El suministro de energía convencional (gas, electricidad) a una vivienda, es insensible a la demanda de energía de la vivienda. Con la misma acometida de gas, la misma instalación interior y la misma caldera, se cubren las necesidades de una vivienda derrochadora, con demandas elevadas, pero legales según CTE, o de una vivienda con niveles de demanda reducidos. Un planteamiento similar, se podría realizar con la acometida eléctrica y las instalaciones que requieren de la red eléctrica para climatización. Es decir, las acometidas a las energías convencionales, tienen potencia infinita vistas desde la perspectiva de la vivienda y esa disponibilidad de potencia, tiene una repercusión económica despreciable y muchas veces nula en la inversión inicial.
Pero cuando se plantea cubrir esas demandas con energías renovables, la acometida al recurso energético (un sondeo geotérmico y la superficie de paneles fotovoltaicos, para la presente comunicación) no tiene potencia infinita, y su coste es proporcional a la potencia prevista de las instalaciones y a la demanda anual de energía.
Excepto casos reducidos de autopromoción, la mayoría de las viviendas que se construían en este país se hacían bajo la perspectiva del promotor inmobiliario o de la gestora de cooperativas, cuyos intereses distan mucho de los del usuario final. “Para qué me voy a preocupar del consumo de la vivienda, si reducirla me cuesta dinero, mis acometidas tienen potencia infinita y la “hipoteca energética” de los próximos 50 años la paga el usuario”.
Objetivo. la propuesta de edificación de 4 viviendas de consumo nulo
Se realiza la presente comunicación basándose en una Promoción de 4 viviendas unifamiliares en Valdemoro que iniciará su construcción en el mes de Junio de 2012 y que en adelante se denominará Casa E0. El programa de la misma son viviendas de 2 plantas, disponiendo en planta baja de salón, cocina, despacho y aseo y en planta primera de 3 dormitorios con 2 baños. Cuentan con una superficie útil cada una de 130 m2 y una superficie construida de 147 m2.
El mercado residencial de vivienda unifamiliar de la zona cubre la demanda de calefacción y ACS mediante calderas individuales de gas natural, apoyadas en paneles solares térmicos individuales para el 60% de la demanda de ACS. La de refrigeración mediante una bomba de calor aire-aire tipo Split o de conductos.
Se proyecta sustituir las dotaciones habituales mencionadas por una bomba de calor geotérmica y una planta fotovoltaica conectada a red ¿de balance neto? de tal manera que no suponga un coste para el cliente final y el consumo final de climatizar las viviendas sea nulo.
¿Cuánto cuestan las renovables?
En primer lugar se hace una comparativa entre el coste que supondría cubrir con energías renovables una vivienda convencional y la Casa E0.
La columna vivienda CTE, es una vivienda unifamiliar tipo en Valdemoro, con una demanda en el límite entre la D y la E según la escala de demandas de calificación energética edificios de nueva construcción. No es por tanto la vivienda más derrochadora que se puede edificar con el CTE.
En la fila de demandas, se introducen las de calefacción y refrigeración normalizadas para la citada calificación energética antes expuesta, mientras que las demandas de la Casa E0 son las que arroja el programa Calener VYP.
Al ser claramente superior la demanda de calefacción, se centrará la tabla en esta demanda. El ratio de potencia necesaria de la vivienda CTE, al ser una vivienda tipo, se estima como valor habitual de cálculo y la de la Casa E0 se corresponde a un cálculo de cargas. Para la potencia de la bomba en ambos casos se le suma 2 Kw para la acumulación de ACS.
Para el cálculo de la longitud del sondeo, se hace la valoración según la VDI 4640 alemana para instalaciones geotérmicas de pequeña potencia. Se asigna un COP estacional de 4, coherente con la tecnología en instalaciones ya en funcionamiento. Al no tener datos del terreno, se estima una potencia de extracción de 50 w/m. habitualmente utilizada en el sector para pequeñas instalaciones.
Finalmente, el cálculo de la potencia fotovoltaica necesaria para cubrir el consumo de la bomba de calor, se realiza con el rendimiento estacional antes mencionado y una producción anual estimada para Valdemoro de 1.500 Kwh/1 Kwp. según E. Lorenzo.
