COMPUTACION APLICADA A LA INGENIERIA IIESTRUCTURAS ECOLOGICASINTEGRANTESTEMA

BARRIGA HINOSTROZA, ANDREA

CRIBILLEROS BENITES, CECILIA

NARVAEZ ALFARO, JULIAN

RODRIGUEZ ALVA, ALEJANDRO

RODRIGUEZ LUJAN, MARTIN

TERRONES NOVOA, DANITZA

ZAVALETA ALVARADO, JUNIOR

ZAVALETA CHICHIPE, JOSEPH

ESTRUCTURAS ECOLGICAS1. INTRODUCCIN:Uno de los sectores ms intensivos en el uso de materiales es la construccin: la edificacin y las infraestructuras consumen entre el 45% y el 60% de los materiales extrados de la litosfera y su utilizacin, junto a la actividad constructiva, est en el origen de la mitad de las emisiones de CO2 vertidas a la atmsfera. Nuestros edificios son construidos por cantidades de materiales que fcilmente pueden alcanzar un peso total de 2500kg por metro cuadrado, de diversos tipos, de origen y funcionalidad muy diversas, y cuya extraccin, transformacin y deposicin en el medio ambiente al finalizar su vida til, asume una parte significativa del impacto medioambiental global de nuestra sociedad. Ante este panorama el desafo que debe enfrentar la sociedad en su conjunto resulta claro: reducir los impactos y concentrar los esfuerzos para la generacin de hbitats urbanos sosteniblesEl tema de Estructuras Ecolgicas es de cierta forma nuevo, y esto se debe a los recientes cambios climticos que se estn presentando alrededor de todo el mundo, por lo que se han creado diversos proyectos ecolgicos, los cuales ayudan a combatir esta contaminacin. Una buena forma de ayudar es con las Casas Ecolgicas, porque con los elementos que tiene, desde su estructura, hasta con los que funciona, ayuda al medio ambiente contaminando mucho menos, mejorando la calidad del aire, no usando y gastando combustibles fsiles, reciclando, entre otras cosasY as como en todo el mundo se presenta el cambio climtico, de igual forma en muchos lugares se construyen estas Estructuras Ecolgicas.

2. OBJETIVOS:

Incentivar el ahorro energtico. Utilizar energas renovables. Utilizacin de materiales naturales y no contaminantes.

3. PRINCIPIOS DEL DISEO ECOLGICO:

3.1. Las soluciones crecen del lugar:

Conocimiento ntimo del lugar. Respondiendo a las condiciones locales y a la gente.

3.2. Hacer la naturaleza visible.

3.3. Diseando con la naturaleza:

Emanar procesos que se regeneren en vez de agotarse.

3.4. Contabilidad ecolgica:

Investigar los impactos ambientales del diseo.

3.5. Cada uno es diseador:

La gente trabaja junta para curar sus lugares.

4. IMPACTOS ECOLGICOS EN LA CONSTRUCCIN:

La seleccin de los materiales y los componentes de un edificio influye directamente en el diseo y en el rendimiento del edificio. Los efectos de esta seleccin repercuten en distintas medidas y en las diferentes etapas de la vida til de la construccin y pueden medirse desde dos puntos de vista.

En primer lugar, hay impactos que se deben a la fabricacin, el procesamiento, el transporte, la construccin, el mantenimiento, la demolicin y el reciclaje o la eliminacin de los propios materiales. En segundo lugar, la seleccin de los materiales influye sobre el rendimiento medioambiental del edificio en su conjunto, considerado ms que la simple suma de sus partes.

Los residuos del sector de la construccin constituyen un problema cada vez ms urgente: una proporcin considerable de los residuos que llegan a los vertederos son escombros procedentes de la construccin y de la demolicin de edificios. En ltima instancia, la mayora de los materiales de construccin se convierten en residuos, que se depositan en vertederos o se incineran despus del derribo del edificio, o cuando se desechan los embalajes y los materiales sobrantes.

Estos residuos pueden reducirse mediante una mejor gestin de las obras, la utilizacin de un mayor nmero de materiales reciclados, y la conservacin y reutilizacin de edificios antiguos.

