Congreso Europeo sobre Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Arquitectura y Urbanismo (EESAP 9) y Congreso Internacional de Construcción Avanzada (CICA 2). Martes: 11 de Septiembre Ponencia: Descarbonización del sector de la edificación. Gestión de la demanda energética. César Bartolomé. IECA (Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones)

1. DESCARBONIZACIÓN DEL
SECTOR DE LA EDIFICACIÓN.
GESTIÓN DE LA DEMANADA
ENERGÉTICA

2. OBJETIVOS DE LA UNIÓN EUROPEA
Los objetivos fundamentales del marco de clima y energía para 2030 son
tres:
▪ 40% de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (en
relación con los niveles de 1990).
▪ 27% de cuota de energías renovables.
▪ 27% de mejora de la eficiencia energética.

3. SECTORES
Energía Industrial Transportes Edificación
24,6 % 10,5 % 13,5 % 15,3 %ETS
Electrificándose ¿¿??
OBJETIVOS DE LA UNIÓN EUROPEA

4. EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN
Eficiencia
energética
ECCN
Rehabilitaciones
energéticas
Reducción de la
demanda
energética
Energías
renovables
¿Dónde?
En el edificio, a
nivel de distrito
o en el mix

5. ENERGÍAS
RENOVABLES
Propio edificio
Distrito
Mix
energético
Limitación de espacio.
Recurrir a geotermia y
aerotermia.
Problemas de logística
en la distribución
Mayor potencial,
aunque
desconocimiento del
tipo de energía utilizada
ENERGÍAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN

6. CONSUMO
Climatización
(47,8%)
ACS (18,9%)
Luminarias y
electrodomésticos
(33,2%)
Sector
energético
Combustibles fósiles
Electrificación
ENERGÍAS RENOVABLES EN EDIFICACIÓN

7. ELECTRIFICAR LA CLIMATIZACIÓN EN
EDIFICIOS
¿Cómo
electrificar la
climatización?
Con
calentadores
eléctricos
No es eficiente
Con sistemas
de alta
eficiencia
Aerotermia
Geotermia
Bomba de calor

8. EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE
CALEFACCIÓN ELÉCTRICOS (EXERGÍA)
La exergía es, de manera simplificada, la parte de la energía de un
sistema que es capaz de realizar trabajo con su entorno. Es la calidad
de la energía.
25 ºC
10 litros
75 ºC
500 litros
26 ºC
✓ Misma cantidad de energía.
✓ Pero no la misma capacidad de
realizar trabajo.
✓ El recipiente con agua a 75 ºC es
más fácilmente aprovechable.

9. EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE
CALEFACCIÓN ELÉCTRICOS (EXERGÍA)
En general, las energías renovables (aerotermia o geotermia) son de
bajo contenido exergético.
Tª terreno = 15 ºC
Baja exergía
Tª circuito secundario = 30 ºC COP = 5
Tª circuito secundario = 60 ºC COP = 2
Activación térmica de
estructuras de hormigón

10. Demanda refrigeración
0
10
20
30
40
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Demanda refrigeración
0
10
20
30
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
50 %
Día
Noche
ACTIVACIÓN TÉRMICA DE ESTRUCTURAS
No es un suelo radiante, los forjados termoactivos tienen capacidad de
almacenamiento gracias a la inercia térmica del hormigón.
Los sistemas actuales funcionan en ciclo diario
y únicamente activan los forjados
Los techos cálidos también funcionan

11. EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE
CALEFACCIÓN ELÉCTRICOS (EXERGÍA)
En general, las energías renovables (aerotermia o geotermia) son de
bajo contenido exergético.
Tª terreno = 15 ºC
Baja exergía
Tª circuito secundario = 30 ºC COP = 5
Tª circuito secundario = 60 ºC COP = 2
Activación térmica de
estructuras
Debe ser renovable

12. INCERTIDUMBRE ENERGÍAS RENOVABLES
30.000 viviendas
129 MWh
Supone un respaldo de
aproximadamente una hora y ha
costado 50 M$
Para superar la incertidumbre en la generación, es necesario almacenar
energía.

13. INCERTIDUMBRE ENERGÍAS RENOVABLES
La activación térmica de forjados de hormigón ya permite almacenar
energía y gestionar la demanda.
✓ Hay que aumentar la capacidad de
almacenamiento para lograr ciclos
semanales.
✓ Se pueden activar los cerramientos y
particiones interiores, además de los
forjados.
✓ Hay que desarrollar materiales con mayor
capacidad de almacenamiento (PCMs),
especialmente para rehabilitación.

14. UN ÚLTIMO PROBLEMA
El usuario no conoce sus preferencias y, en la mayor parte de los casos,
su comportamiento es irracional.
NUEVAS
TECNOLOGÍAS
Big data
Inteligencia
artificial
Nube
Predicción meteorológica
Precio de la energía
Histórico de temperaturas
¿Mix energético?
…
El sistema debe aprender el
comportamiento del
usuario.
La función objetivo debe
estar clara (eficiencia,
emisiones, coste, etc.)
El sistema debe ser
manipulable desde
cualquier dispositivo móvil.
El sistema inteligente
de gestión únicamente
debe dar la orden al
sistema de calefacción
de almacenar energía
térmica cuando sea
necesario a la
temperatura óptima.

15. VENTAJAS DE LA ACTIVACIÓN TÉRMICA
DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN
▪ Permite su utilización con energías renovables de baja exergía.
▪ Permite gestionar la demanda, por lo que reduce la incertidumbre de
las energías renovables y permite una mayor penetración en el
mercado.
▪ Mejora el comportamiento de la red eléctrica.
▪ Mayor confort térmico para el usuario.

16. CONCLUSIONES
▪ La activación térmica de estructuras de hormigón es una tecnología
madura y rentable en edificios de obra nueva.
▪ Es necesario seguir investigando en este campo para conseguir la
integración de las nuevas tecnologías y para hacer económicamente
rentable la activación térmica de estructuras en rehabilitación.
▪ Dado que el sistema obtiene un beneficio, tanto a nivel de
generación como de distribución, son necesarios incentivos
(¿económicos?) que fomenten este tipo de tecnologías (Suecia).

17. IECA
www.ieca.es

18. César Bartolomé Muñoz
Director del Área de Innovación de IECA
cbartolome@ieca.es
+34 608 26 23 75