Tesina eficiencia energetica by SILVERHAWKX

TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA ARQ. FITZGERALD GUTIERREZ

ING. ROLANDO LUGO

Arq. Rolando Navarrete

ING. JORGE GARCÍA

Arq. Ayda Picado

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ÍNDICE GENERAL 1.

INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................2

OBJETIVOS ........................................................................................................................3

2.1 GENERAL: ..................................................................................................................................... 3 2.2 ESPECÍFICOS: ............................................................................................................................... 3

DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................................................4

3.1 Aspectos Metódicos Generales ............................................................................................. 4

Cuadro de Certitud Metódica ................................................................................................................5

ANÁLISIS DE SITIO .........................................................................................................6 4.1

a) b) c) d) e)

Análisis de la situación actual ........................................................................................ 6

Residencial...................................................................................................................................6 Per il Energético y Huella de CO2 (Luminarias Exteriores / Según Diseño) .....................................7 Vivienda .......................................................................................................................................8 Per il Energético y Huella de CO2 (Por vivienda / Según Diseño) ....................................................9 Per il Energético y Huella de CO2 (De la Urbanización / Según Diseño)........................................10

4.2

Propuesta de mejoramiento para las Viviendas....................................................11

4.3

Propuesta de mejoramiento para la Urbanización. .............................................21

a) b) c) d) e) f) g) h) i) a) b) c)

Iluminación Arti icial: .................................................................................................................12 Piso:...........................................................................................................................................12 Techo: ........................................................................................................................................12 Sistema de Agua potable y recolección de aguas pluviales:...........................................................13 Lista de equipos de alta e iciencia: .............................................................................................. 16 Per il Energético del Edi icio (Por Vivienda / Según Propuesta de Mejoramiento) ........................19 Per il Energético y Huella de CO2 (De la Urbanización / Según Propuesta de Mejoramiento) ........20 Tabla de Reducción Energética (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento)...........................20 Tabla de Reducción en la Huella de CO2 (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento) .............21 Iluminación Arti icial: .................................................................................................................21 Per il Energético de la Urbanización Luminarias Exteriores (Según Propuesta de Mejoramiento) .25 Tabla de Reducción Energética (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento)...........................25

CONCLUSIONES: ........................................................................................................... 26

RECOMENDACIONES: ................................................................................................. 27

ANEXOS:.......................................................................................................................... 28 8.1

a) b) c)

8.2

Ecotec: ................................................................................................................................... 28

Vivienda (Análsis) ......................................................................................................................28 MODELO 1 (Sombras).................................................................................................................29 MODELO 2 (Sombras).................................................................................................................30

Planos:................................................................................................................................... 31

BIBLIOGRAFÍA: ............................................................................................................ 41

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1. INTRODUCCIÓN El elevado crecimiento global de la economía en los últimos años se ha caracterizado por una extraordinaria expansión del consumo de energía. En la actualidad entre las prioridades económicas de la mayoría de las naciones se encuentra la de establecer una política dirigida a lograr un alto grado de e iciencia energética, para disminuir su demanda con acciones que alivien la presión sobre las reservas de combustibles fósiles y disminuir los riesgos ambientales que generan su combustión tales como el efecto invernadero y el calentamiento global de la atmósfera. La búsqueda de la e iciencia energética sólo tiene sentido económico si se demuestra que la aplicación de medidas técnico organizativas y las inversiones requeridas para lograr estas medidas, reducen los costos de producción y que los indicadores de e iciencia económica demuestren la viabilidad de la recuperación de las inversiones. La optimización de la e iciencia energética en la construcción depende de múltiples factores, algunos procedentes de la tradición y otros, por el contrario, de la revolución tecnológica experimentada en los últimos años y la creciente preocupación por el medio ambiente. La construcción representa casi el 40% de la energía que se consume en el mundo. Por tanto, se debe reducir la demanda de energía no solo por los bene icios económicos, sino también porque reduce el impacto al ambiente. Para reducir esta demanda de energía a nivel micro, in luyen de manera decisiva el establecimiento de estrategias urbanas en torno al diseño y la forma de la edi icación, los materiales empleados y sistemas tecnológicos que maximicen la e iciencia. También desde la administración pública se ha impulsado un profundo cambio en el marco normativo. Al considerarse nuevas tecnologías que aminoren tanto el consumo como el incremento de vida útil de los equipos.

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2. OBJETIVOS 2.1 GENERAL: DESARROLLAR CRITERIOS EL MEJORAMIENTO DEL DISEÑO Y DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Y DE NUEVAS TECNOLOGÍAS.

2.2 ESPECÍFICOS: 1. Retomar de los Planos y documentos del proyecto, los datos necesarios para su comprensión y estudio. 2. Establecer Criterios de Intervención a nivel general (Proyecto) y especí ico (Viviendas), a través de experiencias y herramientas adquiridas en el módulo. 3. Establecer Elementos y Criterios de Diseño, Rehabilitación y Aprovechamiento arquitectónico, para la propuesta de E iciencia Energética contactar tanto proveedores nacionales, así como a investigar en la web. 4. Aplicar los Criterios para el Diseño, Rehabilitación y Aprovechamiento de la E iciencia Energética al proyecto.