Remocin de Suelo

IMPACTO:

- Calentamiento global- Agotamiento capa de Ozono- Acidificacin- Impacto Oxidador

Emisiones Atmosfricas

IMPACTO: Intoxicacin Humana Intoxicacin Ecolgica

5. MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN:Los materiales de la construccin pueden causar efectos negativos a los ecosistemas y al medio ambiente durante todas las fases de su ciclo de vida. Si se toma en cuenta la fase de adquisicin de las materias primas los efectos ms comunes son aquellos vinculados a la minera y las prcticas de explotacin que pueden afectar los hbitats y a la eliminacin de la vegetacin que aumenta la escorrenta, la prdida de la capa superior del suelo y la sedimentacin de los cursos de agua. Las emisiones y residuos generados durante la fase de manufactura repercuten directamente sobre la calidad del aire, del agua y la tierra.

El trasporte de los materiales, entre todas las fases del ciclo de vida, utiliza combustibles no renovables y genera emisiones. Por ltimo la construccin y el mantenimiento de materiales puede involucrar la utilizacin de adhesivos y solventes que liberan qumicos txicos al ambiente.Es posible adoptar estrategias para lograr minimizar el impacto ambiental de los materiales siguiendo criterios de uso como los que se describen a continuacin:

a. Utilizar materiales extrados o explotados de manera sustentable.Algunos fabricantes se comprometen a tomar medidas para eliminar o mitigar la contaminacin del aire, el agua y el suelo a partir de sus procesos de adquisicin de materias primas.

b. Utilizar madera certificadaAl tratarse de un material renovable y con niveles de energa incorporada relativamente bajos, la madera puede ser considerada un material ecolgico siempre y cuando provenga de bosques bien gestionados y su cosecha sea realizada de manera sostenible. El manejo ambientalmente responsable responsable de los bosques incluye prcticas que protegen la integridad funcional y la diversidad de las formaciones de rboles, reducen al mnimo la tala, protegen los bosques de antiguo crecimiento, y reducen al mnimo las tcnicas de cosecha y la molienda que producen grandes desperdicios y/o derroches.

c. Utilizar materiales mnimamente procesadosMateriales y productos que son mnimamente procesados, es decir con procesos de transformacin sencillos, (como la piedra en bruto, materiales de la tierra, madera, bamb) generalmente plantean un impacto ecolgico menor. La reduccin de la manufactura y el procesamiento puede conservar el uso de energa y, potencialmente, evitar las emisiones nocivas y residuos. Materiales mnimamente procesados son generalmente asociados con menos residuos ocultos.

d. Utilizar materiales con poca energa incorporadaLos productos que son mnimamente procesados, como la piedra y la madera, tienen por lo general una menor energa incorporada respecto de otros materiales altamente procesados como pueden ser plsticos y metales. Energa incorporada es la energa total requerida para producir e instalar un material o un producto durante todas las etapas del ciclo de vida. Aunque no existe un mtodo estndar para el clculo de la energa incorporada en los materiales de construccin, s existe una definicin generalmente aceptada: la energa incorporada de un material incluye toda la que se necesit en los distintos procesos necesarios para llevar el material a su lugar en el edificio: desde la extraccin de las materias primas, hasta su manufactura y ereccin; debe incluir la energa asociada al transporte (y a la parte proporcional de la infraestructura necesaria para que ste sea posible), as como la parte proporcional de los equipos y maquinaria necesarios para todos esos procesos.

e. Utilizar materiales producidos con energa de fuentes renovablesMateriales obtenidos a partir fuentes de energas renovables (solar, elica, biocombustibles,hidroelctrica, geotrmica) tienen un impacto ambiental reducido. La combustin de combustibles fsiles, la fuente de energa primaria en un alto porcentaje de las actividades de fabricacin, genera emisiones gases de efecto invernadero y contaminantes del aire que contribuyen al cambio climtico global, la lluvia cida, y problemas de salud respiratorios para los humanos

f. Utilizar materiales localesEl transporte de materiales de construccin, especialmente pesados o voluminosos, no solo requiere una enorme cantidad de la energa de combustible, sino que tambin contribuye a la contaminacin del aire y el agua. El uso de materiales extrados y fabricados regionalmente, es decir en el entorno prximo, puede ayudar a disminuir el impacto ambiental de un material, mediante la reduccin de los impactos medioambientales del transporte. Los costos de transporte tambin puede ser reducidos; al mismo tiempo , la economa local se ve apoyada y favorecida. Es importante entonces evaluar a qu distancia o por qu medios se transportar el material, y las emisiones y el consumo de energa debido a ese transporte: debido a la enorme cantidad de materiales utilizados en la industria de la construccin, el impacto ambiental de su transporte es preocupante. La energa necesaria para transportar materiales en grandes cantidades depende normalmente de la distancia recorrida, el medio de transporte utilizado y la masa de material a transportar. Sin embargo, los materiales de baja densidad tienden a consumir cantidades desproporcionadas de energa en el transporte, debido a su gran volumen.

