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Energías Renovables en la Construcción

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Paneles Solares

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes.

Entre las primeras:

  • El Sol ( Energía Solar )
  • El Viento ( Energía Eólica )
  • Los Ríos y corrientes de Agua Dulce ( Energía Hidráulica )
  • Los Mares y Océanos ( Energía Mareomotriz)
  • El Calor de la Tierra ( Energía Geotérmica )
  • Las Olas ( Energía Undimotriz )

Para la realización de una Construcción Sostenible, tendremos que hacer una cuidada selección del tipo de energía que utilizaremos.

En la Unión Europea , alrededor del 40% de la energía consumida, está relacionada con la construcción, servicios e industria afín.

Cuadro comparativo de Consumo de Energía por Sectores en la Unión Europea y en España

Unión Europea
España
Transporte
32%
43%
Industria
28%
30%
Construcción
26%
16%
Servicios
12%
8%
Agricultura
2%
3%
  • Ahorro

Ya hemos visto que podemos disponer de diferentes estrategias para sacar el mayor provecho del clima del sitio en donde se emplaza nuestra construcción. Podemos ahorrar energía desde el diseño mismo del edificio, y con simples medidas, obtener un ahorro de hasta el 65%.

  • Eficiencia

Para disminuir el consumo de energía en las viviendas, podemos utilizar electrodomésticos de alta eficiencia, con la facultad de dar iguales servicios con un consumo energético menor. Pueden emplearse termostatos para controlar la temperatura de las habitaciones y sistemas centralizados de mayor rendimiento como calderas de condensación, de baja temperatura.

  • Energías Renovables

Implementando medidas de ahorro y eficiencia, podremos disminuir nuestra factura de energía considerablemente. Para las necesidades que aún nos resten, podremos hacer uso de las energías renovables. Estas energías:

  • Tienen un bajo impacto ambiental
  • Son inagotables, poseen una capacidad natural de regeneración permanente
  • Pueden emplearse para obtener electricidad, agua caliente sanitaria, climatización, ya sea para una vivienda única, para una construcción de varias plantas, una granja, una industria,etc.

Todavía es bajo el nivel de aporte de las energías renovables en el balance general, pero es dable que vaya aumentando sustancialmente en los próximos años.

Cuadro de Balance Energético en el Mundo y en la Unión Europea

Mundo
Unión Europea
España
Petróleo
37%
42%
52%
Combustibles Sólidos
25%
16%
17%
Gas Natural
21%
22%
12%
Energías Renovables
11%
6%
6%
Energía Nuclear
6%
14%
13%

De acuerdo con las condiciones del emplazamiento como los vientos, la orografía, la latitud, etc., y de las instalaciones en que se aplicará, va a depender el tipo de energía más apropiado para cada situación.

biomasa

La energía conocida como Biomasa procede del aprovechamiento de materia orgánica animal y vegetal o de residuos agroindustriales. Estos materiales, previo secado, se queman en calderas algo diferentes a las convencionales. Pueden utilizarse restos de industrias como las madereras, papeleras, almazaras o aquellas con residuos como la cáscara de almendra.

Es conocida la posibilidad de utilizar biomasa para la producción agua caliente sanitaria (ACS) y de calefacción.

Energía Eólica

Molinos generadores de Energía

La producción de electricidad se puede dar tanto a gran como a pequeña escala. Los pequeños molinos domésticos, en general, se aplican a viviendas particulares aisladas de zonas rurales, y los aerogeneradores más grandes se agrupan en conjunto, formando un parque eólico que está conectado a la red eléctrica.

Energía Solar

Es la energía obtenida directamente del Sol. La misma puede aprovecharse por medio de la captación activa o pasiva. La activa funciona con paneles captadores que transforman los rayos solares en energía térmica o en energía eléctrica (fotovoltaica).

En la actualidad, los paneles solares resultan el medio más económico para el suministro de agua caliente corriente. Con sólo unos metros cuadrados por familia, se garantiza un abundante suministro de agua caliente y un notable ahorro de energías convencionales.

La Energía Solar Térmica se emplea sobre todo para producir agua caliente sanitaria (ACS), calentar agua de piscinas, y, a veces, para calefacción por medio de suelo radiante o aire caliente. También se puede utilizar en granjas, procesos industriales, etc.

La transformación de la energía solar directamente en electricidad, posibilita en forma limpia la obtención de una energía de mucha calidad. En la actualidad, la transformación fotovoltaica de la energía solar, es una opción competitiva para la electrificación de instalaciones alejadas del tendido eléctrico (construcciones rurales, señalización, alumbrado público, riego) En asentamientos urbanos, los paneles fotovoltaicos pueden integrarse a los edificios, y la energía eléctrica producida, en general se la vende a la compañía eléctrica, constituyendo su instalación una muy interesante inversión.