Evidentemente, cualquier Promotor, si tiene que enfrentarse a realizar una vivienda con energías renovables, elegirá la opción de la Casa E0. Claro que esa envolvente tendrá unos sobrecostes, que más adelante se analizan, pero está claro que no pueden ser superiores a 24.000 euros por vivienda. Parece claro que interesa reducir la demanda antes de ponerse a consumir con renovables.
La reducción de la demanda
En un cálculo de cargas, hay una parte que no se puede reducir, como son las cargas internas de verano. Pero en edificación residencial, son las menores, y el resto está en nuestra mano decidir su magnitud. Para los fenómenos de conducción, se reduce las pérdidas de la envolvente y se eliminan los puentes térmicos colocando el aislamiento por el exterior (aumentando además la inercia térmica) y siendo un poco más exigente con sus espesores (Ufachada 0.23w/m2K, Ucubierta 0.18 w/m2K, UHueco 1.5 w/m2K). Para los fenómenos de convección se puede aumentar la estanquidad de la vivienda con una cuidada ejecución de obra y unas carpinterías estancas (permeabilidad menor 10 m3/h m2) además de recuperar la energía de la ventilación mediante un equipo de de ventilación mecánica con recuperador. Y para la radiación solar se diseña la envolvente para una máxima exposición en invierno defendiéndose en verano con una cubierta vegetal, viseras, un toldo y persianas domotizadas, que permitan al usuario despreocuparse de su accionamiento. Aunque normalmente no se puede elegir, la buena orientación de la parcela (Norte-Sur) y la compacidad de la vivienda, en este caso hacen el resto.
Queda por tanto comprobar que es más interesante, si construir una vivienda convencional con energías convencionales o una Casa E0 de demanda reducida y energías renovables.
Análisis de la hipoteca energética de la vivienda CTE
De acuerdo a la Directiva Europea, «nivel óptimo de rentabilidad»: nivel de eficiencia energética que conlleve el coste más bajo durante el ciclo de vida útil estimada, cuando el coste más bajo venga determinado teniendo en cuenta los costes de inversión relacionados con la energía, los de mantenimiento y funcionamiento (incluidos el coste y ahorro de energía) para la vivienda CTE se tendrá una hipoteca energética que habrá que valorar, frente al sobrecoste de la hipoteca convencional que presentará la Casa E0 por sus inversiones en reducción de demanda e instalaciones renovables.
Recogiendo los datos de la factura de gas y luz (TUR marzo 2012), salen los siguientes precios: de electricidad 0,189 KWh., el KWh térmico a 0,058, que junto con los gastos fijos, suponen un consumo total de 21,305 KWh., que aplicándolos a los consumos, permiten calcular la hipoteca energética de la vivienda CTE
Para el cálculo de consumos, se ha supuesto rendimientos estacionales de 0.9 para la caldera de gas y de 2 para las bombas aire –aire, rendimientos habituales de las instalaciones que ofrece el mercado.
En el cuadro anterior, no se tiene en cuenta el mantenimiento del equipo de refrigeración de la bomba aire -aire, (a sustituir por el de la bomba de calor geotérmica) ni el mantenimiento de la instalación solar térmica (a sustituir por el de la solar fotovoltaica).
Recordar que esta hipoteca energética no permanecerá constante durante la vida útil del edificio, si no que en un plazo inferior a 10 años, las previsiones y la experiencia demuestran que habrá duplicado su valor.
Análisis de la hipoteca convencional de la casa E0
Cuando el usuario final compra una vivienda, en la gran mayoría de ocasiones no “vé” el precio de la vivienda, si no la cuota hipotecaria que le quedará en los próximos 25 años. Normalmente estará sujeta a la evolución de los tipos de interés, y unas veces estará más alta y en otras ocasiones más baja, por lo que para la presente comunicación se supondrá constante en el tiempo y por un precio de 50 €/mes por cada 10.000 € (a día de hoy seguramente cualquier “hipotecado” pague una cuota menor) de sobrecoste invertidos en reducir demanda e instalaciones renovables. La comparación así será sencilla con la hipoteca energética.
