Comunicación presentada al I Congreso Edificios Inteligentes:
Autor
- Jordi Sabaté, Asociación LonMark España
Resumen
La entrada en vigor del Real Decreto 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios, requiere que el propietario de un edificio, o parte de él, al que sea de aplicación el mencionado Real Decreto ponga a disposición del comprador o inquilino del edificio, o parte de él, el certificado en el que se indica la clasificación energética del edificio o parte de él.
La finalidad de esta ponencia es mostrar un caso práctico de cómo se puede mejorar la calificación energética de un edificio o parte de él mediante la integración de los diferentes sistemas que conviven en el edificio en un sistema de control y automatización abierto e interoperable que funcione de acuerdo al protocolo de comunicaciones definido en la serie de normas EN 14908.
Palabras clave: ahorro energético; certificación energética; integración de sistemas; sistemas abiertos; Norma EN 14908; interoperabilidad.
Introducción
El 1 de junio de 2013 entró en vigor el Real Decreto 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios.
Este Real Decreto es de aplicación a:
- Edificios de nueva construcción
- Edificios existentes o partes de ellos que se vendan o alquilen a un nuevo arrendatario, siempre que no dispongan de un certificado en vigor, y a
- Edificios o partes de ellos cuya superficie útil ocupada por una autoridad pública sea mayor de 250 m2 y que sean frecuentados habitualmente por el público.
La calificación energética del edificio se indica mediante una letra de la A a la G, siendo la “A” un edificio más eficiente y la “G” uno menos eficiente. El certificado de eficiencia energética del edificio se considera como incompleto si no se incluyen medidas para la mejora de la calificación energética del edificio.
Datos del edificio y Situación inicial
Como ejemplo de las medidas que se pueden adoptar para la mejora de la eficiencia energética del edificio se muestra el caso de una parte de un edificio de viviendas ubicado en la ciudad de Barcelona, en el barrio de la dreta de l’eixample. La superficie de la vivienda es de 79 m2 y dispone de tres dormitorios, comedor-sala de estar, cocina, baño, un despacho y una galería cubierta.
La orientación del edificio es noreste y la fecha de construcción es anterior a 1981. Consta de 6 plantas, con cuatro viviendas por planta excepto en la última, en la que únicamente hay 2 viviendas. En total hay 22 viviendas.
El departamento sobre el que se ha realizado este caso práctico es uno de los últimos pisos bajo la cubierta del edificio, y la última reforma del departamento estudiado data del año 2006.
Las paredes del baño, dormitorio 1 y dormitorio 2 limitan con la finca vecina, y las de la galería cubierta, comedor-sala de estar y cocina limitan con el vecino del mismo rellano.
En la figura 1 se muestra un plano de la vivienda.
Situación inicial
En la vivienda estudiada, únicamente se dispone de ACS y una bomba de calor en el comedor-sala de estar, el cual climatiza la zona compuesta por el dormitorio, el comedor-sala de estar y la galería cubierta.
Para la obtención de la calificación energética del departamento estudiado se utilizó uno de los documentos reconocidos por el MINETUR: la aplicación informática CE3X.
La calificación energética obtenida fue “F”.
Propuestas de mejora
Las medidas que se propusieron para la mejora de la calificación energética del departamento estudiado son las siguientes:
- Instalación de la caldera para ACS por una caldera de condensación,
- Sustitución de las persianas existentes en la fachada posterior por toldos con filtro para la radiación solar,
- Sustitución de la carpintería de aluminio existente por ventanas con doble cristal (donde no esté instalado) y perfiles con ruptura de puente térmico,
- Instalación de aislamiento térmico en la cubierta y la fachada posterior de la vivienda,
- Instalación de un sistema de control de la iluminación, climatización y toldos y persianas,
Para la finalidad de esta ponencia, se ha realizado la simulación implantando únicamente la medida relativa a “Instalación de un sistema de control de la iluminación, climatización, toldos y persianas”.
Descripción de la solución
La solución propuesta está enfocada a la instalación en la vivienda de un sistema de control y automatización basado en la serie de normas EN 14908, que permita actuar sobre los equipos de la vivienda según las condiciones atmosféricas y horarias, con la finalidad de consumir cuando sea necesario la mínima energía posible y no consumir energía si no es necesario.
Para ello, se ha dividido el departamento en diferentes zonas ya que las necesidades de iluminación y climatización, principalmente, no son las mismas para cada una de las estancias.
Las zonas en las que se ha instalado control de alguno de los sistemas citados en la medida de mejora se muestran en la siguiente tabla:
La solución que se propone instalar controla las siguientes funciones:
- Control de la iluminación: Se propone la instalación de sensores de iluminación y reguladores de flujo luminoso de manera que el sistema actúa de la siguiente manera:
- Encendido automático de la luz de una zona cuando, estando vacía, se accede a la misma,
- Apagado automático de la luz si no se detecta presencia,
- Regulación de la intensidad luminosa de cada zona. Así se crean diferentes escenas en función de las necesidades de los ocupantes,
- Como función adicional, en caso de ausencias prolongadas se puede programar el encendido, apagado y regulación de la intensidad de la luz de diferentes zonas para simular la presencia de ocupantes.
