Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda ACTIVIDAD DE INVESTIGACION Asignatura: Construcción Sustentable Profesor: Marcelo Brunel Ahumada Sección: 003V Fecha de entrega: 11-05-2020 Alumno: Johnny Rivera Arza Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda 1.- PLANTAS CHILENAS Plantas existentes en nuestro país, imágenes y reseña de cada una. Central Hidroeléctrica Antuco: Las centrales hidroeléctricas Antuco, Abanico y El Toro son centrales hidroeléctricas de pasada ubicadas en la cuenca alta del río Laja que es parte de la cuenca del río Biobío en la Región del Biobío. La central Antuco tiene una potencia de 300 MW (1981) y junto a las centrales Central hidroeléctrica El Toro (año 1973, 400 MW) y la central hidroeléctrica Abanico (año 1948, 135 MW) pertenece a un sofisticado sistema hidroeléctrico y de riego que aprovecha las aguas provenientes de la cuenca alta del río Laja, es decir la zona en torno a la laguna de La Laja para la generación de energía. La central Antuco es la tercera en el tiempo, ya que inició su producción en 1981, y también la tercera en dirección aguas abajo porque usa las descargas de las centrales anteriores para obtener electricidad. Aguas abajo del río Laja están instaladas las centrales hidroeléctricas, también de pasada, Quilleco y Rucúe. Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda Central Alfalfal: La central hidroeléctrica Alfalfal es una Central hidroeléctrica de pasada que aprovecha la energía del río Colorado (Maipo) y de río Olivares de la cuenca del río Maipo en la Región Metropolitana de Santiago para generar energía eléctrica. Entró en operaciones en junio de 1991 con una potencia de 178 MW. Está ubicada a unos 50 km al este de la ciudad de Santiago. Central Angostura: La central hidroeléctrica Angostura es una planta transformadora de energía hidráulica en eléctrica ubicada en la cuenca del río Biobío en la Región del Biobío inaugurada en 2014 con una potencia de 323,8 MW generados con 3 turbinas Francis. Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda Central Canutillar: La Central hidroeléctrica Canutillar es una central hidroeléctrica ubicada 50 km al este de la ciudad de Puerto Montt, en la Región de Los Lagos de Chile. La central, construida por Endesa (Chile), usa el agua del Lago Chapo para producir 172 MW de electricidad desde el año 1990. En 2003 fue vendida por Endesa Chile a la empresa Hidroeléctrica Cenelca S.A., filial del Grupo Matte,1 siendo actualmente de propiedad de Colbún S.A.,2 empresa de generación eléctrica del mismo grupo empresarial. 2.- ENERGIAS RENOVABLES Desarrollo de las energías renovables no convencionales en Chile. Energía fotovoltaica: Es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina. Energía solar termodinámica: Es la energía que se produce aprovechando el calor del sol. Al contrario de la energía solar fotovoltaica, que aprovecha un efecto por el cual la luz puede ser transformada directamente en electricidad, aquí se recoge el calor. Por tanto, la energía solar termodinámica no utiliza paneles solares fotovoltaicos Energía Eólica: La energía eólica es una energía renovable que utiliza la fuerza del viento para generar electricidad. Energía Geotérmica: Es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. Aunque es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas, sus efectos son espectaculares de admirar en la naturaleza. Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda 3.- ENERGIA NO DESARROLLADA Energía en Chile que tiene potencial importante. ENERGÍA GEOTERMICA La intensa actividad geológica de Chile lo coloca entre los países de alto potencial geotérmico. Se han realizado muchos estudios y exploraciones para lograr su aprovechamiento como energía calórica y eléctrica, los que comienzan a dar los primeros resultados. La cuenca del Pacífico está rodeada de una franja de alta actividad geológica, caracterizada por su fuerte sismicidad y numerosos volcanes que frecuentemente entran en erupción. Esta zona bordea las costas de América, Asia y Australia – Nueva Zelanda. Por las características geológicas del territorio, Chile se considera como una zona con gran potencial de esta fuente energética. Las primeras exploraciones de campos geotérmicos datan de principios del siglo XX, las que se realizaron en la Región de Antofagasta. Aunque varias exploraciones posteriores llegaron a conclusiones positivas respecto a la factibilidad de aprovechar esta energía, en el país no se ha materializado su uso. 4.