Todos los años, por estas fechas, las altas temperaturas se convierten en noticia, como así nos lo recuerdan algunos sugerentes titulares de la prensa diaria: «España se derrite bajo el sol», «El calor funde los plomos» o «Media España sufre la crisis de los 40 º». Una noche sin dormir por el calor, puede convertirnos […]
Todos los años, por estas fechas, las altas temperaturas se convierten en noticia, como así nos lo recuerdan algunos sugerentes titulares de la prensa diaria: «España se derrite bajo el sol», «El calor funde los plomos» o «Media España sufre la crisis de los 40 º».
Una noche sin dormir por el calor, puede convertirnos en un cliente predispuesto a comprar un aparato de aire acondicionado, que la publicidad nos ofrece a un precio asequible e instalado en menos de 24 horas. Incluso la administración sanitaria, si pertenecemos a algún grupo de riesgo y si en nuestro domicilio no hay un sitio fresco, nos recomienda acercarnos dos o tres horas a un lugar que esté refrigerado. Pero, por otro lado, también leemos noticias que nos pueden producir un sentimiento de culpa: «El uso del aire acondicionado contribuye a agravar el calentamiento del planeta» o «La demanda eléctrica alcanza un nuevo récord por el uso masivo del aire acondicionado».
Así, el ciudadano se encuentra ante este dilema, ¿apago el aire acondicionado o no lo apago?, bien representado en el anuncio emitido recientemente en televisión en el que dos jóvenes discuten sobre esta cuestión. Pero, entonces ¿qué podemos hacer para conseguir, durante el verano, un ambiente confortable en nuestros edificios consumiendo menos energía?
En este número del boletín electrónico del IDAE tratamos de contestar a esta pregunta. Y para ello hemos invitado a un grupo de expertos, que a título personal o en representación de una institución o asociación nos han ayudado a diagnosticar, primero, y a orientar, después, nuestra actuación en una dirección correcta.
Hemos contado con arquitectos del Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) y de la Red AMBIENTECTURA, a los que se suma la experiencia del CIEMAT en técnicas de refrigeración natural. También, con la opinión de los fabricantes, proyectistas, instaladores y mantenedores del sector profesional de la climatización, a través de las asociaciones: AFEC, AMICYF-FUNCAIMA, ANEFRYC, ATECYR, CNI y CONAIF. Del sector eléctrico con REE y UNESA. Investigadores del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja y de la Universidad Carlos III de Madrid, y la Asociación ASIT, han expuesto las posibilidades de la refrigeración solar, junto con los promotores inmobiliarios representados por ASPRIMA y los ecologistas por WWF/ADENA.
Han sido exposiciones cortas, porque así se les ha pedido a los autores. Algunos nos lo han hecho notar; no han podido decir todo lo que querían. En todo caso, estimamos que son suficientes para mostrar al lector una buena panorámica de la climatización.
¿Qué sucede en verano con la energía?: el clima y la población
Podemos comenzar analizando lo que sucede durante el verano en el contexto de la climatología española. Para ello nos vamos a ayudar del nuevo mapa de zonas climáticas del Código Técnico de la Edificación en el que se clasifica nuestro país en cuatro zonas climáticas de verano denominadas 1, 2, 3 y 4, en función de su temperatura exterior y de la radiación solar para los meses de junio, julio, agosto y septiembre.
Andalucía, Baleares, Canarias, Castilla la Mancha, Comunidad Valenciana, Extremadura, Madrid, Murcia, Ceuta y Melilla y parte de Cataluña y Aragón están situadas en las zonas climáticas 3 y 4 en las que debido a su clima tienen una mayor demanda de refrigeración durante el verano. Aunque, en general, la temporada de refrigeración es más corta que la de calefacción, por ejemplo, en Madrid, el número medio de horas al año con temperaturas iguales o inferiores a 20 ºC es el 78%, mientras que el número de horas al año con temperaturas superiores a 25 ºC es solamente el 11%.
Es en estas zonas climáticas 3 y 4 en las que durante los meses de verano se produce un incremento de población debido al turismo. Estos dos factores, la temperatura y la concentración y aumento de la población, explican, en parte, que el consumo energético sea mayor.
Mayores exigencias de confort ambiental
La sensación de bienestar térmico es percibida por las personas de distinta manera. Podemos decir que el cuerpo humano es como un instrumento de medida calibrado de forma diferente para cada persona, que hace que un mismo ambiente térmico no satisfaga a todos por igual. Es conocida la escala clásica de sensaciones térmicas de siete niveles: frío, muy frío, ligeramente frío, neutro, ligeramente caluroso, caluroso y muy caluroso. Pero situarnos en uno u otro lugar de la escala se traduce en una demanda energética diferente. Sin embargo, es posible conseguir ambientes que sean aceptados por un porcentaje alto de ocupantes.
