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Smart Eco House, una casa cero emisiones en Japón

Prototipo de vivienda creado por Panasonic para mostrar cómo es posible generar, almacenar y gestionar la energía dentro de la propia edificación.

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Panasonic prevé un futuro en el que todas las familias pueden eliminar casi por completo las emisiones de CO2 en sus hogares a través del uso de electrodomésticos eficientes, un correcto aislamiento y la combinación óptima de generación de energía solar, pilas de combustible y baterías de almacenamiento. Esta es la idea que Panasonic presenta en Smart Eco House, una vivienda real que se encuentra en Ariake (Tokio), abierta al público, donde los visitantes pueden experimentar cómo será vivir en una casa con prácticamente cero emisiones.

Smart House, exterior

Smart Eco House está equipada con todas las tecnologías de energía que ha desarrollado Panasonic, como los paneles solares, las baterías de almacenamiento de energía, los equipos de ahorro de energía, así como el Energy Smart Home Management System (SMARTHEMS), que conecta los equipos y aparatos eléctricos del hogar para ahorrar energía de forma inteligente.

Smart House, luz cenital

Además de estos sistemas activos, la vivienda también incorpora características de diseño pasivas en la distribución de las estancias, la ubicación de las ventanas y ventilación, el aislamiento y otros elementos pasivos permitiendo que la energía generada sea utilizada de la manera más eficiente durante todo el año, reduciendo casi a cero las emisiones de CO2.

Smart House, reducción CO2

Los datos para el cálculo de la reducción de emisiones de CO2 que se podría conseguir con las tecnologías utilizadas en este prototipo en comparación con las emitidas por la misma vivienda prototipo en el año 1990 con las tecnologías disponibles en ese año, fueron las siguientes:

  • Una familia de cuatro miembros, (promedio nacional en Japón) formado por tres generaciones, que comprende una abuela de 70 años, un padre de 40 años, una madre de 37 años y una hija de 6 años de edad que vive en una casa de dos plantas, con cuatro habitaciones y una sala de estilo japonés, con una superficie total construida de 136,9 metros cuadrados (promedio nacional en Japón).
  • Los productos utilizados en la casa: En el año de 1990: se ha calculado con los últimos modelos que se produjeron y comercializado en ese momento teniendo en cuenta la velocidad de difusión a los hogares en general en un 10%. Los del año de 2009-201X: Últimos productos seleccionados por Panasonic en la consideración de la velocidad de difusión a los hogares en general en un 10% y los cambios en los estilos de vida (aumento en el número y tamaño de los productos utilizados en la casa).

Ahorro, Generación, Almacenamiento y Gestión de la Energía

1. Ahorrar Energía

El primer pilar de la vivienda es el Ahorro Energético que como hemos señalado combina los electrodomésticos eficientes con medidas pasivas en el diseño de la misma.

Smart House, comedor

Sistema de ventilación ecológica

Se trata de un sistema híbrido de aire acondicionado que combina la ventilación natural con la ventilación mecánica. La salida de aire (Wind PassageTower S) instalada en la sala de estar introduce el aire fresco de que se enfría al pasar por conductos subterráneos en verano y en cambio en invierno el aire se encuentra atemperado.

Smart House,torre de aire

Además el aire acondicionado envía una corriente de aire óptima mediante un sensor que determina la ubicación y el movimiento de una persona en una habitación. Por ejemplo, se envía aire más caliente para una persona que está leyendo y menos caliente si la persona que está haciendo trabajos de casa. Y se apaga automáticamente cuando la habitación está desocupada.

El concepto ECONAVI que se encuentra en los en los equipos de climatización Panasonic, se trata de un sistema de sensores inteligentes capaces de controlar la intensidad de la luz solar, el movimiento, el nivel de actividad y la ausencia humana, ajustando automáticamente la potencia de refrigeración y ahorrando energía de manera eficiente. Esto permite ahorrar energía de hasta el 38% en modo refrigeración y hasta el 45% en modo calefacción.

Diseño de iluminación

Aprovechamiento y control de la luz solar. Mediante la entrada de la luz solar por el techo y las paredes, se consigue habitaciones luminosas ahorrando energía y manteniendo el confort.

Smart House, despacho

Iluminación LED

La iluminación también es de suma importancia en el ahorro de la energía de un hogar, y es que utilizar una bombilla LED en lugar de una bombilla tradicional significa consumir aproximadamente un 85% menos de energía. Además, las bombillas LED alcanzan una vida útil hasta 40 veces superior a la de las bombillas incandescentes, por lo que no sólo consumen menos, sino que también duran más proporcionando unas 40.000 horas de luz.

Smart House, cocina

Lavadora/secadora con tambor inclinado

La cantidad de agua utilizada para el lavado se reduce radicalmente por la inclinación del tambor de lavado. Se trata del sensor 3D que ajusta la velocidad de rotación para optimizar el efecto caída de la ropa en el tambor y maximizar el rendimiento de agua y energía.

Por su parte, las secadoras Panasonic disponen de una bomba de calor, basadas en el mismo principio que el aire acondicionado. La bomba de calor que origina el aire caliente lo reutiliza a lo largo del ciclo de secado. Con ello, se consigue que la secadora genere más calor usando menos energía. También se utiliza en refrigeradores y aire acondicionado.

Smart House, baño

Tecnología de materiales de vidrio orgánico en inodoros y bañeras

Se utiliza este resistente a los arañazos y material agradable al tacto en las instalaciones, tales como inodoros y bañeras. Dado que el material se mantiene limpio durante un largo período de tiempo, se reduce una frecuencia de limpieza, lo que conduce a ahorro de agua.

