Tecno V - Energía (UCA 01/2012)

ENERGÍATECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIÓN

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA “JOSÉ SIMEÓN CAÑAS” DEPARTAMENTO DE ORGANIZACIÓN DEL ESPACIO (DOE)

TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIÓN V

CLARA PORTILLO | JAZMIN VELASQUEZ | MARIELY MARTINEZ | CAMILA FRANCESSUYAPA ORTIZ | JESSICA MATA | MARCELA ORTIZ | FERNANDO MARROQUIN

ABRIL 2012

ENERGÍA | 1 _ CREDITOS Y TABLA DE CONTENIDOS

Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas” (UCA)Departamento de Organización del Espacio (DOE)Tecnología en Construcción VArq. Guillermo Altamirano

ENERGIA: QUE ES, COMO SE PRODUCE. AHORRO Y EFICIENCIA.

CLARA PORTILLO | JAZMIN VELASQUEZ | MARIELY MARTINEZ | CAMILA FRANCESSUYAPA ORTIZ | JESSICA MATA | MARCELA ORTIZ | FERNANDO MARROQUIN

ABRIL 2012

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA “JOSÉ SIMEÓN CAÑAS” | TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIÓN V

TABLA DE CONTENIDOS¿QUÉ INFORMACIÓN DEBEMOS CONOCER SOBRE LA ENERGÍA?

Introducción 3Objetivos 4Energía 5-6Tipos de Energía 7-9Energía Electrica 10Producción de Energía Electrica 11-12Tierra de Noche 13-14Situación Actual 15Consejos de Ahorro y Eficiencia 16Consumo de Equipos 17-18Sistematización del Ahorro 19-20Energía Solar 21-22Casos Análogos 23-28Recibo de Energía Electrica 29Reflexión Final y Bibliografía 30

ENERGÍA | 3 _ INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

INTRODUCCIÓNENERGÍA: QUÉ ES, COMO SE PRODUCE Y CÓMO SE UTILIZA

En muchas ocasiones se confunde ahorro energético con el simple hecho de apagar los focos de la casa u oficina, las personas al hacer esto sienten que están haciendo una gran contribución al medio ambiente y a la reducción en la facturación de su consumo. Sin embargo ahorro energético comprende una etapa más amplia y muy importante de entendimiento sobre qué es la energía, cómo se produce, que tipos de energía existen (los procesos de ob-tención), qué cosas y cuanto consumen de energía electrica y a qué equivale en términos de costo ese cosumo.

Hasta no tener un conocimiento pleno sobre las fuentes de obtención y su impacto en el bolsillo de los consumidores es difícil poder orientar campañas de concientización de ahorro y eficiencia energética pues hay que identificar esos procesos u objetos (electrodomésticos en su mayoría) que más con-sumen así como la frencuencia de consumo de cada uno para poder regular su uso e implementar medidas que nos ayuden a disminuir su utilización.

En ese sentido este documento trata de guiar al consumidor (usuario) a en-tender los conceptos básicos de la energía, sus tipos y la procesos de gener-ación, asi como identificar los principales aparatos de consumo en el hogar y oficina para implementar medidas de ahorro, hacer más eficiente el consumo y posteriormente introducir medidas de energía alternativa de las cuales se incluyen una serie de casos análogos de proyectos verdes.


OBJETIVOS¿POR QUÉ ES IMPORTANTE ENTENDER LA ENERGÍA?

OBJETIVO GENERALConocer los conceptos generales del tema de la energía para posteriormente centralizar el estudio en temas específicos de importancia para ser aplicados en proyectos arquitectónicos. Asimismo reconocer en qué se aplica y cómo se usa la energía que consumimos y cúal es el respectivo consumo de los aparatos (electrodómesticos sobre todo) que funcionan con ella señalando el porcentaje que utilizan los diferentes sectores como industria, viviendas, oficinas, entre otros para entender cómo optimizar la energía que usamos.