- Control de la climatización: Con la instalación de termostatos y programadores horarios en las zonas en las que hay climatización, el sistema actúa de la siguiente manera:
- En función de la estación del año y de la temperatura de confort, el sistema activa la climatización (refrigeración en verano y calefacción en invierno) para alcanzar la citada temperatura,
- Apaga la climatización si en una zona no hay nadie, independientemente de la temperatura.
- Con un programador horario se controla el encendido/apagado automático de la climatización en cada zona
- Control de toldos y persianas: Los toldos y persianas de la vivienda también contribuyen a un uso eficiente de la energía. Por ello, y con la finalidad de evitar la radiación solar en verano y aprovecharla en invierno, se propone la instalación de toldos y persianas motorizados, junto con la instalación de temporizadores y luxómetros de manera que el sistema ejecute las siguientes funciones:
- Subida y bajada automática de persianas a una hora predefinida. Esta acción también la puede realizar manualmente el usuario, en función de sus necesidades,
- Cuando la radiación solar sea más intensa en cada una de las zonas, en los meses más cálidos, bajada automática de persianas y toldos (por ejemplo, en la galería cubierta donde el toldo está instalado en la fachada trasera) y en los meses más fríos, subida de persianas y toldos. De esta manera se optimiza el uso de la calefacción en invierno y de la refrigeración en verano, así como la iluminación.
- En caso de climatología adversa (rachas de fuerte viento, lluvia intensa, etc.) estando las persianas subidas, éstas se bajan protegiendo así a los cristales.
- El control de las persianas y toldos también se puede realizar manualmente a discreción de los ocupantes de una zona.
- Los elementos que conforman el sistema de control y automatización anteriormente descrito se comunican utilizando el protocolo definido en la Norma EN 14908. Las ventajas de los sistemas de control y automatización basados en este protocolo son las siguientes:
- Un sistema de control y automatización abierto se caracteriza por que el protocolo de comunicaciones es público y está reconocido por organismos internacionales de normalización, lo cual facilita el desarrollo de productos por parte de diferentes fabricantes,
- Un sistema interoperable es aquel en el que en una misma red se pueden utilizar productos de diferentes fabricantes, ya que no hay ningún problema de incompatibilidad al regirse todos por el mismo protocolo.
- Al poder utilizarse productos de diferentes fabricantes, desaparece la atadura a un único fabricante si se desea ampliar la red o disponer de recambios. Esto fomenta la competencia entre fabricantes por mejorar las funcionalidades de los productos.
Resultados obtenidos
Mediante la instalación de un sistema de control y automatización cuyo protocolo de comunicaciones es el que se define en la Norma EN 14908, se optimizan el consumo de electricidad debido a la iluminación y a la calefacción/refrigeración.
Aunque las herramientas para la calificación energética de edificios no permitan evaluar el ahorro conseguido aplicando la medida propuesta, se ahorra tanto en iluminación ya que las luces únicamente están encendidas el tiempo necesario o el que defina el usuario y se aprovecha recursos como la luz natural.
Al mismo tiempo, también se reduce el consumo en electricidad para climatizar la vivienda ya que mediante el control de persianas y toldos se reduce el efecto sobre la vivienda de la radiación debida a la luz solar.
Discusión de resultados
Los resultados obtenidos y la solución propuesta no son extrapolables a otras viviendas. Para cada tipo de vivienda se debe realizar un estudio de las necesidades y medidas a adoptar para el ahorro energético.
También debe valorarse el hecho que un sistema interoperable evita las ataduras a un único fabricante, dando más libertad al cliente para escoger entre las diferentes opciones que ofrece el mercado lo cual hace que se pueda ampliar sin límite la red de control y automatización según las necesidades del usuario.
Se debe evaluar con detalle el coste económico de la implementación propuesta y el retorno de la inversión realizada.
Agradecimientos
El autor de la ponencia desea agradecer a los miembros de la asociación LonMark España la contribución en forma de datos obtenidos de casos reales y expuestos en jornadas organizadas por la asociación.
Referencias
- Real Decreto 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios
- Jornadas LonMark Solutions 2010 “Eficiencia energética y control en edificios”
- Jornadas LonMark Solutions 2011 “Valor añadido de la integración multiprotocolo en proyectos reales”
- Página web de la asociación LonMark España
- Página web de la asociación LonMark International
- Serie de normas EN 14908. Comunicación abierta de datos en automatización, control y gestión de edificios. Protocolo de red en edificios