Este es el primer módulo del Taller De Usos de Energía Solar en Construcciones Residenciales Dictado por la Ing. Diana C. Gasca y Fernando Luna, Ph.D Con el apoyo de Cientificamente, COEXITO S.A y APROTEC SAS.. Trata sobre algunas consideraciones ingenieriles como Building Energy Modeling.

1. CONSIDERACIONES
INGENIERILES
Building energy Modeling

2. “Usualmente los análisis de usos de energía
en los edificios se hacen en etapas tardías
cuando todas las oportunidades de
retroalimentar el proceso de diseño de la
edificación se han perdido”
http://www.buildinggreen.com

3. Modelamiento energético durante
el diseño
Existen varias herramientas para explorar este tema:
El Design Performance Modeling es un análisis
previo del desempeño energético de un diseño sin
introducir simulaciones o sistemas ingenieriles de
algún tipo.
El Building Energy Modeling predice el uso
energético del proyecto para demostrar el
cumplimiento de la edificación con códigos estándar.
Por su parte el Building Operation Modeling evalúa
el desempeño real del edificio frente a las cuentas
de servicios.

4. Modelamiento energético durante
el diseño
Energy Use Intensity: uso de la energía
(kBTU) / área construida (ft2 o m2)
Puede ser modelada o medida.
Predicted EUI: resultante del Building
energy modeling (simulada)
EUI Proposed :resultante del Building
energy modeling (simulada teniendo en
cuenta pérdidas por transmisión desde la
fuente.)

5. Modelamiento energético durante
el diseño
En el diseño conceptual
A pesar de la incertidumbre que puede
existir en esta etapa, ayuda tener un modelo
simplificado del edificio donde se
especifiquen por ejemplo áreas de alta
ocupación, así como una volumetría del
edificio y su orientación.

6. Modelamiento energético durante
el diseño

7. Modelamiento energético durante
el diseño
Etapa de diseño esquemático
Separar las cargas por fuente energética,
intensidad de uso estimada y propósito y
así determinar su porcentaje de
participación en el consumo energético

8. Modelamiento energético durante
el diseño
Etapa de diseño esquemático

9. Modelamiento energético durante
el diseño
Etapa de diseño esquemático

10. Modelamiento energético durante
el diseño
Etapas posteriores
Descripción completa de:
-Área y exposición al sol estimada, materiales
empleados (coeficientes U y R).
-Clima promedio interior y exterior
-Exposición al sol
-Sistemas de acondicionamiento de aire/humedad
(fuente, distribución y terminales).
- Carga lumínica (W/ft2), otras cargas energéticas
en W/ft2
- Horarios de uso de iluminación
- Horarios de cargas conectadas y de ocupación

11. Modelamiento energético durante
el diseño
Etapas posteriores
Dispositivos economizadores
Sistemas de calentamiento de agua
Sistemas especiales
Sistemas de energía renovable presentes.

12. Modelamiento energético durante
el diseño
Resultados del modelo
“Lo importante no es cuán exacto es el
modelo sino qué tan marcadas son las
diferencias entre un parámetro y otro”
Marc Rosenbaum P.E

13. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Los paneles ejercen una serie de impactos
estructurales debidos a:
Su forma de instalación (inclinación)
Su propio peso
Su forma y resistencia al viento

14. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Los páneles fotovoltaicos y los colectores de
placa plana difieren significativamente en peso.
0,15 kN/m2 0,25 kN/m2

15. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Sin embargo no difieren mucho respecto a su
resistencia al viento por su similaridad en forma
0,15 kN/m2 0,25 kN/m2

16. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Para un óptimo rendimiento de los páneles, se
requiere que circule un “colchón” de aire por
debajo.

17. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Cuando se instalan adosados a un cerramiento
bajo casi no suponen sobrecarga.

18. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Pero no solo van sobre los techos…

19. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
En estructuras
exteriores el fabricante
debe especificar la
velocidad máxima de
viento permitida
Esto es especialmente
importante para los
pórticos y postes.

20. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
En los postes la
potencia instalada es
limitada,
Por ello la importancia
de tener una
iluminación eficiente es
crítica.

21. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Peso entre 0.25 y
0.30kN/m2
Hay que considerar que
los tanques son
elementos de
concentración de masa
(Colectores mariposa)

22. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
El eterno dilema:
Por un lado la inclinación permite un mejor
aprovechamiento del recurso…

23. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
Y por el otro lado aumenta la componente
vertical del peso induciendo mayores
sobrecargas.

24. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS
En caso de estructuras con baja resistencia, el
tamaño de la instalación y el tipo de estructura
Empiezan a ser un criterio de diseño importante.

25. LOS SISTEMAS SOLARES Y LAS
ESTRUCTURAS