refrescante como la batería de postratamiento, que trabajaban en tándem a la hora de climatizar la vivienda.

El estudio energético se realizó durante el verano de 2019 que no fue especialmente suave, con condiciones que favorecían el recalentamiento diurno y, a su vez, no permitían un refrescamiento de la vivienda ya que la temperatura de consigna interior era inferior a la temperatura exterior durante prácticamente las 24 horas. Por tanto, resultó un campo de pruebas excelente ya que se pudo observar el comportamiento en una situación de altas temperaturas sostenidas, pero también en una situación de temperaturas extremas puntuales.

Las posibilidades de monitorización continua del Service Cloud de Panasonic permitió realizar un estudio pormenorizado y obtener resultados fiables a partir de los cuales fundamentar las instalaciones de la segunda fase de la promoción que Grupo Lobe debía llevar a cabo al año siguiente.

El estudio de monitorización se realizó en dos apartamentos situados en los áticos de unos 115 m².

La monitorización de los resultados ha arrojado algo de luz ante la diatriba de colocar o no la batería de agua en la impulsión del sistema de ventilación. El hecho es el siguiente, cuando se ataca el aire de ventilación que, a pesar del sistema de recuperación, accede a la vivienda con una temperatura bastante superior a la del interior, la climatización de éste se hace de forma rápida y se reduce considerablemente la potencia que debe entregar el suelo refrescante. Sin embargo, la batería de postratamiento trabaja a una temperatura de agua de impulsión de 7ºC mientras que el suelo refrescante trabaja a una temperatura de impulsión de 18ºC. Al sistema de aerotermia, obviamente, le resulta mucho menos costoso producir agua a 18ºC que a 7ºC.

Cabe recordar que la batería de postratamiento no está capacitada para eliminar las cargas producidas por las temperaturas exteriores y que acceden a la vivienda por conducción a través de los elementos constructivos (cargas por transmitancia), ni las cargas activas por ocupación, iluminación, electrodomésticos, etc. (a diferencia de lo que ocurre cuando en invierno se trabaja en calefacción, estas cargas no favorecen sino que desfavorecen) ya que está situada en el conducto de ventilación y trabaja con un caudal de aire bajo, en torno a los 80-90 m³/h. Así pues, el trabajo del suelo refrescante resulta ineludible para vencer las cargas de refrigeración.

Llegados a este punto se plantea la siguiente disyuntiva: Teniendo en cuenta que, de forma insoslayable, el suelo refrescante debe actuar para eliminar las cargas de transmitancia y las cargas activas; ¿Resulta preferible contrarrestar también las cargas de ventilación utilizando el suelo refrescante que actúa a mayor temperatura y durante un periodo de tiempo más largo? o, ¿conviene más atacar de forma separada las cargas de ventilación mediante una batería de postratamiento que actúa con una temperatura menor pero de forma más rápida?

Los datos recopilados durante todo el verano de 2019 parecieron demostrar que resultaba bastante más eficiente prescindir de la batería de postratamiento de apoyo (o inductor térmico). Analizando una ola de calor en Zaragoza durante los días 29, 30 y 31 de agosto y 1 de septiembre de 2019, podemos comprobar cómo, para obtener unas mismas temperaturas interiores de confort, con dos apartamentos sometidos a las mismas temperaturas exteriores, la temperatura de impulsión del equipo de aerotermia variaba sustancialmente. En el apartamento en el que la batería de postratamiento no estaba activada, el equipo de aerotermia impulsaba el agua a una temperatura aproximada de 18ºC constantemente durante todo el día (a excepción de los momentos en los que calentaba ACS). Sin embargo, en el apartamento que disponía de batería de agua trabajando en frío, donde cabría esperar que éste entrara puntualmente en funcionamiento y que, el resto del día permaneciera prácticamente inactivo, se pudo comprobar cómo no era así. La batería de agua trabajaba alrededor de una vez cada hora bajando la temperatura de trabajo hasta los 7ºC y casi nunca permitía que el equipo trabajara a 18ºC o que estuviera inactivo.

Esto es debido, en gran parte, porque cuando hay demanda de la batería de postratamiento, el equipo de aerotermia debe producir toda el agua a 7°C y, el agua a 18°C requerido por el suelo refrescante se obtiene por mezcla. Lógicamente, la producción directa de agua a 18°C supone un consumo energético mucho menor que la consecución de esta agua por producción de agua a 7°C y posterior mezcla con aguas templadas provenientes de red.

De la monitorización se deducen las siguientes premisas: Ante todo, cabe recordar que el apartamento A no tenía la batería de postratamiento activada y el apartamento B, por el contrario, sí la tenía. Partiendo de dos apartamentos que no tenían exactamente la misma distribución, ni exactamente la misma ubicación, ni el mismo tipo de apartamentos colindantes, ni la misma superficie (el apartamento A tenía una superficie un 16% mayor al B) y, por consiguiente, demandas energéticas similares, pero no idénticas (la demanda energética del apartamento A era un 21,40% superior a la del apartamento B), se pudo comprobar como los consumos energéticos de ambos apartamentos tampoco eran iguales. Paradójicamente, el consumo energético del apartamento con mayor demanda de potencia resultó ser menor que el consumo energético del apartamento con menor demanda de potencia energética. Esta diferencia podría resultar de poco valor, tan solo un 1,10% menos, pero al realizar la comparativa proporcional (consumo energético entre superficie de la vivienda), se concluye que el consumo del apartamento A es un 20,40% menor que el del apartamento B, cosa que concuerda con las lecturas del propio sistema de telemetría que calculaba un coeficiente de operación estacional de trabajo en frío un 22,30% mayor en el apartamento A que en el apartamento B.

Esta experiencia práctica pone de manifiesto la importancia cada vez más capital del diseño térmico particularizado de los edificios, especialmente cuando el objetivo principal es la eficiencia y la reducción del consumo. Este hecho pone de relevancia cada vez más la labor de las ingenierías y las arquitecturas demostrando que el proyecto es la base de la construcción eficiente y sostenible, así como del confort y el ahorro energético y económico.

Finalmente, también de esta experiencia, se extrae como conclusión el poner en relevancia la importancia de poder hacer una monitorización telemática del funcionamiento de los equipos y cómo cada vez adquiere un mayor peso, ya no solo para el mantenimiento preventivo y predictivo, sino para el propio diseño y configuración de las instalaciones, el poder disponer de información fiable, veraz y pormenorizada del funcionamiento real de los sistemas.

Queda así comprobado que para conseguir un consumo reducido de energía no sólo hay que reducir las demandas de climatización mediante medidas pasivas, también hay que escoger adecuadamente la potencia instalada de los equipos de producción y comprobar que su configuración está optimizada para el sistema de distribución seleccionado. Así se garantiza una buena experiencia de usuario, que se encontrará en condiciones de confort excepcionales recibiendo unas facturas eléctricas lo más ajustadas posibles.