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3. DISEÑO METODOLÓGICO 3.1 Aspectos Metódicos Generales El presente trabajo se ubica dentro de la Actividad Cientí ica Profesional, como parte del desarrollo de criterios y herramientas adquiridas en el postgrado de EFICIENCIA ENERGÉTICA, donde se aplica el método cientí ico y práctico de todo lo aprendido durante este módulo, en respuesta a una necesidad real del proyecto en estudio. El universo de estudio corresponde al PROYECTO RESIDENCIAL DE VIVIENDA SOCIAL “SANTA EDUVIGES” y como propósito fundamental está el de proponer criterios para el diseño y mejoramiento del confort espacial de las viviendas y del proyecto en general, asimismo, de la propuesta e iciencia energética y de nuevas tecnologías tomando en cuenta el diseño original y de su mejora en un diseño nuevo. Para desarrollar el presente trabajo se desarrollaron tres grandes etapas que a su vez se desglosaron en una serie de tareas o actividades metódicas. Dichas etapas fueron: 

Etapa No.1: Levantamiento de Información de Campo.

Esta etapa requirió revisar los planos y documentos del proyecto, de donde se extrajeron y clasi icaron todos los elementos que componían al Proyecto a nivel general y especí ico (viviendas). También se realizó el levantamiento de los lotes que conforman el proyecto basados en los planos facilitados; realizándose así una revisión de la distribución de las viviendas, así como del sistema eléctrico. Se observó si la vialidad era la mínima requerida por la norma. 

Etapa No.2: Procesamiento de la Información y generación de criterios

Una vez recopilada la información de campo procedímos a procesarla, retomar y desarrollar los criterios que me serían útiles en el proceso de diseño y de las propuestas para el mejoramiento del proyecto antes mencionado en el Marco Teórico (Proyecto Santa Eduviges).

Cuadro de Certitud Metódica Las actividades anteriores se pueden resumir en el siguiente Cuadro de Certitud Metódica donde se establece por cada uno de los objetivos especí icos el tipo de información necesaria de conseguir y procesar, los instrumentos y/o mecanismos para hacerlos y los resultados parciales obtenidos en correspondencia metodológica con dichos objetivos.

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2. Establecer Criterios de Intervención a nivel general (Proyecto) y especí ico (Viviendas), a través de experiencias y herramientas adquiridas en el módulo.

1. Retomar de los Planos y documentos del proyecto, los datos necesarios para su comprensión y estudio.

Objetivos especíϐicos

Propuesta del Proyecto.

Establecimiento de Criterios de Diseño.

Mejoramiento del diseño (confort, iluminación, ventilación).

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Técnicas de Representación de la Propuesta de Mejoramiento.

Sistemas Virtuales de Representación como: Sketchup, Ecotec.

Criterios para el Diseño, Rehabilitación y Aprovechamien to Urbano Arquitectónico del Proyecto

Establecimiento de Lineamientos y Parámetros para la intervención.

Base teórica para el Estudio y Realización de la Propuesta de Mejoramiento del Proyecto, aplicando E iciencia Enrgética.

Planos que muestran el diseño del proyecto y de las propuestas realizadas por los arquitectos e ingenieros.

Determinar las Características de Diseño que se Aplicarán para el mejoramiento.

Planos Arquitectónicos y de Instalaciones

Resultados especíϐicos

Interpretación

Criterios de diseño para el mejoramiento del Proyecto y la Vivienda.

Listado de debilidades que presenta el proyecto.

Planos Arquitectónicos y de Instalaciones

Instrumentos

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Planos y documentos del proyecto (Originales)

Información Existente A generar

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4. Aplicar los Criterios para el Diseño, Rehabilitación y Aprovechamiento de la E iciencia Energética al proyecto.

arquitectónico, para la propuesta de E iciencia Energética contactar tanto proveedores nacionales, así como a investigar en la web. .

DESARROLLAR CRITERIOS EL MEJORAMIENTO DEL DISEÑO Y DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA 3. Establecer Elementos y Criterios de Diseño, Rehabilitación Y DE NUEVAS y Aprovechamiento TECNOLOGÍAS.

Objetivo general

Cuadro de Certitud Metódica

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PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DEL PROYECTO Y DE SU EFICIENCIA ENERGÉTICA.

Resultado ϐinal

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4. Análisis de sitio

Para este estudio se escogió la Urbanización "SANTA EDUVIGES“donde se analiza como conjunto así como las viviendas. Esta ubicado en carretera nueva a león Del Empalme cuesta el Plomo, 1,800 mtrs al Oeste Camino A San Andrés de la Palanca. A 13.7 km del Centro de Managua. Como en toda la zona central del pací ico la dirección del viento es NE, con una temperatura Máx. / Mín. de 33 / 35 ºC. Con un área total de: 116,073.22 m2. Y un Perímetro: 1,359.63 m. La urbanización consta de 3 etapas, con un total de 457 lotes, divididos en 17 bloques; un área comercial y una iglesia. Cerca del proyecto se encuentran 3 paradas de buses a 2.8, km, 2.9 km y 3.1 km de distancia. Si se desea acceder en vehículo se encuentra a 19 minutos del centro de Managua.

