SML House CEU UCH Team Valencia

Solar Decathlon Madrid 2012 casa 13

La Universidad San Pablo CEU de Valencia presentó al concurso Solar Decathlon Europe Madrid 2010 la vivienda SML House. El concepto sostenible de esta vivienda se sustenta en cinco principios: el aprovechamiento de la energía solar, la reducción de la demanda energética, la eficiencia energética el empleo de materiales inocuos, reutilizables y amortizables medioambientalmente hablando y la optimización del uso del agua.

SML House CEU

Estructura de la vivienda.

SML house es una vivienda modulable, compuesta por unidades que se pueden ensamblar en función de las necesidades de los habitantes para hacer una casa más o menos grande. De este concepto proviene su nombre “SML” que son las letras usadas convencionalmente para designar las diferentes tallas de la ropa. (las siglas en inglés de las palabras Small- pequeño, Medium-medio, Large-grande)

En la vivienda SML expuesta en el solar Decathlon de Madrid, al estar para el concurso el espacio de cada casa limitado a 74 m2, se ensamblaron 6 módulos prefabricados de los que configuran este concepto de vivienda

Estos 6 módulos se dispusieron conformando dos patios alargados abiertos al exterior. Estos patios, sirven de referencia en la articulación de las diferentes dependencias de la vivienda a la vez que cumplen con determinadas funciones bioclimáticas.

.
Estrategias pasivas bioclimáticas.

La vivienda, a fin de adaptarse a las condiciones ambientales externas y así reducir el gasto de energía, adopta algunas estrategias bioclimáticas. Elementos destacados de estas estrategias son los patios, los cuales cumplen la función de aportar luz al interior de la casa, pero no un calor no deseado. Con ello se reduce en un 20% el uso de energía en iluminación. También se favorece la refrigeración en verano, ya que a través de ellos se fuerza la ventilación cruzada, consiguiéndose de esta forma una reducción del 5% en energía para climatización.

En cuanto a la envolvente de la vivienda, SML house, cuenta con una fachada ventilada, que amortigua la radiación que incide sobre los muros de las estancias internas, reduciendo la ganancia de calor solar y con ello el consumo en climatización, sobretodo en verano, en un 5%.

También una de las láminas de que esta compuesta dicha envolvente es de un material que refleja el 80% de la emisión de infrarrojo, así se evita que esa elevada porción de radiación llegue al aislante, lo que reduce mucho la carga de calor a contrarrestar.

Adicionalmente, se han dispuesto una serie de armarios en el perímetro del edificio que alojan las máquinas de las instalaciones que, al estar habitualmente cerradas, actúan como cámaras aislantes adicionales para las estancias de la vivienda en las cuales se hace vida.

Estrategias activas

Sistemas de aprovechamiento solar.

Quizá lo más interesante de la vivienda se encuentra en los sistemas de aprovechamiento solar, que presentan interesantes innovaciones en la forma de articular y alternar el empleo de las dos tecnologías principales; la térmica y la fotovoltaica.

El área de captación solar de la casa se divide en los llamados Energy Blocks (e-bloks) o bloques de energía en nuestro idioma. Existen tres tipos de bloques, los fotovoltaicos, los térmicos y un tercero que es el que resulta realmente novedoso, el híbrido o SHS (Sistema Híbrido solar)

SHS- Sistemas Híbridos– Tienen la capacidad de captar la energía solar fotovoltaica o eléctrica según las necesidades de la vivienda. Así, estos bloques cuentan con captadores de las dos tecnologías, térmica y fotovoltaica. El sistema está montado sobre un bastidor que cuenta con dos niveles. Sobre el nivel inferior se encuentran los colectores solares térmicos. Los paneles solares fotovoltaicos se encuentran encima de los anteriores, montados de tal forma que es posible desplegarlos o retraerlos según la necesidad.

Así, cuando se desea priorizar la captación de la energía solar térmica, los paneles fotovoltaicos se pliegan, dejando trabajar a los captadores térmicos que tiene debajo. Cuando hay suficiente calor captado, se despliegan entonces los paneles fotovoltaicos para generar electricidad. Una vez satisfechos los requerimientos de calor solar, conviene producir el máximo de electricidad posible, ya que, al estar la vivienda conectada a la red general, en caso de que se hayan cubierto los requerimientos de energía eléctrica para la casa, se puede vender los excedentes a la compañía eléctrica. Este sistema se adapta particularmente bien al verano, cuando la abundancia de horas de Sol de gran intensidad puede producir sobrecalentamientos en los sistemas térmicos con los problemas aparejados que conlleva. De esta forma se puede proteger los colectores del sobrecalentamiento obteniendo a la vez un rendimiento solar eléctrico muy elevado.

Un sistema de control es el encargado de determinar de forma automática la configuración óptima de la entrada en actividad de cada tecnología en cada momento del día y en función del consumo actual, el previsto, de los niveles de radiación solar y de las prioridades energéticas.
Solar fotovoltaico– La casa SML house cuenta con paneles solares fotovoltaicos en 3 zonas de su estructura.

Por un lado se encuentra un área de captación fotovoltaica en las paredes de las fachadas sur y este. Estos paneles son de tecnología de capa delgada. Los diseñadores han adoptado esta tecnología ya que resulta la más adecuada para la captación de la radiación difusa, que es la que estiman que será mayoritaria dada la posición vertical de esta colocación.

