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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN

MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

ANÁLISIS Y PROPUESTA DE SISTEMAS ENERGÉTICOS ALTERNATIVOS EN CASAS-HABITACIÓN EN LA CD. DE CHILPANCINGO,

GRO.

T E S I S

que para obtener el Grado de Maestro en Administración de la Construcción

presenta:

ARQ. GUSTAVO MARTÍNEZ VÉLEZ

Estudios con reconocimiento de validez oficial por la Secretaría de Educación Pública conforme al acuerdo No. 2004453 de fecha 15 de diciembre de 2000

Chilpancingo, Gro. Julio 2009

ITC CMIC MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

AGRADECIMIENTOS

A Dios todopoderoso por darme la oportunidad de despertar cada mañana

para tratar de ser mejor persona y darle un buen sentido a mi existencia.

A mis padres, Guadalupe y Roberto por todo su amor, apoyo y paciencia ya

que sin ellos hoy no estaría aquí terminando satisfactoriamente una etapa más

de vida.

A mi hermana Claudia Elisa por siempre darme ánimos, por sus consejos y

hacerme ver mis errores cuando es necesario.

A mis compañeros por brindarme su amistad y compañerismo durante un año

y medio y de quienes pude aprender muchas cosas, tanto profesionales como

de la vida misma.

A mi asesor el Ing. Jaime Francisco Gómez Vega, por su buena orientación y

disposición para guiarme en el desarrollo de esta Investigación.

Arq. Gustavo Martínez Vélez

/re CMic MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

DEDICATORIAS

A mis padres, Guadalupe y Roberto por haberme educado en la forma en que

lo hicieron inculcándome valores ya que gracias a ello soy quien soy y por

enseñarme a perseverar y esforzarme para conseguir mis metas.

A mi hermana Claudia Elisa por todo su amor y por ser todo un ejemplo de

coraje y determinación para lograr sus objetivos. Nunca cambies y sigue

esforzándote para ser aún mejor.

A todas aquellas personas que creyeron y confiaron en mí en distintos

momentos de mi vida, pero sobre todo a aquellas que no lo hicieron ya que

siempre son un estimulo para seguir triunfando y demostrarles que se

equivocan.



ÍNDICE

RESUMEN 1

INTRODUCCIÓN. 2

Objetivos 3

Justificación 4

Hipótesis 5

Descripción de la tesis 6

CAPITULO 1

MARCO REFERENCIAL. 8

1.1 Localización y situación actual del municipio 8

de Chilpancingo, Gro.

1.2 Perfil sociodemográfico. 10

1.3 Infraestructura social y de comunicaciones. 11

1.4 Principales energías utilizadas en la ciudad 13




CAPITULO 2

MARCO TEÓRICO. 14

2.1 Energías alternativas. 14

2.2 Tipos de energías alternativas. 17

2.3 Tipos de sistemas energéticos alternativos y sus usos. 22

2.3.1 Paneles solares y fotovoltaicos. 22

2.3.2 Turbinas eólicas o aerogeneradores. 30

2.4 Herramientas financieras a utilizar. 36

CAPITULO 3

PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA APLICACIÓN 38

DE SISTEMAS ENERGÉTICOS ALTERNATIVOS

EN CASAS-HABITACIÓN.

3.1 Conocer los tipos de energías alternativas y sistemas existentes. 38

3.2 Analizar la ubicación y clima del sitio. 38

3.3 Analizar los costos de los sistemas comerciales alternativos. 39

3.4 Análisis del consumo de energía en la edificación propuesta. 40

3.5 Análisis del desempeño y rendimiento de los sistemas 41

energéticos alternativos.



CAPITULO 4

VIABILIAD DEL USO DE SISTEMAS ENERGÉTICOS 42

EN CASAS-HABITACIÓN EN CHILPANCINGO, GRO.

4.1 Análisis climatológico del sitio. 42

4.2 Costos de adquisición, instalación y mantenimiento de los 46

sistemas energéticos convencionales y alternativos.

4.3 Comparación del costo, desempeño y rendimiento energético 51

de los sistemas alternativos y convencionales.

4.3.1 Propuesta de casa-habitación para análisis. 51

4.3.2 Análisis del consumo de energía en watts/hr. 53

4.3.3 Asignación de tarifa y cálculo del costo de consumo. 57

4.3.4 Análisis del rendimiento del sistema fotovoltaico. 59

4.3.5 Propuesta de circuitos a utilizar para el sistema híbrido. 61

4.3.6 Segunda propuesta del uso del sistema fotovoltaico. 63

4.3.7 Análisis del sistema eólico (aerogeneradores). 64

4.3.8 Análisis del consumo y costo del gas para abastecer 65

de agua caliente.

4.3.9 Análisis y propuesta del sistema térmico solar. 67

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 69

BIBLIOGRAFÍA. 72

ANEXOS. 74



RESUMEN

En la presente investigación se hará la propuesta del uso deUsistemas

energéticos a l ternat iv^en la ciudad de Chilpancingo, Gro. para casas-

habitación.

Para esto, se investigarán los^tipos de ejnergías altematiyas que se conocen y

los sistemas energéticos que resultan de ellas, cuáles son, su funcionamiento,

sus componentes, sus posibles aplicaciones y sus ventajas y desventajas, así

como los costos de adquisición de los equipos de dichos sistemas, su

mantenimiento, sus especificaciones de funcionamiento, rendimiento y vida

útil, y se compararán con los costos de las instalaciones convencionales de

electricidad y gas LP.

Se analizarán también las características climatológicas y geográficas de la

ciudad para conocer si éstas hacen posible el empleo y buen funcionamiento

de dichos sistemas alternativos.

Finalmente se propondrá una casa-habitación que será el objeto de análisis

para conocer el gasto mensual de la energía tanto eléctrica como de gas y

obtener sus costos de consumo para poder hacer la comparación con el

desempeño y rendimiento de los sistemas alternativos, como son los paneles

fotovoltaicos, aerogeneradores y calentadores solares para agua así hacer la

propuesta más acorde a las condiciones y necesidades propias del sitio, en

este caso la ciudad de Chilpancingo, Gro.

Arq. Gustavo Martínez Vélez 1


INTRODUCCIÓN

En la actualidad, debido al mal uso y explotación indiscriminada de los

recursos energéticos del planeta tales como los combustibles fósiles, el gas

natural, la electricidad producida en plantas hidroeléctricas y la energía

nuclear, se ha producido escasez y encarecimiento de estos a nivel mundial,

dando como consecuencia una crisis energética global que ha ido en aumento

con el paso de los años.

En nuestro país ya se hacen presentes este tipo de situaciones con el alza en

el precio de la gasolina y de algunos servicios de infraestructura,

afortunadamente aún no sufrimos de escasez de ninguna fuente de energía,

pero al ritmo que este problema avanza pronto la sufriremos en todos los

niveles de la sociedad en donde no solo las grandes industrias y factorías se

verán afectadas, sino también, nuestros propios hogares.

Por otro lado, en México estamos muy acostumbrados a depender

enteramente del gobierno y su infraestructura de servicios que en muchos

casos resulta estar en mal estado, mal administrada, deficiente y muy costosa

en razón de su calidad; razones por las cuales resulta conveniente buscar

alternativas para satisfacer las demandas energéticas en los hogares.



OBJETIVOS

Objetivo general

Conocer, analizar y proponer el uso de sistemas energéticos basados en las

energías alternativas/para.satisfacer de manera total o parcial la demanda de

energía que se requiere en las casas-habitación en la Cd. de Chilpancingo,

Gro.

Objetivos específicos

Analizar e identificar las condiciones geográficas y climatológicas de la Cd. de

Chilpancingo, Gro. para conocer qué tipo de sistemas energéticos alternativos

son viables y rentables en casas-habitación.

Analizar y comparar los costos de adquisición y mantenimiento de los

sistemas energéticos convencionales y los sistemas alternativos, así como su

desempeño, rendimiento y rentabilidad a corto mediano y largo plazo.

Proponer un sistema energético "híbrido" combinando las energíí

alternativas con las convencionales y comerciales.


¡TC CMIC MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

JUSTIFICACIÓN

El uso de energías alternativas en nuestro país es una práctica poco

apreciada y valorada, debido al poco conocimiento que se tiene de éstas, sin

embargo, las energías renovables son una opción que en la actualidad debe

tenerse en cuenta, ya que no es muy lejano el día en que los tipos de energía

convencional se encarezcan aún más o se terminen. Por estas razones, hacer

un análisis o investigación sobre qué tipo de energías alternativas pueden

emplearse en las casas-habitación, las ventajas y desventajas que producen,

ya sea de tipo ambiental, funcional, de eficiencia y de costo, resulta de muy

alto interés y beneficio ya que de obtener resultados positivos pueden ponerse

en práctica y ayudar a dar solución a un problema que cada día se hace más

severo y recurrente.



HIPÓTESIS

HO

El uso de sistemas energéticos alternativos resulta una opción viable para

suplir o complementar la demanda de energía requerida de los habitantes de

casas-habitación de la ciudad de Chilpancingo, Gro., tanto técnica como

económicamente.

H1

El uso de sistemas energéticos alternativos no resulta una opción viable para

suplir o complementar la demanda de energía requerida en las casas-

habitación de la ciudad de Chilpancingo, Gro. a pesar de que la energía del

sol y del viento es gratuita y perpetua, debido a sus altos costos de

adquisición.



DESCRIPCIÓN DE LA TESIS

A continuación se dará una descripción breve del contenido de los capítulos

de la investigación.

Capítulo 1. Se describe la localización geográfica y el clima de la ciudad de

Chilpancingo, Gro. así como su perfil y situación socio-demográfica. Se habla

también de los tipos de energías más utilizados en las casas-habitación de

esta ciudad.

Capítulo 2. En este capítulo se habla de las energías alternativas, cuáles son

y cómo funcionan, así como los distintos tipos de sistemas energéticos que

resultan de éstas, sus componentes y sus aplicaciones.

Capítulo 3. Se describe paso a paso la metodología que se seguirá para

establecer la viabilidad de la propuesta del uso de sistemas energéticos

alternativos.

Capítulo 4. En este capítulo se hace el análisis climatológico completo de la

ciudad de Chilpancingo para determinar si sus características son viables en

el uso de sistemas alternativos, de igual manera se analizan tanto los

sistemas energéticos convencionales y alternativos en sus costos de

adquisición mantenimiento y desempeño. Finalmente se lleva a cabo la

comparación de los costos y ahorros de consumo en la casa-habitación que

se plantea con el uso de ambos tipos de energía (convencional y alternativa) y

se hace la propuesta que resulta más viable tanto técnica como

económicamente.



Conclusiones y recomendaciones. Aquí se exponen las conclusiones a las

que se llegó tras realizar la investigación completa de los distintos tipos de

energía que se plantearon y se hacen las recomendaciones pertinentes para

el uso futuro de sistemas alternativos en las casas habitación de la ciudad de

Chilpancingo, Gro.



CAPITULO 1

MARCO REFERENCIAL

1.1 Localización y situación geográfica del Mpo. de Chiipancingo.

El municipio de

Chiipancingo, se localiza

en el centro del Estado de

Guerrero, ubicado en las

coordenadas 17011' y

17037'de latitud norte y los

99024' y 100o09' de

longitud oeste, respecto

del meridiano de

Greenwich.

Colinda al norte, con Leonardo Bravo y Eduardo Neri (antes Zumpango del

Río); al sur, con Juan R. Escudero y Acapulco; al este con Mochitlán y Tixtla;

al oeste, con Coyuca de Benítez y Leonardo Bravo.

Tiene una extensión territorial de 2,338.4 kilómetros cuadrados.

Se clasifica en tres tipos: zona accidentada, representa un 65 por ciento de las

superficies, localidades en la sierra de Ocotlán y sierra de Jaleaca de Catalán

ubicadas al norte; oeste y noroeste; el relieve varía de 700 a 2,700 metros

sobre el nivel de mar.