OBJETIVO ESPECIFICOInvestigar las formas de producción de energía e identificar las que se pueden aplicar en El Salvador, del mismo modo reconocer las situaciones en las que es posible ahorrar energía, hacer más eficiente su uso y una vez realizado los apartados anteriores poder aplicar alternativas verdes o de bajo cosumo estudiadas para ser más eficientes en el uso de la energía.

ENERGÍA | 5 _ ENERGÍA


ENERGÍADEFINICIÓN Y CONCEPTOS GENERALES

ENERGÍA: CAPACIDAD PARA REALIZAR UN TRABAJO.En física la energía es la capacidad de trabajo que tiene un cuerpo o sistemas de cuerpos y que solo puede ser convertida o transferida.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias, la cual se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrig-eración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obten-ción de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Las distintas manifestaciones o formas de energía pueden transformarse unas en otras. Para que estas transformaciones hayan podido realizarse, ha sido fundamental la creación por parte del hombre de maquinarias, que por sí solas no producirían energía. De manera general la energía puede ser clasi-ficada en diversos tipos de acuerdo al estado de reposo o movimiento del cuerpo que la provoca (potencial y cinética) o bien según la forma en la que se manifiesta (térmica, eléctrica, radiante, química, núclear y geotérmica).

RENOVABLETras ser utilizadas se pueden

regenerar (natural o artificial) algunas están sometidas a ciclos que permiten

“sostenibilidad” en la naturaleza.

NO RENOVABLESon aquellas que se encuentran de formar limitada en el planea y cuya generación es mucho más lenta que

su consumo en el mundo.

7 _ TIPOS DE ENERGÍA

TIPOS DE ENERGÍASEGÚN SU ESTADO DE REPOSO O MOVIMIENTO: POTENCIAL + CINÉTICA

ENERGÍA POTENCIALSe refiere a la energía que contienen aquellos objetos que se encuentran en reposo, además es la energía que mide la capacidad de realizar un trabajo. Cualquier objeto que esté situado a cierta altura tiene energía potencial gravi-tatoria. Por ejemplo, el agua que está en una presa tiene energía potencial a causa de su posición. El agua puede caer desde esta posición y ejercer una fuerza desde una distancia y, por tanto, hacer trabajo, en este caso: accionar una turbina para generar electricidad.

ENERGÍA CINÉTICAEs originada por los cuerpos que se encuentran en movimiento, o alguna de sus partes constituyentes. Cuanto mas rápido se mueven, más energía ciné-tica posen. La cantidad de energía cinética que tiene un cuerpo, depende de la masa que esta en movimiento y de la velocidad a la que se desplaza esa masa. Un ejemplo de aprovechamiento de la energía cinética, es el viento con la energía eólica que la hacer girar las aspas produce energía.

ENERGÍA |


TIPOS DE ENERGÍASEGÚN COMO SE MANIFIESTA: TÉRMICA + ELECTRICA + RADIANTE

ENERGÍA TÉRMICALa energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura. La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor. Pu-ede extraerse de la naturaleza mediante reacciones nucleares, energía eléc-trica por efecto Joule, mediante una reacción exotérmica, mediante medios de aprovechamiento de la energía geotérmica, o mediante medios de aprove-chamiento de energía solar. Ej. Energía de la Biomasa.

ENERGÍA ELECTRICALa energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores, la cual, se produce por el mov-imiento de cargas eléctricas, específicamente electrones (cargas negativas que giran alrededor del Núcleo de los átomos) a través de un cable conduc-tor. Esta energía produce, básicamente, tres efectos: luminoso, térmico y ma-gnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.

ENERGÍA RADIANTELa energía radiante, es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía del Sol y que llega a la Tierra en forma de luz y calor.

9 _ TIPOS DE ENERGÍA Y ENERGÍA ELECTRICA

TIPOS DE ENERGÍASEGÚN COMO SE MANIFIESTA: QUÍMICA + NÚCLEAR + GEOTÉRMICA

ENERGÍA QUÍMICALa energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.

ENERGÍA NÚCLEARLa energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión. Ej.: la energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares.

ENERGÍA GEOTÉRMICALa energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc.