El resto de paneles fotovoltaicos se encuentran repartidos entre el sistema híbrido y la cubierta de paneles fijos. Ambos espacios se encuentran en la azotea de la casa y quedan fuera de la vista del viandante a nivel de calle. Son paneles de tecnología monocristalina, los más eficientes para la captación solar directa.

paneles solares SML House CEU

Solar térmico– La propuesta del CEU valenciano, prioriza la captación solar térmica constituyéndola como elemento fundamental de su estrategia de eficiencia energética. Para ello se ha optado por el empleo de un sistema de captación de media temperatura industrial, adaptándolo al uso que se pueda hacer en una vivienda. Se trata de colectores solares al ultravacío de SRB. Estos captadores cuentan con unos reflectantes cilindroparabólicos en la parte anterior que concentran la radiación solar en el absorbedor. Tienen la ventaja de que permiten un aprovechamiento mayor tanto de la radiación solar directa como de la difusa. Estos colectores permiten alcanzar temperaturas de estancamiento de hasta 300 ºC, temperaturas estas, fuera del alcance de otras tecnologías de uso doméstico.

El sistema solar térmico obtiene energía para muchas de las aplicaciones de la vivienda; como el suministro de agua caliente para los electrodomésticos que la requieren, la climatización o el agua caliente sanitaria. Para esta última aplicación, el sistema logra alcanzar coberturas medias anuales del 60%.

Panel fotovoltaico alta concentracion




Eficiencia energética

La vivienda sigue una serie estrategias de eficiencia energética a fin de lograr el mejor aprovechamiento posible de la energía obtenida por medios renovables.

Para la climatización, aparte de las estrategias bioclimáticas ya comentadas, la vivienda emplea un sistema de absorción. Este sistema requiere del suministro de una fuente de calor a alta temperatura, el cual gracias al sistema de captación solar térmica de colectores de ultravacío SRB es posible de obtener. Con las tecnologías de captación de calor solar habitualmente empleadas en las viviendas, este sistema sería inviable.

También se busca evitar las pérdidas de energía que pudieran producirse al sustituir el aire climatizado del interior de la vivienda por otro no climatizado del exterior en la recirculación del aire en la ventilación. Para ello el sistema de ventilación cuenta con un recuperador entálpico que evita las fugas del calor (o frío) en la renovación del aire.

Igualmente, en el empeño por la eficiencia energética, se han cuidado otros detalles. Entre ellos, cabe destacar que los electrodomésticos de la casa, que requieren calentar agua para funcionar, son de carga bitérmica. Esto significa que en vez de utilizar resistencias eléctricas para calentar el agua, se abastecen del agua calentada por otros métodos, en este caso por el sistema solar térmico. En esta vivienda, aunque tanto el agua caliente, como la electricidad provienen de fuentes renovables, el sistema solar térmico logra un aprovechamiento mucho más eficiente de la energía solar que el fotovoltaico (un 80% de eficiencia frente a un 18% – 22 % como máximo). De esta manera se logra que el consumo eléctrico de los electrodomésticos sea mucho menor y el uso de la energía producida, más eficiente.

También la iluminación se ha concebido siguiendo criterios de eficiencia energética. Así, las estrategias pasivas logran que entre una mayor cantidad de iluminación natural. Cuando esta ya no es posible, se emplean luminarias LEDs, las más eficientes que existen.

Innovación, el horno doméstico alimentado por energía solar

Otra de las grandes novedades de SML home, lo encontramos en el horno alimentado por calor solar, Se trata este de un horno de aspecto y funcionalidad totalmente convencional cuya diferencia radica en que en vez de quemar un combustible que genera Co2 o de generar calor de forma ineficiente con la electricidad (por mucho origen solar que tenga esta), utiliza el calor solar generado por los colectores térmicos.

Para proporcionar el calor que requiere el horno, la vivienda cuenta con un pequeño sistema solar térmico independiente del utilizado para calentar agua. Los colectores de este sistema son puestos a funcionar en unos niveles más próximos al nivel de estancamiento a fin de conseguir una alta temperatura de entorno los 250 ºC, similar al que alcanza cualquier horno convencional. De esta manera, el colector del sistema solar del horno calienta un aceite térmico especial para este uso, que se almacena en un depósito específico. Este depósito garantiza que el horno seguirá disponible para su uso, aún cuando el Sol ya se haya ocultado por el horizonte y sea noche cerrada. Así, cuando se activa el horno, se hace fluir el aceite a alta temperatura almacenado en el depósito por un conducto específico del interior del horno, lo que provoca que todo el conjunto se caliente y se puedan cocinar los alimentos de la misma forma que se haría en un horno convencional.

esquema horno SML House CEU

Sistema de recolección de agua de lluvia.

La vivienda cuenta con instalaciones la captación de agua de lluvia y su almacenaje (aljibe) en la misma cubierta. También cuenta con sistema de depuración y reciclado de aguas grises e incluso negras para el riego del jardín. Con este sistema de captación, depurado y reciclaje del agua se consigue que la SML House tenga un consumo medio de aproximadamente la mitad del que hace una casa convencional.


[table “40” not found /]

[table “28” not found /]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Límite de tiempo se agote. Por favor, recargar el CAPTCHA por favor.