Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

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Energías Renovables Energías Renovables y y Bienestar Humano Bienestar Humano en la Sierra del Perú en la Sierra del Perú - Ing. zootecnista Jorge Ruelas Moscoso Ing. zootecnista Jorge Ruelas Moscoso - Técnico electrónico Carlos Vera Medina - Técnico electrónico Carlos Vera Medina - Técnico mecánico Julio Vera Medina Técnico mecánico Julio Vera Medina - Técnico mecánico Oscar Ccahuana Bautista Técnico mecánico Oscar Ccahuana Bautista - Técnico mecánico Simón Alanoca Paucar Técnico mecánico Simón Alanoca Paucar - Practicante ZHAW Marcel Scherrer Practicante ZHAW Marcel Scherrer - Magíster en energía Luciano Ré Magíster en energía Luciano Ré Cusco, 04 de noviembre de 2010 C F C

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J. Ruelas. Taller INTI PERUXVII Simposio Peruano de Energía Solar - IV ISES-CLABlog Soluciones solares (solucionessolares.blogspot.com)

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Page 1: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Energías Renovables Energías Renovables y y Bienestar HumanoBienestar Humano

en la Sierra del Perúen la Sierra del Perú

-- Ing. zootecnista Jorge Ruelas MoscosoIng. zootecnista Jorge Ruelas Moscoso- Técnico electrónico Carlos Vera Medina- Técnico electrónico Carlos Vera Medina-- Técnico mecánico Julio Vera MedinaTécnico mecánico Julio Vera Medina-- Técnico mecánico Oscar Ccahuana BautistaTécnico mecánico Oscar Ccahuana Bautista-- Técnico mecánico Simón Alanoca PaucarTécnico mecánico Simón Alanoca Paucar- Practicante ZHAW Marcel ScherrerPracticante ZHAW Marcel Scherrer- Magíster en energía Luciano Ré Magíster en energía Luciano Ré

Cusco, 04 de noviembre de 2010

C F C

Page 2: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

ResumenResumen

A. Presentación institucionalA. Presentación institucionalB. Situaciones de vidaB. Situaciones de vidaC. El bienestar humanoC. El bienestar humanoD. Situación energética y medio-ambientalD. Situación energética y medio-ambientalE. Tecnologías aplicadasE. Tecnologías aplicadas

- I.- I. Viviendas bioclimatizadasViviendas bioclimatizadas- II.- II. Invernaderos familiaresInvernaderos familiares- III.- III. Sistemas de bombeoSistemas de bombeo- IV.- IV. Fogones mejoradosFogones mejorados- V.- V. Sistemas fotovoltaicosSistemas fotovoltaicos- VI.- VI. Duchas solaresDuchas solares- VII.- VII. Cocinas y hornos solaresCocinas y hornos solares- VIII.- VIII. Eólicas de eje verticalEólicas de eje vertical

F. Conclusiones e agradecimientosF. Conclusiones e agradecimientos

C F C

Page 3: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

A. A. Presentación Presentación institucionalinstitucional

Gerente :Gerente : - Técnico electrónico Carlos Vera Medina- Técnico electrónico Carlos Vera Medina

Personal:Personal: - Ingeniero zootecnista Jorge Ruelas Moscoso - Ingeniero zootecnista Jorge Ruelas Moscoso

- Técnico mecánico Julio Vera Medina- Técnico mecánico Julio Vera Medina

- Técnico mecánico Oscar Ccahuana Bautista- Técnico mecánico Oscar Ccahuana Bautista

- Técnico mecánico Gerardo Simón - Técnico mecánico Gerardo Simón

Alanoca PaucarAlanoca Paucar

- Practicante ZHAW Marcel Scherrer- Practicante ZHAW Marcel Scherrer

Asesor :Asesor : - Ing. Mag. Luciano Ré (Suiza), miembro de ISES- Ing. Mag. Luciano Ré (Suiza), miembro de ISES

Instituciones:Instituciones: - Misión Belén de Immensee (ONG Suiza) - Misión Belén de Immensee (ONG Suiza)

- Taller Inti Espinar; CFC Espinar; Red Inti Surandino- Taller Inti Espinar; CFC Espinar; Red Inti Surandino

Dirección:Dirección: - Yauri / Espinar, Calle Beaterio s/n Dpto. Cusco, Perú- Yauri / Espinar, Calle Beaterio s/n Dpto. Cusco, Perú

Tel. / Fax:Tel. / Fax: - 959 33 30 87- 959 33 30 87

- 984 79 49 19 / 984 23 81 42- 984 79 49 19 / 984 23 81 42

e-mail:e-mail: - - [email protected][email protected] / [email protected] / [email protected]

Pagina web:Pagina web: - www.taller-inti.org- www.taller-inti.org

Page 4: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Misión:Misión:

“SOMOS UNA EMPRESA LIDER EN TEMAS MEDIO- “SOMOS UNA EMPRESA LIDER EN TEMAS MEDIO- AMBIENTALES Y DE ENERGIAS RENOVABLES, AMBIENTALES Y DE ENERGIAS RENOVABLES, CONFORMADA POR UN EQUIPO MULTIDICIPLINARIO QUE CONFORMADA POR UN EQUIPO MULTIDICIPLINARIO QUE PROMUEVE EL BIENESTAR HUMANO FORMULANDO Y PROMUEVE EL BIENESTAR HUMANO FORMULANDO Y EJECUTANDO PROYECTOS PARA LA POBLACIÓN RURAL Y EJECUTANDO PROYECTOS PARA LA POBLACIÓN RURAL Y URBANA DE LA REGION RESPETANDO LOS URBANA DE LA REGION RESPETANDO LOS ECOSISTEMAS”ECOSISTEMAS”

Visión:Visión:

“AL 2015, SOMOS UNA EMPRESA RECONOCIDA SÓLIDA “AL 2015, SOMOS UNA EMPRESA RECONOCIDA SÓLIDA QUE LIDERA PROCESOS DE DESARROLLO LOCAL Y QUE LIDERA PROCESOS DE DESARROLLO LOCAL Y REGIONAL EN TEMAS MEDIO-AMBIENTALES Y DE REGIONAL EN TEMAS MEDIO-AMBIENTALES Y DE ENERGIAS RENOVABLES, GENERANDO PUESTOS DE ENERGIAS RENOVABLES, GENERANDO PUESTOS DE TRABAJO CON TECNOLOGÍAS DE ALTA CALIDAD PARA EL TRABAJO CON TECNOLOGÍAS DE ALTA CALIDAD PARA EL BIENESTAR DE LA POBLACIÓN RURAL Y URBANA DE LA BIENESTAR DE LA POBLACIÓN RURAL Y URBANA DE LA REGION”REGION”

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B. B. Situaciones de Situaciones de vidavidaUbicación :Ubicación : - - Provincia de Espinar Provincia de Espinar

una de las trece del Departamento Cusco una de las trece del Departamento CuscoAltitud :Altitud : - En promedio 4’000msnm (entre 3’800 y 5’775)- En promedio 4’000msnm (entre 3’800 y 5’775)División política :División política : - Ocho distritos- Ocho distritosTemperaturas :Temperaturas : - Min. -20°C,- Min. -20°C, Max. 16Max. 16°C°CPrecipitaciones :Precipitaciones : - Min. 700mm- Min. 700mm Max. 850mm ( Max. 850mm ( ~~ 800 litros por m 800 litros por m22 y año ) y año )Recursos :Recursos : - El 38% de la población vive en situación de extrema pobreza- El 38% de la población vive en situación de extrema pobreza

