Sistemas HVAC para viviendas Passivhaus

Las tendencias del sector de la edificación se enfocan hacia el estándar de construcción pasiva de viviendas Passivhaus y/o edificios de consumo casi nulo (ECCN), es decir, edificios energéticamente eficientes, con un elevado confort interior y económicamente asequibles.

Los fundamentos que sustentan el concepto Passivhaus son el confort térmico, la calidad del aire interior y el bajo consumo energético. De hecho, se estima que, en comparación con un inmueble tradicional, una casa pasiva ahorra de media entre un 75 y un 90 % de la energía utilizada para calefacción y refrigeración. Su éxito se basa en un uso eficiente del tratamiento solar, envolventes y cerramientos de alta calidad, gestión de fuentes de calor internas y sistemas de ventilación con recuperación de calor, que además proporciona un aire fresco y constante.

En primer lugar, hay que indicar que el diseño final de los sistemas HVAC + ACS debe asumir la normativa propia del estándar y, en el caso de España, las indicaciones del CTE y el RITE.

Las viviendas Passivhaus destacan por su alto nivel de confort, ya que tenemos una temperatura invariable en toda la vivienda, manteniendo el calor deseado en la vivienda en invierno y el calor no deseado fuera en verano. Además, la baja demanda de energía primaria que requieren, hace que sea fácil el uso de energías renovables para su cobertura.

Por tanto, deberemos utilizar:

• Sistema de ventilación ultra-eficiente.
• Sistemas de climatización de bajo consumo pero que aporten un alto confort.
• Producción de ACS que nos penaliza la ratio de consumo de energía primaria.

El mejor sistema es la ventilación con recuperación de calor por vivienda, pero con unos parámetros a cumplir como son el nivel de eficiencia y consumo, construcción (estanqueidad) y confort (nivel de ruido)

La demanda de climatización en Passivhaus es muy baja, el ratio máximo es de 10W/m2. No obstante, la adecuación a este ratio de carga, recomienda las instalaciones a medida. Soluciones como la batería de post calentamiento/enfriamiento de los equipos de ventilación y soluciones de suelo radiante-refrescante, se suelen aplicar en esta tipología de edificación.

La batería de post calentamiento/enfriamiento, se ubica en la salida del equipo de ventilación que va hacia la vivienda, no es necesaria una instalación adicional para la climatización y utiliza los conductos de ventilación para hacer el aporte necesario de frío/calor en la vivienda. Su regulación, se puede realizar desde los mismos dispositivos o App’s

El Suelo radiante-refrescante es una solución que está presente en toda la superficie de la vivienda, nos permite trabajar con temperaturas de diseño moderadas, lo cual ya va a permitir un ahorro importante en la producción, y minimiza las pérdidas que aparecen en los cerramientos de la vivienda debido al diferencial de temperatura entre exterior-interior. Además, esta solución sólo climatiza la zona habitable, en referencia a la altura, por lo que tenemos un ahorro adicional en no cubrir áreas no esenciales. Es el emisor que aporta mayor confort, sobre todo en refrescamiento.

Este sistema necesita de una regulación que contemple la situación de posible condensación. Para ello es necesario una regulación que monitorice en todo momento:

• Temperatura del sistema de suelo refrescante.
• Temperatura y Humedad relativa interior.

Cualquiera de las dos soluciones encaja perfectamente con equipos bomba de calor de baja potencia, por lo que el consumo de energía primaria va a ser mínimo, requisito fundamental en Passivhaus, pero también en la nueva edificación basada en el CTE. Esta situación facilita el uso de energía renovable, en este caso fotovoltaica, para su correcto funcionamiento. 

La energía solar Térmica es la solución técnica perfecta dentro del ecosistema actual de sistemas de producción de ACS:

• 100% renovable. Producción “gratuita” de ACS.
• Aporte del 100% de las necesidades en períodos cada vez más grandes.
• Ayuda a mejorar el rendimiento de la producción de ACS, cuando el sistema Solar Térmico no llega a cubrir el 100% de las necesidades.
• Aumenta la vida útil del sistema auxiliar.

En el mercado van apareciendo soluciones HVAC + ACS y también, incluso algunas de ellas, nos permiten el uso de manera fácil de soluciones solares y fotovoltaicas, por lo que serían la solución “perfecta”. En la actualidad las Bombas de Calor ya permiten la gestión con sistemas fotovoltaicos, cambiando sus consignas interiores para poder almacenar en el depósito de ACS agua a más temperatura y/o modificar las temperaturas de climatización para hacer un “almacenaje” en la vivienda del excedente que puede venir por una instalación fotovoltaica.

Gracias a la combinación de la ventilación con recuperación de calor y la bomba de calor, estos sistemas son una realidad. Además de aportar las necesidades que requiere el estándar Passivhaus, mejoran aspectos clave tales como la eficiencia energética y el confort para el usuario.

Como en cualquier instalación, no existe la instalación única que sea la mejor ante cualquier escenario. La mejor solución será la que se adapte lo mejor posible a las necesidades técnicas, económicas y de uso que el proyecto y usuario demande.