Por otro lado, este ambiente térmico que consideramos adecuado es, en parte, una construcción social. Vivimos en una sociedad de consumo y nuestros hábitos y comportamiento también está condicionado por el nivel socio-económico, los hábitos o la publicidad, que nos marcan un patrón de comportamiento del que no es fácil salir. Tal vez recordemos la medida adoptada por el gobierno japonés de mantener una temperatura de 28 ºC en el lugar de trabajo, con el fin de ahorrar energía, y la polémica sobre si era serio utilizar otro tipo de ropa más informal pero más adaptada a esta temperatura, frente al convencional traje y corbata. Y es que, sobre la vestimenta en relación con su función aislante respecto del ambiente exterior hay profundos estudios que analizan cada prenda con todo detalle.
Es evidente que el nivel de vida de nuestra sociedad ha aumentado, y esto se traduce también en mayores exigencias de confort ambiental, en nuestras viviendas, en el lugar de trabajo o de ocio e incluso en la utilización del aire acondicionado en el automóvil. Todo esto hace que cada vez seamos menos resistentes a las variaciones de temperatura, en buena parte por la facilidad que tenemos para acceder a un ambiente artificial confortable que nos hace encender el aparato de aire acondicionado a la menor sensación de calor.
El proyectista del edificio condiciona su futuro energético de por vida
Las características de la envolvente térmica del edificio, de cómo haya sido diseñada ésta por el proyectista, normalmente un arquitecto, hará que su demanda energética en verano sea mayor o menor. Y así, durante los cincuenta, sesenta o más años de vida del edificio, con el agravante de que es muy difícil introducir correcciones posteriores que la mejoren.
No es de extrañar que el nuevo Código Técnico de la Edificación obligue al proyectista, por vez primera, a verificar que ciertos parámetros de la envolvente del edificio proyectado, aquellos que tienen una mayor influencia en la demanda de refrigeración del edificio no sobrepasan unos valores límite, pudiendo utilizar también el programa informático LIDER basado en el cálculo hora a hora del comportamiento térmico del edificio.
Pero la verificación normativa anterior solamente garantiza que el edificio cumple con los requisitos de eficiencia energética mínimos, lo que está lejos de agotar todas las posibilidades de mejora. No es un punto de llegada, es el punto de partida desde el que explorar otras opciones viables técnica y económicamente.
Aquí, entra en juego la certificación energética de los edificios. Con carácter previo, el promotor, deberá decidir qué calificación energética desea para su edificio, y proyectarlo conforme a ella, lo que supondrá una mayor exigencia de calidad energética y mayor transparencia en el mercado inmobiliario.
La tarea del proyectista, es en este aspecto, la de evitar las ganancias de calor que proceden del exterior del edificio: la radiación solar y la temperatura exterior. Pero no debemos olvidarnos del calor generado internamente por la iluminación, los ordenadores, impresoras o las fotocopiadoras, que además permanecen encendidos muchas horas al año, a veces fuera de la jornada laboral. A esta cuestión se le presta muy poca atención: ¿cuántas empresas seleccionan su equipamiento informático atendiendo también a criterios de eficiencia energética? y ¿cuántas consideran que el calor que estos equipos producen hay que evacuarlo al exterior mediante el sistema de climatización que es necesario sobredimensionar? Necesitamos energía para hacer funcionar estos aparatos y también para extraer el calor que producen.
La instalación de climatización
Hago notar que hasta ahora no hemos hablado todavía sobre el sistema de climatización y sin embargo hemos podido ahorrar mucha energía si hemos adoptado las decisiones correctas. En muchos casos, nuestros edificios son incapaces de proporcionar o acercarse por si mismos, a las condiciones de confort en verano sin el concurso de un potente sistema de aire acondicionado. O tal vez por esto, la seguridad que nos proporciona saber que el sistema de aire acondicionado y un consumo energético adicional disimularán un diseño del edificio poco cuidado o un equipamiento inadecuadamente seleccionado, no se extreme el rigor en la búsqueda de las mejores soluciones energéticas. Así, los defectos del diseño del edificio los solucionamos a base de consumir más energía.