g. Utilizar materiales no contaminantesAlgunos procesos de extraccin, fabricacin o eliminacin de materias primas para producirmateriales de construccin generan residuos, subproductos, y emisiones que pueden producircontaminantes nocivos para el aire, el agua, y el suelo.

h. Utilizar Materiales de bajo consumo de agua y de baja contaminacin del aguaAlgunos de los materiales y productos requieren grandes cantidades de agua durante elprocesamiento, fabricacin o construccin. Lo ptimo sera utilizar la mnima cantidad de aguaposible y reutilizarla si es posible. El agua utilizada es frecuentemente contaminada con metales pesados , productos qumicos peligrosos, o partculas y sedimentos,y constituyen un riesgo si no se tratan y son remediadas.

5.1. Aislamiento y conservacin trmica, e iluminacin:

Espuma de Polietileno:

Caractersticas:

- Disponibles en varias densidades de 30 a 120 kg/m3.- Excelentes propiedades de aislamiento trmico.- Resistentes a la corrosin y a la humedad.- No produce polvo, no toxico e inodoro.- Reciclables

Aplicaciones:

Calzos acsticos para pisos de hormign y madera. Capas para el endurecimiento de hormign. Aislamiento de tuberas. Proteccin de cables enterrados.

Otros Materiales:

Madera

5.2. Tcnicas de Cristalizacin y Control Solar:

Micropersianas Micro Sun:

Caractersticas:

- Doble acristalamiento.- Retculas de persianas diminutas.- Permiten el paso de los rayos solares de manera directa o en ciertos ngulos y son bloqueados en otros.- Diseo y construccin computarizada.

Aplicaciones: Impiden el asoleamiento directo en el rango deseado. Se pueden utilizar en superficies planas o inclinadas.

5.3. Generacin Fotovoltaica:

Fachadas Fotovoltaicas

Caractersticas: Existen paneles en distintas medidas y formas. Son de distintos colores y formas Cuenta con convertidores de corriente, medidores reguladores de energa.

Aplicaciones: Generan la electricidad utilizada en el edificio. Se pueden utilizar como elementos de diseo en techos planos e inclinados.

Viviendas ecologicas:Para que una casa sea totalmente ecolgica debe construirse con materiales y sistemas que no perjudiquen el medio ambiente y con criterios bioclimticos que ayuden al ahorro de energa. La ventaja de tener una casa ecolgica es que es econmica y no contamina el medio ambiente.Agregando informacin para la construccin debemos buscar un buen terreno y con buena orientacin del viento y solar. Esto lo hace un arquitecto y debe considerar tambin lo siguiente:-El tamao del terreno.-Que no existan cables de alta tensin en las cercanas ni industrias que contaminen.-Buena orientacin, ya sea que no existan barreras solares.-Tipo de suelo.-Conocer el microclima del lugar.-Deben de analizar si hay fallas geolgicas y venas de agua.-Si existe contaminacin qumica, elctrica, magntica, ambiental y anmica.

1. Para conseguir una estructura que respete al medio ambiente se dispone de:

-Materiales como las celdas solares (A) que captan la energa solar y abastecen de energa elctrica.-El uso de materiales trmicos como los cristales de las ventanas (C) contribuyen a mantener el interior confortable sin hacer uso de la energa. Las terrazas con persianas corredizas (D) reproducen el efecto invernadero manteniendo el calor en invierno y conformando zonas de esparcimiento en verano.-Colocacin de capas de celulosa situadas bajo una capa de corcho sobre el que se colocan las tejas que recubren el techo (B).-Colocacin de pisos sobre materiales aislantes (E).-Colocacin de rodapi o zoclo para recubrir el sistema de calefaccin (H) en sitios de invierno extremo.-Aislamiento de muros con corcho o alguna otra capa de celulosa que ayude a aislar el espacio (I y J).-Uso de ladrillos o tabiques aislantes trmicos y de ruido fabricados con corcho, celulosa, papel o madera reciclados, entre otros (F).-Empleo de aparatos electrodomsticos con bajo consumo de energa y sistemas de ahorro de agua (K).-Utilizacin de ladrillos huecos que favorecen el aislamiento de la humedad y del ruido (L).-Establecimiento de capas vegetales en diversos sitios (G) que mejoren el paisaje, absorban la lluvia y partculas contaminantes.

