Energía Solar

La energía solar es una energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. El calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que podrían ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.

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Se clasifican según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar.

Activas: Para uso de baja temperatura (entre 35 °C y 60 °C), se utiliza en casas; de media temperatura, alcanza los 300 °C; y de alta temperatura, llega a alcanzar los 2000 °C. Se consigue al incidir los rayos solares en espejos, que van dirigidos a un reflector que lleva a los rayos a un punto concreto. También puede ser por centrales de torre y por espejos parabólicos.

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Pasivas: La orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios mediante ventilación natural.

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Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción

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Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.

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Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico).

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Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:
Renovable: biomasa, energía eólica.
No renovable: Combustible fósil.

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Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.

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La energía solar es común mente utilizada en:

Casa habitación, Plazas comerciales, Hoteles, Hospitales, Haciendas, Sistemas de plantación, Carros, Aviones, Barcos, Sistemas de enfriamiento y calefacción, Alumbrado publico y Planta de energía solar.

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Como se utiliza:

Electricidad
Esta es la aplicación más básica de todas: gracias a un panel fotovoltaico, usted puede aprovechar la energía del sol para generar electricidad. Ésta le servirá para alimentar, por ejemplo, el consumo de energía de su hogar, su hotel, o su empresa. Su panel puede almacenar lo generado en baterías o estar directamente conectado a la red.

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Agua Caliente
En zonas de sol, como la mayoría de países de Latinoamérica o España, puede aprovecharse la energía solar para calentar el agua, a través de captadores solares que generan calor. En este caso, hablamos de paneles de energía solar térmica en los que el agua se calienta y puede servir en los hogares hoteles y hospitales, para ducharse o cocinar, y se puede aprovechar también en la calefacción.

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Calefacción y frío solar
Llamamos ‘frío solar’ al aire acondicionado ecológico, que, gracias al consumo de energías limpias puede representar un ahorro de hasta un 70% de la energía. La energía solar se emplea para producir este aire acondicionado eco a través de dos métodos:
Se recolecta mediante paneles fotovoltaicos que activan los equipos de frío, o mediante colectores solares que son ellos mismos quienes producen la energía térmica a baja temperatura.
La calefacción también puede ser solar, como comentábamos en el apartado anterior: gracias a sistemas solares térmicos, donde se calienta el agua, que se puede acumular para calefacciones, o incluso para piscinas temperadas.

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Riego de plantaciones
Si desde hace mucho que el riego de plantaciones se programa y se hace por goteo para no derrochar agua, el empleo de bombas solares permite un óptimo aprovechamiento del agua hasta en los lugares más remotos y necesitados de agua. Hay varias clases de riegos solares:

Los de presión constante, que no necesitan baterías ni acumulación de agua, sino que se alimentan directamente de paneles solares.

Los de movimiento pivot para grandes fincas, el movimiento del pivot se alimenta de energía fotovoltaica

El bombeo solar directo (sin baterías, solo con paneles).

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Alumbrado de exteriores
Gracias a los paneles solares, jardines, caminos y carreteras pueden alumbrase mediante el aprovechamiento de la energía del sol y sin necesidad de tendido eléctrico.
Durante el día se genera y almacena la energía, y por la noche se utiliza para iluminar dichos exteriores. Cada punto puede tener su propia autonomía con una pequeña placa, o puede haber una central que recoge toda la energía solar (aunque ésta requiere más espacio e infraestructura de cableado). Los leds funcionan en estos casos como emisores de luz económicos y de larga vida útil.

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Carros solares Aún no se han popularizado ni mucho menos masificado pero hay grandes fabricantes desarrollando tecnología para producir carros, que se muevan y corran gracias a la energía solar. Además del carro solar, ingenieros de todo el mundo desarrollan inventos que solo funcionan con energía solar, como aviones, computadores portátiles, duchas o bolsos solares.