4.1

Análisis de la situación actual

a) Residencial La urbanización cuenta con una distribución reticular, por lo que las parcelas son rectangulares y se encuentran ubicadas en bloques, los cuales están separados por andenes peatonales y por las vías de circulación vehicular. Las parcelas entre si se encuentran continuas, por lo que las viviendas con respecto a ellas se encuentran ubicadas en un lateral, permitiendo así que posea área verde, aunque no así área de crecimiento.

Eje Principal

Eje Secundario

2 2

2 Debido a que el diseño es reticular, siendo muy ordenada, concibe que se posea una buena distribución de las calles y callejones ARQ. FITZGERALD GUTIERREZ

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado para la circulación vehicular y peatonal cumpliendo con las normas mínimas. La circulación vehicular esta de inida por el acceso del proyecto como vía principal y luego 4 ejes vehiculares secundarios que dirigen a cada área de bloque habitacional. La circulación entre los bloques y de las aceras es meramente circulación peatonal y no se ven interrumpidos por parqueos (de este último todo dependerá del diseño habitacional), en el área comercial tiene sus aparcamientos de inidos, asimismo como el aparcamiento para el bloque P. La urbanización carece de áreas comunes y/o áreas de recreación por el tipo de distribución de las zonas edi icables. Al estar ocupada la mayoría de las parcelas se complica la re-distribución de este tipo de espacios. La urbanización no cuenta con un sistema de energía propia sino que se alimenta por la red comercial por lo que cuenta con un medidor para el área comercial y ala iluminación exterior que es de Tipo Cobra de Vapor de Mercurio (V.M) 175 watts adecuado para temperaturas ambientes de: 40°C hasta +40°C.

b) Perϐil Energético y Huella de CO2 (Luminarias Exteriores / Según Diseño) Horas de Días de Consumo consumo consumo en kWh Cant. al día al mes al mes

Tipo de Potencia Luminaria W

Tipo Cobra V.M

0.175

Tipo de Luminaria Tipo Cobra V.M

175

Total kWh 5,355

A Unidad Factor de Huella de Consumo Consumo de emisión (kg carbono por año mensual anual medida de CO2) (kg de CO2) kWh

5,355

64,260

0.52

33,415

El sistema de agua potable también es comercial y no se cuenta con un sistema de aguas residuales por lo que todas son descargadas sin ningún tipo de tratamiento asía el sistema de drenaje publico.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado c) Vivienda

Las viviendas cuentan con: Porche, Sala-Comedor-Cocina, 2 dormitorios, S.S. y Lavandero para un área de 53.26 m2.

Deficiencia de iluminación

El sistema eléctrico consta de 8 bulbos incandescentes considerado cada punto de 75 Watts, para una carga de 600 Watts de iluminación. Y con 7 tomas considerado cada uno de 125 Watts, para una carga de 875 Watts corriente eléctrica. En la distribución de la iluminación se encontró con un dé icit de iluminación y un alto consumo de energía, en los tomacorrientes también se

encontró un dé icit y una mala distribución.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado d) Perϐil Energético y Huella de CO2 (Por vivienda / Según Diseño)

Artefacto

Potencia W

Horas de consumo al día

Días de consumo al mes

Consumo en kWh al mes

1 bulbo incandescente de 100W. Porche

100W

0.1

2 bulbos incandescentes de 100W. Sala/Cocina/Comedor

200W

0.2

2 bulbos incandescentes de 100W. Dorm 1 y Dorm 2

200W

0.2

1 bulbo incandescente de 100W. Baño

100W

0.1

2 bulbos incandescentes de 100W. Perímetro

200W

0.2

1 Refrigerador

500 W

0.2

1 Microondas

600 W

0.6

0.5

1 Plancha

1000 W

0.5

2 Ventiladores de 50 W

100 W

0.1

1 Televisor

100 W

0.1

TOTAL

Tipo de Luminaria Perϐil Energético del Ediϐicio

A Unidad de Consumo medida mensual

kWh

252

Consumo anual

252

Factor de Huella de emisión (kg de carbono por año CO2) (kg de CO2)

3,024

0.52

1,572.48

Tomando de referencia el diseño de cada vivienda y reproduciéndola de forma idéntica (en el caso que todas las viviendas posean los mismos aparatos descritos anteriormente), tenemos que son 457 viviendas y lo multiplicamos por la Carga energética de consumo y asimismo de extraeremos la huella de carbono del proyecto.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado e) Perϐil Energético y Huella de CO2 (De la Urbanización / Según Diseño) No de viviendas

Artefacto Perϐil Energético del Proyecto de 457 viviendas

Tipo de Luminaria

Perϐil Energético del Proyecto de 457 viviendas

A Unidad de medida kWh

Consumo en kWh al mes

457

Consumo mensual

115,164

Total kWh al mes

252

Consumo anual

1,381,968

115,164

Factor de emisión (kg de CO2)

0.52

Huella de carbono por año (kg de CO2) 718,623.36

Entonces tenemos que cada vivienda tiene un consumo de 252 kWh al mes y son 457 viviendas lo que hace un total de 115,164 kWh al mes, entonces tenemos que al año se consumen 1,381,968kWh, esto por el factor de la huella de CO2 que es 0.52, nos da un total de 718,623.36 kg de CO2 en toda la urbanización.

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4.2

Propuesta de mejoramiento para las Viviendas.