2. Maneras en las que se puede aprovecharse la Energa Alternativa:

Calentadores Solares de Agua Consisten en unas placas con tuberas colocadas en el tejado y cubiertas tras una mampara de cristal, por las que circula el agua. El sol calienta estas tuberas y el agua calentada se almacena en un depsito cubierto con aislante para conservar la temperatura. No es excesivamente cara de instalar y su rendimiento es suficiente para abastecer entre el 60% y el 80% de las necesidades de agua caliente de una familia normal a lo largo del ao.Edificios frescos sin aire acondicionado:Esta herramienta analiza los efectos del aire en el interior de las construcciones, dando pautas para soluciones que permitan que el flujo de aire fresco circule correctamente. Minimizar el consumo energtico y ganar en confort son sus principales objetivos. Desarrollar soluciones arquitectnicas que hagan que los edificios sean ms frescos sin necesidad de sistemas de aire acondicionado.

Espejos que reflejan luz solar para calentar la casa:Una nueva forma de aprovechar la capacidad trmica del sol, simplemente dirigiendo rayos solares haca tu casa con la ayuda de espejos, el principio de las Torres Solares. Obviamente el sistema funciona para aquellos lugares en donde hace mucho fro pero aun as hay sol. Dos de estos espejos, controlados electrnicamente como helistatos, dirigidos a una habitacin, tienen el mismo efecto de calentamiento que un calentador de gas para calentar ese mismo espacio. Dirige 10 de estos espejos y tendrs toda tu casa caliente. El sistema tambin provee de luz natural prcticamente a cualquier hora del da, por lo que tambin se puede ahorrar en electricidad. Las casas ecolgicas son grandes inversiones para aquellos que buscan una a largo plazo. Todas sus caractersticas y alteraciones en comparacin con una casa regular son inversiones para reducir sensiblemente los costos del consumo de energa y otros gastos.

Caracteristicas:

Las principales caractersticas de la propiedad ecolgica pueden variar en soluciones y en extensin. El desarrollo sostenible est convirtindose en un objetivo importante en las polticas de gobierno, un sistema de cdigos se introdujo a las casas para clasificarlas segn las caractersticas ecolgicas y sus emisiones de carbono. Las casas construidas de acuerdo con los principios del desarrollo sustentable tendrn que cumplir no slo unos requisitos mnimos, sino que tambin deben utilizar menos agua y energa, debe ser ms barato mantenerlas y estar en equilibrio con el medio ambiente.

La Eficiencia energtica de las casas:Lo que identifica a una casa ecolgica es que tiene que funcionar energticamente de modo eficiente utilizando energa renovable, la que puede ser solar o elica, dependiendo de las condiciones meteorolgicas del lugar. Estas casas estntotalmente aisladas trmicamente. Las mejores casas ecolgicas no slo estn bien aisladas en sus paredes, tambin sus pisos llevan aislacin trmica. El aislamiento adicional se logra instalando vidrios en las ventanas. Se pueden usar de dos a tres capas de vidrios.

Las persianas en las ventanas sirven tanto para evitar el calor del sol sobre la casa en el verano, como para mantener el calor en su interior durante el invierno. La eficiencia energtica tambin depende del sistema de iluminacin optimizado. Las luces LED funcionan con bajo consumo de energa y requieren de poco mantenimiento.

Para un menor uso de agua la mejor opcinecolgica es un sistema que recoja el agua de lluvia y utilizarla para descargar el inodoro, por ejemplo:

Cimentacin y Estructura:

Al principio nos planteamos diversas alternativas ms sostenibles que las estructuras de hormign. Entre estas alternativas cabe destacar el biohormign (es hormign aligerado con cascarillas de arroz o aserrn y cuyo aglomerante es la cal), estructura de madera y muros autoportantes. Pero la zona en la que se encuentra la vivienda es de alto riesgo ssmico y por ello hemos optado por una estructura tradicional de hormign armado, ya que es el sistema constructivo que ofrece ms garantas.