Aspectos a tener en cuenta:

  • Orientación: Al sur ( en el hemisferio Norte ). Un desvío de +15º ó -15º no afecta la energía interceptada.
  • Inclinación: Latitud. Un desvío de +15º ó -15º no afecta en exceso la energía interceptada. Sería ideal tener una inclinación para invierno y otra para verano.
  • Sombra: La sombra que se proyecta sobre un campo fotovoltaico ( construcciones, árboles ) puede afectar mucho su rendimiento.
  • Integración:
    • Sobre el suelo
    • Sobre mástil
    • Sobre tejado plano
    • Sobre Cubierta Inclinada
    • Fijado en el muro
    • Formación de tejado o fachada

Energía Solar Térmica

La Energía Solar Térmica es la energía renovable más interesante a aplicar en la construcción de viviendas. Con una tecnología que mejora rendimientos y de modo simple y avalado por la experiencia, se puede cubrir una gran porción de la necesidad de climatización y ACS. Por ello las administraciones, mediante líneas de subvención y ordenanzas solares, estén apostando por la colocación de estos sistemas.

El aprovechamiento térmico de la energía solar no es un concepto novedoso en su empleo para calefacción y agua caliente sanitaria. Funciona de modo simple, un elemento denominado captador hace que en su interior circule un fluido, que hará las veces de transmisor del calor solar hacia donde se necesite que sea aprovechado.

Actualmente, la producción de ACS es la aplicación de la energía solar más extendida y rentable. En el transcurso del año, su constante demanda hace posible amortizar la colocación con más rapidez que la calefacción, por ejemplo.

El número de captadores de cada instalación depende de tres factores: la zona climática, las posibilidades de integración en la construcción y el consumo de agua caliente previsto.

Energía Solar Fotovoltaica

Placas Fotovoltaicas

La tecnología solar fotovoltaica hace que podamos aprovechar la energía solar transformándola directamente en electricidad. Se ha empleado, tradicionalmente, para proporcionar energía eléctrica a sitios a los cuales llevar las líneas eléctricas no era rentable (bombeo de agua en fincas rústicas, electrificación rural de emplazamientos alejados y repetidores de telecomunicaciones).

Estas utilizaciones se fueron acercando a zonas más densamente pobladas y en la actualidad son de mucho interés las instalaciones que están conectadas a la red.

El problema de las instalaciones fotovoltaicas, era la acumulación de energía, había que hacer uso de baterías sobredimensionadas que tornaban inviables las instalaciones. La alternativa de vertermla electricidad a la red, el acumulador ideal, abre otras puertas. A fin de mes, el usuario cobrará de la compañía, el resultado de esta “venta de energía”.

  • Componentes de una instalación fotovoltaica:
  • Placas fotovoltaicas de células de silicio
  • Soportes: sistemas fijos y seguidores solares
  • Inversor u ondulador, que transforma la corriente continua generada por las placas y acumulada por las baterías en alterna de la red eléctrica y aparatos de consumo
  • Sistemas de protección para corriente alterna y continua
  • Contadores: contabilizan la energía a facturar en el caso de venta a la red
  • Baterías de almacenaje

Energía geotérmica

La calefacción geotérmica es una variedad del sistema que conocemos como bomba de calor, que se basa en transportar el calor de un lugar a otro. La bomba geotérmica captura el calor del exterior y lo lleva al interior. El modo más aconsejable para hacerlo, es mediante una sonda inserta en el terreno. La temperatura se conserva constante en el transcurso del año a una profundidad de entre 10 y 20 metros , y crece alrededor de 3 °C por cada metro de profundidad.

Mientras se de con una corriente subterránea utilizándola como líquido caloportador, las sondas pueden ser abiertas. Asimismo, las sondas estarán cerradas donde incorporemos un líquido en su interior circulando en un circuito cerrado. El cerrado horizontal es el captador más utilizado.

Consta de un tubo de polipropileno reticulado enterrado hasta 1 metro de profundidad y de un líquido refrigerante en su interior.

Tendremos distintas instalaciones de diversas potencias, según el generador geotérmico, que pueden utilizarse para calefacción por muro radiante o suelo y para ACS.

Esquema de Obtención de Energía Geotérmica - Fuente: E renovables

1. Perforación de extracción de vapor

2. Inyección de agua fría hasta roca caliente

3. Perforación de extracción de vapor

4. Intercambiador de calor

5. Edificio de la turbina

6. Enfriamiento

7. Depósito de calor subterráneo, para exceso de temperatura

8. Medición de perforación

9. Conexión a red eléctrica


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