Casa de baja energía

Una casa de bajo consumo de energía es cualquier tipo de casa que desde el diseño, las tecnologías y los productos de construcción utiliza menos energía, de cualquier fuente, que una casa contemporánea tradicional o promedio. En la práctica del diseño sostenible, la arquitectura sostenible, la construcción de bajo consumo de energía, el paisajismo eficiente en energía, las casas de bajo consumo de energía a menudo utilizan técnicas y componentes activos de diseño de edificios solares y pasivos para reducir su gasto de energía.

Uso general
El significado del término «casa de baja energía» ha cambiado con el tiempo, pero en Europa generalmente se refiere a una casa que utiliza alrededor de la mitad de los estándares de bajo consumo alemán o suizo que se mencionan a continuación para la calefacción de espacios, típicamente en el rango de 30 kWh / m²a a 20 kWh / m²a (9.500 Btu / pie² / año a 6.300 Btu / pie² / año). Debajo de esto, el término ‘edificio de energía ultrabaja’ se usa a menudo.

El término también puede referirse a cualquier vivienda cuyo uso de energía esté por debajo de los estándares exigidos por los códigos de construcción actuales. Debido a que los estándares nacionales varían considerablemente en todo el mundo, los desarrollos de «baja energía» en un país pueden no cumplir con la «práctica normal» en otro.

Construcción de cero energía
Superinsulación
PlusEnergy

Tecnología de baja energía

Introducción
Los edificios de baja energía generalmente usan altos niveles de aislamiento, ventanas de bajo consumo, bajos niveles de infiltración de aire y ventilación de recuperación de calor para reducir la energía de calefacción y refrigeración. También pueden usar técnicas de diseño de edificios solares pasivos o tecnologías solares activas. Estas casas pueden usar tecnologías de reciclaje de calor de agua caliente para recuperar el calor de las duchas y lavaplatos. La iluminación y el uso de energía miscelánea se complementan con iluminación fluorescente y electrodomésticos eficientes. La climatización proporciona más información sobre el aumento de la eficiencia energética de los edificios.

Se requieren casas pasivas para lograr un índice de cambio de aire de edificios completo de no más de 0,6 ac / h bajo presión forzada y prueba de despresurización a 50Pa como mínimo. En las pruebas de la puerta del ventilador en el sitio por probadores certificados se utiliza para demostrar el cumplimiento.

Una característica importante de los edificios de energía ultrabaja es la creciente importancia de la pérdida de calor a través del puente térmico lineal dentro de la construcción. Si no se eliminan las vías térmicas de las superficies cálidas a las frías («puentes»), se crean las condiciones para que la condensación intersticial se forme en lo profundo de la construcción y puede ocasionar graves problemas de crecimiento y pudrición de moho. Con pérdidas de filtración cercanas a cero a través del tejido de la vivienda, no se puede confiar en el movimiento del aire para secar la construcción y se recomienda un análisis exhaustivo del riesgo de condensación de cada detalle del pilar.

Mejoras a la calefacción, refrigeración, ventilación y calentamiento de agua
Refrigerador de absorción
Solar geotérmico anualizado
Tubos de enfriamiento de tierra
Bomba de calor geotérmica
Ventilación de recuperación de calor
Reciclaje de calor de agua caliente
Enfriamiento pasivo
Calor renovable
Almacenamiento de energía térmica estacional (STES)
Aire acondicionado solar
Agua caliente solar
Dispositivos solares

