Energías renovables en edificaciones

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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Fuente: http://www.sharp.eu/sharp/assets/internet/assets/images/Germany/img-C-solar-energy-mix-calc-446-en.jpg

Fuente: http://ovacen.com/las-renovables-en-numeros/

SISTEMAS Fuente: http://ow.ly/i/ghjyZ/original

https://www.youtube.com/watch?v=uTcKtZrPXI0

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

Fuente: http://www.opportunityenergy.org/wp-content/uploads/2010/09/Tidal-energy-map.jpg

Mareomotriz

Fuente: http://ars.sciencedirect.com/content/image/1-s2.0-S1471084606705741-gr2.jpg

Mareomotriz

Fuente: http://energyforumonline.com/wp-content/uploads/2011/10/World-wave-and-tidal-projects-2009-DOE.png

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

http://www.eubia.org/uploads/RTEmagicC_Conversion_routes_01.TIF.jpg

http://ovacen.com/calderas-biomasa-estufaspellets/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+ovacen+%28OVACEN%29

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

http://www.ranergia.cl/wp-content/uploads/2011/05/colector-tubo.jpg

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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