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Ventilación de Alta Eficiencia Energética en Casas Pasivas

16
Mayo
2018
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La ventilación mecánica de alta eficiencia se hace muy necesaria en las casas pasivas y en la construcción de viviendas sanas.

Los sistemas de ventilación mecánica en casas pasivas proporcionan un alto grado de confort muy superior a la ventilación tradicional, posibilitando un aire interior limpio y sano que se renueva continuamente de forma controlada.

La ventilación mecánica también sirve para climatizar de forma eficiente, permite ahorrar energía, deshacerse de malos olores, regula la humedad, reduce el polen en el hogar(perfecto para las personas con alergia)y mantiene el aire interior de la vivienda completamente renovado y limpio.

 

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Casa pasiva Martin-Lancaster de Mackay Lyons Sweetapple Architects. Fotografía: Greg Richardson

 

Por qué es necesaria la ventilación artificial en Casas Pasivas

El estándar passivhaus se basa en la construcción de viviendas que necesitan muy poca energía para abastecerse. Para conseguir este objetivo, se deben cumplir ciertos requisitos, entre ellos que las casas pasivas tengan un elevado aislamiento térmico y una estanqueidad al aire perfecta.

El resultado de estos requisitos da lugar a viviendas extremadamente herméticas, por lo tanto necesitan obligatoriamente ser ventiladas para no tener un aire viciado e irrespirable.

Los requisitos de aislamiento térmico en viviendas pasivas, provocan que los  sistemas de climatización se reduzcan o sean prácticamente  innecesarios, de tal forma que, si una vivienda consigue el certificado passivhaus deberá tener una demanda de calefacción y refrigeración inferior a 15 kWh/m2.  

Se calcula que el aislamiento térmico passivhaus puede ahorrar hasta un 90% en climatización, pero tal y como se comentó en el artículo de estanqueidad al aire en casas pasivas, de nada sirve un buen aislamiento si el sistema constructivo no es estanco.

 

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Casa pasiva MARTak de Baosol. Fotografía: Andrew Michler

 

Al reducir drásticamente la demanda de energía en casas pasivas, no es conveniente utilizar sistemas de calefacción o refrigeración tradicionales, sino otros más eficientes y sostenibles.

La ventilación mecánica puede tener un equipo de climatización incorporado idóneo para esta clase de viviendas sostenibles, el más conocido es el recuperador de calor.

El precio de las casas pasivas se ve ligeramente incrementado cuando poseen ventilación mecánica de doble flujo con recuperación de calor, sin embargo los beneficios aportados por este sistema permiten un ahorro de energía y en la factura eléctrica a medio y largo plazo.

La ventilación de alta eficiencia energética en casas pasivas, además de permitir ahorrar energía, también ahorra en equipos y en su respectivo mantenimiento.

Ahora bien, ¿Por qué la ventilación debe de ser mecánica y no tradicional?

Las viviendas passivhaus se diseñan con grandes ventanas en la orientación idónea para aprovechar al máximo la luz solar, sin embargo no se tienen en cuenta para renovar el aire de la vivienda por varios motivos, ya que se realizaría una ventilación incontrolada de la vivienda y por tanto, todo el esfuerzo dedicado a evitar las pérdidas o ganancias energéticas quedaría mermado, sin tener en cuenta además que entrarían insectos, no se limpiaría el aire que entra a la vivienda, ni se eliminarían eficazmente los olores indeseados.

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La ventilación mecánica, si tiene filtros que limpian el aire y lo renuevan de forma controlada, sin que se pierda el confort de la estancia, llegan a recuperar hasta el 94% el calor del aire extraído con la recuperación de calor.

La ventilación mecánica con recuperación de calor es completamente necesaria en las construcciones pasivas, pero, ¿En las convencionales también?

En las viviendas convencionales y tradicionales un control del aire puede resultar igual de beneficioso que en las viviendas pasivas, pero lo que ocurre es que, por norma general, no son tan estancas como las viviendas pasivas, poseen poco aislamiento térmico y tienen muchos puentes térmicos por donde se intercambia el aire del interior al exterior (y viceversa) de forma incontrolada.

casa-tradicional-ventilacion

 

Esta es la razón por que una vivienda tradicional no aprovechará de forma eficiente un sistema de ventilación mecánica con recuperación de calor, porque la propia vivienda tiene ya huecos por donde pasa la contaminación, la suciedad, el aire y la energía que se gasta en climatizar la estancia.  

Así que, si una vivienda tradicional quiere contar con un sistema de ventilación mecánica y sus múltiples ventajas, primero tiene que ser estanca, y eso solamente se consigue con un buen sistema de aislamiento térmico en toda la envolvente de la edificación y un control de la estanqueidad perfecto en todas las zonas problemáticas.

Pero esto no quiere decir que las viviendas tradicionales no deban ser ventiladas, es más, todas las viviendas deben renovar el aire interior, en esta ocasión se suele usar el método tradicional, donde la renovación del aire se produce a través del tiro térmicoo por la acción del viento que entra en las infiltraciones de la vivienda.

En el siguiente vídeo se explica el método tradicional de renovación del aire, y se compara con el sistema de ventilación mecánica.

 

 

Ventilación mecánica de doble flujo con recuperador de calor

 

ventilacion-mecanica-doble-flujo-recuperador-calor

 

La ventilación mecánica está compuesta por diferentes elementos y una red de conductos que conducen el aire en el interior de la vivienda. Los elementos principales de este sistema de ventilación son:

Bocas de extracción: Se encuentran en las estancias húmedas de la vivienda (baños y cocinas) y extraen el aire viciado de la vivienda.

