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17 diciembre 2019

DISEÑO DE UNA CASA ECOLOGICA CON ENERGIA SOLAR - HEATHER DIXON



Este proyecto es un exportador neto de energía renovable y está construido para los niveles de gran  aislamiento térmico, triple acristalamiento, estanqueidad al aire, ganancia solar pasiva y masa térmica pasiva, con el beneficio de una matriz de techo con paneles solares foto-voltaicos y agua caliente proveniente de la energía solar.

La calefacción es a través de una bomba de calor de fuente y una estufa de leña de biomasa. El sistema de ventilación mecánica de recuperación de calor garantiza aire fresco limpio pre-calentado y una turbina eólica alimenta con energía eléctrica proveniente del aire a los autos. 

Un extenso túnel de Polly permite que la mayoría de los productos de origen vegetal se cultiven en el sitio. Se dice que la casa de Rosalyne e Ian Harland es diferente a cualquier otra en el Reino Unido. Su objetivo era construir una propiedad de tan alta especificación ecológica que pudieran reducir los costos de funcionamiento a un mínimo absoluto o incluso producir un excedente.

"Los precios del petróleo se dispararon y nuestra antigua casa de al lado, donde vivimos durante casi 20 años, costó una fortuna en combustible", dijo Ian. "Las reglamentaciones de construcción actuales no alientan a las personas a construir viviendas amigables con el medio ambiente, pero si se va a producir un cambio, como debe ser, debe comenzar desde arriba y filtrarse".

Encontrar una parcela para la casa, que se ha convertido en un icono moderno de diseño, tecnología y eficiencia energética, fue la parte fácil: poseían 33 acres de tierra que incluían una antigua granja de hongos en el campo al lado de su casa cerca de Ramsey en La Isla de Man.





`` Habíamos vivido en nuestra antigua casa durante casi 20 años, por lo que dividimos nuestra tierra en dos y solicitamos un permiso de planificación general para una casa de cuatro habitaciones, teniendo en cuenta que este era prácticamente un sitio de campo marrón porque contenía las bases de hormigón para la antigua casa y para los túneles de hongos —dijo Ian.

La pareja sabía que no iba a ser un viaje tranquilo. El desarrollo está estrictamente controlado por lo que ahora se conoce como el Departamento de Infraestructura de la isla (anteriormente Departamento de Gobierno Local y Medio Ambiente), pero Harlands tenía un excelente asesoramiento local con conocimiento del sitio y el clima local, todos factores cruciales cuando se construyeuna casa ecológica. 

En particular, el sitio tenía un aspecto meridional abierto, una capa freática alta para la bomba de calor de fuente subterránea y un lecho de río arenoso en el fondo del jardín que sería ideal para el tratamiento de alcantarillado a través de un sistema de lecho de lixiviación. 

No fue suficiente para convencer a la autoridad local. La solicitud fue rechazada tanto en las etapas de planificación como de revisión, después de esto, finalmente se le dió el visto bueno gracias a la influencia de "un ministro del medio ambiente con visión de futuro". Incluso entonces tendrían que solicitar un permiso adicional para puertas, muros y cualquier otro desarrollo adicional, incluida una turbina eólica. Pero los Harland no tenían prisa.

"Fue nuestra primera autoconstrucción y no teníamos limitaciones de tiempo, por lo que acordamos que daríamos un paso a la vez", dijo Ian. ‘Proyecto gestioné todo el proceso sobre la base de que no habría más de dos operaciones en el sitio al mismo tiempo. De esa manera tendríamos tiempo para examinar los detalles minuciosos en el camino ".

La casa se iba a construir como un poste y una viga usando un marco de madera de roble verde que acomoda un sistema de muros cortina de triple acristalamiento alemán. El aluminio anodizado y con recubrimiento en polvo se usaría junto con la piedra Manx local y la piedra Yorkshire cortada para producir un exterior libre de mantenimiento, y el techo comprendería 42 paneles fotovoltaicos. Harlands pasó meses investigando las tecnologías disponibles incluso antes de comenzar a elaborar planes detallados.

"Incluso fuimos a Escandinavia y Alemania para ver qué están construyendo allí", dijo Ian. ‘Estos países están a años luz de nosotros. Es una segunda naturaleza para ellos. ”Cuando se encontraron con el eco-arquitecto Andrew Yeats, tenían una idea clara de los estándares que querían lograr y le pidieron que diseñara una casa que tuviera todos los beneficios de las eco-casas de alta tecnología. en el extranjero teniendo en cuenta el clima único de la Isla de Man.

El diseño incluyó aislamiento en tres veces los estándares del Reino Unido; medición neta a la red MEA (Manx Electricity Authority) con generación por una turbina eólica de 6Kw y 13Kw de energía fotovoltaica; agua caliente solar integrada en el suelo radiante; sistema de intercambio de aire integrado y una bomba de calor de fuente terrestre.

Para el arquitecto, el aislamiento era prioridad. Los cimientos están cubiertos con un bloque aislante de Thermalite, las paredes contienen aislamiento de poliestireno de alta densidad de 200 mm, el techo está aislado con 300 mm de lana de oveja y el piso tiene 300 mm de poliestireno debajo. Se usa un bloque de concreto denso dentro del aislamiento para crear una masa térmica en el interior de modo que la temperatura de la casa se mueva muy lentamente. Incluso especificó amarres de plástico daneses para evitar cualquier posibilidad de que el frío atraviese las paredes.