Ciudad de Chiipancingo, Gro. Fuente, Google earth 25-05-09



Las zonas semi-planas abarcan un 25 por ciento del territorio principal,

distribuidas al oriente, sur y sureste, principalmente en las localidades de

Petaquillas, Mazatlán, El Rincón, Buenavista, Cajeles y Chilpancingo,

alcanzando elevaciones de 2,695; 2,545; 2,085; 1,845; 1,740 y 1,647 metros,

respectivamente.

Las zonas planas abarcan 10 por ciento, su relieve varía de 250 a 700 metros.

Las principales elevaciones montañosas que pueden cifrarse son los cerros de

Tepoztepec, Culebreado, Del Toro y Alquitrán.

Hidrografía

El municipio cuenta con los recursos hidrológicos de los ríos Papagayo;

Huacapa, Ocotito, Zoyatepec, Jaleaca y otros de menor importancia; tiene dos

sistemas hidrológicos (presas) una en la cabecera municipal a tres kilómetros

aproximadamente, llamada del Cerrito Rico y otra en la localidad de Rincón de

la Vía.

Clima

Los climas existentes son el subhúmedo-semicálido, subhúmedo-cálido y

subhúmedo-templado; la temperatura varía de 150C a 240C. El temporal

aparece normalmente de junio a septiembre con una precipitación media

anual de 1,650 milímetros. Los meses más calurosos son de marzo a mayo, y

los meses de diciembre y enero los más fríos.

La dirección del viento en las diferentes épocas del año en primavera de sur a

este; en verano de sureste a norte y de norte a sur; en otoño de sureste a

norte; en invierno de sureste a noreste.1

Todo el subcapítulo 1.1 es información citada textualmente de www.e-local.gob.mx recopilada el 18-05-09


http://www.e-local.gob.mx


1.2 Perfil sociodemográfico.

Evolución Demográfica

En 1990, la población total por edad, de 0 a 14 años fue de 39.64 por ciento,

de 15 a 64 años de 55.61 por ciento, de 65 años o más de 3.19 por ciento y no

especificado 1.55 por ciento.

De acuerdo al XII Censo General de Población y Vivienda 2000 efectuado por

el INEGI, la población total del municipio es de 192,947 habitantes, de los

cuales 92,873 son hombres y 100,074 mujeres representando el 48% y 52%,

respectivamente. La población total del municipio representa el 6.26 por

ciento, con relación a la población total del estado.

La tasa de crecimiento intercensal 1995-2000 fue de 2.52 por ciento. La

densidad de población es de 82.51 habitantes por kilómetro cuadrado.

De acuerdo a los resultados que presento el II Conteo de Población y Vivienda

en el 2005, el municipio cuenta con un total de 214,219 habitantes.2

2 Todo el subcapitulo 1.2 es información citada textualmente de www.e-local.gob.mx recopilada el 18-05-09




1.3 Infraestructura social y de comunicaciones

Vivienda

La vivienda en el municipio se caracteriza por ser de tipo rústico en las

localidades más apartadas, en la periferia de la cabecera municipal se

observan construcciones con muros de adobe y bajareque, techos de teja,

palma lámina y pisos de tierra encontrándose la mayoría en estado precario.

Únicamente en la cabecera municipal y en algunas localidades se observan

construcciones de material industrializado.

De acuerdo al XII Censo General de Población y Vivienda efectuado por el

INEGI, el municipio cuenta al año 2000 con 41,957 viviendas ocupadas, de las

cuales 36,541 disponen de agua potable, 34,905 disponen de drenaje, y

40,695 de energía eléctrica, lo que representa el 87.1%, %83.2 y 97.0%,

respectivamente.

Con respecto al régimen de la propiedad el 74% son propias y el 26% son

rentadas.

En relación a los asentamientos humanos se representan las siguientes

características: 22.0% es de adobe, el 60.39% es de cemento, 16.92% de

madera o asbesto y el 0.50% no especificado.

De acuerdo a los resultados que presento el II Conteo de Población y Vivienda

en el 2005, en el municipio cuentan con un total de 46,176 viviendas de las

cuales 39,689 son particulares.

Servicios públicos

El Ayuntamiento ofrece a sus habitantes los servicios de: Agua potable,

energía eléctrica, drenaje, alcantarillado, parques y jardines, plazuelas,

vialidad y transporte, seguridad pública, panteones, mercado, central de



abasto, bomberos, rastro y servicio de limpieza. La mayor parte de las calles

de la cabecera están pavimentadas o empedradas.

Medios de Comunicación

Los principales medios de comunicación en la cabecera municipal son

mediante correos, servicio telefónico, estación de televisión, télex, radio

telefonía y casetas telefónicas; asimismo tiene una aeropista de mediano

alcance, que cuenta con radio frecuencia de 118 ondulaciones para operación

y auxilio de las unidades.

El transporte foráneo es proporcionado por autobuses, taxis y camionetas

mixtas; el servicio interno lo cubre taxis mixtos y doméstico, camiones

colectivos, camiones materialistas, de mudanzas y transporte escolar; el

transporte rural del municipio cuenta con taxis, camiones de pasajeros mixtos

y autobuses.

Vías de Comunicación

El municipio cuenta con una amplia infraestructura de vías de comunicación y

de transporte, en la infraestructura caminera destaca por su importancia la

carretera federal México-Chilpancingo-Acapulco, y la estatal Chilpancingo-

Tlapa.

Actualmente existen 87 kilómetros de carreteras federales y estatales que

comunican a Chilpancingo con diversas comunidades del municipio de la

región y el estado; además existen 49.7 kilómetros de caminos de brechas

que comunican a 27 localidades.3

Todo el subcapítulo 1.3 es información citada textualmente de www.e-local.gob.mx recopilada el 18-05-09




1.4 Principales energías utilizadas en la Cd. de Chilpancingo.

Actualmente en la Cd. de Chilpancingo, Gro. los tipos de energías que se

utilizan principalmente son dos:

• Energía eléctrica suministrada por la red local a cargo de la Comisión

Federal de Electricidad CFE

• Gas LP (gas natural) suministrado o vendido por las diferentes

compañías privadas que existen en la zona en sus diferentes

presentaciones, en cilindros de distintos pesos, o en pipa para

abastecer los tanques estacionarios domésticos.

Estas energías en ocasiones no tienen la capacidad ni la eficiencia necesaria

para satisfacer las demandas de la población. En el caso de la energía

eléctrica proporcionada por CFE presenta muchas altas y bajas en su voltaje,

lo que degenera en un mal funcionamiento y daño a los aparatos

electrodomésticos que la convierte en energía de mala calidad.

Por otro lado el gas vendido por las diferentes compañías aumenta

constantemente su costo, además de que los cilindros por lo general no son

llenados a su máxima capacidad pero sin son cobrados al 100%, lo que se ve

reflejado en los bolsillos de los consumidores al no rendir el contenido el

tiempo estimado por su peso.

Estas situaciones hacen que el adquirir energía en la Cd. de Chilpancingo

resulte costoso, poco eficiente y no satisfactorio para el consumidor tanto

económica como funcionalmente.



CAPITULO 2

MARCO TEÓRICO

2.1 Energías alternativas

Una energía alternativa, o más

precisamente una fuente de

energía alternativa es aquella

que puede suplir a las

energías o fuentes energéticas

actuales, ya sea por su menor

efecto contaminante, o

fundamentalmente por su I

posibilidad de renovación. J Energías alternativas, fuente bibliotecaetsit.com 23-06-09

El consumo de energía es uno de los grandes medidores del progreso y

bienestar de una sociedad. El concepto de "crisis energética" aparece cuando

las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un

modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un

continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de

energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es

inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser

abastecida y todo el sistema colapse, salvo que se descubran y desarrollen

otros nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las energías

alternativas.

En conjunto con lo anterior se tiene también que el abuso de las energías

convencionales actuales hoy día tales como el petróleo y la combustión de

carbón, entre otras, acarrean consigo problemas de agravación progresiva

como la contaminación, el aumento de los gases invernadero y la perforación

de la capa de ozono.


http://bibliotecaetsit.com


En la actualidad se siguen buscando soluciones para resolver esta crisis inminente.

La discusión energía

alternativa/convencional no es una

mera clasificación de las fuentes de

energía, sino que representa un cambio

que necesariamente tendrá que

producirse durante este siglo. Es

importante reseñar que las energías

alternativas, aun siendo renovables,

también son finitas, y como cualquier

otro recurso natural tendrán un límite

máximo de explotación. Por tanto,

incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de

forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo

económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que

surge el concepto del/Desarrollo Sostenible. ]

Energías alternativas, fuente bitácora medica.com 27-06-09

Dicho modelo se basa en las siguientes premisas:

El uso de fuentes de energía renovable, ya que las fuentes fósiles

actualmente explotadas terminarán agotándose, según los pronósticos

actuales, en el transcurso de este siglo XXI.

El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión

convencionales y la fisión nuclear.

La explotación extensiva de las fuentes de energía, proponiéndose

como alternativa el fomento del autoconsumo, que evite en la medida

de lo posible la construcción de grandes infraestructuras de generación

y distribución de energía eléctrica.


http://medica.com


• La disminución de la demanda energética, mediante la mejora del

rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas,

etc.)

Reducir o eliminar el consumo energético innecesario. No se trata sólo

de consumir más eficientemente, sino de consumir menos, es decir,

desarrollar una conciencia y una cultura del ahorro energético y

condena del despilfarro.

La producción de energías limpias,

alternativas y renovables no es por tanto

una cultura o un Intento de mejorar el

medio ambiente, sino una necesidad a la

que el ser humano se va a ver abocado,

independientemente de nuestra opinión,

gustos o creencias.4

Colage recursos naturales, fuente leerxieer.fiies.woropress.com 27-06-09

Toda el subcapitulo 2.1 energías alternativas es información citada textualmente de wvvw.wiklpedia.org recopilada el 19-05-09


http://leerxieer.fiies.woropress.com

http://wvvw.wiklpedia.org


2.2 Tipos de energías alternativas.

En la presente investigación se le da prioridad a la energía solar y eólica ya

que con ellas se harán los análisis y propuestas de los sistemas energéticos

en la Cd. de Chilpancingo, sin embargo existen otras energías renovables que

también se mencionan de manera más breve.

La energía eólica es la energía

obtenida del viento, o sea, la energía

cinética generada por efecto de las

corrientes de aire, y que es

transformada en otras formas útiles

para las actividades humanas. El

término eó//co viene del latín

Aeolicus, perteneciente o relativo a

Eolo, dios de los vientos en la

mitología griega.5 Aerogeneradormarítimo, fuente fayerwayer.com 02-07-09

Como la mayoría de las fuentes de energía terrestres, en última instancia

viene del sol. El sol irradia 174, 423, 000, 000, 000 kilovatios/hora de energía

a la tierra. Es decir, en una hora la tierra recibe 1.74 x 1017 vatios de energía.

Aproximadamente entre el 1 y el 2 por ciento de la energía que proviene del

sol es convertida en viento. Esa cantidad es de 50 a 100 veces más que la

energía convertida en biomasa por todas las plantas de la tierra.

Información de Energía eólica recopilada de www.wikipedia.com el 20-05-09


http://fayerwayer.com

http://www.wikipedia.com


Las diferencias de temperatura conducen a la circulación de aire. Las regiones

alrededor del ecuador, de latitud 0o, son calentadas por el sol más que el resto

del planeta. El aire caliente que es más ligero que el aire frío se eleva hasta

alcanzar aproximadamente 10 km de altitud y se separa en dos corrientes,

una se dirige hacia el norte y otra hacia el sur. Si el globo no rotara, el aire

simplemente llegaría al polo norte y al polo sur, bajaría y volvería al ecuador.