Sin embargo hemos intentado hacer la cimentacin y estructura lo ms sostenible posible, dentro del gran limitante de haber optado por el hormign. Hemos disminuido la cantidad de hormign usado, ya que algunos de los laterales del semistano contactan con el exterior, pudiendo tener muros multicapa como el resto de la vivienda. Adems, los tubos de desage son de Polipropileno, material ms ecolgico que el PVC. Adems las bovedillas de la estructura son cermicas, en lugar de las de hormign que se usan habitualmente. Las bovedillas cermicas son algo ms caras, pero creo que merece la pena el gasto ya que tienen un mejor comportamiento energtico, acorde con el sistema de bioclimatizacin de la vivienda, y requieren menos emisiones de CO2 durante su produccin.

Techos y Paredes Verdes:

Techos Verdes:Un Techo Verde consiste en sustituir el techo tradicional de un edificio, por una superficie cubierta de tierra donde crecen gran variedad de plantas. Hay dos tipos de Techos Verdes los Intensivos y los Extensivos: Los Intensivos tienen una capa de tierra de aproximadamente 30 centmetros y requieren de elementos estructurales muy fuertes para aguantar el peso. Pueden tener una gran variedad de plantas y generalmente requieren de mucho mantenimiento. Debido a las caractersticas especiales que se necesitan para tenerlos y mantenerlos son menos comunes que los Extensivos. Los Extensivos slo tienen entre 5 y 10 centmetros de espesor y slo pueden tener ciertos tipos de plantas. En los ltimos 50 aos han sido muy usados y desarrollados en Europa, y recientemente los empezamos a ver en Latinoamrica.De qu estn hechos? Empezando por arriba, los Techos Verdes Extensivos tienen una capa de semillas, tpicamente pasto. Tiene plantas de poca raz y no muy tolerantes al exceso de agua. La delgada capa de tierra no permite que crezcan plantas silvestres, ya que no pueden vivir en ese medio hasta cierto punto rido. Debajo de la capa de tierra se encuentran varias capas ms. Primero se encuentra una capa de drenaje, la cual permite que el agua se mueva libremente fuera del techo, luego se encuentra un aislante, despus encontramos una capa de barrera que impide el paso del agua hacia el techo (impermeable), y por ltimo la estructura (techo).

Por qu son tan buena idea? No slo ayuda al medio ambiente, sino que tambin hace que tu casa se vea mucho mejor y sea ms fresca. Son una excelente manera de mejorar la calidad del aire y poner nuestro granito de arena para revertir el calentamiento global. Mantienen el techo ms fresco lo que reduce el efecto de calentamiento (reduce CO2), lo que contribuye a que las ciudades no estn ms calientes cada ao. Adicionalmente se gastara menos energa al no tener que usar tanto el aire acondicionado en los das calurosos y por lo tanto dinero. Protegen los techos de los rayos solares, los cuales causan grietas en los materiales. Teniendo slo unos cuantos centmetros de tierra podemos extender considerablemente la vida de nuestro techo, lo que significa menos gasto al tener que darle mantenimiento.

Paredes Verdes:Las Paredes Verdes, son ms complicadas de lo que uno se cree, no es slo pegar una enredadera en una pared y listo. Estas paredes estn diseadas especialmente para que en ella crezcan diferentes tipos de plantas. Son regadas de forma constante con agua que circula, y las plantas en s son seleccionadas especialmente para que puedan crecer sin suelo y en superficies verticales.La idea bsica de las Paredes Verdes no es nueva, pero en Suiza y Alemania ha comenzado de forma pionera , donde el elemento vegetal es visto como una parte esencial del diseo del edificio. En la actualidad, los ejemplos de este tipo de estructuras verdes son cada vez ms diversos en todo el mundo. El francs Patrick Blanc ha desarrollado un estilo que denomina "Muro Vegetal", con el que logra que una densa capa de vegetacin crezca en cualquier superficie, incluso en el aire. Sus trabajos se pueden disfrutar en Francia, India o Espaa. Otro concepto es el de "Fachadas Verdes". En este caso, la instalacin se inserta en el suelo para que permita el crecimiento de plantas y rboles. Uno de los principales exponentes de este estilo es Edouard Franois, que trabaja en la empresa Eden Bio.

El grupo de diseadores de Gas Design ha creado el "Topiade", una mezcla de paredes vivas y topiario (jardn con rboles y arbustos podados en formas imaginativas). Este estilo lo ha manejado Louis Vuitton, que puede verse en Canad o E. U. A.