Diseño solar pasivo y paisaje
El diseño de edificios solares pasivos y el paisajismo de bajo consumo de energía apoyan a la casa de bajo consumo en la conservación y pueden integrarlos en un vecindario y medio ambiente.Siguiendo las técnicas de construcción solar pasiva, donde sea posible, los edificios tienen una forma compacta para reducir su superficie, con ventanas principales orientadas hacia el Ecuador – sur en el hemisferio norte y norte en el hemisferio sur – para maximizar la ganancia solar pasiva. Sin embargo, el uso de la ganancia solar, especialmente en las regiones de clima templado, es secundario a la minimización de los requisitos de energía de la casa en general. Por otro lado, en climas cálidos, el exceso de calor puede crear condiciones interiores incómodas. Se ha demostrado que las alternativas pasivas a los sistemas de aire acondicionado, como la ventilación dependiente de la temperatura, son eficaces en regiones con necesidades de refrigeración. Otras técnicas para combatir el excesivo aumento de calor solar incluyen Brise soleils, árboles, pérgolas adjuntas con vides, jardines verticales, techos verdes, entre otros.

Las casas de bajo consumo energético pueden construirse con materiales densos o livianos, pero normalmente se incorpora algo de masa térmica interna para reducir las temperaturas pico de verano, mantener temperaturas invernales estables y evitar un posible sobrecalentamiento en primavera u otoño antes de que el «ángulo» del sol sea más alto. exposición a la pared del día y penetración de la ventana. El color de la pared exterior, cuando la superficie permite elegir, para la reflexión o absorción, las cualidades de aislamiento dependen de la temperatura ambiente predominante durante todo el año. El uso de árboles de hoja caduca y de enrejados de pared o autoaglutinantes puede ayudar en climas no a temperaturas extremas.

Paisajismo sostenible
Arquitectura de paisaje sostenible
Jardinería sostenible
Agua de lluvia en las cosechas
Conservación del agua

Iluminación y electrodomésticos
Para minimizar el consumo total de energía primaria, las muchas técnicas pasivas y activas de luz natural son la primera solución diurna para emplear. Para días con poca luz, espacios sin luz diurna y nocturnos; el uso de un diseño de iluminación creativo-sostenible utilizando fuentes de baja energía como lámparas fluorescentes compactas de «voltaje estándar» y alumbrado de estado sólido con lámparas LED de diodos emisores de luz, diodos emisores de luz orgánicos y diodos emisores de luz poliméricos PLED ; y el filamento eléctrico de «bajo voltaje»: bombillas incandescentes y lámparas compactas de halogenuros metálicos, xenón y halógenos.

La iluminación de circulación exterior, la seguridad y el paisaje con energía solar, con células fotovoltaicas en cada accesorio o conexión a un sistema central de paneles solares, están disponibles para jardines y exteriores. Los sistemas de bajo voltaje se pueden utilizar para una iluminación más controlada o independiente, al tiempo que se usa menos electricidad que los accesorios y lámparas convencionales. Los temporizadores, detección de movimiento y sensores de operación de luz natural reducen el consumo de energía y la contaminación lumínica aún más para una configuración de casa de bajo consumo.

Los productos de consumo de electrodomésticos que cumplen con pruebas independientes de eficiencia energética y que reciben marcas de certificación de etiqueta ecológica para consumo reducido de ‘gas natural’ y etiquetas de emisión de carbono de fabricación de productos son preferidos para su uso en casas de bajo consumo de energía. Las marcas de certificación de etiqueta ecológica de Energy Star y EKOenergy son ejemplos.

Iluminación de bajo consumo
Iluminación
Windows
Conservación de energía
Energía alternativa

Restricciones y beneficios económicos

Costo:

El costo adicional de una casa individual que cumpla con la Regulación térmica de 2012 generalmente es del 10 al 15%. Esto se debe principalmente a los precios de los materiales necesarios y esenciales para lograr los objetivos establecidos

Retorno de la inversión:

Debe saber que la factura anual de calefacción representa 900 euros en promedio por hogar, con grandes disparidades (250 euros para una casa «BBC» hasta más de 1800 para una casa con poco aislamiento)

El ahorro en el consumo de energía, que es de tres a cuatro veces más bajo que un hogar convencional, proporciona un buen retorno de la inversión (alrededor de 4 años). La economía real se estima en 15,000 euros en 20 años, para una sola casa.

