Energías renovables
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Energías renovables 1 -AISLAR 2 -USO ESTRATEGIAS PASIVAS 3 -USO ENERGÍAS ALTERNATIVAS PASIVA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA ACTIVA SOLAR TÉRMICA FOTOELÉCTRICA FOTOVOLTAICA FOTOQUÍMICA BIOMASA CAPTACIÓN TÉRMICA ENERGIA SOLAR DIRECTA CAPTACIÓN FOTÓNICA EÓLICA ENERGIA SOLAR INDIRECTA ENERGÍA EÓLICA MAREOMOTRIZ ENERGÍA HIDRÁULICA HIDRÁULICA Á ENERGÍA GEOTÉRMICA Energía solar térmica COLECTOR VIDRIADO, NO VIDRIADO COLECTOR DE VACIO. Fluido: Aire o base agua Eliminan el aire que envuelve el absorbedor reduciendo pérdidas. Temperaturas más altas. Calefacción radiadores convencionales. ¾ BAJA TEMPERATURA. (<120º) (Captación directa) Captadores para t<60º : ACS, calefacción suelo radiante o fan-coil, calentamiento de piscinas, en general calentamiento o precalentamiento de fluidos. Captadores para t entre 60º y 120º : Refrigeración, calefacción por radiación, etc. ¾ MEDIA TEMPERATURA. (120º-250º) (Bajo índice de concentración) Captadores cilindro-parabólicos: Generación de electricidad ¾ ALTA TEMPERATURA. (>250º) (Alto índice de concentración) Fluido caloportador: agua anticongelante y aditivos agua, Radiación incidente Cubierta transparente Radiación absorbente Carcasa Efecto invernadero Reflexión Aislamiento térmico Lámina reflectante Pérdidas térmicas Pérdidas térmicas Implantación de instalaciones solares térmicas I.- Análisis del edificio Altura. Ocultación vs integración. Impacto visual - Orientación - Sombras - Tipo de cubierta: inclinada inclinada, azotea u otra - Situación respecto a las lindes: aislada, adosada - Accesibilidad - Intervención en el patrimonio histórico-artístico. - Exposición al viento - Situación de cuartos húmedos y de producción de ACS ACS a consumo S1 Acumulador Solar Acumulador Convencional CALDERA S2 agua de red Instalación Solar Instalación Convencional EQUIPO DE CONTROL S1 S2 VIVENDA UNIFAMILIAR. USOS: ACS + CALEFACCIÓN VIVENDA UNIFAMILIAR. USOS: ACS + CALEFACCIÓN + PISCINA Uso calefacción Colectores planos (tº < 50ºC) - Suelo radiante - Radiadores sobredimensionados Colectores de vacío - Suelo radiante - Radiadores convencionales Colectores de aire - Aire caliente Colectores solares térmicos de por aire Colectores solares térmicos de por aire Paneles termodinámicos Maquina de absorción. Producción de frio solar Energía solar fotovoltaica La conversión directa de la radiación solar la producen las células fotovoltaicas que son semiconductores de silicio ili i d dell ti tipo PN PN. LLas células él l se pueden d asociar i en serie i o en paralelo l l para logra l una producción d ió aceptable. t bl Los tipos de células son tres: Silicio monocristalino de estructura perfectamente ordenada y rendimiento del 16%. Silicio policristalino de estructura ciertamente aleatoria y rendimiento entre el 11 y el 13% Silicio amorfo de estructura totalmente aleatoria y rendimientos del 6% Los parámetros característicos de un panel son: Tensión de circuito abierto, abierto voltaje (V) sin ningún tipo de consumo Potencia pico, potencia (W) que genera un panel en condiciones de radiación solar estándar (1000W/m2 a 25ºC) REGULADOR, controlan la carga de las baterías desconectándolas cuando están cargadas, desconectan los equipos de consumo en caso de descarga excesiva de las baterías, p protegen g contra cortocircuitos, sobretensiones, sobrecargas g e inversiones de polaridad, y avisan de los diversos estados de funcionamiento del equipo. BATERÍA, almacenan la energía eléctrica producida en los paneles para cederlas a los equipos cuando los paneles no producen energía. INVERSOR, o convertidor cc/ca son dispositivos electrónicos que convierten los 12/24 v que generan los paneles, en 220v de voltaje y 50Hz de frecuencia para suministro de equipos o a para vertido a la red. Tienen sus propis mecanismo de protección. APLICACIONES en instalaciones autónomas e instalaciones conectadas a red APLICACIONES, Potencia nominal (watio-pico) Las placas producen corriente continua (12V). Pueden conectarse en serie o en paralelo Orientación: a sur, desvío admisible +15º a –15º p latitud Inclinación óptima: Sombra Debe garantizar la resistencia a vientos, a la y, en caso de ser metálico, toma a corrosión y tierra Seguidores solares Sobre tejado plano Sobre el suelo ubicación Integración Integración Integración Integración Integración Calefacción por biomasa • Definición según del DRAE: • f. Biol. Materia orgánica g originada g en un p proceso biológico, g , espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. • En general, se puede entender por biomasa el conjunto de sustancias de origen orgánico, no fosilizado, que se pueden aprovechar