Estrategias contra el frío
En las viviendas españolas la calefacción representa alrededor del 30% del consumo de energía. Este consumo está estrechamente ligado a factores tales como la zona climática en que esté situada, la orientación y el tamaño de la vivienda o local, la superficie y tipo de acristalamiento, la existencia o no de aislamiento térmico y los hábitos de consumo. De hecho, la diversidad de factores que intervienen hace difícil ofrecer unos valores aproximados que sean, a la vez, representativos de las distintas situaciones posibles. En la práctica, cada vivienda o local es un caso singular que requiere un cálculo particular de su consumo. Sin embargo, para una vivienda que haya sido construida cumpliendo con las normas básicas de edificación, se ha calculado que el consumo energético medio es de 5.500 kwh (4.730 termias). Si la vivienda consume más es porque existen fugas de calor y deberían tomarse medidas de aislamiento. Un dato indicativo de que se está produciendo una fuga térmica en la vivienda es la necesidad de aumentar la temperatura por encima de los 20 grados C para mantener el confort.
Por su contribución al ahorro de energía y a la confortabilidad, el aislamiento térmico es, sin duda, una de las inversiones más rentables que pueden realizarse en un edificio. Dependiendo de la zona climática, las necesidades calóricas pueden incrementarse entre un 20% y un 40% en las viviendas mal aisladas. Este aumento del consumo es aún más elevado (de un 30% a un 70%) en las viviendas unifamiliares.
Los combustibles
En la elección de un sistema de calefacción intervienen no sólo factores económicos sino también las posibilidades de suministro de combustible y las preferencias de sus ocupantes. Otro factor que cada día gana más importancia son los efectos medioambientales de los diversos tipos de combustible, en donde el gas natural aventaja a otros combustibles más contaminantes como el gasoil. Además, el gas natural se utiliza tal y como se extrae de la Tierra, sin necesidad de procesos industriales.
El gas natural canalizado está desplazando en España al gas ciudad. La comodidad de utilización, la ausencia de almacenamiento y su precio (a pesar de la subida) son algunas de las ventajas. Al ser más ligero que el aire, el gas natural se dispersa mucho más rápidamente que el butano o el propano, disminuyendo así los riesgos de explosión.
El gas propano ofrece el mismo confort de utilización que el gas natural salvo que precisa ser almacenado. El bajo coste del propano es otra de sus ventajas, y puede ser una buena solución para quienes necesiten realizar una instalación de calefacción en un lugar al que esté prevista la llegada del gas canalizado, ya que las calderas para propano, pueden utilizarse para gas natural mediante el cambio de los chiclés o inyectores.
El gasóleo C es el más utilizado en viviendas unifamiliares y en localidades donde no ha llegado aún el gas canalizado. Su mayor inconveniente es que hace falta almacenar un volumen bastante elevado –entre 700 y 1.500 litros– para no tener que rellenar el depósito varias veces al año. Los depósitos de gasóleo se suelen ubicar en garajes, cocheras, patios o almacenes, lugares que eviten tanto la llegada del olor del gasóleo a la vivienda, como la posibilidad de que pueda ser dañado por algún golpe. El almacenamiento de productos petrolíferos debe ser realizado por instaladores autorizados y está regulado por unas normas muy estrictas para evitar derrames, explosiones o almacenamientos descontrolados. La responsabilidad de cumplir estas normas recae no sólo sobre el usuario, sino sobre los distribuidores de gasóleo que se exponen a sanciones en el caso de servir combustible a una instalación que no haya sido previamente supervisada por la Dirección General de Industria tal y como se establece en el Real Decreto de 23 de octubre de 1997. Esta norma vino a paliar la desaparición de los controles que hacía CAMPSA cuando era el único suministrador de combustible. En esta misma disposición se establece la obligatoriedad de homologar las instalaciones de gasoil para calefacción y agua caliente que ya existían a su entrada en vigor.
Las calderas
Aunque las instalaciones centralizadas son las de funcionamiento más económico, siempre que dispongan de contadores individuales, el sistema que ha terminado por imponerse en las viviendas de nueva construcción es el de instalaciones individuales, formadas por una caldera y varios emisores o por acumuladores de calor para electricidad. La potencia de la caldera debe estar adaptada a las necesidades de la vivienda y lo habitual para una superficie de 70 a 130 mts.2 es una potencia de 20.000 kcal/h.
Para calentar el agua que circulará por los emisores, o radiadores, a una temperatura entre 60 y 80 grados, las calderas pueden alimentarse con gasóleo, gas natural, gas propano, butano o electricidad.
