Recuperación de calor: ¿obligación o necesidad?

¿Desde 2021 es obligatorio que una casa tenga ventilación pasiva, es decir, recuperación de calor?

No existe ninguna norma que obligue a instalar ventilación con recuperación de calor en una vivienda. Entonces, ¿por qué tantos arquitectos afirman que la recuperación de calor es imprescindible?

La exigencia viene de los cálculos. Según la clase energética A0 para edificios de consumo de energía casi nulo, vigente desde 2021, se evalúan tres componentes principales de la eficiencia energética del edificio:

• Las prestaciones de aislamiento térmico de la envolvente del edificio
• Las pérdidas y ganancias de calor de la casa
• La producción de calor y la generación con fuentes renovables

Prestaciones de aislamiento térmico de la envolvente

...mejoran de forma continua desde 1960. También los primeros bloques prefabricados iban aislados. Tenían los llamados muros sándwich, cuya capa intermedia era de hormigón aislante. En aquellos años, el impulso para aislar fue sobre todo la búsqueda de independencia respecto al suministro de energía de los países vecinos, y también la ecología, es decir, el olor de innumerables chimeneas.

Después llegó 2010, cuando empezamos a tomarnos el aislamiento más en serio. Desde entonces hemos ido preparando el mercado en productos, detalles constructivos y calidad de ejecución para poder construir las casas de clase A0 que hoy se exigen. El eslabón más débil son las ventanas, que conviene elegir con criterio. En la decisión final le asesorará con gusto cualquier arquitecto o ingeniero de instalaciones.

Hay que decir que una buena envolvente térmica beneficia a quienes viven en la casa, porque reduce el número de puntos críticos de la envolvente (puentes térmicos) y, con ello, la aparición de moho. Reduce la demanda de calor y así evita un aire demasiado seco y la cantidad de partículas de polvo que obstruyen los pulmones y transportan ácaros y virus.

Como en todo, tampoco conviene exagerar con la envolvente aislante. A partir de cierto espesor, añadir aislamiento apenas influye en el ahorro. En los muros de fachada hemos llegado a 600 mm de poliestireno, con lo que, en teoría, el calor tarda medio año en salir de la construcción (con la casa completamente estanca al aire).

Pérdidas y ganancias de calor, ventilación mecánica

...del edificio es el calor que se escapa de la casa a través de la envolvente antes mencionada. En el cálculo se ajustan los espesores de aislamiento y se buscan ahorros razonables en los detalles. Aquí entra en juego una de las tareas más importantes del ingeniero de instalaciones: ahorrar tanto en el coste de construcción como en el de uso de la casa. El calor también se pierde al ventilar. Manteniendo la renovación mínima de aire n = 0,50, es decir, el 50 % del volumen de aire de la casa por hora, alcanzamos una pérdida de calor de 10–15 kWh/m² * año. Si hay que cumplir la norma con una pérdida máxima de 20,40 kWh/m² * año, queda muy poco margen para las pérdidas por transmisión a través de la envolvente térmica del edificio. Por eso los arquitectos recurren de forma generalizada a la recuperación de calor con un rendimiento del 85–90 % (el 85–90 % del calor del aire «sucio» se devuelve al calentar el aire fresco).

En las casas enterradas aprovechamos el terreno para esa recuperación de calor y ventilamos de forma pasiva. Ahora bien, la ventilación pasiva solo devuelve entre el 10 y el 15 % del calor, y la norma no reconoce la acumulación de calor en el terreno ni en la cubierta vegetal. Por eso evaluamos las casas enterradas con la metodología Passive House Planning Package (PHPP), que se ajusta mucho mejor a los valores medidos. En el PHPP se ve que la recuperación de calor aporta muy poco. El programa de cálculo PHPP refleja la realidad con gran precisión. Por eso no utilizamos recuperación de calor. Oficialmente, sin embargo, la evaluación debe hacerse según las STN y ČSN, según las cuales la recuperación de calor es imprescindible. Poco a poco avanzamos también hacia la investigación, es decir, hacia la comprobación de la realidad en colaboración con universidades.

Además de las pérdidas, la casa tiene ganancias térmicas internas que hay que tener en cuenta. Entran aquí los ordenadores, las cocinas, las placas de cocción, el número previsto de personas en la casa y los frigoríficos. Las ventanas se contabilizan en las ganancias térmicas externas, es decir, el calor que se obtiene del sol a través de la ventana, el panel solar más barato. Conviene señalar que las ventanas orientadas al sur tienen a lo largo del año más ganancias que pérdidas. Cuento con ventanas con parámetros de casa pasiva, es decir, Uw = 0,85 W/m²K (esto es válido a partir de Uw = 1,10).

