CONCEPTOS ASOCIADOS

Es el conjunto de acciones (análisis, planificación y toma de decisiones) que se realizan para obtener el mayor rendimiento posible de la energía que se necesita, dirigidas a lograr un uso más racional de la energía, que permita reducir el consumo energético sin disminuir el nivel de prestaciones.

El servicio energético consiste en “el beneficio físico, utilidad o ventaja derivados de la combinación de una energía con una tecnología eficiente en términos de energía y/o con una acción, que podrá incluir las operaciones, mantenimiento y control necesarios para prestar el servicio, que es prestado basándose en un contrato y que en circunstancias normales ha demostrado llevar a una mejora de la eficiencia energética verificable y mensurable o estimable y/o a un ahorro de energía primaria. Con lo que el servicio se vincula de forma estrecha a la consecución de la mejora de la eficiencia energética.

El servicio energético prestado por la empresa de servicios energéticos, consistirá en un conjunto de prestaciones incluyendo la realización de inversiones inmateriales, de obras o de suministros necesarios para optimizar la calidad y la reducción de los costes energéticos. Esta actuación podrá comprender además de la construcción, instalación o transformaciópn de obras, equipos y sistemas, su mantenimiento. Actualización o renovación, su explotación o su gestión derivados de la incorporación de tecnologías eficientes. El servicio energético así definido deberá prestarse basándose en un contrato que deberá llevar asociado un ahorro de energía verificable, medible o estimable.

Empresa de Servicios Energéticos (ESE): las empresas de servicios energéticos pueden realizar el suministro, instalación, operación y mantenimiento e incluso en algunos casos la financiación. En inglés se denominan ESCO: Energy Service Company.

• Potencia instalada: se calcula mediante el producto del número de lámparas de la instalación, por la potencia unitaria de las mismas, incluyendo la potencia del equipo auxiliar si procede.
• Horas de uso: de una instalación, que van en función de las horas de ocupación de un espacio, de la luz natural que dicho espacio dispone y del sistema de control utilizado.
• Regulación: responde a la necesidad de modificar el encendido/apagado de las luminarias, o bien de la intensidad de la iluminación en finción de parámetros varios.
• Consumo energético: es el producto de la potencia instalada, por las horas de uso, considerando además la regulación (ratio de uso).

La unidad de energía es el kilovatio/hora (KW/h), y se define como la potencia desarrollada por mil watios en una hora, siendo el watio (W) la unidad de potencia en el sistema Internacional de Medidas.

Si un cuerpo cede calor a otro, sin que ninguno de ellos cambie de estado (sólido. Líquido o gaseoso), y sin realizar trabajo alguno, el cuerpo que cede calor disminuya su temperatura, mientras que el otro la eleva, convirtiendo la energía calorífica en energía cinética en sus partículas. El primer cuerpo, en cambio, al ceder calor disminuye la energía de las partículas que lo constituyen. Su unidad es la caloría.

Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5º a 15,5º, en una atmósfera de presión; una caloría equivale a 4,1855 Julios.

Es la unidad de energía y se define como el trabajo realizado por la fuerza de 1 Newton en un desplazamiento de 1 metro.

Es la unidad de potencia en el Sistema Internacional de Unidades, su símbolo es W, y 1 W es igual a 1 Julio.

Es el porcentaje entre la cantidad de agua existente en el aire en su estado en vapor, que puede contener sin formarse es estado líquido. Se mide en %.

Es la ejerce ésta sobre sí misma en estado gaseoso y líquido para una determinada temperatura, estableciéndose un equilibrio dinámico; esta situación se denomina presión de vapor de saturación. La temperatura modifica este equilibrio precipitando el vapor a agua o secando su superficie mojada. Su unidad es el Pascal (Pa), que equivale a 1 Newton por m².

Según el CTE, es aquella lámina que ofrece una gran resistencia al paso de vapor de agua (R_v), se mide en meganewtons segundo por cada gramo (MNs/g), según el DB HE se considera como tal, cuando su R_v= 10 MNs/g.

(λ), es una propiedad de los materiales que valora la capacidad de trasmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y baja en algunos materiales porosos tales como la fibra de vidrio, la lana de roca, o en las células de aire cerradas como los poliestirenos. Para que exista conductividad térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en el aire ocluído.

Se define como la cantidad de calor en Kcal que pasa en una hora en un material, a través de 1m² de su superficie, y con un espesor de 1 metro, cuando la diferencia de temperaturas es de 1ºK; su unidad es el W/mK.

Es la inversa de la conductividad; en un material es la capacidad de oponerse al paso de calor; su valor se obtiene al dividir su espesor (e) en el sentido del flujo, en metros, por su conductividad en W/mK, siendo su notación R, y su unidad m²K/W.

Siendo: R= e/λ (m²K/W)

Normalmente, la envolvente térmica de los edificios está compuesta de varias capas de materiales con distintos valores de conductividad y con distintos espesores. Para obtener el valor total del cerramiento, se sumarán las resistencias térmicas de todas las cpas del cerramiento.

R_t = ∑Ri = R_SI+R₁+R₂+R₃+R₄+R_SE (m²K/W)

El DB HE define que en los cerramientos verticales o con pendiente sobre una horizontal mayor a 60º y flujo horizontal, los valores serán: R_SI=0,13 y R_SE=0,04.

En construcción, la transmitancia térmica sirve para calcular las pérdidas o ganancias, (según se trate de invierno o verano respectivamente) de energía calorífica.