Tubular Skylights El diseño de la casa en general fue modi icado casi desde cero, ya que muchos de las de iciencias encontradas tenían que ver con la falta de iluminación y ventilación natural adecuada, la carencia de ventanas y de espacios oscuros; así entonces se decidió abrir varios vanos de forma que pudiesen proveer la luz y aire necesario para mejorar el confort interno de la vivienda.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado a) Iluminación Artiϐicial: El sistema de iluminación fue sustituido por 12 bujías (BUJIA FLUOR. # HEL-13W/65), para una carga de 156 Watts de iluminación. Además de 5 tubos de luz solar de 10 pulgadas cada uno para generar iluminación natural su iciente y eliminar el problema detectado en el área de la Sala-comedor-cocina. b) Piso: Se propuso al diseño original elevar el nivel de piso a N.P.T.: + 0.40 mt, del terreno natural de manera que se utilizó piso suspendido para poder crear un colchón de aire que ayudara a mantener una temperatura agradable en el piso de la vivienda, se colocaron rejillas que permitieran la circulación de aire natural por debajo de la estructura.

c) Techo: Para el techo de la vivienda se propone la utilización de dos sistemas, uno es el de láminas de techo con aislante integrado (Cubiertas Tipo Sándwich) en el área de los cuartos y el S.S.; y de Cielo Falso permitiendo al igual que el piso un colchón de aire que mantenga la temperatura ambiente a niveles confortables: Cubierta Tipo Sándwich: Aislamiento térmico para cubiertas, formado por un tablero aglomerado hidrófugo, un núcleo de espuma de poliestireno extruido y una tabla machihembrada con diferentes opciones de acabado. Permite una estructura de cubierta más ligera, sencilla y económica frente a los sistemas tradicionales. Fácil montaje, haciendo más sencilla su puesta en obra.

CAPAS: Interior: friso abeto sin barnizar 10mm Núcleo: 40, 50, 60, 80 ó 100 mm poliestireno extruido Exterior: 19 mm tablero aglomerado hidrófugo ARQ. FITZGERALD GUTIERREZ

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado d) Sistema de Agua potable y recolección de aguas pluviales:  DEPÓSITO DE AGUA POTABLE Y RECOLECCIÓN DE AGUAS PLUVIALES Tanque Aéreo: Son tanques que se instalan a mayor altura del nivel de la casa para generar presión por gravedad en un sistema hidráulico. Generalmente utilizado para almacenar agua, potable o de lluvia. Tanque Cisterna: son tanques enterrados generalmente, para almacenar grandes cantidades de agua. Un tanque a 3m de altura genera una presión de 4psi. Se considera un promedio de 250L/persona /día para dimensionar el volumen de un tanque. BENEFICIOS: Recubrimiento anti bacterial y capa aislante de rayos solares. Disponibles en 450 L, 750 L, 1100 L, 1700, 2500 L y 5000 L. Garantía de 35 años (bicapa) y Garantía de por vida (45 años)(tricapa). Capa exterior beige: aumenta la duración del tanque, reduce la absorción de rayos UV y mantiene el agua más fresca aún.  Capa intermedia: impide el paso de los rayos ultravioleta para evitar formaciones de microorganismos y bacterias perjudiciales para la salud.  Capa interior blanca: aísla la temperatura ambiental excesiva, facilita la limpieza y evita la adherencia de impurezas a la pared del contenedor.    

CAPACIDAD DE TRABAJO

CARACTERÍSTICAS

LITROS

GALONES

DIAMETRO (CM)

ALTURA (CM)

PERSONAS

450

118.89

108

750

198.15

131

1,100

290.62

107

146

1,700

449.14

136

158

2,500

660.50

154

168

 EP6-MICRO PLANTA PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Son unidades compactas que permiten tratar las aguas grises y negras de una vivienda individual que no cuente con conexión a la red de alcantarillado. Su funcionamiento está basado en el principio de los lodos activados, son fácilmente manipulables y requieren muy poca área.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado Este tipo de plantas recibe todas las aguas servidas de la casa y no necesita el uso de una trampa de grasas, excepto en algunas aplicaciones comerciales como las de un restaurante. BENEFICIOS:  Remueve mas del 90 % de los agentes contaminantes del agua residual.  El agua tratada puede ser utilizado para:  Riego de aras verdes  Disposición en cuerpos receptores (Lagos, ríos, arroyos, drenajes pluviales)  In iltración al subsuelo  Se puede instalar varios sistemas en paralelo para tratar caudales mayores.  No despide alores  De fácil mantenimiento (1 vez al año)  No requiere de químicos ni ningún agente externo para su adecuando funcionamiento. Este sistema combinado se puede utilizar en 4 puntos especíϔicos del proyecto para poder crear un sistema de tratamiento de aguas a nivel general.  INSTALACIONES ELÉCTRICAS POR VIVIENDA: SISTEMA SOLARUX Los sistemas de paneles solares para interconexión con la red eléctrica de CFE son ideales para aquellos que ya cuentan con un contrato con la CFE y desean mantenerlo, pero que les gustaría incorporar la tecnología de paneles solares en su casa o negocio para obtener ahorros. Interconexión a CFE básica 1KWh / día promedio Las interconexiones solarlux van dirigidas para todos aquellos (empresas, particulares, comercios, etc) que se encuentren cansados por las altas tarifas que cobra la compañía de luz, aquellos que quieran contribuir con el medio ambiente, dejar de pagar la luz o simplemente reducir su consumo de electricidad. Todo esto por medio de una interconexión en un arreglo modular a base de microinversores desde aproximadamente 1KWh por día. (Una casa común consume entre 4 y 8 KWh de electricidad al día) Sistema de interconexión a CFE, incluye: 1 módulo fotovoltaico de 250Wp con inversor en el mismo panel, 1 estructura en aluminio de fácil montaje, manual de instalación y manual de tramites ante CFE Nota: Es tan fácil como pedir tantos paneles como KWh consuma en su casa para cubrir la demanda de energía