 

 elementos-ventilacion-mecanica-doble-flujo-recuperador-calor

Fuente: Vídeo de S&P Ventilation Systems

 

Ventilador de extracción: es una caja que se dedica a garantizar la circulación del aire a través de la presión.

 

elemento-ventilacion-mecanica-doble-flujo-recuperador-calor

Fuente: Vídeo de S&P Ventilation Systems

Entradas al aire: son las entradas de aire nuevo en la vivienda, se encuentran en las diferentes habitaciones y en el salón.

elemento-ventilacion-mecanica-doble-recuperador-calor

Fuente: Vídeo de S&P Ventilation Systems

 

En las entradas se puede incorporar sistemas autorregulables que modifican el paso del aire en función de la presión, garantizando así un mayor confort y eficiencia.

Tanto en las bocas de extracción como en las entradas de aire se pueden incorporar un sistema higrorregulable que controlan la humedad de las estancias. Este plus provoca que el interior de la vivienda tenga un grado de humedad idóneo. Además, este sistema puede tener un sensor de presencia, que lo hace aún más eficiente pues su caudal aumenta o disminuye según las personas que se encuentren en la estancia.

La mejorventilación que puede tener una casa pasiva es la ventilación mecánica de doble flujo con recuperador de calor, que tiene prácticamente todos los elementos que se han comentado, con la principal diferencia de que existen una red de conductos que permiten eliminar la falta de confort generada por la entrada directa del aire en la estancia, además de tener un recuperador de calor.

En el siguiente vídeo se explica de forma más detallada este sistema de ventilación eficiente.

 

 

Pero exactamente, ¿Qué temperatura interior proporciona una ventilación mecánica de doble flujo y recuperador de calor?

Todo depende de la calidad, las diferencias de temperaturas y del sistema en sí mismo. A continuación, presentamos datos veraces del Sistema VMC Doble Flujo unifamiliar de Siber con la etiqueta energética de clase A,certificado por el Passive House Institute y con un recuperador de calor del 92%.  

- En invierno cuando hay 5 ºC en el exterior, el aire nuevo será de 19 ºC en la vivienda, y el aire de la estancia estará a 20 ºC.

- En verano cuando la temperatura exterior es de 30ºC, el aire nuevo entra a 22ºC y el interior de la vivienda tendrá una temperatura de 21 ºC.

 

ventilacion-mecanica-doble-recuperador-calor.jpg

 Fuente: Siber

 

Estos datos especifican que los sistemas de ventilación de doble flujo ofrecen resultados muy satisfactorios, pero no sirve de mucho este alto grado de eficiencia si este sistema no es instalado por profesionales del sector de la construcción sostenible. En Inarquia hay una completa guía de empresas especializadas donde se puede pedir presupuesto para construir una casa pasiva o instalar un sistema de ventilación mecánica.

Funcionamiento del Recuperador de Calor

Una ventilación mecánica de doble flujo no sería tan eficiente sin el recuperador de calor.

El recuperador de calor se puede definir como un sistema de climatización incorporado en la ventilación que recupera parte de la energía consumida en acondicionar la vivienda. Puede llegar a recuperar de un 50% a un 90% el calor de la vivienda, llegando a ahorrar un 40% de energía en climatización (aproximadamente).

Su funcionamiento es sencillo, el aire que es expulsado de la vivienda sirve para cambiar y moldear la temperatura del aire exterior que entra en la vivienda, como se aprecia en la siguiente imagen.  

 

 recuperador-calor-casas-pasivas

Fuente: Pantallazo de un video de YouTube de Agenda de la Construcció Sostenible
 

Con el recuperador de calor  ambos circuitos de aire son independientes y provoca el intercambio de temperatura. En invierno, el aire cálido que hay en el interior de la vivienda calentará el aire frío del exterior, y en verano ocurre lo contrario, el aire frío que hay dentro de la vivienda enfriará el aire cálido del exterior.

La eficiencia energética de un recuperador de calor se basa principalmente en dos cuestiones:

- El tamaño del caudal, cuando menor caudal mayor eficiencia

- La diferencia de temperatura de aire interior y exterior, cuanta más diferencia, mayor eficiencia

El recuperador de calor se coloca en la unidad de ventilación mecánica que tenga la vivienda, por norma general, es una caja con embocaduras y filtros que realizan ese intercambio de temperatura.

Los tres tipos de intercambiadores son:

Flujo cruzado, eficiencia energética 50-85% (aprox.)

 recuperador-calor-flujo-cruzado.png

Fuente: Soler y Palau
 

Los intercambiadores se colocan de forma perpendicular el uno al otro.

 

Flujo paralelo, eficiencia energética 90% (aprox.)

recuperador-calor-flujo-paralelo.png

Fuente: Soler y Palau

 

Resultan generalmente los más eficientes pues el tiempo durante el que se mantiene el intercambio de temperatura es mayor.

 

Flujo rotativo, eficiencia energética 65-70% (aprox.)

recuperador-calor-flujo-rotativo.png

Fuente: fpsostenible
 

Cuentan con un rotor, un motor eléctrico y una carcasa.

 

Para finalizar mostramos un vídeo que muestra la interacción entre la arquitectura pasiva y la ventilación mecánica.

 

 
Imagen de portada: casa pasiva MARTak de Baosol. Fotografía: Andrew Michler
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