ENERGÍA |


ENERGÍA ELECTRICACÓMO SE PRODUCE? MAREMOTRIZ + HIDRÁULICA + EÓLICA + SOLAR

ENERGÍA ELECTRICAEs causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, tres efectos:• Luminoso.• Térmico.• Magnético.

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.

11 _ ENERGÍA ELECTRICA: CÓMO SE PRODUCE?

ENERGÍA ELECTRICAPRODUCCIÓN MAREMOTRIZ E HIDRÁULICA

ENERGIA MAREMOTRIZProducida por el movimiento del agua por las mareas, así como por las olas originadas en la superficie del mar por la acción del viento. Tiene la cualidad de ser renovable, pues la fuente de energía primaria no se agota por su ex-plotación, además es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Tiene la desventaja de ser afectada por desastres climatológicos y las instalaciones son grandes y costosas.

ENERGIA HIDRÁULICASe obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la cor-riente del agua. Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético. Es una energía inagotable, ecológica y de bajo costo de manten-imiento. Sin embargo tiene desventajas como la pérdida de suelo productivo y fauna terrestre, altera la calidad de las aguas y provoca la disminución del caudal de ríos y arroyos.

ENERGÍA |


ENERGÍA ELECTRICAPRODUCCIÓN EÓLICA Y SOLAR

ENERGIA EÓLICAEs la energía cinética producida por el viento. Es inagotable, no contamina y no contribuye a la destrucción de la capa de ozono. Algunas desventajas son que depende de la regularidad de los vientos y que los aerogeneradores son grandes y caros.

ENERGÍA SOLARLa energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predec-ible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor.

13 _ TIERRA DE NOCHE (NASA)ENERGÍA |


MAYOR PRODUCTOR DE ENERGÍA EN

CENTRO AMÉRICA(A excepción de CEL, el resto de energía está en el sector privado).

83.4%COBERTURA TOTAL

En América Latina el promedio es 92%.Es mayor que Guatemala, Honduras y

Nicaragua, pero abajo de CR y Panama.

60% HIDROELECTRICA

GEOTÉRMICA

40% ENERGÍA FÓSIL

SIGET / MINEC / MARNResponsables de la adminsitración y

regulación de la distribución de energía.

LEY DE ENERGÍA RENOVABLE (2007)

2.6% / 2.9%DEMANDA ANUAL / DEMANDA INSTALADA

12 INTERRUPCIONES16 HORAS SIN ENERGÍA

Promedio de Interrupciones de SuministroEl promedio en America Latina es 13 / 14 hrs.

EL SALVADOR

DATOS

15 _ SITUACIÓN ACTUAL Y CONSEJOS DE AHORRO

SITUACIÓN ACTUALDATOS DE INTERÉS EN EL SALVADOR

ENERGÍA |


CONSEJOS DE AHORROAPAGO LAS LUCES? CÒMO AHORRO ENERGÍA Y SOY EFICIENTE?

USO GENERALAl comprar un electrodoméstico, elige el de menor consumo en agua y elect-ricidad. Solicita siempre que te informen de estos consumos. Si tienes cocina eléctrica piensa en su sustitución por una de gas. Consumirás la cuarta parte de energía para obtener el mismo servicio y amortizaras en poco tiempo la cocina nueva. La electricidad para calefacción o para agua caliente es la forma más ineficaz de utilización de esta energía (se pierde el 70% en la producción de electricidad). Las alternativas son la energía solar y el gas. Desconecta el televisor cuando no lo estés atendiendo.

Apaga las luces y los aparatos eléctricos que no estés usando en ese mo-mento. Sustituye las bombillas “normales” (incandescentes) que emplees por otras de bajo consumo. El precio de compra es mayor, pero habrás amorti-zado la inversión en 2 años, pues consumen un 80% menos y duran 8 veces más. Aprovecha la luz natural. Emplea colores claros para decorar tu casa, ya que absorben menos luz. Mantenga sus bombillas limpias. El polvo reduce su capacidad de iluminación. Para iluminación exterior, utilice luces de sodio.