Los vientos predominantes se combinan con factores locales, tales como la

presencia de colinas, montañas, árboles, edificios y masas de agua, para

determinar las características particulares del viento en una localización

específica. Puesto que el aire posee masa, el aire en movimiento en forma de

viento lleva con él energía cinética.6

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir

energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad

mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 gigavatios. Mientras la eólica

genera alrededor del 1% del consumo de electricidad mundial, representa

alrededor del 19% de la producción eléctrica en Dinamarca, 9% en España y

Portugal, y un 6% en Alemania e Irlanda (Datos del 2007). La energía eólica

es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones

de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de

combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin

embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.7

Información de Energía eólica recopilada de www.textoscientificos.com el 21-05-09

Información de Energía eólica recopilada de www.wikipedia.org el 20-05-09


http://www.textoscientificos.com

http://www.wikipedia.org


La energía solar es aquella recolectada

de forma directa en forma de calor a alta

temperatura en centrales solares de

distintas tipologías, o a baja temperatura

mediante paneles solares domésticos, o

bien en forma de electricidad utilizando

el efecto fotoeléctrico mediante paneles

fotovoltaicos. La energía solar es la

energía obtenida mediante la captación

de la luz y el calor emitidos por el Sol.8

El sol es una masa de materia gaseosa caliente que irradia a una temperatura

efectiva de unos 6000oC. De la distribución espectral de la radiación de esta

fuente de energía, medida fuera de la atmósfera terrestre, aproximadamente

la mitad está en la región visible del espectro, cerca de la otra región infrarroja

y un pequeño porcentaje de la región ultravioleta. El sol está a una distancia

de 149,490,000 kilómetros de la Tierra, y la constante solar, esto es, la

intensidad media de radiación medida fuera de la atmósfera en un plano

normal la radiación es aproximadamente 1.94 cal/min. Cm3.

La intensidad de la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra se

reduce por varios factores variables, entre ellos, la absorción de la radiación,

en intervalos de longitud de onda específicos, por los gases de la atmósfera,

dióxido de carbono, ozono, etc., por el vapor de agua, por la difusión

atmosférica, por la partículas de polvo, moléculas y gotitas de agua, por

reflexión de las nubes y por la inclinación del plano que recibe la radiación

respecto de la posición normal de la radiación.9

Información de energía solar recopilada de www.wikipedia.org el 20-05-09

Información de energía solar recopilada de www.textoscientlficos.com el 21-05-09

£/so/, fuente dforceblog.com 02-07-09



http://www.textoscientlficos.com

http://dforceblog.com


La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del

calor que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por

ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías

renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como

energía limpia o energía verde.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones

atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas

condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m2 en la

superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la

suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco

solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la

bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y

refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos

atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse

para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que

proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la

atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354

W/m2 (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m2 y un

valor mínimo en el afelio de 1308 W/m2.)



Como ya antes se mencionó existen otro tipo de energías alternativas además

de la eólica y la solar, dichas energías son las siguientes:

La energía hidráulica, consistente en

la captación de la energía potencial de

los saltos de agua, y que se realiza en

centrales hidroeléctricas.

-

La energía mareomotríz, que se

obtiene de las mareas (de forma

análoga a la hidroeléctrica). Mareas, fuente ctforceblog.com 02-07-09

¡La undimotriz, a través de la energía de las olas.

La energía geotérmica, producida al aprovechar el calor del subsuelo en las

zonas donde ello es posible.

La biomasa, por descomposición de residuos orgánicos, o bien por su quema

directa como combustible.10

10 Información de energías alternativas recopilada de www.wikipedia.org el 20-05-09


http://ctforceblog.com



2.3 Tipos de sistemas energéticos alternativos y sus usos.

Los sistemas energéticos alternativos más utilizados para energía solar son

los paneles solares y fotovoltaicos, los primeros captan el calor del sol

utilizado en calefacciones y para calentar agua, y los fotovoltaicos

ánsforman la energía solar en electricidad.

En el caso de la energía eólica el sistema de captación y transformación de

energía del viento en energía eléctrica más empleado son las turbinas eólicas

o aerogeneradores.

2.3.1 Paneles solares y fotovoltaicos

Los paneles solares y fotovoltaicos

están compuestos por un sistema

de células o celdas solares que

son dispositivos que convierten la

energía solar en electricidad, ya

sea directamente vía el efecto

fotovoltaico o indirectamente

mediante la previa conversión de

energía solar a calor o a energía

química. Paneles fotovoltaicos, fuente livefile store.com 05-07-09

La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico,

en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas

produce una diferencia del fotovoltaje o del potencial entre las capas. Este

voltaje es capaz de conducir una corriente o través de un circuito externo de

modo de producir trabajo útil.


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Las celdas solares más utilizadas actualmente son principalmente de silicio y

se elaboran utilizando planchas (wafers) monocristalinas, planchas

policristalinas o láminas delgadas. Sin embargo en la actualidad existen otros

materiales que han probado tener potencial comercial tales como el diselenide

de cobre combinado con indio, y teluo de cadmio con silicio amorfo como

materia prima.

Las planchas monocristalinas (de aproximadamente 1/3 a 14 de milímetro de

espesor) se cortan de un gran lingote monocristalino que se ha desarrollado a

aproximadamente 1400° C, este es un proceso muy costoso. El silicio debe

ser de una pureza muy elevada y tener una estructura cristalina perfecta.

Las planchas policiristalinas son realizadas por un proceso de moldeo en el

cual el silicio fundido es vertido en un molde y se le deja asentar para después

ser rebanado en planchas. Como las planchas policristalinas son hechas por

moldeo son apreciablemente más baratos de producir, pero no tan eficientes

como las celdas monocristalinas. El rendimiento más bajo es debido a las

imperfecciones en la estructura cristalina resultante del proceso de moldeo.

Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar

la naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares

están formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio

tipo n. La luz de ciertas longitudes de onda puede ionizar los átomos en el

silicio y el campo interno producido por la unión que separa algunas de las

cargas positivas ("agujeros") de las cargas negativas (electrones) dentro del

dispositivo fotovoltaico. Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa

tipo p y los electrones hacia la negativa o capa tipo n. Aunque estas cargas

opuestas se atraen mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden

recombinar pasando a través de un circuito externo fuera del material debido a

la barrera de energía potencial interna. Por lo tanto si se hace un circuito se

puede producir una corriente a partir de celdas iluminadas, puesto que los

electrones libres tienen que pasar a través del circuito para recombinarse con

los agujeros positivos.



Efecto fotovoltaico en una célula solar, fuente textoscientificos.com 22-05-09

La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico está determinado por:

• El tipo y el área del material • La intensidad de la luz del sol • La longitud de onda de la luz del sol

Por ejemplo, las celdas solares de silicio monocristalino actualmente no pueden convertir más el de 25% de la energía solar en electricidad, porque la radiación en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene suficiente energía como para separar las cargas positivas y negativas en el material.

Las celdas solares de silicio policristalino en la actualidad tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen actualmente una eficiencia cerca del 10%, debido a pérdidas de energía internas más altas que las de silicio monocristalino

Una típica célula fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2 producirá

cerca de 1.5 vatios de energía a 0.5 voltios de Corriente Continua y 3

amperios bajo la luz del sol en pleno verano (el 1000 Wm-2). La energía de

salida de la célula es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz

del sol. (Por ejemplo, si la intensidad de la luz del sol se divide por la mitad a

la energía de salida también será disminuida a la mitad.


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Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la

célula no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el

cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es

casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño. Para

comparar diversas celdas se las clasifica por densidad de corriente, o

amperios por centímetro cuadrado del área de la célula.

La potencia entregada por una célula solar se puede aumentar con bastante eficacia empleando un mecanismo de seguimiento para mantener el dispositivo fotovoltaico directamente frente al sol, o concentrando la luz del sol usando lentes o espejos. Sin embargo, hay límites a este proceso, debido a la complejidad de los mecanismos, y de la necesidad de refrescar a las celdas. La corriente es relativamente estable a altas temperaturas, pero el voltaje se reduce, conduciendo a una caída de potencia a causa del aumento de la temperatura de la célula.

Puesto que una célula fotovoltaica tiene un voltaje de trabajo cercano a 0.5 V

éstas generalmente se conectan juntas en serie (positivo negativo) para

proporcionar voltajes más grandes. Los paneles se fabrican en una amplia

gama de los tamaños para diversos propósitos que generalmente caen en una

de tres categorías básicas:

• Paneles de bajo voltaje/baja potencia son confeccionados conectando

entre 3 y 12 segmentos pequeños de silicio amorfo fotovoltaico con un

área total de algunos centímetros cuadrados para obtener voltajes

entre 1.5 y 6 V y potencias de algunos milivatlos. Aunque cada uno de

estos paneles es muy pequeño, la producción total es grande. Se

utilizan principalmente en relojes, calculadoras, cámaras fotográficas y

dispositivos para detectar la intensidad de la luz, tales como luces que

se encienden automáticamente al caer la noche.

• Paneles pequeños de 1-10 vatios y 3-12 V, con áreas de 100 cm2 a

1000 cm2 son hechos ya sea cortando en pedazos celdas mono o

policristalinas de 100 cm2 y ensamblándolas en serie, o usando



paneles amorfos de silicio. Los usos principales son radios, juguetes,

bombeadores pequeños, cercas eléctricas y cargadores de baterías.

• Los paneles grandes, de 10 a 60 vatios, y habitualmente de 6 o 12

voltios, con áreas de 1000 cm2 a 5000 cm2 son generalmente

construidos conectando de 10 a 36 celdas del mismo tamaño en serie.

Se utilizan individualmente para bombeadores pequeños y energía de

casas, comunicaciones, bombeadores grandes y fuentes de energía en

áreas remotas.

Por otro lado, la energía del sol, además de ser transformada en electricidad,

puede ser utilizada para calentar agua a temperaturas inferiores a los 100° C o

para la calefacción de ambientes. El agua caliente para consumo domestico

ocupa el segundo puesto en el consumo de energía de una vivienda típica.

Las tecnologías solares termales de

bajas temperaturas, y en especial las

tecnologías que no generan

electricidad se basan en los principios

científicos del efecto invernadero

para generar calor. La radiación

electromagnética del sol, incluyendo

la luz visible e infrarroja, penetra

dentro de un colector y es absorbida

por alguna superficie ubicada dentro

del mismo Paneles fotovoltaicos, fuente livefilestore.com 05-07-09

Una vez que la radiación es absorbida por las superficies dentro del colector,

la temperatura aumenta. Este incremento en la temperatura puede ser

utilizado para calentar agua, secar comida y granos, desalinizar agua o

cocinar comida.


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Un sistema de calefacción de agua está compuesto principalmente por ios

siguientes elementos:

• Uno o más colectores para capturar la energía del sol.

• Un tanque de almacenamiento.

• Un sistema de circulación para mover el fluido entre los colectores y el

tanque de almacenamiento.

• Un sistema de calefacción auxiliar.

• Un sistema de control para regular la operación del sistema.

Los colectores de placa plana son sofisticados invernaderos que atrapan y

utilizan el calor del sol para aumentar la temperatura del agua hasta alrededor

de los 70oC.

Estos colectores consisten en una caja herméticamente cerrada con una

cubierta de vidrio o algún otro material transparente. En su interior se ubica

una placa de absorción la cual está en contacto con unos tubos por los que

circula un líquido que transporta el calor. Existen un gran número de diferentes

configuraciones de los tubos internos en los colectores de placa plana.

Los colectores tradicionales, como los de serpentina o los de tubos paralelos,

consisten en varios tubos de cobre orientados en forma vertical con respecto

al colector y en contacto con una placa de color oscuro, generalmente esta

placa es metálica, aunque que en algunos casos puede ser de plástico o algún

otro material.

En el caso de los colectores de tubos paralelos, se colocan tubos de mayor

sección en la parte inferior y superior, para asistir a la extracción de agua

caliente y al ingreso de agua fría para su calefacción.

La placa de absorción es aislada de la pared exterior con material aislante

para evitar pérdidas de calor.



En los últimos años se han desarrollado platos compuestos de superficies de

absorción selectiva, hechos de materiales con fuerte absorción de la radiación

electromagnética y baja emisión.

Existen también los colectores de tubo

de vació se encuentran entre los tipos

de colectores solares más eficientes y

más costosos. Estos colectores se

aprovechan al máximo en aplicaciones

que requieren temperaturas moderadas,

entre 50 0C y 95 0C, y/o en climas muy

fríos.