para producir energía. energía • El concepto de biomasa es muy amplio. El aprovechamiento de la biomasa consiste en convertir en calor, y en algunos casos este calor en electricidad u otro tipo de energía, la energía solar almacenada en plantas o en los residuos procedentes de la agricultura y los animales. Antes de que se utilizara el carbón, la biomasa era la única fuente de energía aprovechada por el hombre. • Clasificación de la biomasa según su procedencia: – Biomasa primaria es el conjunto de vegetales de crecimiento menor de un año, año que pueden utilizarse directamente o tras un proceso de transformación, para producir energía, como es el caso de las astillas de madera procedentes de podas y limpieza forestal y las plantaciones energéticas. – Biomasa secundaria es el conjunto de residuos de una primera utilización de la biomasa, como, residuos de las industrias agrícola y forestal, biocombustibles y biogás. Entre estos biocombustibles están el hueso de aceituna o de otros frutos, , cáscaras de frutos secos, pellets fabricados con residuos de la industria de la madera, etc.). • Clasificación de la biomasa según el origen: – Biomasa de origen leñoso, procedente de árboles y arbustos. arbustos – Biomasa de origen herbáceo, procedente plantas no leñosas y de duración estacional. • Clasificación de la biomasa según sus características fí i físicas: – Biogás, generado en procesos de fermentación de residuos orgánicos en vertederos, depuradoras, etc. – Biocombustibles Bi b tibl lí líquidos, id como el l bi bioetanol t l y biodiesel, que sustituyen a los combustibles fósiles o los complementan, mezclándose con la gasolina y el gasóleo respectivamente. g p – Biocombustibles sólidos o biomasa sólida. Ciclo neutro en las emisiones de CO2 Calefacción por biomasa Bi Biomasa forestal f t l Planta biomasa Cuéllar Silo textil desmontable con suministro mediante tornillo sin fin Suministro mediante agitación neumática Suministro de combustible por tornillo sin fin Suministro con agitador de pellets y tornillo sin fin Estufas_con recuperadores de calor http://www.mcz.it/es/tecnologia/comfort-air/ Energía eólica Energía eólica Energía eólica Energía geotérmica Energía geotérmica BOMBAS DE CALOR GEOTÉRMICAS EN LA UNIÓN EUROPEA (AÑO 2003) Nº de unidades Capacidad total (MW) SUECIA 212.000 1.270 ALEMANIA 79.650 675 FRANCIA 45.500 670 AUSTRIA 37.000 640 FINLANDIA 22.000 360 ITALIA 20 000 20.000 320 DINAMARCA 7.700 90 HOLANDA 6.700 80 BÉLGICA É 2.500 25 IRLANDA 2.000 20 GRECIA 150 1,6 REINO UNIDO 150 1,2 435.350 4.153 TOTAL UNIÓN EUROPEA Fuente: Comisión Europea New and Renewable Energy - Geothermal Energy http://europa.eu.int/comm/energy/res/sectors/geothermal_energy_en.htm Energía geotérmica 0m 35 1.5m 30 tempe eratura 25 20 30 m 15 10 5 50 100 150 200 día del año 250 300 350 Energía geotérmica Vertical Sol rocheux Plus dispendieux Petit terrain Rendement élevé Horizontal Plus grand terrain Moins cher Petits bâtiments Variation de tempér. Eaux souterraines Eau de puits + injection Le moins cher Réglementation Engorgement Energía geotérmica El intercambiador de calor enterrado CONFIGURACIÓN VERTICAL CONFIGURACIÓN HORIZONTAL - minimiza área afectada - pozos entre 50 y 150 m con material de relleno - menor longitud relativa de tubería - mayores costes de instalación - mayor complejidad de obra/ingeniería - buena relación coste-prestaciones - instalación más sencilla - para nuevas construcciones - uso del terreno mayor - peligro interferencia constructiva, estricta coordinación de obra Energía geotérmica Según el sistema de distribución interior: Bombas de calor - agua-aire agua aire (conductos) - agua -agua (fancoil/suelo radiante) - agua - refrigerante (unidades terminales) resultado óptimo con suelo radiante en calefacción Tamb INTERCAMBIADOR SUELO RADIANTE/FANCOILS 60°C DEPOSITO ACS Energía geotérmica VERANO (REFRIGERACIÓN) Bomba de Calor Calor introducido en la tierra Calor extraído de la vivienda Consumo eléctrico Intercambiador Enterrado Energía geotérmica INVIERNO (CALEFACCIÓN) VERANO (REFRIGERACIÓN) Bomba de Calor Bomba de Calor Calor extraído de Calor la tierra introducido en la tierra Pf Pa Consumo eléctrico Calor introducido en la vivienda Q& C = Pf + Pa Intercambiador Intercambiador Enterrado Enterrado Energía geotérmica Energía geotérmica Energía geotérmica Relleno Un buen relleno es crítico para 9 buena transferencia de calor 9protección de la capas freáticas BOMBA DE RELLENO SUPERFICIE DEL SUELO ZANJA Materiales de relleno 9 Arena RELLENO 9 Base Bentonita 9 Base Cemento 9 Material extraído del pozo p previamente tamizado 9 Mixtos PARED DEL POZO Energía geotérmica Energía geotérmica Energía geotérmica Energía geotérmica