EN COMERCIOUse fuentes de luz de alta eficiencia (Fluorescentes, Halógenas, o Aditivos Metálicos). Utilice acabados claros en techos, paredes, pisos y mobiliario. Mantener en óptimas condiciones los sistemas de iluminación, refrigeración, ventilación y motores para evitar una disminución en su eficiencia. Evite la centralización de interruptores de iluminación, para evitar que las lámparas que no se utilizan permanezcan encendidas.

EN LA INDUSTRIAAsegúrese de que la capacidad de su instalación y equipo eléctrico sea el adecuado para la carga a suministrar, evitando con ello perdidas por calen-tamiento o bajas en su eficiencia. Diseñe la iluminación para la actividad pla-neada (más luz en el área en que se desarrolla la actividad, que en sus al-rededores). Utilice aire acondicionado únicamente en las áreas de trabajo en que se requiera y sea necesario. Elabore instrucciones para operación y mantenimiento de su equipo eléctrico.

17 _ CONSUMO DE EQUIPOS

CONSUMO DE EQUIPOSEN NUESTRA VIVIENDA QUE Y CUANTO SE CONSUME?

ENERGÍA |

APARATO 1hxDIA MES

Foco incandescente 0.075 kW/h 2.25kW/h Aire acondicionado minisplit 1.8 KW/h 54 KW/h Computadora de escritorio 0.35kW/h 10.5 KW/h

Equipo de sonido 0.06KW/h 1.8 KW/h Teléfono inalámbrico 0.01KW/h 0.30KW/h

Plasma 0.21KW/h 6.30KW/h Ventilador mediano 0.07KW/h 2.10KW/h

DVD 0.04KW/h 1.20KW/h Batidora 0.25KW/h 7.5KW/h

Cocina eléctrica de cuatro quemadores 10.5KW/h 315KW/h Cafetera pequeña 0.9KW/h 27KW/h

Extractor de aire de cocina 0.375KW/h 11.25KW/h Horno eléctrico 1.2KW/h 36KW/h

Licuadora 0.475KW/h 14.25KW/h Oasis 0.14KW/h 4.20KW/h

Refrigeradora doble frio 0.841KW/h 25.23KW/h Tostador de pan 1KW/h 30KW/h

Home theater 0.25KW/h 11.25KW/h Lámpara de noche 0.009KW/h 0.26KW/h

Rasuradora 0.04KW/h 1.20KW/h Secador de cabello 1.20KW/h 36KW/h

Ducha eléctrica 3.20KW/h 96KW/h Extractor de aire 0.125KW/h 3.75KW/h

Plancha para cabello 1.5KW/h 45KW/h Reflector de jardín 0.075KW/h 2.25KW/h

Calentador de agua 1.5KW/h 45KW/h Cisterna (3/4HP) 1.03KW/h 30.90KW/h

Lavadora de ropa 0.561KW/h 16.83KW/h Plancha para ropa 0.8KW/h 24kW/h Secador de ropa 5.6KW/h 168kW/h

Lampara de noche (mano) 0.009KW/h 0.26KW/h Porton corredizo 0.30KW/h 9KW/h

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

CAESS

DEL SUR

CLESA

EEO

DEUSEM

EDESAL

B&D

ABRUZZO

Cargo de Comercialización:

Cargo FijoUS$/Usuario-‐

Cargo de Energía:

Cargo Variable US$/kWh

Consumo Residencial 0 a 99 Kw/h


0

0.2

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1

CAESS

DEL SUR

CLESA

EEO

DEUSEM

EDESAL

B&D

ABRUZZO

Cargo de Comercialización:

Cargo FijoUS$/Usuario-‐

Cargo de Energía:

Cargo Variable US$/kWh

Consumo Residencial 0 a 99 Kw/h

19 _ SISTEMATIZACIÓN DEL AHORRO

SISTEMATIZACIÓN DEL AHORRODOMÓTICA E INMÓTICA COMO FACILITADORES DE EFICIENCIA

Grados de Inteligencia de la DomóticaSe entiende por domótica al conjunto de sistemas capaces de automatizar una VIVIENDA, aportando servicios de gestión energética, seguridad, biene-star y comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes inte-riores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar. Se podría definir como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto.