"Solíamos dirigir un negocio, así que ambos somos personas prácticas", dijo Rosalyne. ‘Aunque fue nuestra primera versión, nunca nos intimidó nada, solo aplicamos el sentido común. Por ejemplo, no queríamos tener que pintar nada afuera, entonces, ¿cómo lo haríamos? Al final nos dimos cuenta de que podíamos tener un marco de roble en el interior y aluminio anodizado en el exterior. No queríamos vivir en una caja blanca. Queríamos que la casa tuviera carácter y una influencia orgánica ".

Uno de los mayores desafíos fue llevar los materiales al sitio. Aunque Rosalyne e Ian querían utilizar personas y proveedores de oficios basados ​​en la isla cuando fuera posible, también estaban preparados para transportar materiales, y personas artesanales calificadas, para lograr la alta calidad que buscaban.

Para hacerlo más atractivo para aquellos que viajan largas distancias, Ian y Rosalyne ofrecieron alojamiento a aquellos que estaban literalmente preparados para hacer un esfuerzo adicional. Mientras tanto, Ian se encontró aprendiendo nuevas habilidades para mantener el proceso en movimiento, incluida la conducción de un JCB. "Es el mejor kit que he tenido", dijo Ian. ‘Nunca me ha gustado conducir tanto. Era la clave de todo: cavamos agujeros con él, llevamos vidrio y movimos árboles con él. Fue invaluable ".





Una vez que se colocaron los cimientos, el marco de roble verde y castaño tardó seis días en estar listo para cubrir el techo. Además del espacio del atrio acristalado orientado al sur, la sección de pizarra galesa del techo estaba a tiempo para que Rosalyne e Ian se sentaran allí y miraran el Gran Premio de Manx, que pasa cerca de la casa.

Mientras el trabajo de los bloques subía, la elevación abierta orientada al sur estaba protegida con un marco de madera temporal y una pared de plástico.

El acristalamiento, procedente de una pequeña empresa alemana, tuvo que medirse al milímetro e Ian no tiene más que elogios para el proveedor. "Fueron brillantes", dice. Spent Pasaron una semana midiéndolo, luego aparecieron en una camioneta que era la cena del perro, podrías haber construido cualquier cosa desde atrás. Estuvieron aquí durante meses ".

Pero el tiempo dedicado a obtener detalles cruciales correctamente fue un tiempo bien empleado. Ian y Rosalyne tienen una casa única y construida pensando en el futuro.

"Como sociedad frente a los altos precios del petróleo, deberíamos avanzar, no mirar hacia atrás", dice Ian. La casa no solo es visualmente llamativa, con sus paneles fotovoltaicos, vidrio y aluminio, sino también un buque insignia de eficiencia energética.

Los paneles solares fotovoltaicos son capaces de producir un máximo de 13KW de energía eléctrica y cuatro paneles solares de agua caliente conducen agua caliente sanitaria.

Una turbina eólica probada de 6Kw ubicada a 300 m de distancia en un campo abierto se mide en red a la red MEA junto con la matriz fotovoltaica. El sistema permite que la energía excedente generada se venda nuevamente a la red nacional. Si no se produce suficiente, se puede comprar energía del MEA, todo controlado automáticamente por un medidor eléctrico inteligente. "Hasta ahora, hemos producido mucha más energía eléctrica de la que hemos usado", dice Ian.

Para utilizar la energía de la manera más eficiente posible, una bomba de calor Stiebel Eltron de 10KW es la base del sistema de calefacción para el sistema de agua caliente sanitaria, calefacción por suelo radiante e intercambio de aire, cuando no hay suficiente calor solar de los cuatro paneles en el techo. 

"Una bomba de calor, que hace el trabajo de una caldera tradicional, debe considerarse como un amplificador, o como un refrigerador en reversa", dice Ian. Pump Una bomba de calor de fuente terrestre bien diseñada debe producir un coeficiente de rendimiento (COP) de alrededor de 5: 1. Esto significa que por cada 1Kwh de energía eléctrica utilizada se producen 5Kwh de calor, así que algo para nada. NOTA: Las bombas de calor son más eficientes a una temperatura de salida de 30-33C. 

Las calderas tradicionales están diseñadas para funcionar entre 50 y 60C. En consecuencia, los sistemas antiguos diseñados para calderas no son buenos para el funcionamiento de la bomba de calor. Un ejemplo es la calefacción por suelo radiante diseñada para una bomba de calor a 33 ° C que tendrá tres veces más tuberías en el piso que un sistema de caldera diseñado a 60 ° C.

Se requiere un gran colector para hacer esto y Curlew House tiene casi 1 km de tubería enterrada a 1,5 metros de profundidad en un campo húmedo, aunque aquellos con espacio exterior limitado pueden instalar colectores de aire o pozos verticales.

La casa también tiene un sistema de intercambio de aire integrado mediante el cual el aire fresco es aspirado dentro de la casa a través de un intercambiador de calor que usa el aire de escape para calentar el aire fresco entrante. Hasta ahora, la casa ha estado a la altura de todas las expectativas, y más. 

"Realmente disfrutamos la investigación porque descubrimos la increíble tecnología que existe y el potencial para la vivienda en el futuro", dice Rosalyne. "Nos apasiona el medio ambiente y esperamos que lo que hemos hecho aquí en Curlew House inspire a otros a pensar en formas en que pueden ser más eficientes".





Imágenes de Dave Burton
Fuente d einformación:

https://ecoarc.co.uk/isle-of-man-zero-co2-carbon-neutral-eco-house/


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