- 47% de los niños con desnutrición crónica- 47% de los niños con desnutrición crónica- Índice de desarrollo Humano IDH 0.5634 (114 de 194 - Índice de desarrollo Humano IDH 0.5634 (114 de 194

provincias)provincias) entre Angola y Camerúnentre Angola y Camerún- Índice de densidad del Estado IDE 0.5112 (119 de 194 - Índice de densidad del Estado IDE 0.5112 (119 de 194

provincias)provincias)- 65% de las viviendas - 65% de las viviendas sinsin fluido electrico fluido electrico- 65% de las viviendas - 65% de las viviendas sinsin agua potable y desague agua potable y desague- 4.9 médicos por 10’000 habitantes (PNUD 2009)- 4.9 médicos por 10’000 habitantes (PNUD 2009)- Primera provincia con más recursos económicos de la - Primera provincia con más recursos económicos de la

SierraSierra

Suyckutambo

Coporaque

Pichigua

Espinar

Alto Pichigua

Pallpata

Ocoruro

Condorama

Suykutambo

Coporaque

Pichigua

Espinar

Alto Pichigua

Pallpata

Ocoruro

Condoroma

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C. C. El Bienestar HumanoEl Bienestar Humano

LA GLOBALIZACIÓNDEL BIENESTAR HUMANO

Indur M. Goklany

Page 12: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

UICN - Unión Mundial para la Conservación

Centro Internacional deInvestigación para el Desarrollo

PADATA

Mejorar con apoyoMejorar con apoyode las ERde las ER

ARQT. EDUARDO E. SAIEGH Y ASOCIADOS, Proyecto socio-económico,

Nuevas comunidades Integradas S.A. de participación (SAP)

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Page 14: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Estadisticas de desarrollo humanoEstadisticas de desarrollo humanoen la provincia de Espinaren la provincia de Espinar

194 Provincias a nivel Nacional194 Provincias a nivel Nacional Fuente: PNUD IDH 2007

ParámetrosParámetros VariablesVariables 19931993 20002000 20032003 20072007

Población Habitantes 58,645 63,360 67,941 62,698

Ranking 84 87 86 90

Índice de Desarrollo Humano

IDH 0.441 0.517 0.507 0.5634

Ranking 119 107 113 113

Esperanza de Vida al nacer

Años 56.29 63.7 65.5 69.5

Ranking 167 151 148 157

Alfabetismo % 73.5 83.7 83.7 85.6

Ranking 129 89 94 118

Matriculación Secundaria

% 51.8 67.9 73.6 87.1

Ranking 98 110 106 74

Logro Educativo % 66.27 78.4 77 86.1

Ranking 117 95 99 98

Ingreso familiar percápita

N.S./mes 79.08 221.8 193.5 215.5

Ranking 74 96 140 93

Page 15: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Estadisticas de desarrollo humano Estadisticas de desarrollo humano

Distritos versus Provincia en Distritos versus Provincia en EspinarEspinar

1,828 distritos a nivel nacional1,828 distritos a nivel nacional Fuente: PNUD IDH 2007

ParámetrosParámetros VariablesVariables EspinarEspinar Condor-Condor-omaoma

Copora-Copora-queque

Occoru-Occoru-roro

PallpataPallpata Pichi-Pichi-guagua

Suyku—Suyku—tambotambo

AltoAltoPichiguaPichigua

PoblaciónPoblación HabitantesHabitantes 2958129581 12081208 1583815838 16691669 52705270 38083808 27962796 25342534

RankingRanking 167167 15701570 310310 14261426 805805 10031003 11691169 12251225

Índice de Índice de Desarrollo Desarrollo HumanoHumano

IDHIDH 0.58950.5895 0.57010.5701 0.53490.5349 0.55010.5501 0.55290.5529 0.53160.5316 0.52640.5264 0.54180.5418

RankingRanking 599599 899899 14931493 12611261 12191219 15451545 16041604 13881388

Esperanza de VidaEsperanza de Vida al naceral nacer

AñosAños 69.6869.68 69.4769.47 69.2869.28 69.6669.66 69.4969.49 69.6669.66 69.1769.17 69.6369.63

RankingRanking 14941494 15261526 15691569 15001500 15231523 15011501 15881588 15031503

AlfabetismoAlfabetismo %% 90.890.8 89.2389.23 78.3378.33 83.6383.63 84.3984.39 85.1585.15 77.2977.29 77.7977.79

RankingRanking 700700 819819 14651465 12001200 11541154 11121112 15211521 14931493

Matriculación Matriculación SecundariaSecundaria

%% 90.790.7 86.886.8 86.486.4 8383 86.686.6 63.663.6 84.984.9 86.986.9

RankingRanking 264264 807807 860860 12011201 839839 18081808 10231023 797797

Logro EducativoLogro Educativo %% 90.890.8 88.488.4 8181 83.483.4 85.185.1 77.977.9 79.879.8 80.880.8

RankingRanking 500500 707707 13811381 11891189 10221022 15911591 14731473 14011401

Ingreso familiar Ingreso familiar percápitapercápita

N.S./mesN.S./mes 275275 210210 152152 182182 171171 182182 127127 186186

RankingRanking 408408 762762 13241324 984984 11031103 989989 16371637 953953

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D. D. Situación energética y medio-Situación energética y medio-ambiental ambiental

Energía solar :Energía solar : - 2’200 [kWh/m2 año] global horizontal,- 2’200 [kWh/m2 año] global horizontal, durante los próximos 5’000 millones de años durante los próximos 5’000 millones de años

Energía equivalente :Energía equivalente : - Quemado de 2kg de - Quemado de 2kg de leñaleña por m2 y por díapor m2 y por día- Energía constante durante todo el año- Energía constante durante todo el año

Energía en uso :Energía en uso : - Quemado de bosta (7kg por familia y por día) - Quemado de bosta (7kg por familia y por día) leña, gas y kerosene leña, gas y kerosene

Energía calorífica :Energía calorífica : - Cocción de alimentos, calentamiento de agua- Cocción de alimentos, calentamiento de aguaPastos :Pastos : - Suelos pobres, sin abono- Suelos pobres, sin abono

- 71% de la superficie de la provincia, pradera- 71% de la superficie de la provincia, pradera- 8% de la superficie de la provincia, áreas de - 8% de la superficie de la provincia, áreas de

cultivo cultivo Forestación :Forestación : - 0.16% de la superficie de la provincia son - 0.16% de la superficie de la provincia son

bosques naturales bosques naturalesPetróleo :Petróleo : - Desde 1’986 Perú es importador de petróleo- Desde 1’986 Perú es importador de petróleo

- En “2020”? se terminarán todas las reservas de - En “2020”? se terminarán todas las reservas de petróleo en el Perú petróleo en el Perú (año 2008: Total 171’000 BD, Import 109’000 BD) (año 2008: Total 171’000 BD, Import 109’000 BD)

Gas de Camisea:Gas de Camisea: - 20 / 30 años? Cusco? Arequipa? EE.UU vía México?- 20 / 30 años? Cusco? Arequipa? EE.UU vía México?Biocombustibles :Biocombustibles : - Competencia con alimentos?- Competencia con alimentos?