Recomendaciones para las estructuras ecolgicas:1. Arquitectura Bioclimtica: Limitar las prdidas energticas del edificio, orientando y diseando adecuadamente la forma del edificio, organizando los espacios interiores y utilizando entornos protectores.Optimizar las aportaciones solares, mediante superficies acristaladas y con la utilizacin de sistemas pasivos para la captacin del calor solar. Utilizar materiales constructivos que requieran poca energa en su transformacin o para su fabricacin.2. Forma y Orientacin:Un edificio mal orientado y con una forma inadecuada puede necesitar ms del doble de energa que uno similar bien diseado y orientado. La forma juega un papel esencial en las perdidas de calor de un edificio. En general, se puede afirmar que las estructuras compactas y con formas redondeadas tienen menos prdidas de energa que las estructuras que tienen numerosos huecos, entrantes y salidas. La orientacin de los muros y ventanas de un edificio influyen de manera considerable en las ganancias y prdidas de calor de un edificio. En zonas fras es muy importante que los cerramientos de mayor superficie, los acristalamientos y las estancias o habitaciones de mayor superficie estn orientadas al sur. Contrariamente, los acristalamientos y superficies orientadas hacia el norte deben ser lo ms pequeos posible. En zonas muy calurosas, lo que ms interesa es que haya la menor superficie de acristalamientos en las orientaciones con ms radiacin solar (la orientacin sur y la sureste).3. Cerramientos Exteriores y Envolventes del edificio:Actuando sobre la envolvente o piel del edificio, se pueden captar, conservar y almacenar recursos energticos del entorno inmediato. Adems, el modo en que se coloquen los diversos huecos, y la distribucin de las distintas habitaciones podr facilitar la ventilacin natural. Las ventanas y cristaleras, los invernaderos, los atrios y los patios, con una adecuada orientacin, permiten que la radiacin solar penetre directamente en el espacio a calentar en invierno, lo que producir un ahorro en calefaccin. En verano la disposicin de los elementos de sombreado, como los voladizos, los toldos y persianas, porches, etc., tambin podrn evitar ganancias de calor, reduciendo as el consumo de energa elctrica. Un modo de evitar la ganancia de calor en verano es mediante sistemas evaporativos y de rociado de agua. As, colocar una cortina o lmina de agua en una pared aumenta la sensacin de confort en verano, ya que el calor es absorbido por el agua al evaporarse y de esta forma se mantiene una temperatura agradable en el interior de la vivienda.

PANELES SOLARES:1.-Definicin: Unpanel solaro mdulo solar es un dispositivo que aprovecha laenergade laradiacin solar. El trmino comprende dos tipos de paneles; loscolectores solaresutilizados para producir agua caliente (usualmente domstica) medianteenerga solar trmicay a lospaneles fotovoltaicosutilizados para generarelectricidadmedianteenerga solar fotovoltaica.

2.- Tipos:2.1.- Paneles solares trmicos:Un calentador solar de agua usa la energa del Sol para calentar un lquido, el cual transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una casa, por ejemplo, el agua caliente sanitaria puede ser calentada y almacenada en un depsito de agua caliente.Los paneles tienen una placa receptora y conductos por los que circula lquido adheridos a sta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva utilizado o almacenado). El lquido calentado es bombeado hacia un aparato intercambiador de energa (una bobina dentro del compartimento de almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva de transferir y transformar la energa solar.

ESTRUCTURA DE UN CALENTADOR DE AGUA

Cmo funciona un panel solar trmico?

1 El agua fra entra a travs de una entrada (A) en un tanque de almacenamiento aislado (B). 2 Desde all fluye a travs de un panel (C) que absorbe la radiacin solar (D).3 La energa solar es absorbida en forma de calor y el agua caliente entra de nuevo en el tanque donde intercambia calor con el resto del agua a travs de conveccin o un intercambiador de calor.4 Las salidas de agua caliente del tanque en la parte superior donde se puede utilizar (E). La temperatura en la parte superior del tanque (F +) es ms alta que en la parte inferior (G-), debido a la reduccin de masa especfica de agua ms caliente.