Ahorro de energía con aislante térmico tecnológico. Panel aislante de vacío

El panel de aislamiento al vacío ahora tiene aplicaciones más amplias, de los aparatos electrodomésticos tales como refrigeradores y ollas, para equipos residenciales, tales como unidades de baño, y los materiales de construcción.

Panel aislante

U-Vacua, el panel de aislamiento por vacío desarrollada por Panasonic, contribuye en gran medida al ahorro de energía con mejores rendimientos de aislamiento. Así, por ejemplo, los frigoríficos Panasonic que disponen de este panel de aislamiento, consiguen 20 veces más aislamiento que los paneles tradicionales.

2. Generar Energía

Para que una casa sea eficiente es importante que disponga de las herramientas necesarias para generar su propia energía con las mínimas emisiones de CO2. La principal herramienta de esta vivienda para producir energía son los paneles solares de Panasonic instalados en el techo.

Smart House, paneles solares

Otra de las herramientas imprescindibles es la pila de combustible para uso doméstico. Las pilas de combustible son un método altamente eficiente y se utilizan para generar electricidad a través de una reacción química entre hidrógeno y oxígeno. Además, el calor residual restante de la reacción se utiliza para generar agua caliente para las duchas y los sistemas de calefacción por suelo radiante. Este sistema puede ahorrar alrededor de 1,5 toneladas de emisiones de CO2 anualmente, comparado con una casa que funciona con electricidad térmica y con un sistema de calefacción con gas.

Smart House, Bomba de Calor

Panasonic fue la primera empresa en el mundo en vender la pila de combustible para uso doméstico llamado ENE FARM. Desde su lanzamiento (mayo 2009) ha vendido 31.000 unidades en Japón (acumulado hasta septiembre 2013). En Europa, Panasonic cuenta con dos centros de I+D ubicados en Langen (Alemania) y Gales (Reino Unido) que se centran en el desarrollo de pilas de combustible residenciales para el mercado europeo. Aunque todavía no se comercializan en Europa, estos centros de investigación trabajan conjuntamente con compañías de servicios públicos relacionados con la energía.

3. Almacenar la energía

El almacenamiento de la energía en la vivienda se consigue a través de la combinación de generación de energía solar, pilas de combustible y baterías de almacenamiento.

Pila de batería

Dispositivos como las baterías de Panasonic litio-ion, permiten preservar la energía y garantizar el suministro de energía estable contribuyendo a una implementación integral en el mercado de productos con enfoque medioambiental, como por ejemplo los vehículos eléctricos. Esta batería de almacenamiento en el hogar utiliza baterías de iones de litio con una capacidad entre el nivel más alto en la industria. Esto permite un uso óptimo de la energía eléctrica creada en casa.

4. Gestionar la energía

El control de cuándo, cómo y cuánto se consume la energía generada es el cuarto pilar la de Smart House. Esta vivienda está dotada con el sistema Smart Home Energy Management (SMARTHEMS) que ha desarrollado desarrolla Panasonic para lograr el "control automático" y la "visualización" de la energía en el hogar. Las principales características de este sistema, que incorpora AiSEG (Inteligencia Artificial (AI) y Smart Energy Gateway (SEG), son:

  • Permite medir en tiempo real el consumo de electricidad, agua y gas. Para la electricidad, el monitor muestra el estado de la corriente y el balance de CO2 de toda la casa, los cargos estimados de electricidad, así como la capacidad de generación de energía a través de la energía solar o pilas de combustible.
  • Los diferentes tipos de datos, incluyendo la cantidad de carga de baterías de almacenamiento, se pueden monitorizar no sólo con el monitor dedicado, sino también a través de televisores, ordenadores, pantallas de teléfonos inteligentes y otras pantallas.
  • Inteligencia Artificial (AiSEG) y el Smart Energy Gatewway (SEG) son el centro de control de SMARTHEMS, permitiendo la conexión y el control de los equipos y aparatos eléctricos en el hogar, y ayudando a aumentar el ahorro de energía.

SMARTHEMS

La nube va a jugar un papel clave en el ámbito de la energía, es esencial no sólo para conectar los dispositivos, sino también para anticipar y responder a las necesidades del consumidor, tanto en el hogar como fuera de él. Panasonic se ha asociado con algunos de los líderes mundiales en las empresas de IT para convertir esta visión en realidad. De hecho, Panasonic e IBM han acordado trabajar juntos para evaluar el valor comercial y técnico de los futuros electrodomésticos conectados en la nube. SMARTHEMS es un sistema de Panasonic para lograr el "control automático" y "visualización" de la energía en el hogar.

El sistema visualiza la cantidad de energía que se utiliza en toda la casa, con un solo vistazo se puede conocer la conexión de los aparatos y equipos domésticos. HEMS muestra el progreso realizado hacia una objetivo de ahorro de energía y proporciona asesoramiento sobre un panel de control para apoyar las actividades de ahorro de energía en el hogar.

Algunos ejemplos de lo que puede hacer el sistema:

  • El aire acondicionado funciona coordinado con el calor irradiado por la calefacción de suelo radiante. El sistema interpreta el estilo de vida del usuario y el ambiente general de la habitación para proporcionar un entorno confortable ahorrando energía.
  • Diseño y control de la iluminación LED. La iluminación LED es controlado con precisión para adaptarse el estilo de vida del usuario y la cantidad cambiante de la luz solar disponible, de acuerdo con la hora del día y la temporada. Por ejemplo, Cuando empieza anochecer sólo las luces más alejadas de las ventanas se empiezan a iluminan.

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