7 de Octubre de 2022 a las 12:38
Conceptos básicos de eficiencia energética en edificación
Javier Manuel Juárez Martínez
A veces los autores de artículos técnicos nos centramos en escribir sobre conceptos medianamente avanzados para transmitir esos conocimientos a los lectores. Desde hace un tiempo en los cursos de eficiencia energética que imparto en diferentes colegios profesionales me estoy dando cuenta que hay una serie de conceptos básicos que doy por sentado que los alumnos son conocedores, y realmente no lo son.
Por esto, pretendo aclarar en este artículo una serie de conceptos básicos que hay que tener claro para entender un certificado de eficiencia energética o cumplir la normativa HE-2019:
- Demanda energética
- Consumo energético
- Carga térmica
- Energía final
- Energía primaria
- Consumo de energía primaria no renovable
- Consumo de energía primaria total
Demanda energética
La demanda energética es un concepto que había desaparecido con la entrada en vigor del CTE HE-2019 y había sido sustituido por las condiciones para el control de la demanda. Es decir, una sería de parámetros (Klim, qsol;jul lim, Q100, n50, etc.) cuyo cumplimiento hacía que la demanda energética la mantuviéramos “a raya”. Pero esto no quería decir, que no tuviéramos que analizar la demanda energética de una edificación para entender el comportamiento energética de esta.
Con la entrada en vigor del nuevo CTE-HE-2019 se indica que se podrá excluir del cumplimiento del coeficiente global de transmisión de calor a través de la envolvente térmica (Klim), cuando las demandas de calefacción y refrigeración sean menores en ambos casos de 15KWh/m2.
¿Pero qué es esto de la demanda energética? La demanda energética es la cantidad de energía para un periodo de tiempo (1 año) que deben de aportar los equipos de climatización (refrigeración y calefacción), ACS y ventilación para mantener las condiciones de confort de un espacio habitable y mantener las condiciones definidas en la normativa vigente.
Si nos centramos en la climatización, es la cantidad de energía que deben de aportar las máquinas de climatización en forma de calor o frio para mantener las condiciones de confort de un edificio.
En el gráfico 1 representa la cantidad de energía en forma de calor y frio que deben de aportar las máquinas de climatización para mantener las condiciones de confort durante 1 año
Analizando un poco este gráfico se podría decir que la demanda energética es: ∫F(x)dt.
Por otro lado, también podemos observar que en caso de mejora de la envolvente térmica de un edificio, menor cantidad de energía deben de aportar las máquinas de climatización. Por tanto, la demanda energética bajara (ver gráfico 2)
La demanda energética se expresa en KWh/m2 año.
Consumo energético
El nuevo CTE HE-2019 nos limita el consumo de energía no renovable y el consumo de energía primaria total. Estos conceptos los veremos exactamente más adelante. Pero ahora solo me quiero centrar en explicar el consumo energético:
Es la cantidad de energía que hay que suministrar a los equipos de climatización, ventilación, ACS, etc. para atender los servicios de calefacción, refrigeración, ACS, etc. Si nos centramos en la climatización, es la cantidad de energía que los equipos de climatización consumen para poder aportar la energía suficiente para mantener las condiciones de confort.
Ya podemos ir observando que la demanda energética no tiene nada que ver con el consumo energético, pero si están directamente relacionados. Ya que un edificio con una buena envolvente térmica necesitará de sus equipos de climatización menos aporte de energía, por lo que los equipos de climatización consumirán menos ya que tienen que aportar menor cantidad de energía en forma de calor o de frío.
El consumo energético se expresa en KWh/m2 año.
Carga térmica
La carga térmica es un concepto que se utiliza para dimensionar los equipos de climatización de una edificación. Lo podríamos definir como la cantidad de energía, para un periodo de tiempo, que hay que suministrar o extraer de un espacio habitable para mantener las condiciones de confort. En principio, puede parecer que no hay diferencia con la definición de la demanda energética. Pero hay que tener en cuenta que la carga térmica hace referencia al punto de máxima cantidad de energía a suministrar en forma de calor en invierno y el punto de máxima cantidad de energía a suministrar en forma de refrigeración en verano.
Todo lo comentado lo podemos observar en la gráfica 3.
Energía final
Es la energía utilizada en los puntos de consumo del edificio. Es decir, es la energía suministrada al consumidor en el punto donde se alimentan los equipos, y cuyo consumo se refleja a través de los contadores. Esta energía está disponible en forma de electricidad, combustible y calor.
Este es un dato muy importante y que los programas de eficiencia energética suelen ofrecer a título informativo ya que la normativa no limita la energía final
Energía primaria
Es la energía suministrada a un edificio procedente directamente de un yacimiento como puede ser de carbón, gas, petróleo, etc. O de una fuente renovable como la energía eólica, solar, etc. Es decir, es la energía natural en su forma original tal y como la encontramos en la naturaleza, antes de pasar por el proceso de transformación a energía final.
Energía primaria = Energía final + Perdidas en transporte + Perdidas en transformación
El CTE HE-2019 limita el consumo de energía primaria no renovable y el consumo de energía total, dependiendo de la zona climática y del uso del edificio.
Consumo de energía primaria no renovable
De la definición de energía primaria podemos extraer que la energía primaria no renovable es la energía procedente de los combustibles fósiles (gas, petróleo y carbón) junto con los minerales radioactivos. Estas fuentes están presentes en la naturaleza en cantidades limitadas y son fuentes de contaminación, por esto se consideran recursos no renovables
El CTE HE-2019 limita el consumo de energía primaria no renovable, que como hemos comentado es la parte no renovable de la energía primaria consumida.
Límite consumo de energía primaria no renovable CTE HE-2019
Este parámetro ha sufrido una gran disminución en comparación del CTE HE-2013
Consumo de energía primaria total
De la definición de energía primaria podemos extraer que la energía primaria total es el conjunto de la energía primaria no renovable procedente de los combustibles fósiles (gas, petróleo y carbón) junto con los minerales radioactivos, y la energía primaria renovable procedente de fuentes como la energía eólica, solar, geotermia, aerotermia, etc.
Debemos de tener en cuenta que no toda la energía generada por fuentes renovables debe de ser considerada como renovable, ya que hay tecnologías que para producir energía renovable consumen una parte de energía primaria no renovable, como por ejemplo la aerotermia.
El CTE HE-2019 limita por primera vez el consumo de energía primaria total.
* La Fundación Musaat no se hace responsable por la información, ideas, conceptos y opiniones emitidas por los autores en este blog.