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Chimenea Solar – Casa-Bioclimática

La chimenea solar es una chimenea de eje vertical, que utiliza la energia solar para realizar la ventilación natural de un espacio, en el día la energía solar calienta la chimenea y el aire que esta dentro de ella, esto da como resultado una corriente de aire ascendente en la chimenea.

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Al analizar el confort térmico de la casa-bioclimática se llego al punto de que el área mas caliente eran las habitaciones ubicadas en el Sureste, por lo tanto la chimenea solar se ubico en esa zona, las habitaciones deben tener una temperatura agradable ya que son los espacios donde los usuarios permanecen mas tiempo.

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La chimenea solar, para la ventilación natural de la planta baja, consta de una abertura entre dos muros donde el aire caliente suba por convección entre los dos muros y llegue a una salida en el nivel superior que conecta con el exterior. Para la ventilación natural de la planta alta se propuso una losa inclinada, que capta el agua para riego del huerto, para al subir el aire caliente la inclinación le de una dirección y escape hacia el exterior.
De igual manera se ubicaron las ventanas en dirección a los vientos dominantes para una mejor circulación del aire en el interior de la zona con menor confort térmico y mantener una temperatura agradable para el usuario.

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Para esta propuesta de diseño de la chimenea solar se hizo un modelo a escala para comprobar que el aire caliente, para simular el aire caliente se uso incienso, suba y salga por la abertura del doble muro.

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PROPUESTA DE UN DISEÑO DE VIVIENDA BIOCLIMATICA

VIVIENDA BIOCLIMÁTICA

En los análisis anteriores en el blog se hablo de que es la bioclimatica y los factores que la componen, pero en este post, hablamos de un propuesta de vivienda y que es la vivienda bioclimatica.

¿Que es la vivienda Bioclimática?

Es una vivienda que permite gozar de unas condiciones confortables de humedad y temperatura en su interior con bajos consumos de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria.

Aprovechan los recursos disponibles del entorno natural como la radiación y temperatura como factores dominantes, viento, humedad, de modo que el diseño varía notablemente con el microclima existente y en función del emplazamiento de la vivienda dentro del conjunto.

Diseño de vivienda bioclimática

Para el diseño  en este caso se trato de usar materiales que se puedan encontrar de manera natural, y se agregaron elementos naturales como acabados del volumen final.

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Como se puede notar en esta imagen se uso una madera que no tiene conductividad, una piedra cultivada o de mampostería que sale en la obra directamente, el ficus ornamental se usa como una barda, lo que queríamos es que el muro o barda de la parte de enfrente, respire que no sea solo un bloque macizo de concreto, a parte de que le da mas vida a la fachada, enredaderas las enredaderas ayudaran al volumen a transpirar, ademas de que generan oxigeno y un aroma agradable.

Ejemplos de los materiales empleados en la realidad:

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Uno de nuestros puntos mas importante es la vegetación, ya que no solamente son los materiales que se emplearan en un diseño  y eso ya lo vuelve bioclimático, si no todo lo que envuelve al usuario, desde que pueda salir a su patio y tener sombra, o que parado en cualquier parte de la casa se sienta reconfortado, así de este modo pensamos en algunos arboles y algunos cultivos, donde no solo producen aire de calidad también los protegemos de zonas de menor confort convirtiéndolas en zonas de mayor confort. Y creando un area para los cultivos de alimentos básicos como verduras o especias haciendo que al suelo se le de un uso mas.

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Ficus laurel
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arbol de naranja
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Ficus laurel

En publicaciónes anterior en alfa arquitectura bioclimatica se mostró el proceso para llegar a este diseño, tomando en cuenta los factores del clima se llame, vientos dominantes, humedad, asoleamiento, contexto, todo lo que afecte a la vivienda y como esos factores podamos convertirlos en algo positivo.

PLANTAS

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Planta de conjunto
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Planta de baja
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Planta de alta

FACHADAS

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Fachada de calle

CORTES

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