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GUÍA PARA LA JUSTIFICACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 POR MEDIO DE LAS
MEJORAS EN EL AISLAMIENTO TÉRMICO
De acuerdo con el apartado 1.1 del DB HE 4 del CTE, en los proyectos en los que sea admisible la
disminución de la contribución solar mínima, "se justificará la inclusión alternativa de medidas o
elementos que produzcan un ahorro energético térmico o reducción de emisiones de CO2, equivalentes
a las que se obtendrían mediante la correspondiente instalación solar, respecto a los requisitos básicos
que fije la normativa vigente, realizando mejoras en el aislamiento térmico y rendimiento energético de los
equipos".
Por tanto, justificar una reducción de emisiones de CO2 realizando mejoras en el aislamiento térmico
es una de las opciones posibles.
1.
Por “equivalente” entenderemos “al menos, igual”. Es necesario, por tanto, justificar una
reducción de emisiones de CO2 igual o mayor al que obtendríamos por la instalación del sistema
de energía solar para ACS, en las condiciones exigidas por el DB HE 4 del CTE.
2.
Para el cálculo de las emisiones que es necesario reducir mediante la adopción de medidas
alternativas seguiremos, en ausencia de otras fuentes, el método extraído de la Ordenanza
municipal de Vigo sobre captación y aprovechamiento de la energía solar para usos térmicos en
edificaciones e instalaciones Vigo.
En este método se define el gasóleo C como base de energía térmica convencional, y el carbón
como base de generación de energía eléctrica. Así, las emisiones de GEI (gas de efecto
invernadero) a evitar serán la diferencia entre las que se emitirían si el combustible utilizado para
la obtención de ACS fuera íntegramente gasóleo C y aquellas que corresponderían a la
combinación de gasóleo C y energía solar térmica, en la proporción determinada por el HE 4,
utilizando los siguientes valores como base de cálculo de las emisiones:
Gasóleo C
Solar térmica
Emisiones GEI
(g CO2 equivalentes / kWh generado)
338 (fuente: Suisse Office of Energy)
6 (fuente: University of Sydney)
Las emisiones con fuente de energía combinada, 70% gasóleo y 30%
(1)
solar térmica, serían:
GEI = 0,7 ∙ 338 + 0,3 ∙ 6 = 238,4 g CO2 equivalentes / kWh generado
(1) En Galicia, en general, hablaremos del 30%, si utilizamos propano, gas natural, etc., y del 50% si recurrimos a efecto
Joule (ver Tabla 2.1 del DB HE 4).
3.
Necesitaremos saber cuál es la energía que se requiere para calentar el volumen de ACS
demandado anualmente, de acuerdo con los ratios exigidos por el DB HE 4 (se debe tener en
cuenta que la demanda de ACS requerida por el CTE es muy inferior a la demanda real, según
datos estadísticos). Para ello, tenemos que conocer la temperatura de preparación del agua
caliente, la temperatura de entrada de agua de la red y el calor específico del agua.
Por ejemplo, de acuerdo con el apartado 3 del DB HE 4, para una vivienda unifamiliar en Santiago de 4 habitaciones (6
personas), la demanda anual sería:
6 personas ∙ 30 litros ACS/persona·día a 60ºC ∙ 365 días = 65.700 litros anuales a 60ºC
La temperatura media de entrada de agua de red es de 10ºC, para Santiago (el programa de Ferroli da las temperaturas de
entrada de agua mes a mes por provincias, por lo que podríamos afinar el cálculo mes a mes -lo más difícil es siempre
encontrar los datos).
El calor específico del agua es 4.186 Julios/litro·ºC y teniendo en cuenta que 1 kWh son 3.600.000 Julios, la energía total
demandada sería:
E = 65.700 ∙ (60 ºC – 10 ºC) ∙ 4.186/3.600.000 = 3.820 KWh anuales
4.
A continuación, es necesario calcular las emisiones de GEI que conseguiríamos reducir
mediante el sistema de energía solar térmica para ACS que exigiría el DB HE 4. Para ello,
adoptamos los criterios expresados en el anterior punto 3.
GEI de referencia: con fuente de energía Gasóleo C = 0,338 Kg CO2 equivalentes / kWh
GEI = E ∙ GEI Gasóleo C = 3820 ∙ 0,338 = 1.291 Kg CO2 equivalente año
GEI con energía combinada Gasóleo C y solar térmica: GEI = 0,234 Kg CO2 equivalentes / kWh
GEI = E ∙ GEI energía combinada = 3.820 ∙ 0,2384 = 911 Kg CO2 equivalente año
GEI a reducir:
GEI a reducir = GEI de referencia – GEI energía combinada = 1.291 - 911 = 380 Kg CO2 equivalentes año
5.