En el cuadro siguiente se recogen el sobrecoste que supone reducir la demanda, las instalaciones renovables y la disminución de las instalaciones de convencionales.
Pero los gastos que soporta el cliente final y los gastos de Ejecución Material de la obra, que son los analizados hasta ahora, no son los mismos.
Para realizar el cálculo final de lo que le cuesta al cliente final la Casa E0, habrá que tener en cuenta los gastos que soporta una promoción inmobiliaria, y que incrementan la inversión inicial de Ejecución Material, como puedan ser los G.G. y B.I. de empresa constructora, promotora, proyectos, licencias, notarios, AJD, IVA (4%), seguro decenal, etc. y que para facilidad de cálculo se engloban todos en el coeficiente de paso, de la tabla anterior que se ha estimado en 1,5.
De acuerdo a la relación anterior de cuota hipotecaria/inversión inicial, los 19.500 € de sobrecoste de la Casa E0 se convierten para el usuario final en 98 €/mes de hipoteca convencional.
Resultados
Desde el momento que el propietario de la Casa E0 abandona la notaría donde ha comprado su vivienda, empezará abonar todos los mese durante 25 años, 98 €/mes y tendrá mucho más confort en su casa, mientras que el propietario de la vivienda CTE pagará el primer año 112 €/mes en concepto de energía, pero ¿cuánto pagará en el año 25?
¿Por qué sólo cubrimos la climatización?
A las puertas de la regulación del autoconsumo conectado a red, no sólo nos debemos de enfrentar al consumo de climatización. Con la ayuda de la iluminación mediante led, que permite iluminar viviendas con una demanda 5 veces inferior a la iluminación convencional. O la ayuda de un frigorífico de clase A+++, que permitirá cubrir su consumo anual con menos de 100 wp. de instalación fotovoltaica.
En determinadas localizaciones, se debe empezar a proyectar las cubiertas limpias de sombras, no sea que no podamos recoger todo el dinero que nos llueve del cielo. En otros emplazamientos deberán preocuparse del viento. Y solo hay un secreto, que es trabajar con máquinas “que pidan poco de comer”.
Conclusión
En las casas de reducida demanda, las instalaciones además de más eficientes volverán a ser centralizadas debido a las bajas potencias instaladas. Y sobre todo habrá que cuidar de manera especial la ejecución de la obra, ya que ahora, nuestras acometidas ya no tendrán potencia infinita.
No será sencillo transmitir esto al usuario final, y más en momentos como este en los que la edificación residencial debe vender todo el stock acumulado a precios de saldo, y en los que el cliente sólo ve los descuentos de la hipoteca convencional y no tiene ni idea de la hipoteca energética que le queda. Por ello las Administraciones deberían ser mucho más exigente en la limitación de la demanda y ayudar con los pocos recursos que nos quedan, pero de manera eficiente. Curiosamente el promotor de estas 4 casas en versión vivienda CTE, recibiría 3 veces más de subvención (por Kw instalado de geotermia) que el promotor de estas 4 Casas versión E0.
Ya se ha visto que al usuario final le salen las cuentas. Pero no son las únicas bondades de los edificios de consumo nulo. Y también hay que valorarlas.
- ¿Cuánto vale el confort que lleva asociado una vivienda de baja demanda energética?.
- ¿Cuánto vale ayudar a reducir el 80% de dependencia energética del exterior de nuestro País?.
- ¿Cuánto vale la ayuda para equilibrar la balanza comercial?
- ¿Cuánto vale la excusa, probablemente la única, para poner en marcha a un sector descarrilado?
- ¿Cuánto valen las toneladas de CO2 evitadas?
- ¿Cuánto vale la protección del planeta?
¿De verdad que vamos a esperar hasta el año 2.020?
Comunicación presentada al I Congreso de Edificios Energía Casi Nula (Madrid, 7-8 de mayo 2012). Autores: Juan Postigo Castellanos y Alejandro Postigo Castellanos. Viviendas Poscon, S.L