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado La corriente directa alimenta al inversor el cuál la convierte en corriente alterna para que funcione con la red de CFE (110V CA, 220V CA, 440V CA @60HZ) La electricidad es enviada a la red eléctrica por medio del medidor bidireccional Lo que pagas es la diferencia de entre lo que produces y lo que consumes, si produces igual o más de lo que consumes tu recibo llegará solo con la tarifa mínima BENEFICIOS:  Al realizar un contrato de interconexión, CFE medirá también lo que se produce con el sistema de paneles solares, cobrando sólo la diferencia entre lo que se consume y lo que se produce.  Ahorre dinero en su inversión para un sistema de paneles solares. Ya que el sistema no necesita un banco de baterías, el monto total de la inversión es menor.  Ideal para personas que ya cuentan con un contrato con la CFE, ya que no necesita modi icar nada en el cableado eléctrico de su casa, y seguirá disfrutando de la misma comodidad.  No necesita preocuparse por exceder la capacidad del sistema solar en caso de que necesite aumentar la carga de su casa o negocio (aumentar el número de aparatos eléctricos o maquinaria).  Ayude a la ecología  Aproveche los estímulos iscales que brinda el gobierno en la compra de sistemas de paneles solares. En el lugar donde teníamos de iciencia de iluminación, proponemos poner un sistema de que son skylights para el aprovechamiento de la luz solar. 21" CURBMOUNTED FLASHING  Despejado, con protección UV, 100% de alto impacto modi icada Domo acrílico  (4) Philips Cabeza de acero inoxidable 1/4 "Hoja de metal Tornillos  Caballo negro de nylon del pelo Junta (Autoadhesivo Respaldado)  Grado Comercial Pure, 1100 Series, Intermitente de aluminio, cinta de papel aluminio pesado.  Tubo de Luz, (2) 24 "Secciones por Kit  Nylon blanco, Junta Caballo de pelo (autoadhesiva Respaldado)  (6) Tornillos Tek  (3) Black Nuts velocidad  (3) 1 1/2 "Tornillos de estrella  Blanco del polvo de aluminio recubierto Anillo decorativo / Techo Anillo  Acrílico de alto impacto, difusor blanco suave o prismático. El precio por cada sistema es de $700. Son 457 viviendas. Por lo que la inversión total es de $319,900

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado e) Lista de equipos de alta eϐiciencia: A continuación la lista de los equipos propuestos para cada vivienda:

Refrigerador

Luz Ar ficial

•

LG GN-B492CLC

BUJIA FLOURESCENTE # HEL-13W/65 Bujía fluorescente. • Wa s: 13W • Vol os: 127V • Base: E26 • Lumens: 800 • Luz de Día: 6500 k Cálculo promedio de horas: 8000 • Dimensiones: b(61mm) x a(126mm). • Precio: $3.65

• •

•

• Sistema de Enfriamiento: No frost Tipo de refrigerador: Clásico de 2 puertas. Clase de consumo de energía (kWh) - A+: A+ (26,91 Kwh/mes) • Tipo de refrigerante: R134a • Tipo de motor: Normal • Capacidad (ℓ / CU.Ft.) - U l (iso neto): Total Ltrs: 384 Congelador: 107 Refrigerador: 277 • Temperatura Mínima: 18º C Capacidad de congelamiento (kg/h): 5kg/24h

Plancha

Luz Natural

Natural Light 10KFBP 10 INCH Skylight / FLAT Roof / BLACK Flashing / PRISMATIC Diﬀuser Precio: $170.95

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Hamilton Beach 19021 Iron with Auto Shut-oﬀ • Autoapagado y autolimpieza • Potencia: 120 W • Precio: $25.47

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Televisor

UE22F5400AW 22" Smart TV • Producto: LED • Serie: 5 • Tecnología de imagen: HyperReal Engine • Autoapagado: Sí • Fuente de alimentación: AC220 - 240 V 50/60Hz • Potencia de Refrigeración y Calefacción: 800 W • Consumo energé co (típico) : 22.5 W • Consumo eléctrico (stand-by): 0.3 W • Consumo de energía anual: 33 kWh • Precio: $300

Microondas MMV5208WS Over-the-Range Microwave con interior de acero inoxidable • Capacidad: 2.0 Cu. Ft • Potencia: 1000 W • Ancho: 30 pulg • Profundidad:17 ¾ pulg • Altura: 17 ¼ pulg • Precio: $377