Beneficios fiscales y asistencia financiera:
Algunos de los beneficios de construir edificios que cumplen con RT2012 incluyen:

Eco-Ready Zero Rate (Eco-Ready Zero Rate) (Eco-PTZ) que facilita la propiedad de vivienda para compradores primerizos que invierten en una vivienda nueva con un alto rendimiento energético, gracias a la eliminación de intereses, respaldada por el Estado.
Los edificios con la etiqueta «BBC» también pueden beneficiarse de una reducción o incluso una exención del impuesto a la propiedad en propiedades construidas
La ley Duflot, antiguo plan de Scellier para la inversión de alquiler garantiza a todos los contribuyentes franceses la adquisición de una vivienda nueva y destinada a alquiler una reducción fiscal durante nueve años y que corresponde al 18% del precio de costo inicial, para vivienda etiquetada como BBC
el crédito fiscal para el desarrollo sostenible, para edificios existentes (con un tope de 8,000 €, se refiere al aislamiento térmico o reemplazo de equipos, que debe cumplir con los requisitos de energía)

Características de una casa de baja energía

Una concepción bioclimática del hábitat

La orientación de la casa
El objetivo es recuperar el máximo calor y la luz del sol en invierno y reducir estas contribuciones en el verano. No se recomienda la exposición Este-Oeste. En el oeste, el edificio acumula calor debido a la exposición directa al sol por las tardes y al sobrecalentamiento en el verano.

La exposición norte es la parte más fría. Los espacios menos utilizados tendrán que desarrollarse en el norte para reducir el impacto del frío, minimizar la disminución de la temperatura del edificio y contribuir al ahorro de energía y la comodidad de los habitantes. Garaje, escaleras, pasillos, etc. son piezas usadas y de baja temperatura: son zonas de amortiguación ideales.

La exposición al sur es a menudo la más interesante para respetar la comodidad del verano y para recuperar las contribuciones solares gratuitas durante el invierno. En invierno, el sol muy bajo calienta las paredes de la casa que conservan el calor, los rayos solares penetran dentro de las ventanas y proporcionan un calentamiento básico. Es en el sur donde tendremos las salas de estar.La orientación sur también es favorable para los sistemas de energía solar (colectores solares térmicos para calefacción y agua caliente, paneles fotovoltaicos para la producción de electricidad).En verano, el sol llega verticalmente y no entrará en la casa, cuyas bahías pueden protegerse mediante un avance (balcón o brise-soleil por ejemplo) o persianas orientables.

La forma del edificio
La arquitectura de una casa tiene un impacto muy fuerte en el consumo de energía. El papel del arquitecto es muy importante. Cuanto más compacto es un edificio, menos energía consume. Por esta razón, para un buen hogar, la relación de las superficies de la pared en contacto con el exterior al espacio vital debe ser baja. La forma esférica es la forma que tiene la menor relación superficie-volumen. Por lo tanto, es perfecto para reducir las pérdidas térmicas de la envolvente del edificio.Sin embargo, por el bien de la arquitectura tradicional, usamos el cubo que se acerca más a la esfera. Un edificio compacto, por lo tanto, consumirá menos que un edificio en forma de L o de varias plantas.

Fuerte aislamiento térmico
El aislamiento térmico se refiere a todas las técnicas utilizadas para limitar la transferencia de calor entre un ambiente cálido y un ambiente frío. Los estándares de resistencia térmica de 2012 (en m².k / W) son los siguientes: R ≥ 8 para áticos, a 4 para paredes y suelos.

Ya sea que el sistema de construcción sea de marcos de madera, bloques o ladrillos, todas las paredes deben estar aisladas. El aislamiento será térmico, pero también acústico.

Aislamiento de la pared:
Desde el interior: hay dos métodos diferentes: doble encolado, que consiste simplemente en pegar en la pared el aislamiento asociado con una placa de yeso o el marco de metal que consiste en deslizar entre una pared y una estructura metálica hecha de rieles y cantidades aislantes.
Desde el exterior: la casa está envuelta con un material aislante que luego se cubre con una cubierta externa, como yeso, revestimiento, etc. para proteger contra el mal tiempo.
Aislamiento distribuido: este sistema solo es posible con ciertos modos de construcción donde la estructura del edificio también tiene un rendimiento térmico.