- Precios acoplados con el petróleo !!!!!- Precios acoplados con el petróleo !!!!!- En la sierra, sin riego- En la sierra, sin riego

Cambios Climáticos:Cambios Climáticos: - Menos lluvias, (-12mm por año)- Menos lluvias, (-12mm por año)- Más sequías y más inundaciones- Más sequías y más inundaciones

Page 21: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Energía solar diaria Global Horizontal, Espinar, Cusco Agosto de 2010

0.00500.00

1'000.001'500.002'000.002'500.003'000.003'500.004'000.004'500.005'000.005'500.006'000.006'500.007'000.00

Días agosto / setiembre 2010

En

erg

ía G

lob

al H

ori

zon

tal

Wh/m2 día

Promedio Energía solar en Espinar Promedio Energía solar en Espinar agosto/setiembre 2010agosto/setiembre 2010

EEGHdíaGHdía = 6’221[Wh/m = 6’221[Wh/m22 día] día]

Page 22: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Energía y DesarrolloEnergía y Desarrollo

Fuerte potencial energético y bajos Fuerte potencial energético y bajos IDH IDH

Page 23: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Radiación Solar Global Radiación Solar Global Horizontal,Horizontal,

Espinar, CuscoEspinar, Cusco17 de setiembre de 201017 de setiembre de 2010

Hora GH

06:06:46 40.0

06:16:46 70.0

06:26:46 106.8

06:36:46 147.8

06:46:46 190.1

06:56:46 236.8

07:06:46 281.0

07:16:46 329.2

07:26:46 376.6

07:36:46 422.5

07:46:46 465.0

07:56:46 507.8

08:06:46 554.8

08:16:46 595.5

08:26:46 632.4

08:36:46 670.2

08:46:46 710.2

08:56:46 745.2

09:06:46 775.5

09:16:46 806.2

09:26:46 835.2

09:36:46 865.2

09:46:46 889.5

09:56:46 911.6

10:06:46 934.3

10:16:46 953.4

10:26:46 970.6

10:36:46 987.1

10:46:46 997.7

10:56:46 1'011.1

11:06:46 1'019.0

11:16:46 1'022.1

11:26:46 1'022.5

11:36:46 1'025.7

11:46:46 1'023.4

11:56:46 1'018.4

12:06:46 1'015.7

12:16:46 1'004.7

12:26:46 995.1

12:36:46 989.4

12:46:46 967.6

12:56:46 951.6

13:06:46 938.7

13:16:46 913.4

13:26:46 895.3

13:36:46 870.9

13:46:46 850.6

13:56:46 819.7

14:06:46 792.6

14:16:46 764.9

14:26:46 724.8

14:36:46 694.2

14:46:46 652.2

14:56:46 618.0

15:06:46 574.4

15:16:46 531.4

15:26:46 492.1

15:36:46 446.6

15:46:46 403.7

15:56:46 356.6

16:06:46 307.6

16:16:46 264.5

16:26:46 216.5

16:36:46 173.2

16:46:46 126.9

16:56:46 87.6

17:06:46 46.3

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

700.0

800.0

900.0

1'000.0

1'100.0

Hora del Día

Rad

iaci

ón G

loba

l Hor

izon

tal

EEGHmaxGHmax = 7’269[Wh/m = 7’269[Wh/m22 día] día]

Page 24: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

E. E. Tecnologías aplicadas Tecnologías aplicadas   

I. La Vivienda solar activa, vivienda I. La Vivienda solar activa, vivienda bioclimatica:bioclimatica:

- - El cuerpo humano se siente bien, “cómodo”, entre 18[°C] y 28[°C] El cuerpo humano se siente bien, “cómodo”, entre 18[°C] y 28[°C] con una humedad relativa que varía entre los 20[%] y 50[%] con una humedad relativa que varía entre los 20[%] y 50[%]- El aire no debe de moverse a más de 0.1[m/s] para no provocar - El aire no debe de moverse a más de 0.1[m/s] para no provocar sensaciones de frío por de bajo de los 25[°C]sensaciones de frío por de bajo de los 25[°C]

- Una casa del siglo XXI debe de contar con los servicios básicos:- Una casa del siglo XXI debe de contar con los servicios básicos:. Agua. Agua. Desague. Desague. Sistema de cocción . Sistema de cocción y calefaccióny calefacción. Electricidad. Electricidad. Sistema de agua templada. Sistema de agua templada

- - Mejorar la situación climática al interior del hogarMejorar la situación climática al interior del hogar- Mejorar la dinámica familiar al interior de la casa - Mejorar la dinámica familiar al interior de la casa - - Cosechar y almacenar la energía del sol en el adobeCosechar y almacenar la energía del sol en el adobe- Trabajar a través de tragaluces activos, uno en cada cuarto- Trabajar a través de tragaluces activos, uno en cada cuarto- El área habitativa está bien aislado con aire y materiales naturales- El área habitativa está bien aislado con aire y materiales naturales- - Alcanzar temperaturas entre 22°C y 12°C día y nocheAlcanzar temperaturas entre 22°C y 12°C día y noche- Materiales sencillos, biodegradables, barro, paja, esteras, madera, - Materiales sencillos, biodegradables, barro, paja, esteras, madera, piedraspiedras- En total 18 bolsas de cemento, tarrajeo 60% barro y 40% arena- En total 18 bolsas de cemento, tarrajeo 60% barro y 40% arena- Existen modelos de construcciones antisísmicas en adobe (UNSA - Existen modelos de construcciones antisísmicas en adobe (UNSA Arequipa)Arequipa)

C F C

Page 25: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

  

El mapa bioclimatico (Bioclimatic Chart):El mapa bioclimatico (Bioclimatic Chart):Los cuatro factores más importantes que definen el confort de un Los cuatro factores más importantes que definen el confort de un ambiente son:ambiente son:- Temperatura del aire- Temperatura del aire- Temperatura de las superficies- Temperatura de las superficies- Humedad relativa- Humedad relativa- Velocidad del aire- Velocidad del aire

C F C

Page 26: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

600cm

840cm

335c

m

235c

m

Tragaluces

Ventanas

Pisos en machimbrado

Pared doble

Pared doble

Falso techo

Techo en calamina

Fogónmejorado

Norte

Superficie construida:Superficie construida:

50.8m50.8m22

Page 27: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

840cm6

05

cm

300cm 300cm

410cm

80cm

24

5cm

20

0cm

12

0cm

80

cm

80cm

65

cm

17

0cm

50cm50cm

30cm

20

cm

40

cm

5cm

30cm

15cm piedras 4" - 5"

20cm aire

Machimbrado 3/4"

40cm piedras

Nivel piso en tierra

Canales aire 4"

Fogon

20cm

Ladrillos

75cm 75cm75cm

120cm

P1

P2

P5 P5 P5

P3

P4

P6 P7

80

cm

Pt 1

Pt 2Pt 3 Pt 4 Pt 5

Ladrillos

230cm 10

5cm

Ladrillos

75cm

120cm

40cm

30cm

20

cm

40

cm

5cm

30cm

15cm piedras 4" - 5"2cm barro

5cm barro

Nivel piso en tierra

Piso barro

15cm adobe

40cm piedras

PlantaPlanta

Page 28: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

ElevacionesElevaciones

880cm

180cm 120cm 120cm80cm

30cm

90cm

95cm

200c

m

175cm

20cm

180c

m

80cm

80cm 125cm

120c

m

210c

m

21 d

icie

mbr

e (8

5)

21 ju

nio

(52)

80cm

80cm

200c

m

605cm

230cm

75cm

125cm

25cm

80cm

80cm95cm

80cm

56cm

335c

m

700cm30cm

21 d

icie

mbr

e (8

5)

40cm

21 ju

nio

(52)

25cm21 ju

nio

(52)

21 d

icie

mbr

e (8

5)

Page 29: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Análisis térmicaAnálisis térmica::

Ejemplo :Ejemplo : Temp. InternaTemp. Interna 1818 [°C][°C]

Temp. ExternaTemp. Externa -5-5 [°C][°C]Diff. Diff.