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Ven lación Ar ficial

LUMA MISTING FAN 24“ Linea ART COOL • Dimensiones: 17” (D) x 24” (W) x 65” (H) • Peso: 50 lbs • Corriente: 110V-120V • Potencia: 280 W • Área de Cobertura: +800 pies cuadrados • Tamaño del tanque: 1.76 galones • RPMs: 1200/1300/1500 • Nivel de ruído: 62/67/70 dB • Baja de temperatura: 30 – 45° F • Precio: $575

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado f) Perϐil Energético del Ediϐicio (Por Vivienda / Según Propuesta de Mejoramiento)

Potencia W

Horas de consumo al día

Días de consumo al mes

Consumo en kWh al mes

1 Bujia Flourescente #Hel-13w/65. Porche

13W

0.013

1.17

2 Bujia Flourescente #Hel-13w/65. Sala/Cocina/Comedor

13W

0.026

5.46

2 Bujia Flourescente #Hel-13w/65. Dorm 1 y Dorm 2

13W

0.026

3.90

1 Bujia Flourescente #Hel-13w/65. Baño

13W

0.013

0.78

2 Bujia Flourescente #Hel-13w/65. Perímetro

13W

0.026

3.90

1 Refrigerador LG GN-B492CLC

74.75 W

0.07475

26.91

1 Microondas MMV5208WS

1,000 W

0.5

1 Plancha Hamilton Beach 19021

120 W

0.12

0.5

1.8

2 Abanicos (1 por cada habitación) LG TS-H096EML1

560 W

0.56

134.4

1 Televisor UE22F5400AW 22" Smart TV

22.5 W

0,0225

3.375

Artefacto

TOTAL

Tipo de Luminaria

Perϐil Energético del Ediϐicio

196.695

A Unidad de medida

Consumo mensual

Consumo anual

Factor de emisión (kg de CO2)

Huella de carbono por año (kg de CO2)

kWh

196.695

2,360.34

0.52

1,227.3768

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado g) Perϐil Energético y Huella de CO2 (De la Urbanización / Según Propuesta de Mejoramiento) No de viviendas

Artefacto Perϐil Energético del Proyecto de 457 viviendas

Tipo de Luminaria

Perϐil Energético del Proyecto de 457 viviendas

Consumo en kWh al mes

457

Total kWh al mes

196.695

A Unidad de medida

Consumo mensual

Consumo anual

kWh

89,889.615

1,078,675.38

89,889.615

Huella de carbono por año (kg de CO2)

Factor de emisión (kg de CO2)

0.52

560,911.1976

Entonces tenemos que cada vivienda tiene un consumo de 196.695 kWh al mes y son 457 viviendas lo que hace un total de 89,889.615 kWh al mes, entonces tenemos que al año se consumen 1,078,675.38 kWh, esto por el factor de la huella de CO2 que es 0.52, nos da un total de 560,911.1976 kg de CO2 en toda la urbanización. Tomando de referencia los datos del diseño original y de la propuesta de mejoramiento tenemos que el ahorro por vivienda como por la urbanización es bastante signi icativo y asimismo de una reducción considerable en la huella de carbono; h) Tabla de Reducción Energética (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento)

Detalle

Consumo en kWh al mes (Diseño Original)

Consumo en kWh al mes (Propuesta de Mejoramiento)

REDUCCIÓN (Mensual)

Vivienda (1 unidad)

252

196.695

55,305 kWh al mes

3,024

2,360.34

663.66 kWh al año

Vivienda (457 unidades)

115,164

89,889.615

25,274.4 kWh al mes

1,381,968

1,078,675.38

303,292.62 kWh al año

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Consumo en Consumo en kWh anual kWh anual REDUCCIÓN (Diseño (Propuesta de (Anual) Original) Mejoramiento)

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado i) Tabla de Reducción en la Huella de CO2 (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento)

Detalle

Huella de CO2 (Diseño Original)

Huella de CO2 (Propuesta de Mejoramiento)

REDUCCIÓN (CO2)

Vivienda (1 unidad)

1,572.48 kg de CO2

1,227.3768 kg de CO2

345.1032 kg de CO2

Vivienda (457 unidades)

718,623.36 kg de CO2

560,911.1976 kg de CO2

157,712.1624 kg de CO2

4.3

Propuesta de mejoramiento para la Urbanización.

a) Iluminación Artiϐicial: El sistema de iluminación exterior de todo el residencial fue sustituido de las luminarias Tipo Cobra de Vapor de Mercurio (V.M) 175 watts; por luminarias LED Inovus Solar™ 2300. Inovus Solar™ fusiona la energía solar, la tecnología de iluminación LED de estado sólido y una gestión de energía inteligente en un solo sistema, brindando la solución de iluminación exterior más respetuosa con el medio ambiente y e iciente del mundo, reduciendo enormemente los niveles de contaminación lumínica. Los componentes principales del sistema de iluminación solar independiente de la red Inovus Solar™ incluyen: • • • •

La luminaria LED Inovus Solar™ 2300 (basada en tecnología LED). La “piel” del poste que es un colector solar de película ina. Las baterías. Los dispositivos inteligentes de autocontrol.