Aislamiento de áticos y techos: el aislamiento del techo es esencial para un buen aislamiento térmico, ya que se considera que es a través del techo que escapa el 30% del calor del edificio.Será necesario aislar los techos perdidos (aislamiento en «bulto» para formar un colchón continuo y homogéneo) y los techos acabados (hay dos técnicas de aislamiento: desde el interior o el exterior, gracias al sarking , esta técnica consiste en colocar una barrera de vapor horizontal y paralela a la canaleta del edificio y luego colocar un aislamiento sobre ella).
Aislamiento del suelo: Para aislar el piso, optamos por poliestireno expandido, extruido, lana de madera, aislamiento proyectado, etc. Cuando el piso está en un espacio de arrastre, se fabrica un piso de aislamiento compuesto hecho de aislamiento de poliestireno y debajo del piso.

Las características de algunos aisladores:

El poder aislante de un material proviene del aire que atrapa. Hay muchos materiales aislantes, estos son algunos de ellos:

Puentes termales

Un puente térmico es un punto o zona lineal que, en la envolvente de un edificio, presenta una variación de resistencia térmica. Este es un punto en la construcción donde se rompe la barrera de aislamiento. Se crea un puente térmico si:

hay un cambio en la geometría de la envoltura
hay un cambio de materiales y / o resistencia térmica.
Hace diez años, un puente térmico representaba entre el 10 y el 20% de las pérdidas totales de edificios. Con el tiempo, el aislamiento ha mejorado y el porcentaje de pérdidas debido a las paredes ha disminuido considerablemente, y el de los puentes térmicos ha aumentado considerablemente.Sin embargo, hoy en día, con la implementación de la Regulación Térmica 2012, se implementan soluciones para minimizar el puente térmico utilizando interruptores térmicos y aislamiento desde el exterior. Un interruptor es un dispositivo configurado para detener puentes térmicos, como un «aislamiento» en estos puentes. Los puentes térmicos son por lo tanto áreas de alta pérdida de calor.Es importante limitarlos para mejorar el edificio.

Realizar aperturas
¿Por qué preocuparse por dividir las ventanas según los puntos cardinales?

Porque las ventanas y la carpintería exterior son de 3 a 7 veces menos aislantes térmicamente que una pared sólida.
Porque las ventanas permiten que la luz del sol ingrese a la casa, lo que es muy favorable en invierno pero puede provocar un sobrecalentamiento en verano.
Se recomienda proporcionar aberturas en los cuatro lados de la casa para poder beneficiarse de la ventilación durante el verano y no exceder el 25% de la superficie habitable en el área acristalada.

La distribución de las áreas de ventanas se puede considerar de la siguiente manera: 50% sur, 20% este, 20% oeste y 10% norte.

La protección solar (varias ocultaciones tales como persianas, contraventanas, tapas …) debe planificarse a partir del diseño para evitar el sobrecalentamiento en la temporada de verano.

Los materiales utilizados: el aislamiento térmico de alto rendimiento mantiene el calor en invierno, pero también mantiene fresco el verano. Windows debe tener un rendimiento mínimo de Uw & lt; 1.6 W / (m².k). Por ejemplo, doble acristalamiento con aislamiento reforzado: ventanas de 4 mm, un lado cubierto con una capa de baja emisividad, separadas por una capa de gas de 12 mm (a veces triple acristalamiento en las zonas de montaña y para las fachadas orientadas al norte), así como un marco aislante, también hecho de varias capas (madera, aluminio, PVC) reforzado con espumas u otros aislantes. Se prestará especial atención a las uniones entre el marco y el marco durante la instalación.

Se dará el mismo cuidado a la calidad (fabricación, materiales, instalación) de las puertas.