Temp.Temp. 2323 [K][K]

Temp. SueloTemp. Suelo 44 [°C][°C]Diff. Diff.

Temp.Temp. 1414 [K][K]

PerdidasPerdidas ObjetoObjeto PérdidasPérdidas PerdidasPerdidas ObjetoObjetoPérdidaPérdida

ssrelativasrelativas    [W/K][W/K] realesreales    [W][W]

[W/K][W/K] ParedesParedes 75.075.0 [W][W] ParedesParedes 1'726.01'726.0VentanasVentanas 26.926.9 VentanasVentanas 618.7618.7Ventanas Ventanas

doblesdobles 11.111.1Ventanas Ventanas

doblesdobles 255.3255.3PuertasPuertas 14.914.9 PuertasPuertas 342.2342.2Puertas Puertas

aisladasaisladas 3.23.2Puertas Puertas

aisladasaisladas 73.173.1Techo aisladoTecho aislado 4.94.9 Techo aisladoTecho aislado 112.4112.4TragalucesTragaluces 5.25.2 TragalucesTragaluces 120.6120.6PisoPiso 16.916.9 PisoPiso 387.8387.8Total Total

estandardestandard 143.8143.8 Total estandardTotal estandard 3'307.73'307.7Total mejoradoTotal mejorado 116.3116.3 Total mejoradoTotal mejorado 2'675.12'675.1

Coefficientes lambda Coefficientes lambda λλ

Metal 60.000 [W/mK]Adobe 0.800 [W/mK]Vidrio 1.028 [W/mK]Calamina 60.000 [W/mK]Cemento 1.700 [W/mK]Aire 0.024 [W/mK]Technopor 0.038 [W/mK]Rollizo 0.060 [W/mK]Paja 0.060 [W/mK]

Page 30: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

0.0200.0400.0600.0800.0

1'000.01'200.01'400.01'600.01'800.02'000.02'200.02'400.02'600.02'800.03'000.03'200.03'400.0

Pert

as [

W]

Teóricamente, para lograr y mantener una Teóricamente, para lograr y mantener una temperatura interna de 18[°C]temperatura interna de 18[°C] con una con una temperatura externa de -5[°C]temperatura externa de -5[°C] es suficiente desarrollar una es suficiente desarrollar una potencia calorífica de alrededor de potencia calorífica de alrededor de 3’000[W]3’000[W], lo que vamos a lograr con , lo que vamos a lograr con el fogón mejorado quemando un kilo de leña por hora durante las tres o el fogón mejorado quemando un kilo de leña por hora durante las tres o cuatro horas de la noche antes de ir a la cama (de 18.00 a las 22.00)cuatro horas de la noche antes de ir a la cama (de 18.00 a las 22.00)

Page 31: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Toma de medidas en continuo:Toma de medidas en continuo:

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

Text.

Tm interna

Delta T

Sin tragaluces

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

09.28

h10

.48 h

12.08

h13

.28 h

14.48

h16

.08 h

17.28

h18

.48 h

20.08

h21

.28 h

22.48

h00

.08 h

01.28

h02

.48 h

04.08

h05

.28 h

06.48

h08

.08 h

09.28

h10

.48 h

12.08

h13

.28 h

14.48

h16

.08 h

17.28

h18

.48 h

20.08

h21

.28 h

22.48

h00

.08 h

01.28

h02

.48 h

04.08

h05

.28 h

06.48

h08

.08 h

09.28

h

Text.

Tm interna

Delta T

Con tragaluces

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

09.31

h10

.51 h

12.11

h13

.31 h

14.51

h16

.11 h

17.31

h18

.51 h

20.11

h21

.31 h

22.51

h00

.11 h

01.31

h02

.51 h

04.11

h05

.31 h

06.51

h08

.11 h

09.31

h10

.51 h

12.11

h13

.31 h

14.51

h16

.11 h

17.31

h18

.51 h

20.11

h21

.31 h

22.51

h00

.11 h

01.31

h02

.51 h

04.11

h05

.31 h

06.51

h08

.11 h

09.31

h

Text.

Tm interna

Delta T

Page 32: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Con tragaluces y fogón

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

09.2

7 h

10.4

7 h

12.0

7 h

13.2

7 h

14.4

7 h

16.0

7 h

17.2

2 h

18.4

2 h

20.0

2 h

21.2

2 h

22.4

2 h

04.5

0 h

01.2

2 h

02.4

2 h

04.0

2 h

05.2

2 h

06.4

2 h

08.0

2 h

09.2

2 h

10.4

2 h

12.0

2 h

13.2

2 h

14.4

2 h

16.0

2 h

17.2

2 h

18.4

2 h

20.0

2 h

21.2

2 h

22.4

2 h

04.5

0 h

01.2

2 h

02.4

2 h

04.0

2 h

05.2

2 h

06.4

2 h

08.0

2 h

09.2

2 h

Text.

Tm interna

Delta T

Fogón, quemado 2kg de leñaFogón, quemado 2kg de leñaprendido 17.45prendido 17.45apagado 19.15apagado 19.15

Temperatura media interna,Temperatura media interna,promedio de cuatro sensores, uno en cada ambientepromedio de cuatro sensores, uno en cada ambiente

Page 33: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 34: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 35: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 36: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Costos de la casa solar activa:Costos de la casa solar activa:

Gastos casa solar Materiales y trabajo

siningeniería y transporte

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

Muro

s

Falso

tech

o Tech

o

Puer

tas y

Vent. Pis

os

Inst. S

anita

ria

Fogó

n

Inst. e

lectri

ca

Dolar

es A

meric

anos

- El costo de una vivienda es un aspectoEl costo de una vivienda es un aspecto básico para la sostenibilidad de un tal básico para la sostenibilidad de un tal proyecto proyecto- Construcción de una vivienda cómoda- Construcción de una vivienda cómoda- Una vivienda implementada con todo - Una vivienda implementada con todo tipos detipos de conforts para llevar adelante una vida conforts para llevar adelante una vida dignadigna- La Sierra peruana es uno de los lugares- La Sierra peruana es uno de los lugares climatológicos más difíciles del mundo climatológicos más difíciles del mundo- Sequías, fuertes lluvias, granizadas, - Sequías, fuertes lluvias, granizadas, nevadasnevadas fuertes fuertes vientos, tormentas vientos, tormentas eléctricas eléctricas - Diferencias de temperaturas entre el día - Diferencias de temperaturas entre el día y lay la noche de alrededor de 50[K] noche de alrededor de 50[K]

- - 170 días de trabajo de los cuales 30 días170 días de trabajo de los cuales 30 días efectuados por un “experto” local efectuados por un “experto” local- El techo (maderas y calaminas) es la - El techo (maderas y calaminas) es la inversióninversión más fuerte más fuerte- Posibilidad de techo en paja?- Posibilidad de techo en paja?- El SFD también eleva bastante los costos- El SFD también eleva bastante los costos- Costo total para materiales y trabajo no- Costo total para materiales y trabajo no superior a los 2’700.-USD (53.-USD/m superior a los 2’700.-USD (53.-USD/m22) )

Page 37: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

  

I.a. La Vivienda solar en cemento y ladrillos:I.a. La Vivienda solar en cemento y ladrillos:

- - En la ciudad no siempre tenemos suficiente espacio para construir una En la ciudad no siempre tenemos suficiente espacio para construir una casa en adobe que casa en adobe que siempre queda más confortablesiempre queda más confortable que una casa de ladrillos que una casa de ladrillos y cementoy cemento- Tomando en cuenta los costos por metro cuadrado prácticamente todas - Tomando en cuenta los costos por metro cuadrado prácticamente todas las ciudades crecen en altura con construcciones familiares de hasta seis las ciudades crecen en altura con construcciones familiares de hasta seis pisospisos- Con una construcción en terrazas hemos logrado una vivienda cómoda y - Con una construcción en terrazas hemos logrado una vivienda cómoda y acogedoraacogedora- Cada terraza está dotada de un tragaluces que ilumina y calienta el piso - Cada terraza está dotada de un tragaluces que ilumina y calienta el piso inferiorinferior- El tercer piso está dotado de seis tragaluces, uno por cada habitación- El tercer piso está dotado de seis tragaluces, uno por cada habitación- El primer piso tiene un tragaluz y el piso aislado con planchas de - El primer piso tiene un tragaluz y el piso aislado con planchas de Technopor de Technopor de 20cm de espesor, el techo del tercer piso también está 20cm de espesor, el techo del tercer piso también está aislado con Technoporaislado con Technopor- En el primer piso, en el rincón mas frío de la construcción se ha instalado - En el primer piso, en el rincón mas frío de la construcción se ha instalado un fogón mejorado con horno (tipo torre)un fogón mejorado con horno (tipo torre)- Los baños de segundo y tercer piso cómo también la pileta de la cocina - Los baños de segundo y tercer piso cómo también la pileta de la cocina tienen agua caliente producida por dos duchas solares (de 70 y 120 litros) tienen agua caliente producida por dos duchas solares (de 70 y 120 litros) instaladas en el techoinstaladas en el techo- La fachada norte tiene una superficie importante de ventanas - La fachada norte tiene una superficie importante de ventanas

Page 38: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

900c

m

Superficie total construida: Superficie total construida: 217m217m22

Superficie neta habitable: Superficie neta habitable: 183m183m22

Norte

Page 39: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Tercer Piso

Tragaluces

C F C

Page 40: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

24.00

26.00

28.00

30.00

32.00

34.001

8:1

6

19

:16

20

:16

21

:16

22

:16

23

:16

00

:16

01

:16

02

:16

03

:16

04

:16

05

:16

06

:16

07

:16

08

:16

09

:24

10

:24

11

:24

12

:24

13

:24

14

:24

15

:24

16

:24

17

:24

18

:24

19

:24

20

:33

21

:33

22

:33

23

:33

00

:33

01

:33

02

:33

03

:33

04

:33

05

:33

06

:33

07

:33

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

700.0

800.0

900.0

1'000.0

Texterna IV

Tcuarto III

Tsala III

Toficina II

Tcomedor I

Radiación GH

Medidas en continuo de una casa en cemento y Medidas en continuo de una casa en cemento y ladrillosladrillos

Page 41: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

-10.00-8.00-6.00-4.00-2.000.002.004.006.008.00

10.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.00

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

700.0

800.0

900.0

1'000.0

Texterna IV

Tcuarto III

Tsala III

Toficina II

Tcomedor I

Radiación GH

Temperaturas en una casa en cemento y ladrillosTemperaturas en una casa en cemento y ladrillosde tres pisosde tres pisos

Page 42: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Vis

tas d

esd

e e

l N

ort

e 2

4 /

10 /

2010

Vis

tas d

esd

e e

l N

ort

e 2

4 /

10 /

2010

Mañana 09.30Mañana 09.30 Mediodía 12.00Mediodía 12.00

Tarde 15.30Tarde 15.30 Tarde 17.00Tarde 17.00

Page 43: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

  

II. El invernadero, nuevos cultivos y tecnologías:II. El invernadero, nuevos cultivos y tecnologías:

- - Genera un microclima adecuado a los cultivosGenera un microclima adecuado a los cultivos- Temperaturas entre los 1 [°C] y los 35[°C] día y noche- Temperaturas entre los 1 [°C] y los 35[°C] día y noche dependiendo del tipo de cultivo, posibilidad de aeración con ventanasdependiendo del tipo de cultivo, posibilidad de aeración con ventanas- Humedad relativa entre 20% y 60% (regulada por el adobe)- Humedad relativa entre 20% y 60% (regulada por el adobe)- Protección eficaz frente a las heladas, granizadas, fuertes lluvias y vientos- Protección eficaz frente a las heladas, granizadas, fuertes lluvias y vientos- Posible recolección de agua de lluvia en un reservorio rústico- Posible recolección de agua de lluvia en un reservorio rústico- Cosechar una gran variedad de hortalizas y frutas por encima de los - Cosechar una gran variedad de hortalizas y frutas por encima de los 4’000msnm4’000msnm - Posible venta a mercados de: espinaca, lechuga, porros, acelga, - Posible venta a mercados de: espinaca, lechuga, porros, acelga, zanahoria, cebolla,zanahoria, cebolla, ajo, rocoto, tomate, fresas, awaymanto (physalis), mora, rubarbro, ajo, rocoto, tomate, fresas, awaymanto (physalis), mora, rubarbro, cedrón, laurel,cedrón, laurel, romero, orégano, flores ……….. romero, orégano, flores ………..- Construcción en adobe de 32[m2], techo media agua en Agrofilm (PE)- Construcción en adobe de 32[m2], techo media agua en Agrofilm (PE)- Construcción pegada a la casa para calentar la vivienda (mejor que muro - Construcción pegada a la casa para calentar la vivienda (mejor que muro trombe)trombe)

Page 44: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

C

F

C

Page 45: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Temperaturas al interior de un invernadero Temperaturas al interior de un invernadero protegidoprotegido

con una malla durante la nochecon una malla durante la noche

- Temperatura externa mínima registrada: - Temperatura externa mínima registrada: - 8 [°C]- 8 [°C]

- Hora de apertura de la malla:- Hora de apertura de la malla:08.0008.00- Hora de cierre de la malla:- Hora de cierre de la malla:

17.0017.00

Temperaturas internas invernadero

02468

1012141618202224262830323436

00:0

601

:26

02:4

604

:06

05:2

606

:46

08:0

609

:26

10:4

612

:06

13:2

614

:46

16:0

617

:26

18:4

620

:06

21:2

622

:46

00:0

601

:26

02:4

604

:06

05:2

606

:46

08:0

609

:26

10:4

612

:06

13:2

614

:46

16:0

617

:26

18:4

620

:06

21:2

622

:46

Hora del día

Te

mp

era

tura

s e

n [

°C]

- A futuro con el cambio climático debemos de tecnificar nuestros sistemas - A futuro con el cambio climático debemos de tecnificar nuestros sistemas de cultivode cultivo- Debemos de protegernos de las heladas sorpresivas entre enero y abril- Debemos de protegernos de las heladas sorpresivas entre enero y abril- Con esta tecnología podemos ganar entre uno y dos meses de cultivos- Con esta tecnología podemos ganar entre uno y dos meses de cultivos

Page 46: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 47: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