2.2.- Paneles Solares fotovoltaicos:Los paneles fotovoltaicos: estn formados por numerosas celdas que convierten laluzenelectricidad. Las celdas a veces son llamadas clulas fotovoltaicas, del griego "fotos", luz. Estas celdas dependen delefecto fotovoltaicopor el que la energa lumnica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores prximos de diferente tipo, produciendo as un campo elctrico capaz de generar una corriente.Silicio cristalinoyarseniuro de galioson la eleccin tpica de materiales para celdas solares. Los cristales de arseniuro de galio son creados especialmente para uso fotovoltaico, mientras que los cristales de silicio estn disponibles en lingotes estndar ms baratos producidos principalmente para el consumo de la industriamicroelectrnica. El silicio policristalino tiene una menor eficacia de conversin, pero tambin menor coste.Las clulas desilicioms comnmente empleadas en los paneles fotovoltaicos se puede dividir en tres subcategoras: Lasclulas de silicio monocristalinoestn constituidas por un nico cristal de silicio. Este tipo de clulas presenta un color azul oscuro uniforme. Lasclulas de silicio policristalino(tambin llamado multicristalino) estn constituidas por un conjunto de cristales de silicio, lo que explica que su rendimiento sea algo inferior al de las clulas monocristalinas. Se caracterizan por un color azul ms intenso. Lasclulas de silicio amorfo. Son menos eficientes que las clulas de silicio cristalino pero tambin menos costoso. Este tipo de clulas es, por ejemplo, el que se emplea en aplicaciones solares comorelojesocalculadoras.

Estructura:Lasestructuraspara anclar los paneles solares son generalmente dealuminiocon tornillera deacero inoxidablepara asegurar una mxima ligereza y una mayor durabilidad en el tiempo. Las estructuras pueden ser estndares para las medidas ms habituales (superficie,orientacineinclinacin-tanto en horizontal, como en vertical-).La estructura suele estar compuesta dengulosde aluminio, carril de fijacin, tringulo, tornillos de anclaje (tringulo-ngulo),tornillo allen(generalmente detuercacuadrada, para la fijacin del mdulo) ypinza zeta(para la fijacin del mdulo y cuyas dimensiones dependen del espesor del mdulo).

RBOL SOLAR. Smbolo de la ciudad de Gleisdorf. Austria

2.3.- Paneles solares hbridos:Es un panel que integra la energa solar fotovoltaica y la trmica en un nico dispositivo.Las dos variantes del panel estn adaptadas al medio en el que se utilizan: En el panel solar hbrido utilizado en edificaciones, el calor existente en las clulas fotovoltaicas es transferido a un absorbedor de temperatura integrado en su parte posterior. El serpentn es recorrido por un fluido calor-portante, dicho fluido llega al intercambiador de calor del acumulador de agua caliente, donde cede el calor. El sistema, adems de permitir la cogeneracin de energa elctrica y calor, permite aumentar la produccin elctrica al refrigerar los paneles solares. En el panel empleado en huertas solares se sustituye el acumulador de agua por un sistema de refrigeracin basado en radiadores que enfran el fluido calor-portante por conveccin de aire. De esta forma el Panel Solar Hbrido se usa como un panel solar fotovoltaico refrigerado, concentrando su funcin en la produccin de electricidad. La vida til de la instalacin es ms prolongada debido a que la temperatura de trabajo de los Paneles es ms baja.ESTRUCTURA DE UN PANEL SOLAR HBRIDO

Para qu sirve?Los paneles solares convierten la radiacin solar en energa elctrica til y la almacenan en unas bateras para nuestro uso. Cada da golpea sobre la Tierra radiacin solar suficiente para satisfacer nuestras necesidades energticas durante un ao entero. Los paneles solares nos ayudan a recolectar esta energa y convertirla en energa til para satisfacer las necesidades cotidianas de la vida moderna.Usos:-Los paneles solares se utilizan para alimentar todo tipo de equipos electrnicos. Gracias a la energa solar podemos utilizar calculadoras solares siempre y cuando tengan disponible luz solar, boyas con redes de sensores remotos e incluso algunos vehculos y barcos experimentales.-Los paneles solares, tambin se pueden colocar en las estructuras de alumbrado al aire libre. Estas clulas solares se cargan durante el da y por la noche, obtenemos electricidad gratuita para mantener nuestras calles bien iluminadas y seguras. -Se utilizan habitualmente, paneles solares en los satlites, la matriz de las clulas solares proporcionan energa segura para cubrir las necesidades de energa de los sistemas elctricos del satlite.

