GTS EDIFICIOS SUSTENTABLES NET ZERO ENERGY BUILDING. David Morillón Gálvez Grupo de Tecnologías para la Sustentabilidad Instituto de Ingeniería, UNAM

Transcripción

1 EDIFICIOS SUSTENTABLES NET ZERO ENERGY BUILDING David Morillón Gálvez Instituto de Ingeniería, UNAM GTS Septiembre 2012

2 EDIFICIOS Y SUS IMPACTOS 20 % Sector de los edificios P R O B L E M A T I C A 7.64% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero Fuente: Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero, INEGI 2002 Balance Nacional de Energía 2009, SENER

3 OBJETIVO Integrar las diversas herramientas de diagnostico y diseño así como el uso de tecnología eficiente y las de generación de energía con fuentes renovables para un edificio acercándose al concepto internacional de Net Zero Energy Building. O B J E T I V O & H I P O T E S I S HIPOTESIS Modelo de contrato de interconexión para fuente de energía solar en pequeña escala (hasta 10 KW) Un edificio eficientemente energético en México alcanzara con mayor facilidad el concepto de Net Zero Energy Building, principalmente en climas cálidos por tener un mayor potencial de ahorro energético por diseño y uso de tecnología eficiente

4 NACIONALES PROGRAMAS GUBERNAMENTALES. EFICIENCIA ENERGETICA CODIGOS Y GUIAS DE EDIFICACION SUSTENTABLE FUENTES RENOVABLES DE ENERGIA INVESTIGACION Y CONOCIMIENTO Programa Nacional para el Aprovechamiento Sustentable de Energía Programa para la promoción de calentadores solares ANTECEDENTES Programa Hipotecas Verdes (INFONAVIT) Programa FIPATERM-ASI Programa Luz Sustentable Modelo de contrato de interconexión para fuente de energía solar en pequeña escala (hasta 10 KW) GTS

5 Viviendas bioclimáticas y sustentables en México Tlaxcala, colonia semirural (70`) Prototipos de Infonavit (SLP, La Paz, Chih) (80`) Vivienda bioclimática en la U de G (80 ) Fraccionamiento residencial ecológico los Guayabos en Guadalajara (90`) Fraccionamiento hacienda de las torres en Cd. Juárez (90`) Fraccionamiento en el DF y Cuernavaca (98) Colonia en Hermosillo CEMEX (99) Dos fraccionamientos en Colima (94) Vivienda bioclimática ICA (2002) Vivienda bioclimática URBI (2004) Techos verdes Guadalajara ( ) Vivienda sustentable de GEO ( ) Vivienda térmica CCCh ( ) Vivienda sustentable ViveICA ( Varios ejemplos de viviendas en todo el país (70-12)

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7 Viviendas ecológica (Cd. Juárez)

8 Viviendas ecológica en Cd. Juárez Estrategias Calentador solar de agua Chimenea solar Ventilación subterránea Almacenamiento de calor Tratamiento de agua gris y re-uso Ahorro de energía en iluminación Ahorro de agua Manual de manejo de la vivienda

9 Proyecto piloto La Vivienda Sustentable de CONAVI

10 Viviendas electrificadas con energía solar

11 Vivienda sustentable en la Cd. de México

12 Impacto de los Programas Vivienda Sustentable: Gas LP GTS Caso Promedio Nacional

13 Impacto Programas para la Vivienda Sustentable: Agua Consumo de agua M GTS Adaptable a cualquier tanq de WC stema DUO para WC Sistema que permite el ahorro de agua por medio de el sistema que No disponible 50 Años usa 3 lt para descargas líquidas y 6 lt para sólidos. Caso Promedio Nacional No corroción No fugas Aplicable a WC 1 Válvula de descarga 1 Válvula de llenado Sistema de tubería comple todas lsa parte en diferentes rupo ROTOPLAS boplus No disponible 5 Años Sistema de tubería hidráulica de Polipropileno Copolímero Random, material que permite mantener la calidad del agua y aislarla de la temperatura exterior, Grupo SIGA Leak stopper Modelo TSLS evitando pérdidas. No corroción Agua caliente en menos tiempo Disponible en varios diámentros Grupo SIGA Sistema DUO para WC No afecta las corriente electrica rupo ROTOPLAS Ligera y durable egadera ahorra agua 53% Grupo SIGA Flow control Modelo FC01 Línea Base Hipoteca Verde Vivienda Sustentable 2009 Regadera y lavabo Baño Lavado de ropa Cocina Preparación de alimentos Varios Adaptable a cualquier regadera. Sistema que permite el ahorro de agua con msa presión y disperción. Grupo ROTOPLAS Grupo SIGA Sistema DUO para WC 3. F 4. B 5. P 6. N Elim Elim sani Hec Incx Para Perm Fáci Tecnología alemana Aplicable a cualquier regadera Acero cromado Obtu Se c tube direc Siste agua usa 6 lt p

14 Impacto de los Programas para la Vivienda: CO2 Caso Ciudad de México CO2 Toneladas/anual Línea Base Ilumex FIDE Hipoteca Verde Vivienda Sustentable

