Facultad de Artes Maestría en Construcción
Energías RENOVABLES en edificaciones Arq. Mg. Sergio A. Ballén Zamora sostenibilidad@constructoraacuario.com saballenz@unal.edu.co
SABZ - II 2018
Fuente: Chalmers, 2014
Antecedentes
2030
Fuente: http://www.un.org/sustainabledevelopment/es/summit/
Fuente: http://inhabitat.com/tag/net-zero/
Fuente: https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficiency/buildings/nearly-zero-energy-buildings
Fuente: https://energy.gov/eere/buildings/zero-energy-buildings
Fuente: https://wolfcrow.com/blog/notes-by-dr-optoglass-the-units-of-photometry-part-i/
Fuente: https://www.fragrantica.es/perfume/Cofinluxe/Watt-Blue-9389.html
power (watts) = current (amps) x potential difference (volts) Fuente: http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/edexcel/generation_transmission_electricity/electrical_quantitiesrev3.shtml
• Kilovatios (kW) = que 1.000 vatios • Megavatios (MW) = un millón de vatios
ENERGÍAS RENOVABLES Fuente: http://ow.ly/i/ghjyZ/original
Fuente: : http://ticsenlaiedr.blogspot.com/2014/08/las-fuentes-de-energia.html
Fuente: World Energy Consumption by Source, Based on Vaclav Smil estimates from Energy Transitions: History, Requirements and Prospects together with BP Statistical Data for 1965 and subsequent
Fuente: Per capita energy consumption for selected countries, based on BP Statistical Data energy consumption and Angus Maddison population estimates. FSU refers to the Former Soviet Union. Europe refers to a list of 12 large countries.
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Fuente: http://www.worldcoal.org/media/jpg/585/111812new_fossil_fuel_reserves.jpg
Fuente: http://www.cisoilgas.com/media/media-news/news-thumb/100422/OilGas-Reserves.png
Fuente: https://www.eseficiencia.es/2017/07/14/eficiencia-energetica-renovables-lideraran-descarbonizacion-sistema-energetico
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Fuente: http://ovacen.com/las-renovables-en-numeros/
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SISTEMAS Fuente: http://ow.ly/i/ghjyZ/original
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Fuente: : Irena, 2016
Fuente: Observatorio DKV de salud y medio ambiente en EspaĂąa 2015
Mareomotriz
Fuente: http://www.opportunityenergy.org/wp-content/uploads/2010/09/Tidal-energy-map.jpg
Mareomotriz
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Mareomotriz
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Mareomotriz
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Eólica • Energía cinética generada por las corrientes de aire y que se transforma en energía eléctrica.
http://www.wwindea.org/home/index.php
Fuente: http://foreignpolicyblogs.com/wp-content/uploads/450-world-wind-power.jpg
Fuente: Torres, Daniela. 2015. DiseĂąo de un generador eĂłlico de eje vertical de baja potencia
Fuente: Milahorro.com
Fuente: https://phys.org/news/2016-05-savonius-turbine-captures-cities.html
Biomasa
Biomasa
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Fuente: App Construye 2020
Fuente: IDEAE. 2007. Biomasa: Edificios
http://ovacen.com/calderas-biomasa-estufaspellets/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+ovacen+%28OVACEN%29
Estufas de pellets
http://nergiza.com/estufas-de-pellets-todo-lo-que-tienes-que-saber/+%28OVACEN%29
Estufas de pellets
http://ovacen.com/calderas-biomasa-estufaspellets/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+ovacen+%28OVACEN%29
Fuente: Costa, 2011
Geotermia Aprovecha el calor interior que es producido por la Tierra
https://emujournal.com/2017/03/21/geothermal-using-earth-help-earth/
https://dailygazette.com/article/2016/03/24/geothermal-systems-earth-temp - http://www.geotility.ca/ - http://www.geoforceenergy.com/
https://www.pinterest.co.uk/artolajca/geothermal/?lp=true -
Fuente: App Construye 2020