-Las centrales de energa solar son grandes colecciones de paneles solares dispuestos para generar electricidad comercial, cada vez se estn volviendo ms y ms habituales. La produccin de electricidad a partir de combustibles fsiles es entre 2 y 5 veces ms cara. -La electricidad generada por los paneles solares es gratis, casi infinitamente abundante y no contaminante. Muchas comunidades de Estados Unidos que quieren preservar el medio ambiente han establecido estaciones de energa solar para ayudar a generar energa solar privada o comercial.-La alimentacin de hogares con energa solar tambin ha sido una parte importante de la revolucin solar en las ltimas dos dcadas. Los paneles solares se pueden colocar en el techo de las casas, los negocios o las remotas estaciones de investigacin. Se pueden utilizar de forma independiente o en conjuncin con la red elctrica local.EJEMPLOS DE CASAS ECOLGICAS:

The Eco Arch en Kent, Inglaterra:

Esta casa con una apariencia ms bien icnica, se caracteriza por un arco parablico no soportado, hecho de miles de pequeos ladrillos de arcilla. Esta hazaa de ingeniera sin precedentes tambin es altamente aislante y cubierta con grava y suelo para permitir que las hierbas silvestres y las flores germinen. Debajo, una hermtica casa moderna se expone con las grandes ventanas orientadas mirando hacia el sur, las cuales almacenan la energa del sol para calentar el pesado suelo. Esta edificacin creativa, arriesgada y que rompe patrones, es una novedad arquitectnica y podemos aprender mucho de ella.

La Activa en Lystrup, Dinamarca:

Con un buen nombre, esta casa parece alcanzar y sobrepasar los estndares de la PassivHaus, ampliamente usada en muchas partes de Europa. El objetivo de la edificacin es alcanzar una casa ecolgica con cero carbono, sin comprometer el confort supremo y su usabilidad, la cual es una idea que adoro y algo que considero absolutamente alcanzable. La casa usa energa elctrica generada a partir de energa solar, calentamiento solar y un avanzado sistema computarizado que controla el clima en el interior, abriendo y cerrando ventanas de acuerdo con la temperatura, estacin del ao y hora del da. Este diseo tecnolgicamente avanzado es realmente interesante como enfoque alternativo al, hasta ahora, no cuestionado sistema Passivhaus.

LivingHomes RK1 en Santa Mnica, Estados Unidos:

Esta casa provoc una respuesta bastante grande entre el mundo de la prensa y la construccin cuando fue construida en 2006, ya que fue la primera en recibir una Calificacin Platino en el sistema de calificacin de diseo sostenible de LEED de Norteamrica. Esta casa, usa energa y agua limpia con cero emisiones, y produce residuos y emisiones de carbono netos cero. Esta casa es un modelo del prototipo RK ofrecido por LivingHomes, una estructura espaciosa de 5 dormitorios, con opciones de personalizacin de los detalles y las tecnologas usados.

Flow House Design Concept en Nueva Orleans, Estados Unidos:

Pretendida para el rea ms baja de Nueva Orleans, devastada por el huracn Katrina, este diseo est rebosante de diseos con caractersticas sostenibles. Paneles solares fotovoltaicos en el techo, recogida del agua de lluvia, y jardines que actan junto a las caractersticas del diseo pasivo, y que permiten ventilacin natural con mucha luz solar. Esta aplicacin destaca porque una vez que la edificacin entra en desuso, todos los materiales pueden ser reciclados o devueltos a la naturaleza. Igualmente admirable es la cantidad de atencin que los arquitectos le dieron a los diseos de la comunidad para garantizar que las casas se ajustaran realmente a la gente de la localidad.

The Brooks Avenue House, Venice, Estados Unidos:

Esta moderna extensin de casa californiana toma el concepto de casa ecolgica ms literalmente que otras. Una seccin de la estructura est cubierta en tres partes con un sistema de pared viva, alimentada con agua de lluvia recogida y agua domstica reciclada. Por encima, en el techo hay un jardn de vegetales altamente productivo. Adems, hay una fuerte conexin entre el interior y el exterior y la arquitectura tiene en cuentas principios de iluminacin y ventilacin natural. Por supuesto, todas las dems caractersticas sostenibles estn incluidas en la edificacin, que est cubierta con paneles solares, iluminacin LED, inodoros de bajo flujo, y materiales verdes.