15 NIVEL INTERNACIONAL Building a Greener Future: Toward a Zero Carbon Development (2006) Al 2016 la conversión completa a Zero carbon, (definiendo Zero carbon como, las emisiones de carbono generadas por la energía utilizada en los hogares será cero) Net Zero Comercial Building initiative (2007) Al 2025 lograr la rentabilidad de los ZEB en el sector comercial, a través de asociaciones publicas y privadas para avanzar en el desarrollo y adopción de edificaciones de alto rendimiento energético ANTECEDENTES On the Energy Performance of Buildings Direct (2010) A partir del 31 de diciembre del 2020 todos los nuevos edificios estarán cerca de los parámetros de un Zero Energy Building

16 ANTECEDENTES GTS Grupo SADASI Cancún NIVEL NACIONAL URBI Mexicali URBI Cancún

17 ANTECEDENTES GTS CORPORACION GEO Acapulco NIVEL NACIONAL Vinte Playa del Carmen

18 ANTECEDENTES GTS NIVEL NACIONAL CORPORACION ARA Cancún

19 ZERO ENERGY BUILDING Edificio que tiene un elevado rendimiento energético, el cual será cubierto en su mayoría por fuertes renovables de energía, las cuales pueden ser producidas en el mismo edificio o por fuentes cercanas On the Energy Performance of Buildings Direct, U.E. (2010) IMPORTA energía de la red M A R C O T E O R I C O NET (Conectado) Representación grafica de un Net Zero Energy Building Nota: Adaptado y traducido con fines didácticos Fuente: SARTORI I. et al. Criteria for Definition of Net Zero Energy Builginds o EXPORTA energía a la red

20 ZERO ENERGY BUILDING DEFINICION FUENTES Y LIMITES DEL SUMINISTRO DE ENERGIA R E S U M E N M A R C O T E O R I C O Net Zero Site Energy -Energía cero in situ conectada a la red Net Zero Energy Source - Fuente de energía cero conectada la red Net Zero Energy Costs - Costo de energía cero conectado a la red Net Zero Energy Emisions - Emisiones cero conectado a la red Cual de todas es valida? *P Torcellini, S. Pless, and M. Deru, Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition, (2006) BALANCE DE ENERGIA Net ZEB = [E. Exportada] [E. Importada] 0 1 año, un mes, cuanto tiempo? *Sartori et al, Criteria for Definition of Net Zero Energy Builginds (2010) EFICIENCIA ENERGETICA Son suficientes los códigos de eficiencia y los índices actuales para lograrlo? *SARTORI Igor et al, Comfort and Energy Efficiency Recommendations for Net Zero Energy Buildings, (2010) Limites o fronteras del suministro de energía renovable hacia el Net Zero Energy Building Nota: Adaptada y traducida con fines didácticos Fuente: MARZAL A.J. et al, Net Zero Energy Buildings Calculation Methodologies vs National Building Codes Que tipo de fuente de energía y hasta que limite podemos importarla? Cómo lograrlo o que metodología es valida?

21 BASE METODOLOGICA Energía cero in situ conectada a la red (Net Zero Site Energy) Torriceli (2006), ZEB produce al menos tanta energía in situ (por medio de SFV, calentamiento solar de agua, turbinas eólicas incorporadas al edificio) como la que consume durante un año, incluyendo el prefijo NET lo que significa que el edificio estará conectado a la red general como fuente y limite de inserción externa para lograr el balance 0 de energía METODOLOGIA Factores o elementos que contiene el diseño de un ZEB, propuesta por el autor Orden secuencial en que se abordan los elementos, propuesta por el autor

22 METODOLOGIA GTS

23 BIOCLIMA TEMPLADO : CASO DE ESTUDIO VIVIENDA N.Z.E. EN D.F. Eficiencia energética Generación Autónoma DISEÑO BIOCLIMATICO TECNOLOGIA EFICIENTE ENERGIAS RENOVABLES V A L I D A C I O N M E T O D O L O G I C A En el diseño y construcción En aparatos eléctricos y de consumo energético Tecnología

24 R E S U L T A D O S GRAFICA 1.0 Representación grafica de la vivienda Net Zero Energy para los tres casos de estudio

25 C O M P R O B A C I O N D E H I P O T E S I S INDICE DE CORRELACION DE LA DEMANDA Eficacia con la que el edificio de trabajar en sinergia con la red general, basándose en la relación que existe entre la energía generada y la demanda de energía en un periodo menor a un año BIOCLIMA CALIDO SECO Chihuahua, Chihuahua I.C.D. = 1.17 % BIOCLIMA CALIDO HUMEDO Cancún, Quintana Roo. I.C.D. = 1.02 % BIOCLIMA TEMPLADO Distrito Federal I.C.D. = 1.01 %

26 Centro de Investigación en Energía-UNAM

27 Instituto Nacional de Salud GTS

28 Centro Campestre Ecológico Asturiano

29 Club Pumas- UNAM GTS

30 Club de Golf San Gaspar GTS

31 Museos de Sitio de la Ruta Zapata

32 Museos de Sitio de la Ruta Zapata

33 GTS Grupo de Tecnología Sustentable Museo de Sitio Xochicalco

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