Instalaciones y eficiencia en la vivienda

Explica qué es el cuadro general de mando y protección de una vivienda, dónde suele colocarse y qué dos funciones cumple (repartir la corriente y proteger).

En el cuadro eléctrico conviven los magnetotérmicos y el interruptor diferencial. Explica a qué protege cada uno: uno a la instalación y a los aparatos, y otro a las personas.

La instalación eléctrica se divide en circuitos (iluminación, enchufes, cocina...). Explica qué es un circuito dentro de la vivienda y da dos ventajas de tenerlos separados.

Al enchufar un aparato estropeado, «salta el diferencial» y toda la casa se queda sin luz. Explica qué ha detectado el diferencial, qué pasos seguirías para rearmar la instalación con seguridad y por qué no debe puentearse nunca ese interruptor.

Un magnetotérmico salta cuando por su circuito pasa más corriente de la permitida; el diferencial salta cuando detecta una fuga de corriente. Pon un escenario concreto para cada disparo y explica qué protege cada uno.

La figura muestra un cuadro eléctrico doméstico por donde entra la corriente y sale hacia los circuitos de la vivienda, con un elemento marcado con ?. Indica qué elemento es y explica cuándo actúa y a qué o a quién protege.

El esquema muestra la planta de una vivienda con los circuitos que salen del cuadro hacia las estancias, con un circuito marcado con ?. Identifica a qué circuito corresponde cada línea y razona por qué la cocina suele tener un circuito propio.

Un horno de $3.000\ \text{W}$ y un lavavajillas de $2.200\ \text{W}$ funcionan a la vez en la cocina. Calcula la corriente total que recorre el circuito con $I = \frac{P}{V}$ (la tensión de red es $230\ \text{V}$) y razona por qué ese circuito lleva un automático de más amperios que el de la iluminación.

En el cuadro eléctrico de la figura, un usuario observa que el interruptor automático magnetotérmico (PIA) de $25\ \text{A}$ de la cocina salta con frecuencia al preparar la comida mientras la lavadora está en marcha. Un vecino le aconseja: «Sustituye ese automático por uno de $32\ \text{A}$ o $40\ \text{A}$; así no volverá a saltar y podrás encender los tres electrodomésticos a la vez».

1. a) Comprueba cuantitativamente si el automático de $25\ \text{A}$ saltará cuando funcionen simultáneamente el horno ($3.000\ \text{W}$), la lavadora ($2.200\ \text{W}$) y el microondas ($800\ \text{W}$) a una tensión de $230\ \text{V}$ ($P = V \cdot I$).
2. b) Refuta técnicamente el consejo del vecino: predice qué ocurrirá en los conductores de la instalación eléctrica si se sustituye el PIA por uno de mayor calibre sin cambiar la sección de los cables, justificándolo mediante el efecto Joule y el riesgo de incendio según el REBT.
3. c) Propón una solución técnica reglamentaria (distribución de circuitos según el REBT) y una pauta de uso racional que evite el disparo sin necesidad de obras.

Describe el recorrido del agua dentro de una vivienda desde la acometida (la entrada general) hasta un grifo de agua caliente, nombrando la llave general de paso y el calentador o la caldera.

Explica qué son el interruptor general de la electricidad y la llave general del agua, y razona por qué toda la familia debería saber dónde están (piensa en una fuga de agua o en una avería eléctrica).

En el esquema de la instalación de agua de una casa aparecen, en orden: acometida, llave general, calentador y dos ramales (agua fría y agua caliente) que llegan al baño y a la cocina. Explica qué hace cada elemento y razona por qué el ramal de agua caliente sale después del calentador y no antes.

Compara un calentador de agua instantáneo con un termo eléctrico de acumulación: cómo calienta cada uno, cuándo interesa cada sistema (uso puntual frente a varias duchas seguidas) y qué supone para el consumo mantener agua caliente las 24 horas.

Nombra los tres sistemas de climatización habituales en una vivienda (calefacción, aire acondicionado y ventilación) y explica con una frase qué aporta cada uno al confort.

Explica qué es la domótica y nombra tres aplicaciones domóticas concretas que ayudan a ahorrar energía en casa, indicando qué ahorra cada una.

Una familia instala un termostato programable, sensores de presencia en el pasillo y programación horaria en el termo del agua caliente. Explica cómo ahorra energía cada una de esas tres medidas domóticas.

Unos sensores de presencia encienden la luz del pasillo solo cuando hay alguien. La bombilla LED de $10\ \text{W}$ pasaba de estar 5 horas al día encendida a estar solo 1 hora. Calcula el ahorro anual en $\text{kWh}$ y comenta en qué estancias NO pondrías un sensor de presencia, razonándolo.

Una vivienda unifamiliar en zona fría consume $12.000\ \text{kWh}$ anuales de energía térmica para mantener la calefacción a $23\ ^\circ\text{C}$ durante el invierno, con un coste medio de la energía de $0,15\ \text{\$/kWh}$. La familia evalúa dos opciones independientes de ahorro:

• Opción A (Gestión activa): Bajar el termostato a $20\ ^\circ\text{C}$ (se estima un ahorro del $7\ \%$ de energía por cada grado reducido) e instalar un termostato modulante programable por zonas (inversión de $\$420$, que ahorra un $8\ \%$ adicional sobre el consumo ya reducido).

• Opción B (Aislamiento pasivo): Sustituir las ventanas por modelos de triple acristalamiento con rotura de puente térmico (inversión de $\$4.800$, que reduce las pérdidas térmicas globales de la vivienda en un $25\ \%$ manteniendo el termostato a $23\ ^\circ\text{C}$).

1. a) Calcula el ahorro energético anual (en kWh) y el ahorro económico anual (en pesos) que aporta cada una de las dos opciones.
2. b) Calcula el período de retorno de la inversión (amortización simple en años) de ambas opciones.
3. c) Justifica técnicamente cuál de las dos medidas recomendarías implementar en primer lugar y valora la viabilidad de combinarlas.