III. Sistemas de bombeo:III. Sistemas de bombeo:

- - El agua es fuente de vidaEl agua es fuente de vida- - El cuerpo humano está compuesto en un 75% de aguaEl cuerpo humano está compuesto en un 75% de agua - Cada poblado tiene sus fuentes de agua- Cada poblado tiene sus fuentes de agua- Se habla de estrés hídrico cuando no se alcanza un abastecimiento- Se habla de estrés hídrico cuando no se alcanza un abastecimiento anual en agua dulce de anual en agua dulce de 1’000[m3/año persona]1’000[m3/año persona]- Desde siempre el hombre ha tenido que ocuparse del transporte del - Desde siempre el hombre ha tenido que ocuparse del transporte del oro azuloro azul- Los canales convencionales tienen como mínimo una pendiente de - Los canales convencionales tienen como mínimo una pendiente de 1‰1‰- Para ganar un metro de altura se necesita - Para ganar un metro de altura se necesita un kilómetroun kilómetro de canal!! de canal!! - Tenemos dos diferentes tipos de bombeo, solares y bombas de - Tenemos dos diferentes tipos de bombeo, solares y bombas de arieteariete- Con caídas superiores a 20[cm]!! utilizo de bombas de ariete de 1”, - Con caídas superiores a 20[cm]!! utilizo de bombas de ariete de 1”, 2”, 4”2”, 4”- Con agua estancada en pozos o manantiales, bombas de 12VDC- Con agua estancada en pozos o manantiales, bombas de 12VDC

Ariete de 2” en canal de Ariete de 2” en canal de riegoriego

Bocatoma

h=

20

cm

L = 30

m

H=

5

metr

os

4 l/min

Page 48: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Características de la bomba a pistones Shurflo Características de la bomba a pistones Shurflo ½”:½”:- 12[VDC], 7[A], H=50[m], Q=6.5[l/min]- 12[VDC], 7[A], H=50[m], Q=6.5[l/min]- Flujo de bombeo casi constante entre los 5.5 y - Flujo de bombeo casi constante entre los 5.5 y 5.9[l/min]5.9[l/min]- Eficiencia hasta 25% con una altura de bombeo de - Eficiencia hasta 25% con una altura de bombeo de 13[m]13[m]- Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de - Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de 68[Ah]68[Ah]- - Sistema de captación relativamente simpleSistema de captación relativamente simple- La bomba tiene un costo de unos 260.-USD- La bomba tiene un costo de unos 260.-USD

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Altura de bombeo [m]

5.00

5.10

5.20

5.30

5.40

5.50

5.60

5.70

5.80

5.90

6.00

Potencia hidraulica[W hidr.]

Potencia Electrica [W el.]

Eficiencia [%]

Portada [l/min]

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Altura de bombeo [m]

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Potencia hidraulica[W hidr.]

Potencia Electrica [W el.]

Eficiencia [%]

Portada [l/min]

Características de la bomba a pistones Flojet Características de la bomba a pistones Flojet ½”:½”:- 12[VDC], 7[A], H=25[m], Q=12.5[l/min]- 12[VDC], 7[A], H=25[m], Q=12.5[l/min] Flujo de bombeo casi constante entre los 8 y Flujo de bombeo casi constante entre los 8 y 11[l/min]11[l/min]- Eficiencia hasta 35% con una altura de bombeo de - Eficiencia hasta 35% con una altura de bombeo de 13[m]13[m]- Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de - Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de 68[Ah]68[Ah]- Potencia hidraulica de hasta 22[W]- Potencia hidraulica de hasta 22[W]- - Sistema de captación relativamente simpleSistema de captación relativamente simple- La bomba tiene un costo de unos 300.-USD- La bomba tiene un costo de unos 300.-USDCaracterísticas de la bomba de ariete 1 ½” – ¾”:Características de la bomba de ariete 1 ½” – ¾”:- H=13[m], Q=5[l/min]- H=13[m], Q=5[l/min]- No necesita el suministro de ningún tipo de energía- No necesita el suministro de ningún tipo de energía- - Hasta un 85% del agua no viene elevadaHasta un 85% del agua no viene elevada- Sistema de captación relativamente complicado- Sistema de captación relativamente complicado- La bomba tiene un costo de unos 200.-USD- La bomba tiene un costo de unos 200.-USD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Altura de bombeo [m]

Efic

ienc

ia [%

]

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

eficienciabombeo [%]

Portada[l/min]

Page 49: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Bocatoma

Ariete 2”

h=

6

metr

os

H=

60

metr

os

Impu

lsió

n ¾

” x

150

met

ros

2 l/min

Page 50: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

h=

15

metr

os

Impulsi

ón ¾” x

240

metros

8 l/min

Bombeo fotovoltaico, bomba 12VDC Shurflow 84WBombeo fotovoltaico, bomba 12VDC Shurflow 84W- Excelente para abastecer una familia y unos 20 – 30 ganados más un - Excelente para abastecer una familia y unos 20 – 30 ganados más un invernaderoinvernadero- Posibilidad de trabajar directo con aspersores y manejar unos 2’500m- Posibilidad de trabajar directo con aspersores y manejar unos 2’500m22 de cultivosde cultivos

C F C

Page 51: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

C F C

Page 52: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

C F C

Page 53: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

IV. El fogón mejorado:IV. El fogón mejorado:

- - Mejora de la armonía familiar y el confort en Mejora de la armonía familiar y el confort en toda la casatoda la casa- Expulsión de los humos tóxicos- Expulsión de los humos tóxicos- Recuperación de la energía térmica de los humos de escape- Recuperación de la energía térmica de los humos de escape- Muy buena eficiencia térmica global- Muy buena eficiencia térmica global- Dos o tres hornillas, una chimenea, un recogedor de cenizas, un - Dos o tres hornillas, una chimenea, un recogedor de cenizas, un hornohorno

300mm65mm

150

mm

250mm

970

mm

50m

m30

0m

m

300mm

600mm

50m

m

Ø120mmØ200mm Ø240mm

760mm

600mm

200mm

400mm

125mm

400m

m

500mm

175mm

300mm

200

mm

150mm

100mm

50mm

500mm20mm

60°

250mm

20m

m

Ø200mmØ160mmØ100mm

150mm

35mm

125

mm

100mm

50m

m

550mm

50mm500mm

200mm

Page 54: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Llave red principalagua fría

Du

ch

a /

pile

ta

Fogón con serpentín 1"galvanizado

Tanque120L

Sistema de agua caliente sanitaria

50cm

900c

mChimenea de metal

Llave de regulación

35[°C]45[°C]

52[°C]68[°C]

94[°C]

133[°C]

107[°C]Ier Piso

IIdo Piso

IIIer Piso

La chimenea es parte La chimenea es parte integranteintegrantedel fogón mejoradodel fogón mejorado

Page 55: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

Hora

Tem

pera

tura

s [

°C]

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

Aire

2 litros H2O en horno

Arcilla arriba

H2O adelante

Humo

Aire Horno con H2O

Análisis térmica del fogón mejorado:Análisis térmica del fogón mejorado:- Quemado 1[kg] de leña de eucaliptus- Quemado 1[kg] de leña de eucaliptus- El horno logra 310[°C] con dos litros de agua que llegan a ebullición- El horno logra 310[°C] con dos litros de agua que llegan a ebullición- Se logran calentar los tres pisos de la casa- Se logran calentar los tres pisos de la casa- El humo sale a una temperatura inferior a los 48[°C] - El humo sale a una temperatura inferior a los 48[°C] - - Casi toda la energía térmica sirve para cocinar y calentar la casa (eficiencia Casi toda la energía térmica sirve para cocinar y calentar la casa (eficiencia elevada)elevada)

Page 56: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Temperaturas ambientes con fogón