La actual normativa, el RITE, obliga al proyectista a seleccionar el sistema de climatización más adecuado a las características del edificio y su uso, considerando la envolvente térmica, la orientación de las fachadas, la distribución de espacios y el régimen de explotación (ocupación, usos y horarios de funcionamiento de las diferentes zonas). Todos estos factores que influyen notablemente en la demanda de refrigeración del edificio son impuestos al proyectista del sistema de climatización por el proyectista general del edificio y no está en sus manos actuar sobre ellos, ya que su función se reduce a dotar al edificio con una instalación que tenga el mejor rendimiento posible para cubrir esa demanda.
Aquí, es de aplicación la sentencia que nos dice que conseguir un gran ahorro se logra a base de sumar muchos pequeños ahorros. Las auditorias energéticas que realizamos a los edificios ponen de manifiesto que los equipos de pequeña potencia, que pasan desapercibidos, como los fan-coils, ventiladores, bombas, etc., pero permanentemente encendidos, consumen más energía al final del año que los equipos de producción de frío en los que concentramos toda nuestra atención.
La función del proyectista de climatización será conseguir que el sistema en su conjunto tenga el mayor rendimiento posible, lo mismo que la producción de frío o la regulación y que la red de tuberías y conductos tenga las menores pérdidas posibles. Incorporando subsistemas de ahorro y recuperación de energía, el enfriamiento gratuito y aprovechando al máximo las energías residuales y renovables.
Los equipos de climatización
Es necesario disponer de suficiente información que nos oriente en la selección de los equipos con mayor eficiencia. Para los acondicionadores de aire pequeños, los que tienen una potencia de refrigeración de hasta 12 kW, tenemos el etiquetado energético obligatorio, identificándose perfectamente aquellos equipos de la máxima eficiencia que están catalogados con la clase A.
Para el resto de equipos podemos acudir al programa de certificación voluntario Eurovent, que compara las características técnicas y energéticas de una gran cantidad de aparatos realizada por un laboratorio acreditado, lo que permite garantizar a los fabricantes que la competencia en el mercado se realiza en términos de igualdad y que el consumo energético de los equipos será el previsto.
El punto débil del etiquetado energético es que, aún siendo obligatorio que esté expuesto al comprador en el punto de venta, no siempre es así. En el caso de los programas de certificación voluntarios, siendo públicos y sin ningún coste para el usuario son todavía poco conocidos y utilizados. Con el fin de promocionarlos, próximamente AFEC e IDAE pondrán en marcha en la Web del IDAE una base de datos pública que recogerá los equipos de climatización más eficientes energéticamente que se comercialicen en el mercado español.
La instalación, el mantenimiento y la inspección periódica de eficiencia energética
La instalación y el mantenimiento de los sistemas de climatización son actividades que deben ser desarrolladas por empresas instaladoras y mantenedoras autorizadas por la administración, con personal que cuente con los conocimientos adecuados no solo técnicos sino también energéticos. Por su contacto directo con los clientes, están en una situación muy favorable para asesorar energéticamente al cliente sobre la correcta utilización de las instalaciones, así como en las modificaciones de la misma que redunden en un menor consumo de energía.
En el futuro RITE, el papel tradicional del mantenedor como responsable de conseguir la permanencia en el tiempo del rendimiento de las instalaciones se amplia con la gestión energética. En esta línea, la nueva directiva de uso final de la energía y servicios energéticos, pendiente de transposición, promueve la realización de contratos de rendimiento energético por los que se garantiza al cliente un rendimiento medio estacional de la instalación.
Ligado a lo anterior, el nuevo RITE, basándose en la Directiva 2002/91/CE relativa a la eficiencia energética de los edificios, nos obligará a someter a los sistemas de aire acondicionado con una potencia superior a 12 kW a una inspección periódica de eficiencia energética que comprenderá una evaluación del rendimiento del sistema.
Es de gran importancia la contabilización y el control del consumo de energía de los edificios, especialmente en los de gran consumo del terciario. En la mayoría de los casos no existe ningún tipo de seguimiento, incluso en edificios con una factura energética muy elevada. Se detecta también que una parte significativa del consumo se produce fuera del horario laboral, causado por equipos que se quedan permanentemente encendidos injustificadamente. Este es uno de los mayores potenciales de ahorro de un edificio, superior al 10%, y que no exige ningún tipo de inversión, solo una buena gestión.
La compra y utilización de los aparatos por el usuario
En este punto, todos somos responsables en algún momento de regular la temperatura de un termostato, de encender, de apagar o comprar un aparato. El mismo edificio y la misma instalación pueden conducir a consumos energéticos completamente diferentes si lo utilizamos de una forma adecuada o no.
Un asunto preocupante es que el Eurobarómetro de enero de 2006 nos situaba a los españoles en la cola de la Unión Europea, entre aquellos que prestan menos atención al consumo energético a la hora de comprar.