Calentadores solares para agua, fuente livefilestore.com 05-07-09

Los colectores de tubo de vacío poseen un "absorbedor" para capturar la

radiación del sol que está sellado al vacío dentro de un tubo. Las pérdidas

térmicas de estos sistemas son muy bajas incluso en climas fríos.

Una vez que el agua es calentada por alguno de los dispositivos antes

mencionados pasa a tanques de almacenamiento. Los utilizados más

frecuentemente con colectores de placa plana en sistemas nuevos son los

sistemas integrados, donde los tanques de almacenamiento son montados

junto con los colectores, generalmente sobre el techo. Los tanques son

ubicados sobre los colectores para aprovechar el efecto de termosifón. La

densidad del agua varía según la temperatura. En general, el agua es más

densa a mayores temperaturas de lo que es a menor temperatura. Los

sistemas de termosifón hacen uso de este principio para hacer circular agua a

través del colector, el agua fría, proveniente de la cañería, atraviesa el colector

mientras el agua caliente es extraída del tanque de almacenamiento. Para que

el termosifón sea exitoso es esencial que los caños tengan el diámetro

adecuado.


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Las principales ventajas del uso de sistemas con tanques de almacenamiento

integrados son que el sistema es más rentable para quienes lo instalen y el

agua caliente se suministra a la presión de las cañerías.

Los sistemas de alimentación por gravedad también pueden ser utilizados

para almacenar agua de los colectores de placa plana. En esta configuración,

el tanque es instalado en una cavidad en el techo, y únicamente el colector es

expuesto al sol. La posición de los colectores debe ser la adecuada para

permitir que se produzca termosifón en forma natural.

Aunque estos sistemas son generalmente más baratos al momento de su

compra, la cañería de la vivienda debe ser adecuada para alimentación por

gravedad, esto es caños más anchos.

Otros sistemas que se utilizan con colectores de placa plana, aunque menos

populares, son los sistemas forzados, en los cuales un tanque a la presión de

cañería es ubicado a nivel del suelo y el colector en el techo. En estos

sistemas una bomba de agua es activada cuando brilla el sol y el agua fría

circula atravesando el colector. Los sistemas forzados son más caros que los

sistemas integrados o de gravedad, y necesitan electricidad para accionar la

bomba de circulación de agua.11

Todo el subcapítulo 2.3.1 Paneles solares y fotovoltalcos es información tomada de www.textoscientificos.com 22-05-09




2.3.2 Turbinas eólicas o aerogeneradores I

Como se mencionó al inicio del subcapítulO 2.2 los sistemas energéticos más

utilizados para la captación y transformación de la energía cinética del viento

son los aerogeneradores o turbinas eólicas.

Un aerogenerador es un generador

eléctrico movido por una turbina

accionada por el viento (turbina eólica).

Sus precedentes directos son los

molinos de viento que se empleaban

para la molienda y obtención de harina.

En este caso, la energía eólica, en

realidad la energía cinética del aire en

movimiento, proporciona energía

mecánica a un rotor hélice que, a

través de un sistema de transmisión

mecánico , hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador

trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

Aerogenerador, fuente wikipedia.com 12-06-09

Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo de su potencia, la

disposición de su eje de rotación, el tipo de generador etc.

Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o agrupados en

parques eólicos o plantas de generación eólica, distanciados unos de otros, en

función del impacto ambiental y de las turbulencias generadas por el

movimiento de las palas. Para aportar energía a la red eléctrica, los

aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de sincronización para

que la frecuencia de la corriente generada se mantenga perfectamente

sincronizada con la frecuencia de la red.12

12 Información de turbinas eólicas tomada de www.wikipedia.org. 22-05-09


http://wikipedia.com



Hay tres leyes físicas básicas que gobiernan la cantidad de energía

aprovechable del viento. La primera ley indica que la energía generada por la

turbina es proporcional a la velocidad del viento al cuadrado. La segunda ley

indica que la energía disponible es directamente proporcional al área barrida

de las paletas. La energía es proporcional al cuadrado de la longitud de las

paletas. La tercera ley indica que existe una eficacia teórica máxima de los

generadores eólicos del 59%. En la práctica, la mayoría de las turbinas de

viento son mucho menos eficientes que esto, y se diseñan diversos tipos para

obtener la máxima eficacia posible a diversas velocidades del viento. Los

mejores generadores eólicos tienen eficacias del 35% al 40%.

En la práctica las turbinas eólicas se diseñan para trabajar dentro de ciertas

velocidades del viento. La velocidad más baja, llamada velocidad de corte

inferior que es generalmente de 4 a 5 m/s, pues por debajo de esta velocidad

no hay suficiente energía como para superar las pérdidas del sistema. La

velocidad de corte superior es determinada por la capacidad de una máquina

en particular de soportar fuertes vientos. La velocidad nominal es la velocidad

del viento a la cual una máquina particular alcanza su máxima potencia

nominal. Por arriba de esta velocidad, se puede contar con mecanismos que

mantengan la potencia de salida en un valor constante con el aumento de la

velocidad del viento.13

13 Información de turbinas eólicas tomada de www.textoscientificos.com 22-05-09

Arq. Gustavo Martínez Vélez 3 1



Elementos de un aerogenerador, fuente vestas.com 09-07-09

Los elementos principales de cualquier turbina del viento son:

• Rotor: las palas del rotor,

construidas mayormente en

materiales compuestos, se

diseñan para transformar la

energía cinética del viento

en un momento torsor en el

eje del equipo. Los rotores

modernos pueden llegar a

tener un diámetro de 42 a

80 metros y producir

potencias equivalentes de

varios MW. La velocidad de rotación está normalmente limitada por la

velocidad de punta de pala, cuyo límite actual se establece por criterios

acústicos.

• Caja de engranajes o multipllcadora: puede estar presente o no

dependiendo del modelo. Transforman la baja velocidad del eje del

rotor en alta velocidad de rotación en el eje del generador eléctrico.

• Generador: existen diferente tipos dependiendo del diseño del

aerogenerador. Pueden ser síncronos o asincronos, jaula de ardilla o

doblemente alimentados, con excitación o con imanes permanentes.

• La torre: ubica el generador a una mayor altura para permitir el giro de

las palas y donde los vientos son de mayor intensidad y transmite las

cargas del equipo al suelo.

• Sistema de control: responsable del funcionamiento seguro y eficiente

del equipo, controla la orientación de la góndola, la posición de las

palas y la potencia total entregada por el equipo.14

14 Información de elementos de turbinas eóhcas tomada de www.wikiepdia.org. 22-05-09


http://vestas.com

http://www.wikiepdia.org


Las estimaciones exactas de la velocidad del viento son críticas al momento

de evaluar el potencial de la energía eólica en cualquier localízación. Los

recursos eólicos son caracterizados por una escala de clases de viento según

su velocidad, que se extiende de la clase 1 (la más bajo) a la clase 7 (la más

alta). Los desniveles de la superficie a través de la cual sopla el viento antes

de llegar a una turbina determina la cantidad de turbulencia que esta turbina

experimentará. Los vientos turbulentos ejercen mayores tensiones sobre el

rotor y se elevan, reduciendo consecuentemente la expectativa de vida de la

turbina. Así, la mayoría de granjas del viento están ubicadas en localizaciones

rurales, lejos de edificios, de árboles y de otros obstáculos.

Mientras que las características técnicas del viento en una localízación

específica son muy importantes, muchos otros factores también contribuyen

en la decisión del emplazamiento. Una localízación alejada de la red de

distribución eléctrica puede llegar a ser poco rentable, pues se requerirán

nuevas líneas de transmisión para conectar la granja eólica con la red. La

infraestructura de transmisión existente puede llegar a necesitar una

ampliación para poder manejar la fuente de energía adicional. Las condiciones

del suelo y del terreno deben ser convenientes para ia construcción de las

fundaciones de las torres. Finalmente, la elección de una localízación puede

estar limitada por regulaciones sobre el uso de la tierra y la capacidad de

obtener los permisos requeridos de las autoridades locales, regionales y

nacionales.

La altura de la torre afecta la cantidad de potencia que se puede obtener del

viento con una turbina dada, así como las tensiones sobre el rotor. A una

altura de un kilómetro sobre la superficie, las velocidades del viento no son

influenciadas por el terreno que se encuentra debajo. El viento se mueve más

lentamente cuanto más baja sea la altura, con la máxima reducción de

velocidad del viento situada muy cerca de la superficie. Este fenómeno,

conocido como esquileo del viento, es un factor determinante al momento de

tomar la decisión sobre la altura de la torre, puesto que con a mayor altura los



rotores se exponen a vientos más rápidos. Además, las diferencias en la

velocidad del viento entre la parte superior y la inferior del rotor disminuyen a

mayores alturas, causando menor desgaste en la turbina.15

En general, los aerogeneradores modernos de eje horizontal se diseñan para

trabajar con velocidades del viento que varían entre 3 y 24 m/s de promedio.

La primera es la llamada velocidad de conexión y la segunda la velocidad de

corte. Básicamente, el aerogenerador comienza produciendo energía eléctrica

cuando la velocidad del viento supera la velocidad de conexión y, a medida

que la velocidad del viento aumenta, la potencia generada es mayor,

siguiendo la llamada curva de potencia.

Asimismo, es necesario un sistema de control de las velocidades de rotación

para que, en caso de vientos excesivamente fuertes, que podrían poner en

peligro la instalación, haga girar a las palas de la hélice de tal forma que éstas

presenten la mínima oposición al viento, con lo que la hélice se detendría.

Para aerogeneradores de gran potencia, algunos tipos de sistemas pasivos,

utilizan características aerodinámicas de las palas que hacen que aun en

condiciones de vientos muy fuertes el rotor se detenga. Esto se debe a que él

mismo entra en un régimen llamado "pérdida aerodinámica".

Este tipo de generadores se ha popularizado rápidamente al ser considerados

una fuente limpia de energía renovable, ya que no requieren, para la

producción de energía, una combustión que produzca residuos contaminantes

y/o gases implicados en el efecto invernadero. Sin embargo, su localización —

frecuentemente lugares apartados de elevado valor ecológico, como las

cumbres montañosas, que por no encontrarse habitadas conservan su riqueza

paisajística y faunística— puede provocar efectos perniciosos, como el

impacto visual en la línea del horizonte, el intenso ruido generado por las

15 Información de rotores eólicos y su funcionamiento tomada de www.textoscientificos.com 23-05-09




palas, etcétera, además de los causados por las Infraestructuras que es

necesario construir para el transporte de la energía eléctrica hasta los puntos

de consumo.

Otro problema que planteaban es la muerte de aves de paso al chocar contra

las aspas, aunque debido a la velocidad de giro actual de éstas, ha dejado de

ser un problema mayor. Esta contaminación siempre será menor que la

nuclear o la combustión sólida y con menos coste inicial para los ciudadanos.

En cuanto a las medidas de seguridad e higiene, los gastos no son tan

ingentes como los de las energías anteriormente citadas. Por otro lado, su

disponibilidad no es constante, pues no siempre existe esa energía eólica

necesaria para mover esas aspas (algunas de más de 50 metros de longitud).

Se trata de encontrar un punto de equilibrio entre la contaminación y la

seguridad de la fuente de energía.16

16

Información de rotores eólícos y su funcionamiento tomada de www.wikipedia.org. 22-05-09




2.4 Herramientas financieras a utilizar \

Las herramientas financieras que se utilizarán en esta investigación para

medir y comparar la eficiencia económica de la inversión que representará el

utilizar sistemas energéticos alternativos en lugar o en conjunto con los

sistemas energéticos y energías convencionales son las siguientes;

Tasa interna de retomo o tasa interna de rentabilidad (TIR) de una inversión,

'está definida como la tasa de interés con la cual el valor actual neto o valor

presente neto (VAN o VPN) es igual a cero. El VAN o VPN es calculado a

partir del flujo de caja anual, trasladando todas las cantidades futuras al

presente. Es un indicador de la rentabilidad de un proyecto, a mayor TIR,

mayor rentabilidad. \

^ vm=o Se utiliza para decidir sobre la aceptación o rechazo de un proyecto de

inversión. Para ello, la TIR se compara con una tasa mínima o tasa de corte, el

coste de oportunidad de la inversión (si la inversión no tiene riesgo, el coste de

oportunidad utilizado para comparar la TIR será la tasa de rentabilidad libre de

riesgo). Si la tasa de rendimiento del proyecto - expresada por la TIR- supera

la tasa de corte, se acepta la inversión; en caso contrario, se rechaza.