Las calderas de gas pueden ser atmosféricas, de tiro forzado y estancas. Las atmosféricas son calderas abiertas, es decir que utilizan el aire del local en que se encuentran. Este aire se mezcla con el gas para la combustión y los humos resultantes se evacúan por una chimenea que va hasta el tejado. El local en que se instalen este tipo de calderas tiene que contar con una rejilla de ventilación, situada a menos de 30 cms del suelo, cuya superficie depende de la potencia de la caldera (se estima que 100 cm2 son suficientes para una caldera de 20.000 kcal/h).
Las calderas de tiro forzado tienen las mismas características que las atmosféricas pero, en vez de una chimenea hasta el tejado, tienen una salida de humos de una longitud máxima de tres metros y aproximadamente 60 mms de diámetro. Además, disponen de un electroventilador para la expulsión de los productos de la combustión.
En opinión de los expertos, el mayor nivel de garantía contra fugas o malos rendimientos lo ofrecen las calderas estancas. En ellas, la combustión se realiza en un cajón totalmente aislado del local en que se encuentran. La entrada de aire para la combustión así como la única salida que tienen los gases una vez quemados, es la ventosa o conducto coaxial de salida de humos. Se trata de dos tubos de acero inoxidable, situados uno dentro de otro, que eliminan los productos de la combustión y permiten la entrada del aire que se precisa para el funcionamiento de la caldera.
Los emisores
Una vez la caldera en acción, los emisores o radiadores son los encargados de difundir el calor por la vivienda o local. Pueden estar construidos en hierro fundido, aluminio, chapa de acero, etc. Los de hierro fundido son los radiadores más nobles y duraderos, pero también los más costosos. Los más equilibrados en cuanto a calidad y precio son los de aluminio, con la ventaja añadida de ser un material lacado que facilita la limpieza. Los emisores de chapa de acero son los más económicos, pero su uso decrece debido a la menor duración de su vida útil.
A su vez, las tuberías que llevarán el agua caliente hasta los radiadores pueden ser de hierro, de cobre o multicapa. El hierro ha dejado ya de utilizarse, salvo en grandes diámetros, y el material más habitual en viviendas ya construidas es el cobre. En aquellas otras obras en que la tubería se encuentra empotrada en suelos y paredes, se utiliza sobre todo la tubería multicapa ya que permite una colocación más rápida.
Un sistema de calefacción que permite prescindir de los radiadores es el que se conoce como “suelo radiante”, basado en una tubería especial que se instala en obra por debajo de los suelos de las habitaciones –que pueden ser de cualquier material, incluido parquet o terrazo–, y por donde circula agua a una temperatura de 40 a 50 grados caldeando la vivienda de manera uniforme.
Calefacción modular con gas natural
Además de los sistemas de calefacción total, basados en una caldera y emisores en cada habitación, existe la posibilidad de utilizar radiadores murales que son generadores de calor independientes y modulares que funcionan con gas natural. El instalador puede poner en funcionamiento estos radiadores murales en cuestión de horas. Tan sólo hay que ubicarlos en una pared que dé al exterior, practicar una pequeña salida y conectarlos a la toma de gas natural.
Además de su sencilla instalación, este sistema presenta otras ventajas como la potencia (un sólo radiador mural calienta rápidamente una amplia estancia y dos son suficientes para una vivienda pequeña gracias a la gran potencia calorífica del gas natural); su fácil manejo; su versatilidad (se puede instalar uno o varios radiadores murales en el hogar según las necesidades, que pueden funcionar simultáneamente o de manera individual) y su seguridad, ya que la cámara de combustión del gas natural se encuentra en el aparato y es absolutamente estanca.
Este tipo de radiador mural toma del exterior el aire necesario para la combustión y expulsa los humos también fuera de la vivienda. De esta manera no enrarece el ambiente y no consume el oxígeno de la habitación donde se encuentra por lo que puede instalarse en cualquier estancia de la casa, incluidos los baños.
La tarifa nocturna
Con el fin de aprovechar eficazmente el sistema eléctrico, limitando las puntas de demanda mediante un trasvase de parte del consumo diurno a la horas valle de la noche, existe una modalidad de tarifa eléctrica, la nocturna, aplicable fundamentalmente en viviendas y en locales comerciales. La principal ventaja que ofrece es un descuento del 55% en el precio de la energía eléctrica durante las 8 horas nocturnas, mientras que el precio en las horas diurnas experimenta un ligero recargo del 3%.