La climatización y el suministro de energía eléctrica
Se estima que la mayor parte del consumo eléctrico en climatización en el sector edificatorio se produce en los edificios del terciario (administrativos, comerciales, hoteles, centros de ocio, etc.) con un 98% del consumo. El resto, un 2%, corresponde al sector doméstico donde, según datos del INE, en el año 2001 un 15 % de los hogares en España tenía refrigeración, generalmente en una o dos habitaciones y resuelta con pequeños equipos split, multisplit o portátiles. Otros sectores con un peso importante y también afectado por la temperatura exterior son la refrigeración en procesos industriales así como el frío comercial e industrial.
La mayor parte de los equipos de climatización están basados en un sistema de compresión mecánica que requiere consumir energía eléctrica. Las altas temperaturas que se alcanzan por estas fechas hacen que trabajen en condiciones extremas de funcionamiento, consumiendo más energía eléctrica que en condiciones normales, debido a que casi todos estos equipos son de condensación por aire, menos eficientes que los de condensación por agua. Estos últimos, por otras circunstancias, se instalan cada vez menos.
Las actuaciones de ahorro y eficiencia energética se deberán llevar a cabo tanto desde el lado de la demanda, con preferencia en los sectores con más peso como el terciario y el industrial, pero también desde el lado de la oferta, anticipándose a adaptar las infraestructuras allí donde se sabe que esta demanda es creciente y puede generar problemas. Por ejemplo, en el sector doméstico sabemos que el 64 % de los hogares españoles dotados de sistema de refrigeración se encuentran en 6 provincias (Madrid, Barcelona, Sevilla, Valencia, Murcia y Alicante). En un segundo nivel hay cinco provincias (Córdoba, Zaragoza, Baleares, Jaén y Málaga) que representan el 15% de los hogares con este sistema. Y por último en otras 13 provincias se concentra otro 17%.
Otra cuestión que se plantea es el consumo de energía reactiva. Pero esto no es específico de la climatización. Es más, el factor de potencia de estos equipos no es de los más bajos, ya que un equipo medio puede situarse en el 0,88, mientras que para un ordenador está en torno al 0,55, en un televisor en el 0,7 o una lámpara de bajo consumo en el 0,65. Por esta razón, la corrección del factor de potencia debe abordarse para el conjunto del edificio y no solo para la climatización. En edificios nuevos la compensación debería resolverse en el proyecto eléctrico del edificio con carácter obligatorio y en los edificios existentes el recargo de la tarifa eléctrica debería servir como elemento disuasorio que fomentara una compensación voluntaria.
Para concluir
A lo largo de este boletín el lector podrá comprobar cómo es posible conseguir un ambiente confortable en los edificios consumiendo menos energía. Pero, para ello, es necesario el concurso de todos los agentes que intervienen en el proceso de la edificación.
Tenemos que repensar el modo en que diseñamos nuestros edificios, para conseguir que estos demanden menos energía y garanticen el confort de las personas. Tal como señala la propuesta de resolución del Parlamento Europeo sobre calefacción y refrigeración a partir de fuentes de energía renovables, deberíamos explotar en mayor medida el potencial, hasta la fecha infrautilizado, que ofrece la energía solar en el ámbito de la refrigeración, acelerando la rentabilidad de estas tecnologías y forzando la evolución del mercado hacia las mismas.
Otro punto de reflexión es que la mayor parte de las propuestas que han aportando los colaboradores de este boletín electrónico son conocidas, viables técnica y económicamente, están en el mercado desde hace tiempo o no tienen más coste que un buen diseño y, sin embargo, no se aplican. De nada sirve tampoco una oferta de equipos eficientes y etiquetados energéticamente si no existe demanda. Es necesario considerar estos dos asuntos no solo desde la perspectiva técnica sino psicosocial, ya que la solución requiere, en muchos casos, más que descubrir nuevas soluciones técnicas, un cambio en el comportamiento de las personas y de las organizaciones que evolucione hacia un mayor compromiso con la eficiencia energética.
Por último, el sector español de la climatización es un sector maduro y con asociaciones consolidadas, y dentro del sector edificatorio probablemente es el que más cultura energética tiene, no en vano cuenta desde hace más de veinticinco años con una reglamentación específica de ahorro y eficiencia energética. Sobre sus proyectistas, instaladores, mantenedores y fabricantes recaerá buena parte de la responsabilidad de la puesta en marcha de los importantes cambios derivados, tanto de la directiva de eficiencia energética de los edificios como de la nueva directiva de uso final de la energía y de los servicios energéticos, en la búsqueda de la máxima eficiencia energética en el sector de la climatización.