Un sello perfecto
Uno de los grandes cambios entre RT2005 y RT2012 es la introducción de valores límite para fugas de aire.

¿Qué es hermeticidad?

Estas fugas de aire en una casa representan una gran parte de las pérdidas de energía. En los hogares, puede haber fugas de aire en las conexiones entre los elementos (la unión de un marco a una pared, por ejemplo) o los marcos de ventanas de vidrio deslizantes, o en las tomas (el aire puede pasar por las cubiertas eléctricas). El trabajo de aislamiento debe complementarse con medidas para mejorar la estanqueidad.

La prueba de la puerta del ventilador (o prueba de la puerta del ventilador) consiste en medir la infiltración de aire. Una máquina equipada con un ventilador se coloca en la puerta frontal de la casa o edificio. Esto mide la cantidad de aire que entra a la casa. Usando una máquina de humo, es fácil seguir corrientes de aire y detectar fugas. El RT 2012 establece un umbral de sellado. Cuando se construye un edificio, se ha vuelto obligatorio medir la hermeticidad al final de la construcción.

Ventilación de doble flujo con recuperación de calor en el aire viciado
Hay VMC single stream o double stream. Si la instalación se contenta con evacuar el aire viciado, se trata de una simple ventilación mecánica controlada por flujo. Comprende una única red de conductos. En las salas de estar, el suministro de aire fresco es proporcionado por entradas de aire directamente conectadas al exterior.

Tener un sistema de intercambio de aire eficiente garantiza la calidad del aire interior mediante una entrada suficiente de aire fresco y evacuar la contaminación del aire como el olor, la humedad, los componentes orgánicos volátiles (COV) … También mejora el rendimiento energético del edificio mediante el control del cantidad de aire fresco para aumentar la comodidad térmica y acústica.Además, protege el edificio del daño causado por la humedad.

Un flujo simple ajustable por humedad VMC (o ventilación mecánica controlada) se adapta según la necesidad de renovación del aire. El flujo de este aire aumenta cuando la humedad aumenta en la casa y se reduce cuando las instalaciones están vacías, para ahorrar energía. Las aberturas y cierres de los respiraderos y las entradas de aire están completamente automatizados.

Para renovar el aire en todas las habitaciones de una casa, lo más lógico es llevarlo a las salas de estar secas, como la sala de estar, las habitaciones o la oficina, y sacarlo de los lugares donde hay una concentración . humedad y malos olores, como la cocina, el baño o el inodoro.

La ventilación de doble flujo, con recuperación de aire viciado, será más ecológica, ya que el calor del aire de salida se recupera mediante un intercambiador de calor antes de reintroducirse en el circuito (sin pérdida de calor).

El uso de energía renovable

Energía térmica
Presentación: la energía solar térmica se utiliza a menudo para proporcionar agua sanitaria parcial o totalmente caliente (ACS), más raramente para garantizar el calentamiento de la casa. Esta práctica efectivamente limita las emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que muchos estados y autoridades locales recomiendan este sistema a través de impuestos y bonificaciones (bonificaciones ecológicas, créditos fiscales). Un calentador de agua solar cubre entre el 40 y el 80% de las necesidades de agua caliente de una familia.

Ejemplo de cómo funciona el calentador de agua solar: los rayos del sol, atrapados por sensores térmicos, transmiten su energía a los absorbedores de metal, que calientan una red de tubos de cobre en la que circula un fluido de transferencia de calor. Este intercambiador de calor a su vez calienta el agua almacenada en un cúmulo. Hay tres tipos de paneles solares térmicos.

colectores planos sin esmaltar: el agua circula en un absorbedor generalmente negro abierto al aire
sensores de vidrio plano (más comunes)
colectores de tubos de vacío, compuestos de colectores solares cebados con un colector de calor en el que se fijan los tubos solares al vacío.
Los paneles solares se instalan en el jardín, en el techo o en las sombrillas, donde el sol está más presente (es decir, preferiblemente en el sur), con una inclinación óptima de 30 °. Según el modelo, los sensores deben estar superpuestos o integrados en el techo. Solo para la producción de agua caliente sanitaria, se necesitan entre 0,7 y 1,5 m2 de sensores por habitante según la región, combinado con un almacenamiento de 50 litros / m² de colectores.