La tarifa nocturna interesa especialmente a aquellos usuarios que disponen de calefacción y agua caliente eléctrica, y es aún más rentable cuando, para satisfacer ambos servicios, se utilizan los equipos de acumulación que producen y almacenan calor durante un determinado periodo de tiempo para emitirlo posteriormente. El funcionamiento de estos equipos está pensado para aprovechar al máximo las posibilidades que ofrece esta tarifa eléctrica.
El sistema de acumulación es más aconsejable cuanto mayor sea el consumo de calefacción; de hecho, los acumuladores de calor tienen una gran difusión en los países de clima más frío de la Unión Europea debido al confort y economía creciente que proporciona su utilización. Estos sistemas están formados por un núcleo acumulador consiste en un conjunto de ladrillos refractarios de gran capacidad de almacenamiento de calor que alcanzan altas temperaturas (al final del periodo de carga, la temperatura en el núcleo puede llegar a los 600-700 ºC) mediante resistencias eléctricas inmersas en el corazón del acumulador. El aislamiento térmico con que están revestidos les permite conservar el calor y, al mismo tiempo, impide que las temperaturas superficiales del aparato sobrepasen las permitidas por la normativa. Los acumuladores se complementan con sistemas de seguridad para controlar que la carga y descarga de calor se realice en condiciones óptimas.
Existen en el mercado dos tipos principales de acumuladores: estáticos y dinámicos; los primeros disponen de una entrada de aire por la parte inferior y una rejilla de salida por la parte superior, de forma que el aire de la habitación puede circular a través del núcleo y calentarse a su paso por él. La descarga de calor se realiza principalmente por radiación desde la superficie del aparato y, en menor medida, por la circulación del aire a través del núcleo. La gama de potencias de los acumuladores estáticos incluye modelos desde 0,7 a 3,5 kw. Este tipo de acumuladores son más baratos y más sencillos de instalar que los dinámicos.
En los acumuladores dinámicos el aire circula a través del núcleo acumulador, forzado por un ventilador, y se impulsa a la habitación por una rejilla de salida situada en la parte inferior. La descarga de calor se debe sobre todo al aire impulsado por el ventilador. De forma opcional y para días muy fríos, estos aparatos pueden incorporar unas resistencias eléctricas de apoyo a la salida del aire de descarga.
Los acumuladores dinámicos disponen de una mejor regulación de descarga que los estáticos, por lo que su instalación es más aconsejable en aquellas dependencias donde se desee una regulación de temperatura más precisa o una restitución más rápida de calor. La gama de potencias es muy amplia y comprende aparatos entre 1,5 y 8 kw.
Con independencia de cual sea el tipo de acumulador, es necesario programar la carga del aparato durante la noche. La programación puede hacerse con la ayuda de un reloj conmutador de tarifa nocturna, asociado al contador eléctrico, o de un programador horario privado, situado en la vivienda o local del cliente. Esta programación marca el inicio y el final del periodo nocturno; es decir, autoriza la carga de los acumuladores únicamente en las ocho horas valle. La conexión y la desconexión del circuito de alimentación de los aparatos se hacen de forma automática.
Este sistema se puede combinar con el uso de convectores (aparatos que calientan el aire mediante resistencias eléctricas). Los acumuladores de calor se instalan en las habitaciones de uso diurno y de mayores necesidades de calefacción (salón, comedor, estar, vestíbulo, etc.). En el resto de la vivienda (dormitorios, cocina y cuartos de baño) se colocan convectores o cualquier otro tipo de aparato de calefacción directa (ventiloconvectores, paneles radiantes, placas solares, radiadores de aceite, infrarrojos, etc). Dependiendo de la proporción entre calor directo y acumulación, los sistemas mixtos permiten desplazar a la noche entre el 40 y el 80% del consumo total de calefacción, con una inversión más reducida que en el caso anterior.
Ventajas de la calefacción eléctrica
Para los defensores de la calefacción eléctrica con acumulación y tarifa nocturna, este sistema, además de representar un uso eficiente de la energía por trasladar a la noche el consumo, aporta ventajas como la seguridad, la permanente disponibilidad de esta energía y su limpieza (no existe combustión, humos, residuos ni olores; no consume oxígeno y no enrarece el ambiente).
Otras ventajas son su carácter individual, de manera que cada usuario es responsable exclusivamente de su propio consumo; su confortabilidad (permite elegir la temperatura de cada habitación a gusto de cada usuario) y no necesita instalaciones complicadas. Además, se puede programar y automatizar con gran sencillez y exige muy poco mantenimiento. A esto se añade que su rendimiento es muy elevado (se aprovecha prácticamente toda la energía eléctrica que se consume) y su coste, en la modalidad de tarifa nocturna, es competitivo frente a otras energías.