Para calcular sistemas de calefacción, se parte de determinar la cantidad de energía que hay que suministrar a cada uno de los espacios habitados en unidad de tiempo (potencia), para mantener una determinada temperatura (la de confort).

Esa potencia debe compensar las pérdidas de calor por los elementos constructivos que separan los espacios calefactados del exterior o de cualquier otro ambiente a temperatura inferior, pérdidas que son función de la transmitancia de cada uno de los elementos separadores y de la diferencia entre la temperatura interior y la exterior de cálculo, es decir dependen de los elementos que definen la estancia a calefactar o, lo que es lo mismo, dependen del aislamiento de los elementos constructivos.

Estas cargas, en la estación cálida serán ganancias, pero en el caso de la refrigeración, estas ganancias por transmisión son una pequeña parte de las ganancias del edificio, pues hay que sumar otras cuestiones también importante (soleamiento, cargas internas, calor latente,…).

Del edificio es la pieza clave del balance energético del edificio, puesto que regula el balance energético de éste, siendo el primer parámetro de control ambiental del mismo. El tratamiento de la envolvente es básico en su comportamiento climático: la permeabilidad, transparencia, color, textura de su superficie son elementos importantes; como ejemplos veamos el tema del color y la textura.

Si partimos de la base de que la radiación solar absorbida por un cuerpo se convierte en energía térmica, deduciremos la importancia que el color de acabado tiene en las superficies expuestas a la radiación solar.

Por eso en climas cálidos y para reducir al máximo la absorción de radiación solar es recomendable que las fachadas más soleadas y las cubiertas, sean de color claro, así se reducirá la carga de refrigeración en verano ya que los colores claros absorben menos energía que los oscuros. Por el contrario, en los climas fríos, son aconsejables colores oscuros para los acabados exteriores.

El grado de rugosidad de la envolvente del edificio afecta ya que en fachada de textura rugosa son más frías que fachadas completamente lisas; ello es así ya que parte de su superficie está en sombre, de modo que la radiación solar recibida es menor, al mismo tiempo que aumenta el intercambio por convección entre la superficie y el aire exterior.

Una rehabilitación óptima de la envolvente de un edificio que inicialmente puede ser costosa, pero al mejorar el balance energético, reducirá el gasto en refrigeración y/o calefacción, siendo la inversión fácilmente amortizable.

Que incide sobre un cuerpo puede seguir tres caminos: reflejarse, ser absorbida por el material o transmitirse a través de él, de tal manera que: el tipo de energía reflejada provoca la percepción del color, la absorbida nos permite su almacenamiento, y la transmitida su captación en el interior del edificio.

Está tabulada según la zona climática definida en el CTE DB HR; esta limitación está relacionada directamente con el aislamiento térmico de los elementos constructivos que envuelven el edificio.

Luego en función de la zona climática donde se ubique el edificio, se establecen los aislamientos mínimos y más concretamente las transmitancias máximas admitidas por Ley.

Como ejemplo veamos la ciudad de Barcelona, es la zona climática: C2, y por tanto las transmitancias máximas serán las siguientes:

Si partiésemos del estándar Passivhaus para España, una transmitancia recomendada para muros y fachadas sería del orden de 0,30 W/m²K, es interesante comparar con que espesores de diferentes materiales se puede alcanzar dicha transmitancia:

Mediante el ejemplo anterior es fácil ver la importancia del aislamiento.

Es la energía asociada al movimiento aleatorio de las moléculas y átomos que componen la materia.

Las moléculas de una sustancia siempre están en movimiento, en mayor o en menor medida; las moléculas calientes se mueven más deprisa, y las moléculas más frías se mueven más lentas.

La cantidad de energía calorífica de un objeto, está asociada a la energía cinética total de las moléculas que lo componen.

Todos los cuerpos contienen energía térmica, es decir calor, y ambos se miden en las mismas unidades: julios (J); para la energía se utilizan otras unidades: watios por segundo (Ws), kilowatios-hora (kwh) ó newtons por metro (Nm).

Debe entenderse que el frío como tal no existe, simplemente es la ausencia de calor.Luego, tras lo dicho ¿cúanto frío puede llegar a hacer?, tanto como ausencia de calor pueda haber.

Si imaginamos un punto teórico en el cual las moléculas no se muevan absolutamente nada, eso será el cero absoluto, el cual es el origen lógico de una escala de temperatura absoluta denominada escala kelvin y reconocida a nivel mundial.

El cero absoluto (0K), equivale a -273,15 ºC.

El cero absoluto aún no se ha alcanzado en ningún laboratorio, aunque se está muy cerca de ello, y no hablamos de alcanzar una centésima de ºK ( 0,01ºK), ni siquiera de una milésima ( 0,001ºK), sino de 1 nanokelvin (es decir una milmillonésima de ºK), siendo el cero absoluto teóricamente inalcanzable ya que todos los cuerpos tienen “algo de movimiento en sus moléculas”.

Para entender cómo se transmite el calor, son necesarios unos conceptos básicos del comportamiento del calor, que atiende principalmente a dos reglas.

• Conservación de la energía: la energía total de un sistema cerrado, permanece constante. Así pues, el principio de conservación de la energía nos dice: que la energía ni se crea, ni se destruye, sólo se transforma.
• Dirección (y sentido) del flujo de calor: el calor fluye de forma espontánea de los cuerpos más calientes a los más fríos.
• La temperatura determina la dirección y el sentido del flujo de calor.
• La presencia de una diferencia de temperatura determina la existencia de un flujo de calor.
• Si se mantiene una diferencia de temperatura siempre existirá un flujo de calor asociado.