INMOTICAEntendemos la incorporación al equipamiento de EDIFICIOS de uso terci-ario o industrial (oficinas, edificios corporativos, hoteleros, empresariales y similares), de sistemas de gestión técnica automatizada de las instalaciones, con el objetivo de reducir el consumo de energía, aumentar el confort y la seguridad de los mismos. Los elementos de campo (detectores, sensores, captadores, actuadores, etc.), transmitirán las señales a una unidad central inteligente que tratará y elaborará la información recibida. En función de dicha información y de una determinada programación, la unidad central actuará sobre determinados circuitos de potencia relacionados con las señales rec-ogidas por los elementos de campo correspondientes. Los distintos disposi-tivos de los sistemas de domótica se pueden clasificar en los siguientes:

Controlador – Los controladores son los dispositivos que gestionan el sis-tema según la programación y la información que reciben. Puede haber un controlador solo, o varios distribuidos por el sistema.Actuador – El actuador es un dispositivo capaz de ejecutar y/o recibir una orden del controlador y realizar una acción sobre un aparato o sistema (en-cendido/apagado, subida/bajada, apertura/cierre, etc.).Sensor – El sensor es el dispositivo que monitoriza el entorno captando infor-mación que transmite al sistema (sensores de agua, gas, humo, temperatura, viento, humedad, lluvia, iluminación, etc.).Interface – Los interfaces refiere a los dispositivos (pantallas, móvil, Internet, conectores) y los formatos (binario, audio) en que se muestra la información del sistema para los usuarios (u otros sistemas) y donde los mismos pueden interactuar con el sistema.

RECOMENDACIONESPara el propietario del edificio, quien puede ofrecer un edificio más atractivo mientras alcanza grandes reducciones en los costos de energía y operación. Para los usuarios del edificio, los cuales mejoran notablemente su confort y segu-ridad. Para el personal de mantenimiento del edificio que, mediante la información almacenada y el posterior estudio de tendencias, puede prevenir desperfectos. Para el personal de seguridad, el cual ve facilitada y complementada su tarea con el fin de hacerla mucho más eficiente.

ENERGÍA |


Grados de Inteligencia de la Domótica

RECOMENDACIONESPara el propietario del edificio, quien puede ofrecer un edificio más atractivo mientras alcanza grandes reducciones en los costos de energía y operación. Para los usuarios del edificio, los cuales mejoran notablemente su confort y segu-ridad. Para el personal de mantenimiento del edificio que, mediante la información almacenada y el posterior estudio de tendencias, puede prevenir desperfectos. Para el personal de seguridad, el cual ve facilitada y complementada su tarea con el fin de hacerla mucho más eficiente.

21 _ SISTEMATIZACIÓN DEL AHORRO

Es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías reno-vables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde, si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy.La potencia de la radiación varía según el momento del día; las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refrac-ción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su uti-lización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. La Tierra recibe 174 petavatios de radiación solar en-trante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera. Aproximadamente el 30% es reflejada de vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por las nubes, los océanos y las masas terrestres. El espectro electromagné-tico de la luz solar en la superficie terrestre está ocupado principalmente por luz visible y rangos de infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultra-violeta. La radiación absorbida por los océanos, las nubes, el aire y las masas de tierra incrementan la temperatura de éstas. El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los océanos, y también en parte de los continentes, causando circulación atmosférica o convección.

La energía solar absorbida por los océanos y masas terrestres mantiene la superficie a 14 °C. Para la fotosíntesis de las plantas verdes la energía solar se convierte en energía química, que produce alimento, madera y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles.