Aerotermia
http://aecagroup.com/wp-content/uploads/2014/07/AECAgroup-ingenieria-energetica-aerotermia-2.png
Fuente: https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/energie-renouvelable-energie-aerothermique-6669/
Fuente: App Construye 2020
Colector solar
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Fuente: App Construye 2020
Paneles fotovoltaicos
http://teknosol.cl/wp-content/uploads/2013/02/foto-4.jpg
Fuente: http://www.planetthoughts.org/userfiles/image/2010/Jan/Land-Area-Required-PV-Energy.jpg
Fuente: App Construye 2020
Fuente: archivo propio
Fuente: Costa, 2011
Fuente: Archivo propio
Fuente: http://www.onyxsolar.com/
Fuente: http://www.onyxsolar.com/
Fuente: http://www.archdaily.co/co/802586/primera-carretera-solar-es-inaugurada-en-francia
Fuente: http://www.archdaily.co/co/876898/como-instalar-paneles-solares-termicos-imperceptibles-en-3-horas?utm_medium=email&utm_source=Plataforma%20Arquitectura
Fuente: https://globalwindatlas.info/
https://www.youtube.com/watch?v=PUoh6tmxvjk&list=TLGGB6tifmCGWLkzMDEwMjAxNg
Fuente: : Irena, 2016
COLOMBIA Fuente: https://www.lifeder.com/caracteristicas-de-colombia/
En el año 2013 la energía solar superó por primera vez en términos de crecimiento a la energía eólica con un incremento en la capacidad instalada y es la segunda fuente avanzada de energía renovable de mayor penetración en el mundo, lograda a través de una capacidad instalada de 139 GW a 2013. Los costos de producción y los precios de la tecnología solar fotovoltaica han decrecido de manera considerable en los últimos 10 años y más drásticamente en los últimos 4 años.
Colombia
Fuente: http://www.sharp.eu/sharp/assets/internet/assets/images/Germany/img-C-solar-energy-mix-calc-446-en.jpg
Fuente: http://www.sharp.eu/sharp/assets/internet/assets/images/Germany/img-C-solar-energy-mix-calc-446-en.jpg
Fuente: http://www.eltiempo.com/estilo-de-vida/ciencia/en-2015-subio-un-25-la-oferta-de-energia-solar-en-el-mundo/16660148
Fuente: http://blog.celsia.com/sala-de-prensa/celsia-iniciar%C3%A1-construcci%C3%B3n-de-primera-granjade-energ%C3%ADa-solar-en-colombia
Fuente: Portafolio, 2018
Fuente: http://blog.celsia.com/sala-de-prensa/celsia-iniciar%C3%A1-construcci%C3%B3n-de-primera-granjade-energ%C3%ADa-solar-en-colombia
Fuente: LinkedIn
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Biomasa • Por su ubicación en el trópico, Colombia posee grandes ventajas en la producción de biomasa, pero de baja densidad energética. • Los altos costos de las plantas de procesamiento las hacen económicamente inviables. • Se requiere nuevas tecnologías para aumentar la densidad energética. • El potencial de biomasa del país se concentra en los residuos • • • •
a) Agrícolas de cultivos de palma africana, caña de azúcar, caña panelera, café, maíz y arroz. b) Pecuarios. c) Sólidos urbanos de los centros de abasto, plazas de mercado y poda.
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Fuente: Prof. Luz Piedad Romero
Normativa
Fuente: http://www.ser-colombia.org/index.php/energias-renovables/normatividad
Normativa En Colombia la incorporación de energías renovables en proyectos está apoyada por instrumentos señalados por la Ley 1715 de 2014, entre las cuales se encuentran mecanismos de financiamiento, divulgación e incentivos fiscales como: 1. 2. 3.
4.
Reducción anual de la renta por valor equivalente al 50% de la inversión, durante 5 años, sin superar el 50% de la renta líquida, Exclusión de IVA a equipos, elementos, maquinaria y servicios nacionales o importados para producción, utilización y medición/ evaluación Exención de aranceles para maquinaria, equipos, materiales e insumos no producidos nacionalmente Depreciación acelerada de maquinarias, equipos y obras civiles, no mayor al 20% anual, entre otras (algunas están siendo reglamentadas).