• Es la tasa de descuento que iguala la suma del valor actual o presente de

los gastos con la suma del valor actual o presente de los ingresos

previstos.

iv JV

x; ypn = E vpci 2 = 1 í = l



v ¡ a/or presente neto o valor actual neto procede de la expresión inglesa Net

present value. El acrónimo es NPV en inglés y VAN en español. Es un

procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado

número de flujos de caja futuros, originados por una inversión. La metodología

consiste en descontar al momento actual (es decir, actualizar mediante una

tasa) todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la

inversión inicial, de tal modo que el valor obtenido es el valor actual neto del

proyecto. \

La fórmula que nos permite calcular el Valor Actual Neto es:

" VFt VAN = y '*...-lo

^ 1

VF representa los flujos de caja.

lo es el valor del desembolso inicial de la inversión.

Nn es el número de períodos considerado.

El tipo de interés es k. Si el proyecto no tiene riesgo, se tomará como

referencia el tipo de la renta fija, de tal manera que con el VAN se

estimará si la inversión es mejor que invertir en algo seguro, sin riesgo

especifico. En otros casos, se utilizará el costo de oportunidad.

Cuando el VAN toma un valor igual a 0, r pasa a llamarse TIR (tasa interna de

retorno). La TIR es la rentabilidad que nos está proporcionando el proyecto.17

Información indicadores financieros tomada de www.wikipedia.org. 25-05-09




CAPITULO 3

PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA APLICACIÓN

DE SISTEMAS ENERGÉTICOS ALTERNATIVOS EN

CASAS-HABITACION. \

Para poder hacer una propuesta del uso de sistemas energéticos alternativos,

ya sea para producir electricidad o calor se requiere tener en consideración

diversos factores.

3.1 Conocer los tipos de energía alternativas y sistemas existentes.

Investigar y conocer los tipos de energías alternativas que se utilizan

actualmente para saber cuáles pueden resultar útiles de acuerdo a sus

características, disponibilidad y a las necesidades de la propuesta.

2.- Investigar y conocer los tipos de sistemas energéticos alternativos que

existen, sus componentes y cómo funcionan, para poder formar un criterio

aplicable a las necesidades y requerimientos de la propuesta que se pretende

realizar.

3.2 Analizar la ubicación y clima del sitio.

Para poder realizar una propuesta del uso de cualquier sistema energético

alternativo se debe hacer un análisis completo del sitio en que se pretende

utilizar.

1.- Localizar y conocer su ubicación geografía, latitud, longitud y altitud para

de esta manera saber el sitio exacto que ocupa en la esfera terrestre para

poder determinar su asoleamiento de acuerdo a sus coordenadas.



2.- Conocer las condiciones climáticas del lugar, como son las temporadas de

lluvia, la diferencia de clima que existe entre estaciones ya que en algunos

lugares y países son muy marcadas, los días reales de sol al año, los vientos y

su velocidad promedio mensual y anual así como sus velocidades máximas ya

que para el uso de sistemas eólicos (aerogeneradores) estos datos son

fundamentales para conocer su viabilidad.

3.- Analizar si existe algún factor geográfico o climatológico que impida el

adecuado uso y desempeño de estos sistemas como pueden ser cadenas

montañosas, temporada de huracanes, ciclones y tornados.

4.- Proponer la edificación en la que se hará la propuesta para saber su

orientación, con que áreas se cuenta para la colocación del sistema, y

determinar sus gastos y consumos mensuales de energía.

3.3 Analizarlos costos de los sistemas comerciales alternativos.

4- - Una vez localizado el sitio y la edificación en la cual se va a hacer la

propuesta, se procede a determinar qué tipo de necesidad energética se tiene

para saber qué tipo de energía alternativa se desea utilizar.

2,- Analizar los costos de adquisición, instalación, mantenimiento, duración del

equipo (vida útil), potencia, tamaño y en general sus datos técnicos y así

realizar una selección más acorde a las necesidades de la propuesta.

3.- El siguiente paso es buscar y seleccionar los sistemas alternativos

comerciales, de acuerdo a su tamaño, costo y desempeño, para estar de

acorde a la edificación en la cual se propondrán.



/ 3.4 Análisis del consumo de energía en la edificación propuesta. .'•

1.- Habiendo realizado la selección del sistema o sistemas y sus costos de

adquisición, mantenimiento y desempeño, se especifican nuevamente las

condiciones y características de la casa habitación, como es su tamaño (m2),

sus espacios, luminarias y electrodomésticos a utilizar.

2.- Teniendo establecidos las luminarias y electrodomésticos y sus respectivas

potencias de funcionamiento, se procede a hacer el análisis de las horas de

uso de cada de estos para conocer el consumo de watts por hora y por ende

el consumo diario y mensual de energía.

3.- Después de obtener la cantidad de energía que se consume en la casa

propuesta por hora, día y mes se consulta en CFE que tarifa le corresponde

de acuerdo al consumo mensual de electricidad y se determina el costo total

mensual por consumo de energía.

4.- Si se decide proponer algún sistema calentador solar se harán de igual

manera que en el análisis eléctrico una propuesta de calentador a gas y

después se calculará el consumo por hora, día y mes de gas natural o gas LP

para hacer trabajar el calentador propuesto.

5.- De igual manera que se hizo con la electricidad se calculará el costo diario

y mensual del gas consumido para calentar el agua requerida en la casa

propuesta.



3.5 Análisis del desempeño y rendimiento de los sistemas

energéticos alternativos.

1.- Tras analizar los consumos de energía de los sistemas energéticos

convencionales y conocer el costo mensual y de adquisición de estos,

procedemos a hacer el análisis del desempeño y rendimiento de los sistemas

alternativos.

2.- Se calculará la cantidad de energía que producen tomando siempre en

cuenta las condiciones climáticas ya previamente mencionadas, como el

asoleamiento para el caso de los sistemas solares y la velocidad del viento

para los sistemas eólicos.

Es muy importante no tomar como un hecho los datos de rendimiento y de

potencia de los sistemas especificados por los fabricantes, ya que estos son

dados de manera muy general sin tomar en consideración las características

propias del lugar, lo que provoca que en apariencia estos sistemas resulten

viables, sin embrago una vez hechos los cálculos y consideraciones

pertinentes de acuerdo a la ubicación del sitio no rendir al 100% y por ende la

potencia y cantidad de energía que suministran resulta inferior a lo supuesto.

3.- El siguiente paso una vez calculados los desempeños y costos de los

sistemas alternativos, es compararlos con los costos y desempeños de los

sistemas convencionales para así poder establecer sus ventajas y

desventajas, conocer si son viables de utilizar tanto técnica como

económicamente.

4.- Finalmente con base en todos los cálculos y comparaciones anteriores se

obtiene las conclusiones y se dan las recomendaciones pertinentes para

poder proponer un sistema energético eficiente y rentable.


/ re CMic MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

CAPITULO 4

L J M A B I L I D A D DEL USO DE SISTEMAS ENERGÉTICOS EN CASAS-HABITACIÓN^N CHILPANCINGO, GRO.

\ 4.1 Análisis climatológico del sitio.

La aplicación y uso de sistemas energéticos alternativos ya sea de carácter

solar o eólíco está en función de las condiciones geográficas y climáticas del

sitio en el que se pretende poner en práctica.

La ciudad de Chllpancingo como se mencionó en el primer capítulo está

ubicada en las coordenadas 17011' y 17037' de latitud norte y los 99024' y

100o09' de longitud oeste, respecto del meridiano de Greenwich lo que resulta

en un promedio de asoleamiento anual de 4.7 kW/hm2 ya que prácticamente

los 365 días al año y aun en época de lluvias la ciudad recibe al menos 6

horas de sol al día debido a que las precipitaciones pluviales se registran

principalmente por las tardes, después de las 4 p.m. en las noches y

madrugadas.

Los vientos dominantes en la ciudad provienen del sur con un promedio de

7.53 K/h anual, presentándose los vientos de mayor intensidad en los meses

de Abril y Mayo.

El clima que predomina en la ciudad y en general en el municipio, es cálido

soleado, con lluvias en verano, registrándose una diferencia de temperaturas

mínima entre los meses cálidos (primavera y verano) y los meses "fríos"

(otoño e invierno) ya que oscilan entre los 37° en Abril y 31.9° en diciembre

como máxima y 13.9° y 8.4 como mínima.

I


i»

CD

I §

I'

Precipitaciones 2007

Mm Enero

0 Febrero

0 Marzo

0 Abril 32.7

Mayo 28.9

Junio 54.6

Julio 65

Agosto 119.6

Septiembre 131

Octubre 52

Noviembre 0.5

Diciembre 0

Prom. Anual 80.72

2008

Mm Enero

0 Febrero

0 Marzo

0 Abril

0 Mayo 35.5

Junio 68

Julio 150.1

Agosto 83

Septiembre 134.6

Octubre 42.1

Noviembre 0

Diciembre 0

Prom. Anual 85.55

V 3

CU 3 O (O

M

§

O <—i

oo

Temperaturas °C 2007

Max Min

Prom.

Enero 33.9 10.6

22.25

Febrero 33.1 9.4

21.25

Marzo 34.7 10.7 22.7

Abril 35.5 10.7 23.1

Mayo 35.5 15.5 25.5

Junio 33.9 15.7 24.8

Julio 31.9 14.9 23.4

Agosto 32.5 15.9 24.2

Septiembre 31.4 15.4 23.4

Octubre 32.4 13.7

23.05

Noviembre 31.4 11.4 21.4

Diciembre 32.4 10.2 21.3

Prom. Anual 33.22 12.84 23.03

2008

Max Min

Prom.

Enero 32.7 9.3 21

Febrero 34.3 9.7 22

Marzo 34.2 9.2

21.7

Abril 37.3 13.9 25.6

Mayo 34.7 14.2

24.45

Junio 35.9 15.2

25.55

Julio 31.7 10.3 21

Agosto 31.3 15.2

23.25

Septiembre 30.5 11.5 21

Octubre 31.5 13.3 22.4

Noviembre 31.3 10.2

20.75

Diciembre 31.9 8.4

20.15

Prom. Anual 33.11 11.70 22.40

18

Tabla de estadísticas climatológicas de Chilpancingo tomada de www.clima.meteored.com 05-06-09

http://www.clima.meteored.com

-a

I

i I 5

fc

Viento Km/h 2007

Vel. Ráfagas

Enero 4.64

0

Febrero 5.85

0

Marzo 9.01

0

Abril 8.42

0

Mayo 10.57

0

Junio 7.53

0

Julio 7.3 0

Agosto 7.05

0

Septiembre 7.1

25.19

Octubre 6.41 17.96

Noviembre 4.76

0

Diciembre 3.94

0

Prom. Anual 6.88

21.58 2008

Vel. Ráfagas

Enero 6.04

0

Febrero 7.14

0

Marzo 9.39

0

Abril 10.05

0

Mayo 9.39

0

Junio 8.06

0

Julio 8.41

35.93

Agosto 8.4 0

Septiembre 6.73

0

Octubre 5.69

0

Noviembre 6.4 0

Diciembre 4.76

0

Prom. Anual 7.54 17.97

Asoleamiento kW/hm2 17011'v1

kW/hm2 Enero

4.1 Febrero

4.5 Marzo

4.9 Abril 5.2

TZT latitud norte - !

Mayo 5.2

Junio 5.2

Julio 5.1

WIA' y 100o09' longitud oeste

Agosto 5.1

Septiembre 4.7

Octubre 4.4

Noviembre 4.1

Diciembre 3.8

Prom. Anual

4.7 19

En las tablas anteriores (18"19) se muestran las condiciones climatológicas en la ciudad de Chilpancingo, Gro. en los

últimos dos años (2007-2008) datos que serán fundamentales en los subcapítulos siguientes para conocer la viabilidad

del uso de los sistemas energéticos alternativos en dicha ciudad.