ENERGÍA |

ENERGÍA SOLARDOMÓTICA E INMÓTICA COMO FACILITADORES DE EFICIENCIA


Se estima que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes puede ser de 3.850.000 exajulios por año. En 2002, esta energía en un segundo equivalía al consumo global mundial de energía durante un año. La fotosíntesis captura aproximada-mente 3.000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el 0,08% de la energía recibida por la Tierra. La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son el petróleo, el carbón, el uranio y el gas natural. (exajoule, EJ, o exajulio, es una unidad de energía, 1018 julios, a menudo utilizada como unidad de medida para el consumo anual de energía en el mundo).

RENDIMIENTOLos rendimientos típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalina oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70% de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica). También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol. Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15% y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sen-cillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la energía al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. Es el caso de Alemania, Italia o España. Según un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar. Según informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

GENERACIÓN ELECTRICAPor causa de sus propiedades eléctricas, los módulos fotovoltaicos producen corriente continua en lugar de corriente alterna (C.A.). La corriente continua (C.C.) se caracteriza por el pasaje de electrones circulando en una sola dirección (el tipo de corriente que obtiene de una pila o de un elemento de linterna). La corriente alternada es una circulación de electrones que invierte su dirección a intervalos regulares, como por ejemplo la provista por las compañías generadoras a través de la red de distribución nacional. La C.A. es necesaria para accionar la mayoría de los artefactos grandes, refrigeradoras, etc. En los sistemas fotovoltaicos más sencillos, la corriente continua se usa directamente. En las aplicaciones en donde es necesaria la C.A., se agrega al sistema un “inversor”, que convierte la CC en CA.

COMPONENTES BÁSICO DE UN SISTEMALos paneles solares son sólo uno de los elementos de un sistema solar completo. Para poder ser usado en aplicaciones similares a la que se obtiene a través de la distribución domiciliaria, necesita un inversor para convertir la electricidad de C.C. en C.A., compatible con la alimentación de la línea de canalización. También es necesario contar con un sistema de baterías y un regulador de carga, además de un conmutador de control para accionar dispositivos de emergencia. En instalaciones más sencillas, también necesitará una batería para cargas diurnas, un regulador de carga para llevar a cabo con eficiencia esta función, y un inversor – en caso que necesite C.A.

Centro de Visitantes Jardín Botánico de VanDusen / Perkins+WillVancouver, Canadá. (2011)

23 _ CASOS ANÁLOGOSENERGÍA |

Arquitectos: Perkins + WillUbicación: 5251 Oak Street, Vancouver, CanadáSuperficie: 1765 m2Fotografías: Nic Lehoux

El Centro de visitantes del Jardín Botánico de Van-Dusen crea un armonioso equilibrio entre arqui-tectura y paisaje, desde una perspectiva visual y ecológica. Inspirado por las formas orgánicas y los sistemas naturales de una orquídea nativa, el edifi-cio de 1.765 m2 se organiza en ‘pétalos’ ondulados de techo verde que flotan por encima de tierra api-sonada y muros de concreto.

Diseñada para superar el certificado LEED Plati-num, el Centro de Visitantes busca alcanzar el Liv-ing Building Challenge, el desafío más exigente de sustentabilidad en el ámbito de la construcción.

La instalación utiliza fuentes renovables in situ, para lograr cero emisiones de energía sobre una base anual; aisla el carbono suficiente como para lograr la neutralidad de carbono, usa y filtra las aguas lluvia para utilizarla en los requerimientos de aguas grises del edificio, y trata el 100% de sus aguas negras en un biorreactor propio.


The Houl / Simon Winstanley ArchitectsDarly, Escocia. (2009)


Arquitectos: Simon Winstanley ArchitectsUbicación: Dalry, Castle Douglas. Escocia.Ingeniería Estructural: Asher AssociatesContratista General: 3b Construction Ltd.Paisajismo: Paterson LandscapeSuperficie: 182 m2Fecha: 2009Fotografías: Simon Winstanley Architects

The Houl [Proyecto Ganador del premio RIBA 2011] es una casa contemporánea a ras de suelo, incor-porada al paisaje y sostenible en su construcción. El proyecto alcanzó una calificación de “cero carbono” mediante el uso de altos niveles de aislamiento, ven-tilación de recuperación de calor en toda la casa, bomba de calor con fuente de aire y una turbina de viento. La entrada de la casa está situada en el lado noreste de la casa, bajo la cubierta para refugiarse de los vientos dominantes. Las habitaciones princi-pales se encuentran a lo largo del edificio para dis-frutar de las espectaculares vistas sobre el valle ha-cia el oeste. Los espacios de servicios auxiliares son generalmente dispuestos en la parte trasera.