La gran cuestión son las ganancias térmicas en relación con el ahorro en aislamiento y en elementos de calefacción, así como evitar el sobrecalentamiento en verano. Con el cambio del clima, el sobrecalentamiento estival será la pregunta más frecuente para los especialistas en calefacción. La normativa, sin embargo, no exige esa evaluación en edificios residenciales. Es responsabilidad exclusiva del proyectista y depende de la disposición del promotor a destinar recursos a una solución integral de la casa.

Producción de calor y generación con fuentes renovables, vida aislada de la red

Aquí empieza la alquimia del ingeniero de instalaciones. Debe elegir el menor número posible de productos que, en conjunto, garanticen una producción razonable del calor que la casa necesita. Los productos y equipos tienen que funcionar juntos de forma fiable, es decir, se trata de una solución tolerante a fallos. De forma natural, aquí entra también la generación de energía a partir de la energía casi infinita del sol.

La combinación mínima consta de tres elementos. Sistema I:

• Paneles radiantes
• Estufa con intercambiador para agua caliente sanitaria (ACS) y calefacción del espacio
• Fotovoltaica

La alternativa es un equipo compacto que integra todas las partes: Sistema II:

• Calefacción de la casa: distribución del calor
• Recuperación de calorProducción de ACS, combinada con paneles fotovoltaicos o con bomba de calor geotérmica. La bomba de calor aerotérmica debe combinarse con un precalentamiento en los meses fríos.
• Estufa complementaria (opcional)

De las opciones disponibles elegimos siempre los productos más sencillos y pequeños. Las razones son:

• Los productos más sencillos son más baratos de instalar.
• Los productos más sencillos son más fiables y duran más, incluso con una avería parcial.
• En un sistema más sencillo, con partes separadas, las reparaciones son más fáciles. Solo se sustituye por nueva una pieza o un tramo pequeño. La reparación es, lógicamente, mucho más sencilla y se reparte en el tiempo.
• Posibilidad de vivir aislado de la red, es decir, de forma autosuficiente

Vivir aislado de la red con bomba de calor

Gracias a la muy baja demanda de calefacción de la casa corta, el cliente puede elegir el sistema de calefacción. Las bombas de calor y la ventilación con recuperación de calor están diseñadas para un consumo muy bajo, pero continuo. En invierno, una bomba de calor en funcionamiento consume unos 20 kWh/día en una casa de clase A1 y unos 10 kWh/día en una casa de clase A0. La ventilación con recuperación de calor añade 1 kWh/día. El consumo doméstico (ordenador, cocina, lavadora, luces de Navidad) supone en invierno 8 kWh/día. El calor de la leña (la leña como batería) se obtiene con facilidad y requiere de 1 a 1,5 metros cúbicos al año. Ahora bien, hay una diferencia notable entre consumir 8 kWh/día y consumir de 19 a 29 kWh/día. En una casa aislada de la red, la recuperación de calor combinada con la bomba de calor exigiría más del doble de capacidad de baterías y de fotovoltaica. Por eso recomendamos un sistema de calefacción más sencillo, sin recuperación de calor.

Instalar un sistema de 12 a 16 kWp en lugar de uno de 29 a 38 kWp supone, en una casa aislada de la red, una diferencia de coste considerable.

Ejemplo de consumo de energía en una casa

• Lavadora: 0,30 kWh/día
• Cocina: de 1 a 2 kWh/día (comida cocinada, por ejemplo carne o un bizcocho)
• Iluminación: 0,20 kWh/día
• Frigorífico: 0,40 kWh/día
• Hervidor eléctrico o de viaje: 0,2 kWh/día (3 cafés / 1 l de té al día)

Conclusión

La ventilación con recuperación de calor tiene sentido y en la mayoría de las casas resulta imprescindible. Lo importante es valorar cuándo utilizarla y cuándo no. En nuestra casa corta optamos por prescindir de ella, porque la experiencia de nuestros clientes demuestra que aquí no compensa. La tierra que rodea la casa y la que hay bajo ella actúa como acumulador de calor y garantiza la estabilidad térmica deseada, y la ventilación natural aporta aire fresco.