Normativa La Ley 1715 de 2014, introduce la posibilidad de entregar excedentes de la generación de energía a la red, representando ahorros o eventualmente ingresos al usuario y manejando un esquema de créditos para sistemas de autogeneración de pequeña escala, lo cual hace económicamente más atractiva esta inversión
Fuente: http://www.ser-colombia.org/index.php/energias-renovables/normatividad
http://www.si3ea.gov.co/
ASPECTOS TECNICOS Fuente: https://greendok.com/dimensionado-de-una-instalacion-fotovoltaica-condiciones-climaticas-y-zona
Fuente: App Construye 2020
Pre factibilidad • Electrodomésticos • Climatización • Luminarias
Demanda energética del edificio
• Costos instalación • Costos mantenimiento • Rendimiento
Sistema de fuente no convencional de energía
Fuente: http://lamp-guide.blogspot.com.co/p/watt-conversion-tables.html
Fuente: https://www.mipodo.com/blog/ahorro-electricidad/consumo-electrico-casa-electrodomesticos/
Fuente: Cómo ahorrar energía eléctrica. Oslnergmin. http://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/Folleteria/5%20Quieres%20saber%20cuanto%20consumen%20tus%
HORAS DE USO / DIA
APARATOS / FOCOS
motor Electrodoméstico con Electrónicos
calor Electrodomésticos que producen Iluminación
APARATOS / FOCOS BOMBILLO AHORRADOR LAMPARA INCRUSTADA 60*60 LAMPARA BOMBILLO MOVIL PLANCHA ROPA HORNO ESTUFA OLLA ARROCERA DUCHA ELECTRICA CAFETERA SECADOR DE PELO TELEVISOR 20" HORNO MICROHONDAS COMPUTADOR CONSOLA VIDEOJUEGOS CARGADOR CELULAR NEVERA LAVADORA LICUADORA
Fuente: Elaboración propia.
TOTAL 1
2
3
4
5
2,2 0,5 0,6
24 0,1 0,05
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
0
1 1
1
0
0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 3 0,2 3 1 8
6
1 0
0
0 0
0 0 0
0
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 1
1
1
0
1
1
1
1
1
1 0
1
1
1
1
1
1
1 0
1
1
1
1
1
1
1
1
Fuente: Elaboraciรณn propia con base en mapa del Ideam
Fuente: Estudiante Héctor Amaya Espinosa
Fuente: Estudiante Héctor Amaya Espinosa
Fuente: https://www.ecoprodukt.sk/solarne.panely/regulator.nabijania/pwm.regulator.nabijania/regulator.nabijania.kemo.m149.12v.6a
Fuente: Elaboraciรณn propia con base en mapa del Ideam
Fuente: Corporaciรณn EMA, 2012
Fuente: Corporaciรณn EMA, 2012
Software
PERSPECTIVA Fuente: https://mx.depositphotos.com/179248932/stock-illustration-perspective-cutaway-diagram-one-bedroom.html
Adaptation of Communities Towards Decentralized Self-regulating Energy Systems Transformation of neighborhoods into decentralized energy systems • Energy efficient building systems • Distributed renewables and storage • Energy Hubs: conversions, storage, control and optimization
Schulze et al. 2008
Fuente: Curso Livable future cities. ETH Zurich
Multi-energy grid with renewables
Fuente: Curso Livable future cities. ETH Zurich
Fuente: http://www.epm.com.co/site/clientes_usuarios/Clientesyusuarios/Nuestrosservicios/Gas/DistritoT%C3%A9rmico.aspx
Fuente: https://www.eseficiencia.es/noticias/paris-aprueba-un-plan-de-urbanismo-basado-en-la-eficiencia-energetica?utm_medium=Newsletter&utm_source=12880
Bibliografía • Corporación EMA. 2012. Determinación de inversiones y gastos de administración, operación y mantenimiento para la actividad de generación en zonas no interconectadas utilizando recursos renovables • Costa, Sergi. 2011. Arquitectura y eficiencia energética. FKG • Hernández, Cubides e Hinestrosa. 2014. Eficiencia energética como buena práctica sostenible en la edificación de vivienda en Bogotá. Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca • IRENA (2015). Solar Heating and Cooling for Residential Applications: Technology Brief. International Renewable Energy Agency (IRENA). IEA-ETSAP and IRENA. Abu Dhabi • Unidad de Planeación Minero Energética – UPME. 2015. Integración de las energías renovables no convencionales en Colombia. Ministerio de Minas y Energía
Arq. Mg. Sergio A. Ballén Zamora sostenibilidad@constructoraacuario.com sergio.ballen@yahoo.com
https://issuu.com/sergioballen www.constructoraacuario.com
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