Costo de la operación y retorno de la inversión Llevará a una familia de 4 personas invertir de 3,800 a 5,800 euros (sensores, globos, regulaciones, conexiones), con un retorno de la inversión de aproximadamente 10 años.

Energía solar fotovoltaica

Presentación y operación

La energía solar está disponible en todas partes de la Tierra y representa, teóricamente, 900 veces la demanda mundial de energía. La energía solar fotovoltaica es electricidad producida mediante la transformación de parte de la radiación solar mediante una célula fotovoltaica. Esquemáticamente, un fotón de luz incidente permite en ciertas circunstancias poner en movimiento un electrón, produciendo así una corriente eléctrica.

La producción de electricidad fotovoltaica se basa, por lo tanto, en un proceso de conversión directa de la luz en electricidad, gracias a los denominados materiales «semiconductores». Dos tecnologías se utilizan principalmente en la actualidad:

Paneles de primera generación que usan silicio. Estos paneles representan el 85% del mercado fotovoltaico global.
Una segunda generación, conocida como capas delgadas, se ha desarrollado en el mercado. Son más eficientes pero también más caros porque usan minerales más raros (indio y telururo).Representan el 15% del mercado mundial.
En 2008, Alemania acumula el 40% y Japón el 25% de la energía solar fotovoltaica instalada en todo el mundo.

25 m2 de módulos pueden producir en un año el equivalente al consumo de electricidad (excluyendo calefacción, cocina y agua caliente) de una familia de 4 personas, o alrededor de 2.500 kWh. Es mejor orientar los módulos hacia el sur, si es posible con una inclinación de 30 ° con respecto a la horizontal.

Los paneles solares tienen una vida útil de 20 a más de 30 años y son casi totalmente reciclables.

Límites y costo

Los paneles fotovoltaicos más extendidos, hechos de silicio cristalino, son pesados, frágiles y difíciles de instalar.
La energía eléctrica no se puede almacenar «directamente», es decir en su forma primaria.
La tecnología fotovoltaica sigue siendo demasiado costosa para ser completamente competitiva con los combustibles fósiles, su costo por kilovatio hora es aproximadamente 4 veces mayor.

La instalación de paneles solares sigue siendo relativamente costosa: dependiendo del tipo de material utilizado, el precio de instalación de un sistema fotovoltaico que cubre un área de 10 m2 varía entre 5000 y 9000 euros. Además, para la energía solar fotovoltaica, el precio de la conexión a EDF (Electricity France) es de unos 18.000 euros por 20 m2 conectados a EDF. El desafío de la investigación actual es mejorar los rendimientos y reducir los costos de las células fotovoltaicas.

Para 2020 (edificios de energía positiva, que serán la norma, ver RT2020), los edificios necesariamente estarán equipados con paneles fotovoltaicos.

Energía eólica doméstica
La energía micro-eólica (potencia inferior a 1 kW) y las pequeñas turbinas eólicas (potencia entre 1 y 20 kW) pueden representar, en regiones adecuadas (vientos regulares y frecuentes), una alternativa a la energía fósil. Dependiendo de la fuerza y ​​la regularidad del viento, una turbina eólica de 5 kW que gira 2000 horas por año a la potencia nominal puede producir el equivalente al consumo anual de un hogar.

Operación: Una turbina eólica consiste en un mástil, un rotor o una hélice con un eje vertical u horizontal, compuesto por varias palas y un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. La energía producida puede usarse en el sitio o conectarse a la red y venderse a EDF.