El colector solar capta luz durante todas las horas del día, trans iriéndola a un regulador de carga, el cual gestiona y optimiza la energía almacenada en las baterías. Las baterías suministran energía a la luminaria LED Inovus Solar™ y a los demás componentes electrónicos del sistema. El ordenador de a bordo monitoriza el estado de todos los dispositivos del sistema, modi icando los parámetros en función de los distintos requerimientos que puedan aparecer. Este ordenador es el auténtico corazón del sistema, controlando que el colector solar de silicio amorfo funcione correctamente aun estando colocado en posición vertical, y garantizando una autonomía de funcionamiento de más de 5 días con cielo nublado.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado Inovus Solar™ se diferencia enormemente de los sistemas de iluminación solar existentes hasta la fecha, eliminando el con lictivo panel solar en forma de ala y la problemática caja porta-baterías de la base del poste. Además conlleva las siguientes ventajas y mejoras: 1. Energía limpia y renovable: El sistema Inovus Solar™ aprovecha la energía limpia y renovable procedente del sol, frente a una farola tradicional que a lo largo de su vida útil de unos 15 años emite, al menos, 10 toneladas de gases de efecto invernadero, como consecuencia de la energía consumida. 2. Reducción de Costes de Instalación: Por ser un sistema independiente de la red, no hay necesidad de cavar zanjas de cableado para su conexión, un proceso complejo y de alto coste. 3. Reducción de Costes de Mantenimiento: Por ser un sistema de iluminación basado en LED de estado sólido, la Luminaria LED Inovus Solar™ 2300 disfruta de una vida de unos 15 años, muy superior a los 3 años de las lámparas tradicionales de sodio a alta presión. 4. Diseño Compacto: Un asunto no convenientemente resuelto en los sistemas de iluminación solar exterior existentes hasta ahora es la existencia de un gran panel fotovoltaico colocado por encima de las farolas, que afecta tanto a la estética como al bajo rendimiento en condiciones meteorológicas adversas (viento, agua, nieve,…). Al sustituir “el ala solar” por una piel fotovoltaica consistente en un colector solar altamente lexible (película ina), Inovus Solar™ ha realizado un producto basado en energía solar con un diseño muy próximo a los sistemas tradicionales de iluminación exterior. 5. Calidad de Luz: La Luminaria LED Inovus Solar™ 2300 proporciona luz excepcionalmente clara y enfocada, razón por la cual Inovus Solar™ es reconocido por la “International Dark Sky Association” por su ayuda en reducir la contaminación lumínica.

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado Características y Ventajas: Poste: • Columna de acero galvanizado y pintado en negro RAL 9005 de 7,80 m. de altura. • Interdistancia recomendada: 15 m. • Resistente a vientos de 150 km/h. • Diseño autorefrigerante con sistema anti-intrusión de roedores y pequeños animales. Luminaria Inovus SolarTM 2300: • • • • • • •

Avanzado sistema de iluminacion LED que emite luz brillante con elevada idelidad cromática (Índice de Reproducción Cromática IRC>67). Temperatura de color "blanco neutro" (3950 - 4500 K). IES disponibles: Tipo I, III y V. Diseño robusto, consumo de 34,8 W y amplio rango de temperaturas de trabajo (desde -20ºC hasta 60ºC). Carcasa de plástico y lente de policarbonato IP66. Flujo luminoso de 2750 Lúmenes equivalente a una lámpara SAP de 150W (E icacia de 61,7 lm/W). Larga vida de la luminaria de unas 60.000 h (15 años de funcionamiento).

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado Baterías: •

•

1 pack contiene 2 baterías AGM 12 V 26 Ah conectadas en serie. Cada poste lleva 3 packs de este tipo conectados en paralelo para crear un sistema de 24 V y 78 Ah de capacidad total. Las baterías están alojadas en carcasas aisladas de polipropileno aprobadas para transporte aéreo. 2 años de garantía con vida estimada de 4 años.

Controlador de carga: • • • •

Tecnología de transferencia de carga "Maximum Power Point", con e iciencia pico de 97%. Temperatura de trabajo de hasta 60ºC. Autoconsumo de unos 35 mA con 30 días de "data logging". Cableado grado marino y componentes eléctricos con capacidad para entornos de alta salinidad.

Ordenador de a bordo: • • • •

Gestión inteligente que permite la mayor e iciencia de consumo de energía, con dos con iguraciones de funcionamiento: Modo normal y modo ahorro. Programable mediante puerto serie con posibilidad de adaptar el modo de funcionamiento a los requerimientos del cliente. Revestimiento del equipo garantizando un sellado hermético contra el agua. Gran campo de posibilidades futuras: Wi-Fi, videocámaras, etc.

Colector solar: • • •

Resistente colector amorfo de película ina con recubrimiento de polímero ETFE de elevada transmisión lumínica y alto grado antivandálico. Super icie total de más de 2 m2 y vida útil superior a 20 años, envolviendo 225º alrededor del poste. Potencia máxima de 144 W, tensión entre 28 V y 33 V.

Sostenibilidad y respeto al Medio Ambiente: •

La luminaria LED del Inovus SolarTM cumple ampliamente los requisitos de reducción de resplandor nocturno y de limitación de luz intrusa marcados por el nuevo Reglamento de E iciencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior (RD 1890/2008), estando certi icada por la "International Dark Sky Association".

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado •

El sistema Inovus SolarTM, al ser independiente de la red eléctrica, elimina completamente la necesidad de utilizar fuentes de energía contaminantes. SISTEMA CON CERO EMISIONES DE CO2.