19 Tabla de estadísticas climatológicas de Chilpancingo tomada de www.clima.meteored.com 05-06-09

I

ES

i»

D

O

o o o í c o o 5

o



Como ya se menciono previamente, el desempeño de todos los sistemas

alternativos está sujeto a las condiciones climáticas del sitio en el que se

utilizarán, de este modo, con los datos anteriores (tanto climáticos como de

costos) en el siguiente apartado se realizará la comparación tanto de los

costos como de los rendimientos y desempeños de los sistemas energéticos

alternativos y convencionales, para así hacer la propuesta más apropiada para

la ciudad de Chilpancingo, Gro.



4.2 Costos de adquisición, instalación y mantenimiento de IOÍ

sistemas energéticos convencionales y alternativos.

Existen varias marcas y modelos de equipos solares y eólicos en el mercado

actualmente, de diferentes tamaños, capacidades de transformación de

energía, calentamiento, costos y desempeños.

En general un sistema energético alternativo solar, está compuesto por

paneles fotovoltaicos, controladores, baterías o acumuladores, convertidores,

equipo de sujeción o soportes y cableado.

Los paneles fotovoltaicos como ya se describió en el capítulo 2 apartado 2.3

son los encargados de colectar la energía solar para ser transformada en

energía eléctrica.

Los controladores son los que regulan la carga de las baterías. Es muy

importante su instalación ya que la falta de ellos ocasiona una sobrecarga de

las baterías y esto disminuye su vida útil y puede ocasionar una explosión en

las mismas.

Las baterías son las encargadas de acumular y transmitir la energía

transformada directamente a la red, en este caso de la vivienda. Actualmente

para este tipo de sistemas fotovoltaicos se utilizan baterías de ciclo profundo.

La diferencia principal de estas baterías con las convencionales, es que la

batería convencional está hecha para proveer una rápida cantidad de energía

miles de veces en su tiempo de vida, mientras que solamente es capaz de

descargarse completamente menos de 50 veces durante su vida y las baterías

de ciclo profundo están hechas para descargarse cientos de veces.



Los convertidores, convierten la corriente directa DC del banco de baterías o

de los paneles en corriente alterna AC para hacer funcionar lámparas,

aparatos electrodomésticos o cualquier equipo normalmente operado por la

energía que provee la compañía eléctrica local.

Los costos de manera individual para cada componente varían de acuerdo a

su tamaño y capacidad de energía. En el caso de los paneles fotovoltaicos su

potencia oscila entre los 40 y 205 watts y sus costos van desde $ 300.00

hasta $ 1250.00 dólares. En el caso de las baterías sus costos se encuentran

entre los $ 135.00 a $ 946.00 dólares, los convertidores oscilan entre los

$605.00 y los $ 495.00 dólares y finalmente los controladores los encontramos

en un rango de entre $ 35.00 y $ 286.00 dólares.

Para conformar un sistema energético solar se debe tomar en cuenta los

requerimientos particulares de cada situación, sin embargo de manera general

en el caso de las casas-habitación se pueden utilizar ciertos componentes

debido a su tamaño y desempeño, razón por la cual para conocer sus costos

de adquisición e instalación se analizará el siguiente sistema comercial

proporcionado por la compañía Enalmex (Energías Alternativas de México).

Sistema fotovoltaico Componente Panel fotovoltaico

Controlador

Batería

Convertidor

Soportes

Cable

Distribuidor

Modelo

KC-130TM

PS-30M

UL-16

TR-1524

Marca

Kyocera

Momingstar Interstate batteries

Morningstar

IUSA

Vida útil

25 años

15 años

15 años

12 años

25 años

50 años

Costo dlrs.

S 540.00

$ 245.00

$ 295.00

$ 1,100.00

$ 235.00

$ 380.00

Energía alternativa de México

Cantidad

4

1

2

1

1

1 Total +

IVA

Total Dlrs.

$ 2.160.00

$ 245.00

$ 590.00

$1,100.00

$ 235.00

$ 380.00

$ 5,416.50

Incluye instalación 20

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos proporcionados por Enalmex 08-06-09



Como podemos darnos cuenta tras el análisis unitario del sistema, su costo

aproximado es de $ 5,416.50 dólares, con este dato, tomaremos dicho

sistema como base para las comparaciones de rendimiento y costo con

respecto a los sistemas e instalaciones eléctricas convencionales.

Para el caso de los sistemas eólicos se propone el siguiente sistema, el cual

consta prácticamente de los mismos componentes con la diferencia del rotor

en lugar de ios paneles fotovoltaicos.

Sistema eólico Componente

Aerogenerador

Controlador

Batería

Convertidor Kit de instalación

Cable

Distribuidor

Modelo

400 watts

PS-30M

UL-16

TR-1524

Marca AirX

Momingstar Interstate batteries

Momingstar

IUSA

Vida útil

25 años

15 años

15 años

12 años

25 años

50 años

Costo dírs. $ 797.50

$ 245.00

$ 295.00

$ 1,100.00

$ 114.00

$ 380.00


Cantidad

1 1

2

1

1

1 Total +

IVA

Total

$ 797.50

$ 245.00

$ 590.00

$1,100.00

$ 114.00

$ 380.00

$3,710.48

Incluye instalación

21

Su precio total aproximado es de $ 3,710.48 dólares, apreciablemente más

económico que el sistema solar.




De igual forma, para los calentadores solares de agua, ya sea para el

consumo de la casa o para la calefacción de albercas existe una gran

variedad de productos a diferentes costos, en este caso se tomará como

ejemplo de análisis el sistema comercial proporcionado por la compañía

Saecsa de dos paneles solares con las siguientes especificaciones.

Calentadores solares Modelo

Plus 200

Distribuidor

Marca

Saecsa

Costo pesos.

$ 7,950.00

OdGCSa

Descripción técnica

Tamaño

Termotanque Peso Temperatura Vida útil

Capacidad de servicio

2.6

200 350 55° 20 4

m2 Its. kgs oc

años Personas

22

(Para los sistemas antes mencionados cabe decir que su desempeño está

supeditado a las condiciones climatológicas y geográficas del lugar en el que

se aplicarán).

En general el mantenimiento de estos equipos no representa un gasto mayor

ya que los cuidados que requiere se limitan a mantener el equipo limpio, vigilar

que todo funcione de acuerdo a lo indicado en los manuales de operación, no

sobrecargar los sistemas, dicho de forma breve utilizarlo de acuerdo para lo

que está diseñado, de ser necesaria alguna reparación o sustitución del

equipo se recurrirá directamente al proveedor para su asesoría técnica.

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos proporcionados por Saecsa 09-06-09



Finalmente tenemos que una instalación eléctrica convencional para el

servicio proporcionado por CFE (Comisión Federal de Electricidad) su costo

aproximado es de $ 249.83 pesos por metro cuadrado.

Al igual que con los sistemas alternativos su mantenimiento es mínimo, y

requiere de revisión periódica de los componentes y uso adecuado de acuerdo

a sus capacidades.



4.3 Comparación del costo, desempeño y rendimiento energético

de los sistemas alternativos y convencionales.

¡4.3.1 Propuesta de casa-habitación para análisis.

Para realizar el análisis y comparaciones de los costos, rendimientos y

desempeño entre los sistemas energéticos convencionales y los

alternativos se propone una casa-habitación dúplex de interés medio de

92 m2 de superficie en 2 niveles (en total 184 m2 por dúplex) ubicada

en la Col. Cipatli de la ciudad de Chilpancingo, Gro.23

En las siguientes tablas se muestra los espacios con los que cuenta la casa,

así como las luminarias y electrodomésticos que se proponen, i

N° de luminarias Área

Sala

Comedor

Cocina

1/2 Baño

Patio servicio

Entrada

Pasillos

Recámara principal

Recámara secundaria

Baño

Escaleras

60 Watts

2

1

25 Watts

1

2

2

1

13 Watts

1

1

1

2

1

2

Total Watts

Total

120

60 25

13

13

13 26

50

50

38

26 434

24

Consular Anexos para observación de croquis de la casa-habitación propuesta

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos obtenidos de la propuesta de casa-habitación



Electrodomésticos Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas

Refrigerador

Computadora

Lavadora

Reproductores de video

Juegos de video

Tostador

Licuadora

Plancha

Cantidad

2

1

1

1 2

1

3 1

1

1

1

Watts

200

250

2000

100

200

500

200

200

1000

125

1000

Total Watts

Total Watts

400

250

2000

100

400

500

600

200

1000

125

1000

5450 25

Una vez establecidos tanto las luminarias como electrodomésticos se puede

hacer el cálculo de los watts/h que se consumen, para de esta manera

conocer el costo aproximado del consumo de energía y poder determinar el

costo de las inversiones y si hay o no algún tipo de ahorro.

25 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos obtenidos de la propuesta de casa-habitación


/re CMIC MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

i 4.3.2 Análisis del consumo de energía en watts/h

En las siguientes tablas se especifica en que horas y la cantidad de horas que se utilizan las luminarias y los aparatos electrodomésticos, para poder saber el consumo total al día de kWh. \

Luminarias Uso de luminarias 24:00 a 6:00 hrs.

Espacio

Sala

Comedor

Cocina

1/2 Baño

Patio servicio

Entrada

Pasillos

Recámara principal Recámara secundaria

Baño

Escaleras

60 Watts

2 1

25 Watts

1

2

2

13 Watts

1

1 1

2

1

2

Tote! Watts

120

60

25 13

13 13

26 50

50

13

26

Hrs. consumo

0

0

0 0

0

0

0

0

0

0.1

0

Total

Total Watts

0 0

0 0

0 0 0

0

0 1.3

0 1.3

Uso de luminarias 6:00 a 9:00 hrs. (hora pico)

Espacio

Sala

Comedor

Cocina

1/2 Baño

Patio servicio

Entrada

Pasillos


Baño

Escaleras

60 Watts

2 1

25 Watts

1

2

2

13 Watts

1

1

1 2

1 2

Total Watts

120

60

25 13 13

13

26

50

50 13 26

Hrs.de consumo

0 0.2

0.2

0

0

0

0.5

0.8

0.8

0.8

0.2

Total

Total Watts

0 12

5 0

0

0 13

40

40 10.4

5.2 125.6

Continua la tabla en la siguiente pagina


http://Hrs.de


Uso de luminarias 9:00 a 19:00 hrs.

Espacio Sala

Comedor

Cocina

1/2 Baño

Patio servicio Entrada

Pasillos

Recámara principal Recámara secundaría

Baño

Escaleras

60 Watts

2

1

25 Watts

1

2

2

13 Watts

1 1

1

2

1

2

Total Watts

120

60

25 13

13 13 26 50

50 13

26

Hrs.de consumo

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0.3

0

Total

Total Watts

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3.9

0 3.9

Uso de luminarias 19:00 a 24:00 hrs. (hora pico)

Espacio Sala

Comedor

Cocina

1/2 Baño

Patio servicio

Entrada

Pasillos


Baño

Escaleras

60 Watts

2 1

25 Watts

1

2

2

13 Watts

1

1

1 2

1 2

Total Watts

120

60

25 13

13 13

26 50

50 13 26

Hrs.de consumo

2 0.8

0.8

0.1

0.1 1.5

1 1.5

1.5 0.8 1.8

Total

Total Watts

240 48 20

1.3

1.3 19.5

26 75

75 10.4

46.8 563.3

Total diario Total hrs. Pico

Total hrs. N

694.10

688.90 5.20

26



http://Hrs.de

http://Hrs.de

/re cMic MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

Electrodomésticos Uso de electrodomésticos 24:00 a 6:00 hrs.

Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas

Refrigerador

Computadora

Lavadora


Juegos de video Tostador

Licuadora

Plancha

Cantidad

2

2

Watts

150

250

1520

100

200

500

200

200

1000

125

1000

Total Watts

300

250

1520

100

400

500

200

200

1000

125

1000

Hrs. de consumo

0.3

0

0

6

0.5

0

0

0

0

0

0

Total Watts

Total Watts

90

0

0

600

200

0

0

0

0

0

0 890

Uso de electrodomésticos 6:00 a 9:00 hrs. (hora pico)

Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas

Refrigerador

Computadora

Lavadora


Juegos de video

Tostador

Licuadora

Plancha

Cantidad

2

2

Watts

150

250

1520

100

200

500

200

200

1000

125

1000

Total Watts

300

250

1520

100

400

500

200

200

1000

125

1000

Hrs. de consumo

1.5

0

0.08

3

0

0

0

0

0.1

0.1

0

Total Watts

Total Watts

450

0

121.6

300

0

0

0

0

100

12.5

0 984.1




Uso de electrodomésticos 9:00 a 19:00 hrs.

Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas

Refrigerador

Computadora

Lavadora


Juegos de video

Tostador

Licuadora

Plancha

Cantidad

2

2

Watts

150

250

1520

100

200

500

200

200

1000

125

1000

Total Watts

300

250

1520

100

400

500

200

200

1000

125

1000

Hrs. de consumo

2

0.29

0.1

10 1

0.35

0.57

1

0

0.2

0.29

Total Watts

Total Watts

600

72.5

152

1000 400

175

114

200

0

25

290

3028.5

Uso de electrodomésticos 19:00 a 24:00 hrs. (hora pico)

Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas Refrigerador

Computadora

Lavadora


Juegos de video Tostador

Licuadora

Plancha

Cantidad

2

2

Watts

150

250

1520

100

200

500

200

200

1000

125

1000

Total Watts

300

250

1520

100

400

500

200

200

1000

125

1000

Hrs. de consumo 2

0

0.08

5

2

0

0

0

0

0.07

0

Total Watts

Total Watts

600

0

121.6

500

800

0

0

0

0

8.75

0

2030.35

Total diario Total hrs. Pico Total hrs. N

6932.95 3014.45 3918.50

27




| 4.3.3 Asignación de tarifa y cáiculo del costo de consumo.y

Una vez que se conoce el total de watts que se consumen en un día podemos

obtener el consumo con diferentes relaciones, Watt/día, Watt/hora,

Watt/habitante y Watt/m2, así al final podemos saber la cantidad de kWh/día

para asignarle una tarifa de acuerdo a lo establecido por CFE.

Consumo diario de energía "horas pico"

Tipo

Luminarias

Electrodomésticos

Total

Watts/día

688.90

3014.45

3703.35

Watts/hora

28.70

125.60

154.31

Watts/habitante

172.23

753.61

925.84

Watts/m2

7.49

32.77

40.25

Consumo diario de energía "horas n"

Tipo

Luminarias

Electrodomésticos Total

Watts/dia

5.2

3918.5

3923.70

Watts/hora

0.22

163.27

163.49

Watts/habitante

1.30

979.63

980.93

Watts/m2

0.06

42.59

42.65

Consumo diario total de energía

Tipo

Luminarias

Electrodomésticos

Total

Watts/dia

694.10

6932.95

7627.05

Watts/hora

28.92

288.87

317.79

Watts/habitante

173.53

1733.24

1906.76

Watts/m2

7.54

75.36

82.90

Tarifa CFE 1

menor de 250 kWh/dia/mes

kWh/dia

7.63

kWh/dia/mes

228.81

Precio básico

0.671

Total

$ 153.53

Costo Watt "hora pico"

Tipo

Luminarias


kWatt/hr

0.03

0.13

0.15

Costo kWatt/hr.

$ 0.67

$ 0.67

$ 0.67

Total kW/h $ 0.02

$ 0.08

$ 0.10

Total/dia

$ 0.46

$ 2.02

$ 2.48

Total/mes

$ 13.87

$ 60.68

$ 74.55




Costo Watt "hora n"

Tipo

Luminarias


kWatt/hr

0.0002

0.16 0.16

Costo kWatt/hr.

$ 0.67

$ 0.67 $ 0.67

Total kW/h

$ 0.000

$ 0.110 $ 0.11

Total/dia

$ 0.00

$ 2.63 $ 2.63

Total/mes

$ 0.10

$ 78.88

$ 78.98

Costo kWatt/h total

Tipo

Luminarias


kWatt/hr.

0.03

0.29

0.32

Costo kWatt/hr.

$ 0.67

$ 0.67

$ 0.67

Total kW/h

$ 0.02

$ 0.19

$ 0.21

Total/día

$ 0.47

$ 4.65

$ 5.12

IVA 15%

DAP13%

Total

Subtotal/mes

$ 13.97

$ 139.56

$ 153.53

$ 23.03

$ 19.96

$ 196.52 28

Podemos ver que el consumo aproximado ai mes de electricidad es de 231.73

kW/h/mes con un costo de $ 199.03 de acuerdo a la tarifa 01 de CFE y el

costo de la instalación eléctrica normal para obtener energía de la red a cargo

de la CFE para este caso en particular es de $ 249.83 pesos m2, en total $

22,984.56 pesos.

Costos de instalación eléctrica convencional Costo m2

$ 249.83 m2

92.00 Total

$ 22,984.56

28 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos obtenidos de la propuesta de casa-habitación,

y de tarifas básicas de CFE 13-06-09


/re CMIC MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

4.3.4 Análisis del rendimiento del sistema fotovoltaico

Una vez realizado el análisis completo del costo de la instalación convencional

y el costo total del consumo de energía al mes, se hará el cálculo con los

sistemas alternativos para conocer su rendimiento.

En la siguiente tabla se calcula el desempeño del sistema fotovoltaico

propuesto para hacer la comparación con los costos anteriores.

Consumo diario de energía

Tipo

Luminarias

Electrodomésticos

Total

Watts/día

694.10

6932.95

7627.05

Watts/hora

28.92

288.87

317.79

Potencia kW/h/dia

0.69

6.93

7.63

Rendimiento del equipo 0.2 (El rendimiento del equipo está sujeto a las condiciones climáticas y de asoleamiento del sitio, el factor que se utiliza de .20 está dado para condiciones generales similares a las de la ciudad.)

Porcentaje de cobertura (asoleamiento)

Mes

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Año

Insolación (plano

horizontal) kWh/m2

4.10

4.50

4.90

5.20

5.20

5.20

5.10

5.10

4.70

4.40

4.10

3.80 4.70

Su

3.65

39%

43%

47%

50%

50%

50%

49%

49%

45%

42%

39%

36%

45%

4

43%

47%

51%

55%

55%

55%

53%

53%

49%

46%

43%

40%

49%

5

54%

59%

64%

68%

68%

68%

67%

67%

62%

58%

54%

50%

62%

•erficie paneles en m2

6

65%

71%

77%

82%

82%

82%

80%

80%

74%

69%

65%

60%

74%

7

75%

83%

90%

95%

95%

95%

94%

94%

86%

81%

75%

70%

86%

8

86%

94%

103%

109%

109%

109%

107%

107%

99%

92%

86%

80%

99%

9

97%

106%

116%

123%

123%

123%

120%

120%

111%

104%

97%

90%

111%

10

108%

118%

128%

136%

136%

136%

134%

134%

123%

115%

108%

100%

123% 29

29 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martinez Vélez



Como resultado obtenemos que al utilizar 4 paneles (3.64 m2) obtenemos un

rendimiento del 45% en función del consumo requerido de kW/h al día, es

decir obtenemos 3.43 kW/h de 7.63 consumidos. Por lo tanto por cada

$5,416.50 dólares ($ 74,747.70 m.n.) de inversión tenemos un ahorro del 45%

mensual, es decir $ 88.43 m.n.

Costos de instalación y consumo 100%

$ 22,984.56

55%

$ 19,345.89

Ahorro

$ 3,638.67

Costos mensuales

$ 196.52 $ 108.09 $ 88.43

Costos anuales

$ 2,358.26 $ 1,297.04 $ 1,061.22

Costos 25 años

$ 58,956.49 $ 32,426.07 $ 26,530.42

Ahorro total 25 años

Instalación

$ 3.638.67

Consumo

$ 26,530.42

Total

$ 30,169.09

Costo adicional por sistema fotovoltalco

Costo total

$ 73,664.40

Ahorro 25 años

$ 30,169.09

Gasto adicional

$ 43,495.31 30

De este modo podemos concluir que el tiempo de recuperación de la inversión

adicional sería de 43.5 años, es decir 18.5 años más a partir de los 25 años de

la terminación de la vida útil del equipo, razón por la cual este sistema no

resulta viable en el sentido de buscar un ahorro económico, pero si en el

sentido de no depender en un 100% de la energía proporcionada por CFE.

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez



4.3.5 Propuesta de circuitos a utilizar para el sistema híbrido

Al utilizar este sistema alternativo como ya se mencionó, cubriríamos el 45 %

de la energía requerida y tendríamos que complementar el otro 55 % con

energía de la red local CFE, es decir un sistema de energético híbrido, con lo

cual se tendrían que dividir los circuitos de la casa para poder obtener el 100%

de kWh/día y hacerlos funcionar de manera adecuada.

La distribución de circuitos que se propone es la siguiente en función de ios

electrodomésticos y luminarias a utilizar en cada área de la casa.

Potencia total requerida kWh/d

7.63

55 % Red CFE kWh/d

4.20

45 % sistema fotovoltaico kWh/d

3.43

Potencia consumida kWh/día

Tipo

Luminarias

Electrodomésticos

watts/dia

694.10

6932.95

kWh/día

0.69

6.93

Luminarias

Tipo

Luminarias

watts/día

694.10

kWh/día

0.69

Electrodomésticos

Tipo

TV

Modulo de sonido

Horno microondas

Refrigerador

Computadora

Lavadora


Juegos de video

Tostador

Licuadora

Plancha

watts/día

1740

72.5

395.2

2400

1400

175

114

200

100

46.25

290

kWh/día

1.74

0.07

0.40

2.40

1.40

0.18

0.11

0.20

0.10

0.05

0.29




División de circuitos

CFE

C-1

TV

Horno de microondas

Refrigerador

Tostador

Juego de video

kWh/día

1.74

0.40

2.4

0.1

0.05

Fotovoltaicos

C-2

Modulo de sonido

Computadora

Lavadora

Rep. Video

Juegos video

Plancha

kWh/día

0.07

1.40

0.18

0.11

0.20

0.29

C-3

Luminarias

kWh/día

0.69

Subtotal

Total kWh/día

4.69

4.69

Subtotal

Total kWh/día

2.25 Subtotal 0.69

2.95 31

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martinez Vélez



\ 4.3.6 Segunda propuesta del uso del sistema fotovoltaico. i

\Una vez que hemos realizado el análisis completo de los costos y

/rendimientos de los equipos, y de los dos tipos de energía, podemos proponer

/ un sistema de 9 paneles (8.19 m2) que nos daría el 100% de rendimiento del

i sistema alternativo dándonos como resultado un costo de $ 9,200.00 dólares

($126,960.00 m.n.) ya que de esta manera lo que se buscaría no es la

viabilidad o ahorro económico sino la independencia energética de la

Compañía Federal de Electricidad CFE y contar con un sistema

completamente autónomo que no estaría sujeto a ninguna condición externa.

Sistema fotovoli Componente Panel fotovoltaico Controlador

Batería Convertidor Soportes Cable

Distribuidor

Modelo KC-130

TM PS-30M

UL-16 TR-1524

Marca

Kyocera Morningstar

Interstate batteries

Morningstar

IUSA

Vida útil

25 años 15 años

15 años 12 años 25 años 50 años

talco Costo dlrs.

$ 540.00 $ 245.00

$ 295.00 $1,100.00 $ 235.00 $ 380.00


Cantidad

g i

4 i i i

Total + IVA

Total

$ 4,860.00 $ 245.00

$1,180.00 $1,100.00 $ 235.00 $ 380.00

$ 9,200.00 Incluye instalación

32


\



4.3.7 Análisis del sistema eólico (aerogeneradores)

Finalmente en lo que a sistemas energéticos alternativos de producción de

electricidad se refiere, tenemos la propuesta del sistema eólico que se analizó

previamente en el apartado 3.1 con las siguientes especificaciones técnicas

del rotor.