Restricciones y costo: por debajo de los 12 m de altura, la instalación está libre de restricciones (excepto declaración de trabajo y salvo que se estipule lo contrario en el Plan Urbano Local). Para un generador de 50 kg y un rotor de 3 metros, que da una potencia de 1 kW, lleva entre 3000 y 5000 euros, con un retorno de inversión de entre 5 y 7 años. Se atribuye un crédito fiscal al propietario que se embarca en la construcción de un aerogenerador, así como a diversas ayudas locales.

La energía geotérmica y el pozo canadiense
La geotermia caracteriza la ciencia de los fenómenos térmicos internos de la Tierra y la explotación de estos fenómenos naturales para producir calor o electricidad. Está en la forma de un tanque de vapor, agua caliente o roca caliente. Es una energía renovable utilizada por más de 70 países.

Energía geotérmica en el edificio: el calor se extrae del suelo mediante sensores que se pueden enterrar verticalmente, horizontalmente o colocar en telas de agua:

Los sensores horizontales se distribuyen y se entierran a poca profundidad (de 0,60 ma 1,20 m), donde la salmuera o el refrigerante fluyen en circuito cerrado desde el interior.

Sondas geotérmicas verticales: se instalan en un pozo y se sellan con cemento, donde la salmuera se circula en circuito cerrado. La profundidad puede alcanzar varios cientos de metros, donde la temperatura del suelo es estable durante todo el año.

Bombas de calor en un nivel freático: extraen el calor contenido en el agua subterránea (donde la temperatura del agua es constante entre 7 y 12 ° C), río o lago, y requieren dos perforaciones cada una de las cuales puede alcanzar varias decenas o cientos de metros de profundidad.

El pozo canadiense: también llamado pozo provincial o intercambiador aire-tierra, el pozo canadiense usa energía geotérmica. Este es un sistema de ventilación natural, que consiste en pasar parte del aire exterior antes de entrar en la casa, que será reemplazado por tuberías instaladas en el suelo a una profundidad de uno a dos metros. Las dimensiones del pozo varían según el terreno.

En invierno, el suelo tiene una temperatura más alta que la del exterior, el aire que pasa por las tuberías se calienta y hace que la temperatura de la casa sea más constante. Por el contrario, el suelo es más frío que el exterior en verano, y el aire que pasa a través de las tuberías refresca la casa. El pozo canadiense se usará en calefacción y refrigeración natural.

El pozo canadiense está acoplado con una bomba de calor (PAC): aquí se usa en la configuración térmica del edificio, es un dispositivo termodinámico que transfiere una cantidad de calor de un llamado «transmisor» (que proporciona) a un » recibiendo «medio (recepción). Dependiendo de su función, la bomba de calor puede usarse como un radiador o un refrigerador. Aquí, el aire sirve como refrigerante (un fluido responsable del transporte de calor entre varias fuentes de temperatura), mientras que el tubo sirve como intercambiador de calor mientras canaliza el aire del edificio.

Principio: El pozo canadiense opera según el siguiente principio:
El aire fresco entra por la boca de entrada.
Esto se realiza en una tubería o una toma de aire fresco, que debe estar enterrada al menos a 1,5 metros de profundidad, para que esté libre de heladas, y que la temperatura mensual promedio a esta profundidad varía según las estaciones. El tubo debe resistir la corrosión, estar en contacto con el aire y el agua, aplastarse, ya que puede haber paso de una máquina de superficie, y ligeras deformaciones, para acompañar un campo de movimiento sin romperse.
Luego se elimina el aire del condensado, antes de aterrizar en un intercambiador de calor, donde el aire viciado de la casa se lleva al exterior, mientras que el aire fresco lo llena.
Este sistema, perfectamente ecológico y económico en su funcionamiento, es, sin embargo, bastante caro en términos de instalación (para contar alrededor de 20 000 euros), lo que impide su difusión con un público más amplio.

Una casa inteligente
Las casas con bajo consumo de energía a menudo usan Domótica (palabra derivada de la contracción de la palabra latina «domus», casa y la palabra automático) porque permite optimizar el consumo de energía.