Garantía: • •

•

5 años de garantía para todo el conjunto, con excepción de las baterías (2 años). Propiedad intelectual:La patente mundial original de Inovus SolarTM cubre el conjunto de colector solar lexible sobre poste con baterías alojadas en su interior. Es el único poste solar que evita sobrecalentamientos en la electrónica y las baterías, asegurando el máximo rendimiento y la mayor vida del sistema.

b) Perϐil Energético de la Urbanización Luminarias Exteriores (Según Propuesta de Mejoramiento) Tipo de Luminaria

Potencia W

LED Inovus Solar™ 2300

150

Tipo de Luminaria LED Inovus Solar™ 2300

Horas de Días de Consumo consumo consumo en kWh Cant. al día al mes al mes

0.150

Total kWh 4,590

A Unidad Factor de Huella de Consumo Consumo de emisión (kg carbono por año mensual anual medida de CO2) (kg de CO2) kWh

4,590

55,080

0.52

28,641.6

c) Tabla de Reducción Energética (Diseño Original / Propuesta de Mejoramiento)

Detalle

Tipo Cobra (Diseño Original)

LED Inocus Solar (Propuesta de Mejoramiento)

REDUCCIÓN (Mensual)

Consumo en kWh al mes

5,355

4,590

765 kWh al mes

Consumo en kWh anual

64,260

55,080

9180 kWh al mes

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6. CONCLUSIONES: A pesar de ser una vivienda tipo interés social se puede implementar EE mejorado de confort interno al implementar Ventilación e iluminación natural, así como tecnología que ayude a reducir los costos de energía eléctrica. Aunque parte de la inversión es alta, su rentabilidad es lo su iciente como para justi icar la implementación de tecnología e iciente. La mayoría de los sistemas, aparatos y tecnologías que se proponen para este proyecto son los más básicos y de los cuales su e iciencia es muy alta; se tomó en cuenta también el crecimiento de la vivienda, por lo que se dejaron esperas para la interconexión de nuevo sistemas eléctricos, así mismo de una espera exterior para la carga de vehículos híbridos (gasolina-eléctricos). Asimismo se de ser necesario el sistema de conexiones eléctricas pueden ser las mismas y al tener cada casa un sistema de suministro de energía solar, se conectarían los aparatos de más carga al sistema de paneles solares y los tomacorrientes se usarían para otros aparatos.

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7. RECOMENDACIONES: Llevar un control diario, semanal, mensual y hasta anual, del desempeño de la vivienda, tomando en cuenta el uso de los aparatos y de los sistemas de e iciencia energética, para así poder comparar los resultados y además de saber con anterioridad si pueda o no acontecer un problema; esto lo proponemos ya que debido a que en el proyecto no se implementó un sistema de domótica (debido a que la vivienda es de interés social), porque la inversión de un sistema como estos para un espacio tan pequeño resultaría una inversión muy alta. Y como aspectos generales que deben de tomarse en cuenta son: 1. Estudio minucioso del desempeño de los aparatos. 2. Medición periódica de los sistemas para prevenir cualquier desperfecto. 3. Mantener en óptimas condiciones los sistemas y aparatos de la vivienda para su buen desempeño. 4. Crear conciencia del uso e iciente de los aparatos y los sistemas. 5. Y como último y muy importante no realizar de forma personal las reparaciones que sean necesarias; siempre llamar a un especialista de manera que puedan mantener y alargar la vida de los aparatos y sistemas de la vivienda.

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8. ANEXOS: 8.1

Ecotec:

En la urbanización debido a la distribución de los lotes, tenemos 2 modelos de casas, que consisten más que nada en su ubicación según el sol, en cuanto al diseño arquitectónico en general y de mobiliario y aparatos son idénticos. A continuación imágenes de ambos modelos y de la incidencia del sol sobre la estructura y del uso de elementos de protección solar (Parasoles de diseño propio, no se encuentran en el mercado).

a) Vivienda (Análsis)

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado b) MODELO 1 (Sombras)

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TESINA_MODULO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Arq. Rolando Navarrete Arq. Ayda Picado c) MODELO 2 (Sombras)

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8.2 Planos:

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9. BIBLIOGRAFÍA: 1. Guía del Planeamiento Urbanístico Energéticamente Eficiente.pdf (Ministerio de Industria, Turismo y Comercio_España_IDAE-Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía. 2. Manual de Construcción de Edificios Energeticamente Eficientes_ Costa Rica_Universidad de Costa Rica_Trabajo Comunal Universitario_TC-463 3. Nicaragua Libro Aprendamos a Utilizar Eficientemente la Energía_Texto para Docentes_Ministerio de Energía y Minas_Ministerio de Educación_Nicaragua Páginas Web 1. http://www.ecodirect.com/ 2. http://www.tecnolite.com.ni/tecnolite/index.asp?modo=catalogo&idcat=219 3. http://www.maytag.com.mx/productos.php?segmento=10&categoria=38&subcat egoria=92 4. https://www.samsung.com/latin/consumer/tv-audio-video/television/ 5. http://www.lg.com/pa/linea-blanca 6. http://www.lumacomfort.com/misting-fans/ 7. http://www.elekogalicia.com/fotos/TRIPTICO(1).pdf

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06 / 05 / 2013 Managua, Nicaragua