Aerogenerador Modelo

400 watts Distribuidor

Marca

AirX

Costo dlrs. S 790.00

Energía alternativa de México Descripción técnica

Potencia Diámetro Voltaje Velocidad viento de arranque Velocidad viento de arranque Velocidad viento 400 watts Peso

400 1.15 24

3.58 12.6 12.5 5.85

Watts/hr m

Volts m/s km/h m/s kg

33

De acuerdo a las especificaciones y dado que este aerogenerador es uno de

los más pequeños en el mercado y a que los sistemas de tamaño similar

tienen fichas técnicas muy parecidas, observamos que se requiere una

velocidad del viento mínima para que el rotor arranque de 3.58 m/s es decir

12.60 km/h, y el promedio mensual más alto en la velocidad del viento en la

ciudad de Chilpancingo, Gro. es de apenas 10.05 km/h en el mes de Abril del

año 2008, razón por la cual el uso de este sistema queda descartado en su

totalidad debido a que las condiciones climáticas no serían suficientes para

hacerlo funcionar.

33 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos proporcionados por Enalmex 08-06-09



4.3.8 Análisis del consumo y costo del gas para abastecer de agua

caliente.

Para la casa habitación previamente señalada se hacen las siguientes

consideraciones de gasto de litros de agua caliente y horas de mayor

consumo por persona y por día para tres o cuatro habitantes como máximo.

Consumo de agua caliente por día

Horas

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Consumo por día (L)

Ducha 50 L/uso

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

200

Lavabo lOUuso

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

20

Cocina tOL/uso

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

20

Total L

50

80

0

0

0

0

0

0

0

0

10

0

0

0

10

0

100

0

0

240 34

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos obtenidos del análisis de la propuesta de casa-habitación


/re CM/c MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

Se propone el siguiente calentador de gas para hacer los cálculos pertinentes

de consumo y costo de kilogramo de gas por litro de agua caliente.

Calentador Cal-O-Rex mod. G1C Potencia

KW

3

Potencia kj/h

10800

Capacidad Its.

38

Temperatura máxima ° C

55

Minutos de calentamiento

20

I

Consumo Kj/L

94.74

Costo adquisición

$ 1,498.87

Consumo diario de gas utilizando el mod. G-10 Potencia gas LP kj/Kg

39900

Costo gas kg

$ 9.50

Costo por kj

$ 0.00024

Costo L agua

caliente

$ 0.02

Lts. Agua caliente

requerida al día

240

Costo diario

5.41

Costo mensual

$ 162.41

Costo anual

$1,948.87 35

De este modo podemos apreciar que el costo del consumo de gas mensual es

de $ 162.41 pesos, es decir de $ 1,948.87 pesos.

Una vez obtenidos estos resultados podemos hacer la comparación con el

sistema solar para conocer si existe algún ahorro e acuerdo a sus costos y

rendimientos.

35 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez, datos proporcionados por la compañía. Cal-O-Rex

17-06-09



I 4.3.9 Análisis y propuesta de sistema térmico solar.

xTomanclo el sistema solar mencionado en el apartado 13.1 de este capítulo

para calentar agua se realizarán los cálculos para conocer si es viable utilizar

estos sistemas en la casa antes propuesta en la ciudad de Chilpancingo, Gro.

de acuerdo a sus condiciones climáticas, de asoleamiento y de consumo de

agua caliente por persona.

Asoleamiento

Mes

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio

Agosto Septiembre

Octubre Noviembre Diciembre

Año

Insolación (plano horizontal) kWh/m2

4.10 4.50 4.90 5.20 5.20 5.20 5.10 5.10 4.70 4.40 4.10 3.80 4.70

Pol

Volumen de agua L

250

Radiación requerida 100% agua caliente

% agua caliente

encía requerida kW

Temperatura "C

55

h para calentar el agua

Rendimiento sistema

0.75

Potencia kWh

17.95

Superficie paneles m2

2.6

9.21

28%

5.2

4.60

111%

8

2.99

267% 36

36 Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez



Con ios rendimientos que produce el asoieamiento podemos observar que los

m2 de panel que se proponen en el sistema solar proporcionado por la

compañía Saecsa no son suficientes para calentar el 100 % del agua que se

consume al día y se requerirían 2 paneles más para obtener el total de agua

caliente, es decir 5.2 m2, aumento que repercutiría en el costo del sistema.

Costo del sistema solar para calentar 100% agua

Costo con 2 paneles

$ 7,950.00

Costo adicional 2 paneles

$ 5,134.00

Total

$ 13,084.00 37

De esta manera, tenemos que para abastecer de agua caliente la casa al

100% y poder prescindir de los calentadores a gas requeriríamos realizar una

inversión de $ 13,084.00 pesos y así, como previamente se observó en el

análisis del consumo de gas, ahorraríamos $ 162.41 pesos mensuales, que se

traduce en $ 1,948.87 pesos al año.

Así con este costo anual del consumo de gas podemos establecer que su

VPN en los 20 años de vida útil del sistema es de $ 20, 646.38 pesos con una

tasa del 7 %, de tal manera que el ahorro neto que produciría sería de $

7,562.38 pesos.

O bien obtener una TIR del 14%

Con estos resultados podemos observar que en este caso el uso de sistemas

térmicos solares resulta viable en función de costos y rendimientos a

diferencia de los sistemas de producción eléctrica.

Tabla elaborada por el Arq. Gustavo Martínez Vélez con datos proporcionados por Saecsa 09-06-09



CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los sistemas energéticos alternativos son efectivamente una opción de

obtener energía de fuentes y recursos naturales como el sol, el viento, el mar,

entre otros. Pero el uso de estos sistemas queda condicionado a las

características que tengan dichas fuentes y recursos en el sitio en donde

quieran aplicarse, por ejemplo el asoleamiento mensual, la velocidad del

viento o el clima en general, factores que por ende influyen en el rendimiento

y desempeño técnico de los equipos pudiendo afectar su viabilidad financiera.

En el caso de la propuesta que se hace en la ciudad de Chilpancingo, Gro.

concluimos que resulta costoso el emplear estos sistemas, a pesar de contar

con un buen clima y asoleamiento.

Particularmente resulta costoso el uso de sistemas constituidos por paneles

fotovoltaicos para la producción de energía eléctrica, debido principalmente a

que la potencia especificada por el vendedor o fabricante es supuesta con un

100% de efectividad del rendimiento del sistema, cosa que prácticamente

nunca sucede debido a las ya antes mencionadas condiciones particulares del

sitio.

De igual forma también observamos que para los mecanismos activados por

aire la velocidad promedio del viento que se tiene en esta ciudad no es

suficiente para hacerlo arrancar o en su defecto funcionar adecuadamente.

Por otro lado se concluyó que no siempre resulta conveniente, con un análisis

de valor presente neto o de tasa interna de retorno la adquisición de equipos

de energía alternativa, pues en los casos de los sistemas anteriores el simple

análisis de VPN nos resulta negativo en la vida útil del proyecto, lo que nos

conduce a la inviabilidad financiera, arrojándonos un período de recuperación

superior a los 50 años.



Sin embargo se obtuvieron buenos resultados con el planteamiento del uso de

sistemas solares calentadores de agua, ya que los equipos no son tan

costosos y nos reditúan una ganancia dentro de los 20 años de vida útil del

sistema con una TIR del 14% anual.

Con la presente investigación pudimos también desmentir aunque no en un

100% la hipótesis H0 en donde se plantea que el uso de los sistemas

energéticos alternativos resulta en un ahorro económico basado en el hecho

de que el sol y el viento son gratuitos y perpetuos, razón por la cual la

hipótesis HI quedó comprobada aunque de igual forma no en un 100% debido

a que los calentadores solares si son viables económicamente.

En lo referente a los objetivos planteados cabe mencionar que quedaron todos

cubiertos al realizar la investigación, ya que se pudo analizar el contexto

climatológico particular de la ciudad, se analizaron los tipos de energías tanto

convencionales como alternativas así como los diferentes sistemas

energéticos, se hicieron comparaciones entre el desempeño, costo y

conveniencia de ambos tipos de sistemas y se pudo llegar a una propuesta

alternativa híbrida como se plantea en uno de los objetivos específicos,

aunque dicha propuesta no resultó viable económicamente.

Finalmente dentro de todas las conclusiones y observaciones a las que se

llegó y a pesar de que en el presente parece que solo los calentadores solares

resultan viables para su uso en casas-habitación en la ciudad, vale la pena

mencionar que debido a la forma en la que se incrementan los costos de las

energías que prácticamente resulta exponencial, en un futuro a mediano plazo

todos estos tipos de sistemas resulten redituables económicamente. Por otro

lado no olvidemos que en la actualidad la energía eléctrica tiene un subsidio

por parte del gobierno, lo que al realizar el análisis de costos nos resulta en un

precio no real de la electricidad, un costo menor, razón por la cual en la

comparación que se hace la diferencia de precios y costos de consumo resulta

aun más marcada.



La recomendación que se haría tras realizar esta investigación y haber

obtenido los resultados y conclusiones ya mencionadas para la aplicación de

sistemas energéticos alternativos en general, es que se hagan todos los

análisis pertinentes del sitio en donde se va a hacer la propuesta, así como de

los equipos y sistemas que puedan resultar convenientes para la misma. Un

punto muy importante que no debe pasarse por alto es el de no tomar como

un hecho los rendimientos de potencia y producción energética de los

sistemas que especifica el fabricante o proveedor, ya que estos manejan sus

productos suponiendo condiciones óptimas de funcionamiento y ubicación a

nivel general sin tomar en cuenta las características de cada situación.

En el caso en particular de la ciudad de Chilpancingo, Gro. la recomendación

que se hace si se desea tener un ahorro en el consumo de energéticos es que

se utilicen calentadores solares de agua. Por otra parte si se desea no

depender enteramente de CFE y contribuir aun de forma mínima al medio

ambiente se podría sugerir el uso de sistemas fotovoltaicos y se aconseja

dejar de lado los aerogeneradores ya que son los menos viables en esta

ciudad.



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en la arquitectura Barcelona Esp. 2008

Baca Urbina, Gabriel.; Evaluación de Proyectos; Me Graw Hill, 4ta. Edición.;

México, 2001.


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http://WWW.livefile

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ANEXOS

Croquis de la Casa-habitación propuesta para realizar análisis de

consumo y costos de energía.

En el siguiente anexo se muestran los croquis de la casa-habitación dúplex

que se utilizó para el cálculo de los consumos energéticos mensuales tanto de

gas como de electricidad.

Dicha casa-habitación de interés medio consta de 92 m2 de superficie en 2

niveles (en total 184 m2 por dúplex) ubicada en la Col. Cipatli de la ciudad de

Chilpancingo, Gro.

En la planta baja de se observa la sala o estancia, comedor, cocina, 1/2 baño,

escaleras y patio de servicio que en su conjunto suman un total de 50 m2.

En la planta alta se encuentran, dos habitaciones, un pasillo distribuidor, 1

baño y escaleras que conducen a la azotea, espacios que en total son 42 m2.

Al final se muestran fotografías del conjunto habitacional del cual forma parte

esta casa-habitación, que se está realizando en la colonia Cipatli en la ciudad




Croquis de Casa-habitación Duplex. 38

^055° ' • T T T

Planta baja

38 Croquis elaborados por el Arq. Gustavo Martínez Vélez de casa-habitación del Conjunto habitacional en

Ahuitzotl # 17 de la Col. Cipatli Chilpancingo, Gro.



4> >

Planta alta



^ " ^

Planta de azotea



< * > < B >

1.97

4-9,75

<oy ^

2,91 -^- 1,97

awMímmmiifflmmwMiti

rh

hi^dm <

D

Fachada principal



Conjunto habitacional ubicado en la calle Ahuitzotl # 17 de la colonia Cipatli en la ciudad de Chilpancingo, Gro

39 Collage fotográfico elaborado por el Arq. Gustavo Martínez Vélez del Conjunto habitacional en Ahuitzotl #

17 de la Col. Cipatli Chilpancingo, Gro


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