El siguiente paso será definir qué tipo de energía utilizamos realmente para la producción de
ACS, y cuantificar las emisiones de CO2 que dicho combustible genera. Para determinar este
valor, recurrimos a la siguiente tabla que aparece en la Ordenanza Municipal de Vigo:
Variación
%
Efecto
1.100
189
114
36
225,44
-44,08
-66,27
-89,35
+
-
350
260
3,55
-23,08
+
-
366
338
304,3
286,5
37,5
6
8,28
0
-9,97
-15,24
-88,91
-98,22
+
0
-
Emisiones GHG (Green House Gasses)
g (CO2 equivalentes) / kWh
PRODUCCIÓN ELÉCTRICA (kW∙ he)
Carbón
Fotovoltaica (p-Si) (1)
Fotovoltaica (m-Si) (1)
Eólica (1)
COGENERACIÓN
Gasóleo
Gas natural
PRODUCCIÓN TÉRMICA (kW∙ ht)
Fuelóleo (3)
Gasóleo C (1)
GLP (3)
Gas natural (1)
Pelets (astillas de madera) (2)
Solar térmica (4)
(1) Suisse Office of Energy
(2) Joanneum Research (Austria)
(3) University of California
(4) University of Sidney
Si, en el caso de nuestro ejemplo, la energía empleada para la producción de ACS fuese gas natural, las emisiones
generadas en dicha producción serían (de acuerdo con la tabla anterior) 0,2865 Kg CO2 equivalente /kWh. Por tanto,
GEIACS = E ∙ GEIgas natural = 3.820 ∙ 0,2865 = 1.095 Kg CO2 equivalentes año
6.
Como el objetivo es justificar la reducción de las emisiones de CO2 por la vía de introducir
mejoras en el aislamiento térmico del edificio, también tendremos que calcular las emisiones GEI
por calefacción. Para ello, determinaremos la demanda energética del edificio (que, en su caso,
debería haber sido limitada previamente mediante la justificación del DB HE 1), y el consiguiente
consumo por calefacción.
Supongamos que, en nuestro caso, hemos conseguido justificar el HE 1 con los siguientes cerramientos:
Fachadas: Sillería de granito de 65 cm, U = 2,26 W/m2ºK
Mampostería de granito de 52 cm revestida, U = 2,86 W/m2ºK
Puertas con marco de madera y acristalamiento sencillo, U = 4,14 W/m2ºK.
Puertas de PVC con doble acristalamiento, U = 2,83 W/m2ºK.
Cubiertas: Cubierta de teja ,, U = 0,42 W/m2ºK.
Suelos:
Suelo en contacto con espacio no habitable, U = 0,44 W/m2ºK
Con estas características, la demanda energética global de la vivienda, extraída del cálculo de calefacción, es de 9.969
W. Y el consumo por calefacción se podría obtener del siguiente modo:
En base a los grados-día de Santiago, se estima el funcionamiento de la calefacción durante 5 meses al año (150 días), y 15
horas al día (según la tabla 8.17 del libro "Cálculo y Normativa Básica de las Instalaciones en los edificios", tomo 2, de
Arizmendi).
E = (Q ∙ h ∙ d ∙ t) / r = (9,969 ∙ 15 ∙ 150 ∙ 0,9) / 0,93 = 21.707 kWh anuales
, siendo: Q, demanda energética de la vivienda, en kW; h, número de horas de funcionamiento diario; d, número de días de
funcionamiento al año; t, coeficiente de reducción; r, rendimiento de la instalación.
El CO2 emitido a la atmósfera por el sistema de calefacción se determina, de forma inmediata, en función del
combustible proyectado.
GEICAL 1 = E ∙ GEIgas natural = 21.707 ∙ 0,2865 = 6.219 Kg CO2 equivalentes año
7.
Descripción y cuantificación de las mejoras propuestas para el aislamiento térmico de la
edificación.
Las mejoras podrían consistir en: trasdosado interior de todas las fachadas mediante panel de cartón-yeso y poliestireno
extrusionado de 3 cm. sobre perfilería de acero galvanizado, dejando una cámara no ventilada de 1,6 cm; sustitución de los
acristalamientos de los huecos de la fachada por vidrios dobles de baja emisividad. La transmitancia térmica de los
cerramientos y huecos mejorados sería:
Fachadas: Sillería de granito trasdosada, U = 0,66 W/m2ºK
Mampostería de granito revestida y trasdosada, U = 0,56 W/m2ºK
Puertas con marco de madera y acristalamiento con vidrio doble, U = 2,32 W/m2ºK.
Con estas mejoras, la demanda energética global de la vivienda, extraída del cálculo de calefacción, se reduciría a 8.822 W.
Y el consumo por calefacción sería, por tanto:
E = (Q ∙ h ∙ d ∙ t) / r = (8,822 ∙ 15 ∙ 150 ∙ 0,9) / 0,93 = 19.210 kWh anuales
Y las emisiones mejoradas de CO2:
GEICAL 2 = E ∙ GEIgas natural = 19.210 ∙ 0,2865 = 5.504 Kg CO2 equivalentes año
8.
La exigencia del apartado 1.1.3 del HE 4 quedaría justificada si en el balance final de emisiones
de CO2 resultase que las mejoras en el aislamiento permiten una reducción igual o mayor que la
que se obtendría, en los términos descritos en el punto 4, por la instalación de un sistema de
energía solar para ACS.
BALANCE DE EMISIONES
Emisiones a reducir: 380 Kg CO2 equivalentes año
Reducción por la producción de ACS con gas natural:
GEI R ACS = GEI de referencia – GEI ACS = 1291 - 1095 = 196 Kg CO2 equivalentes año
Reducción por las mejoras en el aislamiento térmico:
GEI R AT = GEI CAL 1 – GEICAL 2 = 6.219 – 5.504 = 715 Kg CO2 equivalentes año
Reducción total:
GEI R TOTAL = GEI R ACS + GEI R AT = 196 + 715 = 911 kg CO2 equivalentes año > 380 Kg CO2 equivalentes año.
Por tanto, las mejoras propuestas en el aislamiento térmico de la vivienda, así como el uso de gas natural como fuente de
energía para el ACS y la calefacción, suponen una reducción de las emisiones de CO2 equivalentes de 911 Kg al año,
superior al mínimo exigido por la normativa.