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

24.0018

:00

18:25

18:50

19:15

19:40

20:05

20:30

20:55

21:20

21:45

22:10

22:35

23:00

23:25

23:50

00:15

00:40

01:05

01:30

01:55

02:20

02:45

03:10

03:35

04:00

04:25

04:50

05:15

05:40

06:05

06:30

06:55

07:20

07:45

08:10

08:35

Texterna IV

Tcuarto III

Tsala III

Toficina II

Tcomedor I

Aporte térmico del fogón

(quemado 1kg de leña)

Page 57: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Dibujos de fogones desarrollados Dibujos de fogones desarrollados según según sus propósitos de funcionamiento:sus propósitos de funcionamiento:

Fogón Fogón mejoradomejoradotipo torre:tipo torre:

Fogón Fogón mejoradomejorado

combinado:combinado:Cocina mejorada:Cocina mejorada:

Calentar y hornear Calentar y hornear (cocinar)(cocinar)

Cocinar, hornear y Cocinar, hornear y calentar calentar Calentar y cocinarCalentar y cocinar

Page 58: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Cámara de combustiónCámara de combustiónde dos pisosde dos pisos

FogónFogónJumboJumbo

La PizzaLa Pizza El LechónEl Lechón

Page 59: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

V. El Sistema Fotovoltaico Domiciliario (SFD):V. El Sistema Fotovoltaico Domiciliario (SFD):

- La energía es la sangreLa energía es la sangre de la economía de la economía- - La energía es una llaveLa energía es una llave importante para el desarrollo importante para el desarrollo

- Ayudar a mejorar los logros - Ayudar a mejorar los logros educativoseducativos- Mejorar el hábito de lectura - Mejorar el hábito de lectura - Formación de una conciencia - Formación de una conciencia ciudadana ciudadana - Reducir la tasa de incendios- Reducir la tasa de incendios - Utilizar aparatos de multimedia - Utilizar aparatos de multimedia - Activar sistemas de cerco eléctrico- Activar sistemas de cerco eléctrico- Bombear agua, esquiladoras- Bombear agua, esquiladoras- Costo no superior a los 1’500.-USD- Costo no superior a los 1’500.-USD incluido capacitación e instalación incluido capacitación e instalación

A) PanelFotovoltaico

85W

Carga

+ -

D) Bateria68Ah

Panel

-+

La

mp

ara

1

+ -

TV+ -

Co

nve

rtid

or

DC

-DC

+ -

C) Caja de conexiones4x12VDC, 1x1.5-12VDC

La

mp

ara

2

+ -

La

mp

ara

3

+ -

+ - -+ -+

B) Controlador10-30A

BateriaCu

chill

aP

rin

cip

al

15

A

- +

Unidad de control

E) Lámparas3x11W, Luz blanca

Conexiones:1. Bateria - Regulador2. Panel - Regulador (Cable Nro12)3. Caja de conexiones - Regulador4. Lamparas, Radio, TV b/n - Caja de conexionesDesde el regulador, en la instalacion se utilizan cables Nro14.Las letras indican la polaridad positiva +

Sistema Fotovoltaico Domiciliario (SFD)

Page 60: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 61: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

V.a.V.a. El Sistema FotovoltaicoEl Sistema FotovoltaicoPara Instituciones educativas rurales Para Instituciones educativas rurales (SFIE):(SFIE):

A) PanelFotovoltaico

85W

Carga

+ -

D) 2x Baterias155Ah

Panel

-+

Lam

para

1

+ -

TV+ -

Con

vert

idor

DC

-DC

+ -

E) Caja de conexiones4x12VDC, 1x1.5-12VDC

Display Digital

Lam

para

2

+ -

Lam

para

3

+ -

+ - -+ -+

C) Controlador15A

Bateria

B)

Cuc

hilla

Prin

cipa

l15

A

- +

Unidad de control

F) Lámparas3x11W, Luz blanca

Conexiones:1. Bateria - Regulador2. Panel - Regulador (Cable Nro14)3. Caja de conexiones - Regulador4. Lamparas, Radio, TV b/n - Caja de conexionesDesde el regulador, en la instalacion se utilizan cables Nro16.Las letras indican la polaridad positiva +

Sistema Fotovoltaico para IEcon Laptop y Televisor

H) Laptop 15"70W

220VAC

G) Conversor 500WSólidos

12VDC / 220VAC

I) Televisor 22"60W

220VAC

C F C

Page 62: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

VI. La ducha solar:VI. La ducha solar:

- La falta de aseo o una forma inadecuada de La falta de aseo o una forma inadecuada de aseoaseo son causas de enfermedades son causas de enfermedades- El aseo personal con agua fría no es - El aseo personal con agua fría no es recomendablerecomendable- - La ducha se compone de un tanque de 70[l]La ducha se compone de un tanque de 70[l] (o triple de 120[l]) de lata galvanizada (o triple de 120[l]) de lata galvanizada pintada de pintada de negro que actúa como negro que actúa como absorbedor del espectro absorbedor del espectro solar, un solar, un armazón de madera y metal, un vidrio que armazón de madera y metal, un vidrio que produce el efecto invernadero, una tubería produce el efecto invernadero, una tubería

Hydro Hydro (PE) que resiste a la helada y (PE) que resiste a la helada y los rayos UVlos rayos UV- Eficiencia térmica de: - Eficiencia térmica de: ηη27l27l 51% y 51% y ηη70l70l 58% 58% - Agua caliente entre las 09.00 y las 23.00- Agua caliente entre las 09.00 y las 23.00 todo el año para 06 hasta 08 personas todo el año para 06 hasta 08 personas- Resiste a heladas de hasta -20[°C]- Resiste a heladas de hasta -20[°C]- Costo cerca de los 10.- Soles / litro H- Costo cerca de los 10.- Soles / litro H22O O calientecaliente

Page 63: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

09:3

4

10:3

9

11:4

4

12:4

9

13:5

4

14:5

9

16:0

4

17:0

9

18:1

4

19:1

9

20:2

4

21:2

9

22:3

4

23:3

9

00:4

4

01:4

9

02:5

4

03:5

9

05:0

4

06:0

9

07:1

4

08:1

9

09:2

4

10:2

9

11:3

4

12:3

9

13:4

4

14:4

9

15:5

4

16:5

9

18:0

4

19:0

9

20:1

4

21:1

9

22:2

4

23:2

9

00:3

4

01:3

9

02:4

4

03:4

9

04:5

4

05:5

9

07:0

4

08:0

9

09:1

4

AMBIENTE

CALIENTE DUCHA 70L

Temperaturas al interior del tanque de una ducha de 70 Temperaturas al interior del tanque de una ducha de 70 litros:litros:

Page 64: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

55.0

60.0

7.00

8.00

9.00

10.0

0

11.0

0

12.0

0

13.0

0

14.0

0

15.0

0

16.0

0

17.0

0

18.0

0

19.0

0

20.0

0

21.0

0

22.0

0

23.0

0

Hora

Tem

per

atu

ras

en [

°C]

Temperatura agua fría [°C]

Temperatura agua caliente 4 litros [°C]

Temperatura agua caliente 4+4 litros [°C]

Temperatura agua caliente 4+4+4 litros [°C]

Temperaturas del agua que sale del cañoTemperaturas del agua que sale del cañode una ducha de 120 litros:de una ducha de 120 litros:

Page 65: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Energía Energía Energía

Energía solar acumulada acumulada acumulada

incidente en el agua en el agua en el agua

en el vidrio caliente caliente caliente

de la ducha 4 litros 4+4 litros 4+4+4 litros

[Wh] [Wh] [Wh] [Wh]