¿Qué es domótica?

Es el conjunto de técnicas de electrónica, informática y comunicación que mejoran la comodidad y la seguridad de la casa (apartamentos, empresas …). Permite administrar una parte de los sistemas de la casa. Podemos automatizar la gestión energética, el sistema de seguridad, la calefacción, la iluminación …

Aplicaciones de domótica para el hogar

Gestión energética: calefacción (temperatura homogénea en toda la casa), aire acondicionado, ventilación …
La gestión de persianas.
La gestión de los electrodomésticos.
Gestión de iluminación.
Seguridad: alerta en caso de intrusión, incendio, detección de fugas de gas, inundación …
Comunicación: recepción de información, control remoto …
Programación de electrodomésticos.

Cómo funciona ?
La domótica permite que todos los dispositivos se comuniquen entre sí mediante Wi-Fi, ondas de radio o la red eléctrica. Podemos centralizar todos los dispositivos electrónicos en el mismo soporte como una computadora, un teléfono inteligente, una tableta o un panel táctil conectado a la pared para controlar.

Futuro
El BEPOS o edificio de energía positiva es un edificio que produce más energía de la que consume, de ahí su nombre. Por lo tanto, utiliza energías renovables producidas localmente. Para 2020, este edificio será el modelo de hábitat y los nuevos estándares de construcción deberían especificar las modalidades y limitaciones de la construcción.

Cuando intentamos imaginar cómo será el hogar del futuro y cómo consumirá menos energía, podemos mencionar algunos proyectos que se encuentran en la etapa de investigación y experimentación, o incluso de mejora:

el uso de celdas de combustible para calderas. Es una energía limpia y muy rentable (del orden del 90%) que permite producir electricidad a través de la producción de agua por oxidación de H2 y reducción de O2: 2H2 + O2 = 2H2O. También produce calor, que se recupera para calentar el agua (sanitaria y de calefacción). Desafortunadamente, tiene desventajas que incluyen el costo, la vida y el peligro debido a los materiales utilizados, que son explosivos. En Japón, casi 40,000 sistemas ya han sido instalados por individuos como parte de ENE Farm.

la Smart Grid también conocida como «red inteligente». Su objetivo es ajustar en tiempo real la producción y distribución de electricidad según el consumo. Permite que una casa administre las horas de «máximo» donde la electricidad cuesta el más caro a través de un medidor inteligente.También permite optimizar el rendimiento de la planta, evitar tener que construir nuevas líneas regularmente, minimizar las pérdidas en línea y distribuir electricidad al mejor precio posible.También es útil en la escala de un barrio, la energía producida en exceso por un particular puede ser utilizada cerca por un vecino.

el habitat coupling / Transport, experimentado en el sitio de INES en Le Bourget (colaboración entre CEA, INES y Toyota, con el apoyo de ADEME) terminales alimentados por energía solar fotovoltaica recargan los vehículos de baterías de forma optimizada (teniendo en cuenta las necesidades) .

la prefabricación se usa cada vez más en el campo de la construcción. Consiste en preparar un conjunto de materiales (por ejemplo, una pared entera, un piso), lo que permite reducir el número de personas en un sitio de construcción, para reducir la duración de la construcción y, por lo tanto, los costos. Los edificios de baja energía se ven directamente afectados por este desarrollo.

El almacenamiento solar inter-estacional: el PROSSIS (método de almacenamiento Solar Inter-Temporal) fue experimentado entre 2007 y 2012 por las universidades del CNRS Savoy, Lyon, Grenoble, CEA-INES y CIAT. Es en verano que los paneles solares proporcionan la mayor cantidad de energía y la necesitamos por lo menos. Por lo tanto, el proceso consiste en almacenar la energía producida en el verano: los reactivos se separan por un proceso endotérmico en el verano, luego se almacenan a temperatura ambiente y los reactivos se mezclan en invierno por un proceso exotérmico. Es un proceso de absorción LiBr / H2O que ha sido probado.