- ENERGIAS RENOVABLES Definición de los términos indicados. Grados día: Los Grados día o Degree day son muy importante para calcular la demanda energética -tanto en frío como en calor- de un determinado sistema de climatización. Por ello es imprescindible conocer, usar y saber calcular este parámetro climático. Los grados de un período determinado de tiempo (una semana, un mes, etc.) son la suma, para todos los días de ese período de tiempo, de la diferencia entre una temperatura fija o base de los Degree day (16, 18, 20, 22, 25°C) y la temperatura media del día. Cuando esa temperatura media diaria sea inferior a la temperatura base, obtendremos los Grados día de calentamiento; si, por el contrario, esa temperatura media diaria es superior a la base, obtendremos los Grados día de enfriamiento. Así que podemos tener dos tipos de Degree day: de calentamiento o de enfriamiento. Los Grados día son un parámetro importante a considerar para la definición de las estrategias de diseño o los requerimientos de climatización (natural o artificial) y, por lo tanto, la demanda de energía de una edificación. Los Grados día se pueden definir como los requerimientos de calentamiento o enfriamiento (en grados centígrados o Kelvin), necesarios para alcanzar la zona de confort, acumulados en un cierto período de tiempo (generalmente un mes; aunque podrían ser semanales, o incluso horarios). Esta temperatura de confort es la temperatura base (TB) fijada. Resistencia térmica: La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de la diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor. Dado que el concepto de resistencia térmica se puede utilizar en una variedad de ramas de ingeniería, definimos: Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda Resistencia térmica absoluta, R t, que tiene unidades de [K / W]. La resistencia térmica absoluta es una propiedad de un componente particular, que tiene una geometría definida (espesor – L, área – A y forma). Por ejemplo, una característica de un intercambiador de calor definido. Solo se necesita una diferencia de temperatura para resolver el calor transferido. Resistencia térmica específica o resistividad térmica específica, R λ , que tiene unidades de [(K · m) / W]. La térmica específica es un material constante. Se requiere un espesor del material y una diferencia de temperatura para resolver el calor transferido. R-valor. El valor R (factor de aislamiento térmico) es una medida de resistencia térmica. Cuanto mayor sea el valor R, mayor será la efectividad aislante. El aislamiento térmico tiene las unidades [(m 2. K) / W] en unidades SI o [(ft 2 · ° F · hr) / Btu] en unidades imperiales. Es la resistencia térmica del área unitaria de un material. El valor R depende del tipo de aislamiento, su grosor y su densidad. Se requiere un área y una diferencia de temperatura para resolver el calor transferido. Transmitancia térmica: Cuando dos cuerpos se encuentran a temperaturas diferentes, se produce un flujo de calor del cuerpo más caliente al más frío hasta que se produce un equilibrio térmico. El cambio de calor se produce de tres formas: Conducción: a través de sólidos. Depende de la conductividad (λ(W/mK)) del material. Convección: a través de fluidos. Depende de la velocidad del aire. Masa térmica: La masa térmica es la habilidad de un material de absorber y guardar la energía térmica. Para modificar la temperatura de materiales altamente densos como el concreto, ladrillos o azulejos se necesita mucha energía. Por lo tanto, se dice que tienen una gran masa térmica. Los materiales ligeros como la madera tienen baja masa térmica. El uso adecuado de la masa térmica en toda su casa puede marcar una gran diferencia para la comodidad y las facturas de calefacción y refrigeración. La masa térmica puede almacenar energía solar durante el día y volver a radiarla por la noche. La masa térmica, utilizada correctamente, modera las temperaturas internas promediando los extremos diurnos (día-noche). Esto aumenta la comodidad y reduce los costos de energía. El uso deficiente de la masa térmica puede exacerbar los peores extremos del clima y puede ser una gran carga de energía y comodidad. Puede irradiarte calor toda la noche mientras intentas dormir durante una ola de calor de verano, por ejemplo, o absorber todo el calor que produces en una noche de invierno. Para ser efectiva, la