Living Equia, Universidad de Tecnología y Ciencias Empresariales

Solar Decathlon Madrid 2012 casa 14.

La Fachochchule für Technik und Wirtschaft Berlín puso a concurso en el Solar Decatlon 2010 de Madrid la vivienda de nombre Living Equia. Su aspecto compacto y el negro se su recubrimiento en madera de alerce flameado dan la Living Equia un aspecto imponente. Esta propuesta esta basada en la vivienda tradicional de centroeuropa, vivienda unifamiliar de cubierta a dos aguas donde predomina la madera.

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Materiales y estructura de la vivienda

Living Equia se asienta sobre el terreno orientando sus cuatro fachadas principales hacia los cuatro puntos cardinales, aunque con una pequeña desviación de 12º en sentido opuesto a las agujas del reloj. El aspecto externo compacto de la vivienda se corresponde en su interior con un espacio diáfano, es decir ausente de muros de separación fijos predefinidos. Esta configuración busca dar flexibilidad al interior de la vivienda, con la idea de que los habitantes de la misma puedan amueblar a su gusto, emplear los espacios a sus necesidades o incluso crear muros con separadores atendiendo a sus necesidades. En la parte noroeste de la casa, se dispone un pequeño espacio en un segundo nivel que puede hacer las veces de trastero. Esta concepción del espacio interno permite que Living Equia pueda ser empleado para múltiples finalidades, no solamente como vivienda, sino también como sala de exposiciones, oficina, etc…

Los vanos de la vivienda son escasos e individuales, sin formar grandes superficies acristaladas. Los de la fachada sur son amplios con el fin de captar la luz solar, por el contrario lo de la fachada norte son pequeños, para no perder energía, permitiendo, eso si, la entrada de luz . Otras aperturas acristaladas muy particulares con las que cuenta la casa son las denominados “ejes luminosos” que tienen la función de aportar luz así como de definir el espacio, ya en una línea más estética. Estos ejes luminosos consisten en estrechas y largas aperturas acristaladas que recorren las fachadas de la casa, rompiendo la continuidad del muro y creando un efecto muy particular.

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Vista de un eje luminoso

Interior Living equia

Efecto de los ejes luminosos sobre el interior de la vivienda

 Materiales de Living Equia

Los creadores de Living Equia tuvieron especial cuidado en los materiales, buscando no sólo que tuvieran un buen desempeño funcional, sino que también tuvieran un reducido impacto ambiental. Por ello los diseñadores de Living Equia optaron por materiales naturales, prescindiendo en la medida de lo posible de los plásticos y de los metales. Sin lugar a dudas, el material protagonista de la vivienda es la madera, la cual se encuentra presente en todas las estructuras. Así, los elementos que constituyen de los muros son tableros OSB o tableros sólidos, las vigas y listones de madera, mientras que como aislante, el material protagonista es la lana de madera. también los marcos de las ventanas son de este material. Toda la madera empleada en la vivienda es de producción sostenible y local, lo que reduce de forma muy importante el gasto de energía en su desplazamiento desde su origen.

Como complemento a la madera, la vivienda cuenta con otros elementos interesantes. Así el suelo interior esta compuesto de baldosas de caucho, un material muy resistente, de larga vida útil y que además una vez finalizada esta se puede reciclar. También resulta muy interesante el uso de paneles de arcilla en la parte interior de los muros. Estos paneles tienen la función de regular la humedad en el interior de la vivienda, dada su capacidad para absorberla o expulsarla en función de los niveles del ambiente, así como la de amortiguar los sonidos y con ello crear un ambiente acústico más agradable en el interior de la casa. Estos paneles de arcilla cuentan también con materiales de cambio de fase, que son los encargados de evitar los picos de calor en verano y de frío en invierno.

Sistemas solares térmicos y fotovoltaicos

Como premisa del concurso, por la cual la vivienda debe de abastecerse totalmente de energía solar, Living Equia cuenta con un sistema solar térmico y dos fotovoltaicos para proveerse de energía y poner en funcionamiento los diferentes sistemas.




Sistemas solares fotovoltaicos.

Living Equia cuenta con dos sistemas fotovoltaicos.: uno instalado en el tejado y el otro en las fachadas sur y oeste.

EL sistema instalado en el tejado cuenta con una potencia instalada de 4,6 Kwp. Se trata de 34 paneles SOLON BLACK 130/04 con una eficiencia del 13,8%. Estos paneles son totalmente negros (cuentan con una lámina trasera de este color), carecen de marcos y sus rieles de montaje están en la parte trasera del panel. Estas características permiten una integración casi perfecta en la madera de color negro del exterior del edificio, haciendo que apenas se distingan a simple vista. Estos paneles solares son los encargados de proporcionar la mayor parte de la energía eléctrica que necesita la casa.

paneles fotovoltaicos Living equia 4

 El sistema de paneles de la fachada sur y oeste esta constituido por 16 módulos solares de plástico de Sunovation de un eficacia del 8% que en total suponen una potencia instalada de 1,1 kWp. Estos paneles están instalados sobre las ventanas de la fachada sur y hacen la función de parasoles en verano consiguiendo de esta forma obtener energía eléctrica a la vez que se reduce la ganancia de calor en el interior de la vivienda y con ello los gastos en refrigeración. Para permitir la entrada de luz y calor en invierno son plegables y se pueden extender o contraer de manera automática, controlado por la domótica de la vivienda en función de los niveles de radiación solar o bien de forma manual por el usuario.

colectores Living equia 5

 Aunque la vivienda y el sistema solar fotovoltaico están conectados a la red eléctrica general la casa cuenta también con un sistema de baterías para almacenar la energía generada y emplearla en los momentos en los que no hay electricidad solar. Se trata de 24 baterías de plomo ácido producido por BAE Berlín con capacidad para almacenar hasta 36 Kwh (capacidad de 770 Ah a 48V)

Sistemas solares térmicos

Para la provisión de agua caliente, la casa cuenta con una superficie de colectores solares instalados en vertical en la fachada sur de la casa. Se trata de 4 paneles Solar Wagner TK4 dispuestos por pares en los extremos de la fachada sur a ambos lados de las ventanas. Estos colectores calientan el agua que queda almacenada en un depósito termoaislado. Este sistema provee de agua caliente sanitaria a la vivienda. . Su inclinación vertical favorece la captación en invierno, cuando los rayos solares caen muy inclinados, y la dificulta en verano cuando caen menos inclinados y la abundancia de luz y calor puede provocar problemas de sobrecalentamiento en el sistema.