La inclinación de la cubierta sigue la pendiente de la ladera, con su parte posterior en la dirección con-traria y con un ángulo menos profundo. Esto permite que la luz del sol entre por la mañana en el centro de la casa a través de ventanas a modo de triforio. La casa está construida en estructura de acero y mad-era, con muros revestidos de cedro y el techo de zinc. Las ventanas son de triple acristalamiento con un marco de madera con rotura térmica.


Propuestas Barrios EnergéticosCiudad de Guatemala, Guatemala (2010)


Propuestas Barrios EnergéticosCiudad de Guatemala, Guatemala (2010)

Arquitectos: Simon Winstanley ArchitectsUbicación: Dalry, Castle Douglas. Escocia.Ingeniería Estructural: Asher AssociatesContratista General: 3b Construction Ltd.Paisajismo: Paterson LandscapeSuperficie: 182 m2Fecha: 2009Fotografías: Simon Winstanley Architects

The Houl [Proyecto Ganador del premio RIBA 2011] es una casa contemporánea a ras de suelo, incor-porada al paisaje y sostenible en su construcción. El proyecto alcanzó una calificación de “cero carbono” mediante el uso de altos niveles de aislamiento, ven-tilación de recuperación de calor en toda la casa, bomba de calor con fuente de aire y una turbina de viento. La entrada de la casa está situada en el lado noreste de la casa, bajo la cubierta para refugiarse de los vientos dominantes. Las habitaciones princi-pales se encuentran a lo largo del edificio para dis-frutar de las espectaculares vistas sobre el valle ha-cia el oeste. Los espacios de servicios auxiliares son generalmente dispuestos en la parte trasera.

La inclinación de la cubierta sigue la pendiente de la ladera, con su parte posterior en la dirección con-traria y con un ángulo menos profundo. Esto permite que la luz del sol entre por la mañana en el centro de la casa a través de ventanas a modo de triforio. La casa está construida en estructura de acero y mad-era, con muros revestidos de cedro y el techo de zinc. Las ventanas son de triple acristalamiento con un marco de madera con rotura térmica.


29 _ RECIBO DE LUZ + CONCLUSIONES + BIBLIOGRAFÍAENERGÍA |


REFLEXIÓN FINAL Y BIBLIOGRAFÍASABER QUE CONSUME PARA AHORRAR, AHORRAR PARA SER EFICIENTE

Introducir formas de producción de energía alternativa en una edificación tiene muy poco sentido si no existe una cultura en el consumidor de ahorro energético y eficiencia en la utilización de aparatos eléctricos para esto se debe de conocer a fondo qué es la energía, como se produce y entender los costos de comercialización y producción que se ven reflejados en la factura, así como todos los demás cargos que se realizan para saber en qué puntos con el ahorro que implementemos podemos disminuirlos.

Una vez tengamos una cultura de eficiencia energética podremos entonces implementar sistemas de energías renovables como páneles solares, eólico, cinética y otros tipos que pueden ayudarnos a disminuir más estos costos o incluso a ser autosostenibles dependiendo de nuestra producción interna.

BIBLIOGRAFÍAhttp://www.monografias.com/trabajos29/energia/energia.shtmlhttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/index.htmlhttp://www.tiposde.org/general/57-tipos-de-energia/http://cuidandolanaturaleza.blogspot.es/http://www.formasdeenergia.com/http://usuarios.multimania.es/jrcuenca/Spanish/Conceptos/C-2.1.2.htmhttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/termica.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geotérmicahttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/electrica.htmhttp://www.plataformaarquitectura.cl/

ENERGÍA CONCEPTOS BÁSICOS. AHORRO Y EFICIENCIA.

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