masa térmica debe integrarse con técnicas de diseño pasivo. Esto significa tener áreas apropiadas de acristalamiento frente a las direcciones apropiadas con niveles adecuados de sombreado, ventilación, aislamiento y masa térmica. Inercia térmica: La inercia térmica es la capacidad que tiene un material de conservar la energía térmica que recibe y que va liberando poco a poco. Cuando tenemos la idea de una casa de madera, una de las dudas que surgen es la inercia térmica. Los fabricantes han utilizado el concepto de inercia térmica como argumento de venta indiscutible Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda para la construcción pesada. Es una propiedad muy compleja de los materiales con la que podemos mejorar el confort de nuestro hogar, pero también encierra grandes peligros pudiendo llegar a ser contraproducente. La radiación solar y el calor que nosotros producimos en el interior del edificio se acumulan durante el día en los elementos con inercia térmica, por ejemplo, en los muros de piedra y por la noche, las paredes calientes comienzan a enfriarse desprendiendo el calor hacia el interior. Pero si durante el invierno encadenamos varios días fríos, las paredes no conseguirán calentarse, de igual forma en verano, si están expuestas a temperaturas demasiado altas durante varios días, por la noche tampoco podrán enfriarse lo suficiente. Podemos decir que la inercia térmica es como una batería que regula la temperatura, pero depende de varios factores: CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: es la facilidad con que el calor puede viajar a través de un material. DENSIDAD: masa por unidad de volumen de un material. Para una elevada inercia térmica, necesitamos materiales con una densidad alta. CALOR ESPECÍFICO: capacidad de un material para almacenar calor por cada kilogramo de masa. Es un valor alto en un material con buena inercia térmica. Los materiales con mayor inercia térmica son: el granito (85) y el hormigón (81), el agua (49), el ladrillo (35), madera de pino (15) y el aire (0). Aislación: Aislación térmica es la capacidad que tiene un material para oponerse al paso del calor y que en construcción se refiere al intercambio de energía calórica entre el ambiente interior y el exterior. Una buena aislación térmica mejora la calidad de vida de las familias, ya que implica una mayor habitabilidad, mejor salud, menor contaminación y mayor durabilidad de la vivienda. También influye en una reducción en el consumo de combustibles destinados a calefaccionar y refrigerar el hogar. En Chile la norma que regula las exigencias de acondicionamiento térmico es el decreto N°192 correspondiente a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. En este decreto se establece cuál es la resistencia térmica de los materiales que se deben ocupar al momento de construir una vivienda y que también debe tomar en cuenta los planos de zonificación térmica aprobados por resoluciones del Ministro de Vivienda y Urbanismo, ya que no tiene las mismas exigencias una casa que sea construida en La Serena o una en Puerto Montt. La aislación térmica de un material se expresa en términos de su Resistencia Térmica que se conoce como valor R y este valor indica la resistencia que opone el material al paso del calor. Es importante saber que no existen aislantes específicos contra el frío o el calor, lo que hace la diferencia es la forma en cómo son utilizados los aislantes térmicos básicos, ya que todos los aislantes térmicos sirven para ambos casos. Instituto Profesional Duoc UC Ingeniería en construcción Sede Alameda Si se quiere mejorar la aislación térmica de una casa, hay que tener en cuenta que entre un 25% a 30% del calor se pierde por puertas y ventanas, otro 25% a 30% por techos y cielos, 20% a 25% por muros, 3 a 5% por pisos y 10% por renovación del aire. Puente térmico: Se consideran puentes térmicos las zonas de la envolvente del edificio en las que se evidencia una variación de la uniformidad de la construcción, ya sea por un cambio del espesor del cerramiento, de los materiales empleados, por penetración de elementos constructivos con diferente conductividad, etc., lo que conlleva necesariamente una minoración de la resistencia térmica respecto al resto de los cerramientos. Los puentes térmicos son partes sensibles de los edificios donde aumenta la posibilidad de producción de condensaciones superficiales, en la situación de invierno o épocas frías.