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 Sistemas de climatización activa y pasiva

La climatización de las viviendas, tanto su calefacción en invierno como su refrigeración en verano, es uno de los factores que consumen una mayor cantidad de energía. Por ello para lograr viviendas energéticamente eficientes y de bajo impacto es necesario contar con buenas estrategias en este sentido.

Living Equia cuenta para la climatización de la vivienda con dos estrategias, una pasiva y otra activa.

Entre las estrategias pasivas destaca la naturaleza de los materiales en que está constituida la casa, que cuentan con un alto poder aislante térmico. Con ello se consigue que el calor ganado en invierno se conserve y que la refrigeración del verano no se pierda.

También la disposición de las ventanas está estudiada para favorecer la captación de la luz y el calor del sol. De esta forma son grandes en la fachada sur para captar la luz y el calor solar y pequeñas en la fachada norte, para aportar algo de luz sin perder mucho del calor ganado. En verano, los paneles solares fotovoltaicos situados delante de la ventana, se despliegan para evitar un exceso de entrada de calor solar.

También, para limitar la ganancia de calor en verano, las fachadas de la casa no están orientadas perfectamente a los puntos cardinales, sino que cuentan con una pequeña desviación de 12º respecto a ellos. De esta forma la casa capta mejor la radiación solar de la mañana cuando los rayos solares son suaves y el ambiente esta fresco de la noche y evita en la misma medida captarlos en la tarde cuando ya el ambiente esta recalentado.

Sobre esta base de climatización pasiva actúan los sistemas activos activados por energía solar para complementar la parte de energía que falta. En invierno, los colectores solares térmicos de la fachada sur aportan calor al sistema de calefacción. Cuando los colectores solares no aportan la energía calorífica suficiente entran en funcionamiento la bomba de calor alimentada eléctricamente por los paneles fotovoltaicos que calienta el aire el cual se distribuye a la casa por medio del sistema de ventilación. El baño, por su parte, cuenta con un sistema independiente consistente en unas placas radiadoras en el subsuelo y las paredes encargadas de calentar esta estancia.

La casa cuenta también con un depósito de agua de 1,3 m3 situado debajo de la terraza. Este sirve como fuente de calor para la bomba de calor en invierno. La bomba, al extraer el calor del agua, enfría esta, lo que hace que quede a una temperatura más baja que el entorno. De forma natural, para compensar este hecho, el agua absorbe el calor del entorno hasta igual su temperatura con este, actuando este como colector térmico. Una vez equiparada su temperatura, la bomba podrá volver a extraer el calor y reiniciar el proceso.

Para obtener refrigeración en verano Living Equia cuenta con un interesante sistema basado en el enfriamiento por radiación en las noches de cielo despejado. Este sistema consta en una superficie de radiación compuesta por 26 paneles cuadrados anodizados en negro con esteras de tubo capilar adosadas a su parte posterior. Por ellas se hace circular agua en las noches que se enfría. Esta agua enfriada se almacena en el depósito de agua de. La superficie de radiación se encuentra situada en la cara norte del tejado, donde nunca recibirá radiación solar. Este sistema permite enfriar durante la noche el agua y almacenarla en el depósito para durante el día hacerla circular por unos paneles refrigerantes situados en lo alto de las estancias. El aire en contacto con estos paneles se enfría y al hacerse pesado tiende a descender y a refrigerar el interior de la vivienda. La bomba térmica reversible, es decir también con capacidad de producir frío, aporta las frigorías que en algunos momentos los paneles radiativos no sean capaces de proporcionar

Domótica, sinergia y eficiencia de sistemas

El control de los diferentes parámetros de bienestar de la vivienda; iluminación, ventilación, calefacción etc, se pueden controlar por el usuario a través de una pantalla situada en las paredes interiores de la casa. También es posible controlar, mediante una conexión a Internet, estos mismos parámetros a distancia.

También la casa tiene la capacidad de detectar cuando no hay inquilinos en casa e iniciar el proceso de ahorro energético.

Como una estrategia más de ahorro energético, las diferentes instalaciones de climatización de la casa se encuentran interconectadas entre si para favorecer la sinergias. Así el sistema solar térmico, la bomba de calor, y los depósitos de agua, se encuentran interconectados hidráulicamente, transfiriéndose de forma ordenada e inteligente la energía que contienen para lograr un aprovechamiento óptimo de la energía.

esquema sistemas Living equia

Esquema de la interconexión de los diferentes elementos de refrigeración de la vivienda

 Desde el punto de vista eléctrico, la vivienda cuenta con electrodomésticos e iluminación de los más eficientes del mercado que permiten obtener el mayor aprovechamiento posible de la electricidad obtenida a través del sistema fotovoltaico. También su sistema inteligente de control, desconecta de forma automática los elementos de consumo que no se estén usando. El resultado del conjunto de todas las estrategias aplicadas permiten que la casa que obtiene más electricidad de Sol de la que consume.


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