249.29 10.70 25.59 26.05

836.66 33.50 38.61 36.29

1'461.60 60.48 72.11 69.78

1'902.13 92.58 104.68 101.42

2'083.12 101.42 117.70 116.77

2'209.47 131.19 156.31 155.38

2'257.28 146.55 187.02 185.62

1'850.90 154.45 188.88 190.28

1'413.79 145.15 189.81 191.21

754.70 133.05 169.34 172.13

126.35 111.19 148.41 150.73

37.56 87.46 120.96 124.21

0.00 72.57 100.49 102.81

0.00 53.97 81.88 83.74

0.00 44.20 65.13 67.92

0.00 34.43 49.78 50.71

0.00 27.91 38.61 39.08 Total Wh en H2O

15'182.86 1'440.8 1'855.3 1'864.1 5'160.2

33.99% en el caño

Page 66: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 67: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

VII. Cocinas y hornos solares:VII. Cocinas y hornos solares:

- Equipos domésticos portátiles para cocinar o hornear alimentosEquipos domésticos portátiles para cocinar o hornear alimentos- Estos equipos permiten de ahorrar en pro medio unos 4[kg] de - Estos equipos permiten de ahorrar en pro medio unos 4[kg] de bosta bosta por día y por familia por día y por familia- Un balón de gas en una familia de 05 personas dura más de dos - Un balón de gas en una familia de 05 personas dura más de dos meses meses - El horno necesita de un precalentamiento de 15 minutos y llega - El horno necesita de un precalentamiento de 15 minutos y llega a a temperaturas de 160-200[°C] temperaturas de 160-200[°C]- La cocina parabólica SK12 llega casi instantáneamente a - La cocina parabólica SK12 llega casi instantáneamente a temperaturas temperaturas entre 300 y 350°[C] y permite cocinar en ollas entre 300 y 350°[C] y permite cocinar en ollas de hasta 20litrosde hasta 20litros- Ambos artefactos son producidos localmente- Ambos artefactos son producidos localmente

Page 68: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 69: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

VIII. La eólica de eje vertical:VIII. La eólica de eje vertical:- El Peru, tiene un fuerte potencial en energía eolica en la Costa y en la Sierra- El Peru, tiene un fuerte potencial en energía eolica en la Costa y en la Sierra- En la Sierra conocemos la epoca de los “ventarrones” entre julio y En la Sierra conocemos la epoca de los “ventarrones” entre julio y noviembre ennoviembre en donde las diferencias de temperaturas entre el día y la noche pueden tener donde las diferencias de temperaturas entre el día y la noche pueden tener unun recorrido termico de hasta 55[K]recorrido termico de hasta 55[K]- Este fuerte recorrido termico y respectivo calientamiento de fuertes masas Este fuerte recorrido termico y respectivo calientamiento de fuertes masas dede aire provocan fuertes vientos prácticamente todos los días a partir de las aire provocan fuertes vientos prácticamente todos los días a partir de las onceonce del mediodíadel mediodía- Las velocidades en pocos segundos varían entre los 0 y los 30Las velocidades en pocos segundos varían entre los 0 y los 30[m/s][m/s], hasta , hasta 40[m/s]40[m/s] a dos metros de alturaa dos metros de altura- Un taller de mecanica equipado de las maquinarias básicas como un torno, Un taller de mecanica equipado de las maquinarias básicas como un torno, unauna dobladora y una soldadora puede producir localmente mariposas de hasta dobladora y una soldadora puede producir localmente mariposas de hasta unosunos 1’200[Wp] de potencia1’200[Wp] de potencia- El costo de un panel fotovoltaico actualmente rodea los 6.-[USD/Wp] y es El costo de un panel fotovoltaico actualmente rodea los 6.-[USD/Wp] y es importadoimportado- Una mariposa de eje vertical construida localmente no supera en ningún Una mariposa de eje vertical construida localmente no supera en ningún caso loscaso los 2.-[2.-[USD/WpUSD/Wp]] C F C

Page 70: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

75°=

108m

m

0°=202mm

30°

30°=150mm

60°

60°=126mm

75°

C F C

Page 71: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

Las evaluaciones de campo se han efectuado variando la velocidades de traslado entre 0[km/h] y 100[km/h]

A diferentes velocidades se han registrado los valores de tensión e intensidad de corriente medidos a un motor DC y un alternador cargando una batería de 155[Ah]

Vale resaltar que la mariposa en funcionamiento sin carga demuestra una frecuencia de rotación prácticamente constante al rededor de las 150[r/min] en todo el recorrido de velocidades

C F C

Potencias Eolica Darrieus MDL

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Velocidad del viento [km/h]

Pote

ncias

med

idas [

W]

0

200

400

600

800

1'000

1'200

1'400

1'600

1'800

Wattp

Wattg

Wattpmax

Wattgmax

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C F C

Page 73: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú
Page 74: Energías renovables y bienestar humano en la sierra del perú

F. F. Conclusiones e Conclusiones e agradecimientos agradecimientos El bienestar es bastante subjetivo, cada persona se siente bien de diferentes El bienestar es bastante subjetivo, cada persona se siente bien de diferentes maneras, tiene diferentes niveles de sensibilidad pero hay unas necesidades maneras, tiene diferentes niveles de sensibilidad pero hay unas necesidades básicas que todas personas en esta tierra deben de tener satisfechas:básicas que todas personas en esta tierra deben de tener satisfechas:Trabajo, Alimentación, Vivienda, Salud, Educación, Libertad, Justicia, Trabajo, Alimentación, Vivienda, Salud, Educación, Libertad, Justicia, Seguridad, Cultura , Participación, Oportunidades y un Ecosistema sano.Seguridad, Cultura , Participación, Oportunidades y un Ecosistema sano.Con las diferentes tecnologías renovables presentadas una familia se puede Con las diferentes tecnologías renovables presentadas una familia se puede desarrollar de manera sana y harmoniosa acercándose al bienestar.desarrollar de manera sana y harmoniosa acercándose al bienestar.Mirando a inversiones relativamente pequeñas con tecnologías adecuadas a Mirando a inversiones relativamente pequeñas con tecnologías adecuadas a la zona, podemos decir que se han logrado unas tecnologías que pueden la zona, podemos decir que se han logrado unas tecnologías que pueden ayudar a mejorar la calidad de vida y encontrar el bienestar de las personas.ayudar a mejorar la calidad de vida y encontrar el bienestar de las personas.

- En general falta todavía mucha promoción - En general falta todavía mucha promoción sanasana en el campo de las ER en el campo de las ER- El ser humano está acostumbrado a - El ser humano está acostumbrado a reaccionarreaccionar y no a y no a accionaraccionar (prevenir), (prevenir), seguimosseguimos con la política de situaciones de emergencia y no trabajamos el aspecto de con la política de situaciones de emergencia y no trabajamos el aspecto de prevenciónprevención- Falta todavía hacer mucha incidencia política- Falta todavía hacer mucha incidencia política- Los gobierno siguen una política de asistencialismo, en vez que enseñar a - Los gobierno siguen una política de asistencialismo, en vez que enseñar a pescarpescar seguimos regalando pescado (y esto en cantidad pero no de calidad) seguimos regalando pescado (y esto en cantidad pero no de calidad)- Hay que crear una sana conciencia ciudadana, hay que empoderar a la - Hay que crear una sana conciencia ciudadana, hay que empoderar a la población población

Con este proyecto esperamos despertar la atención de diferentes Con este proyecto esperamos despertar la atención de diferentes instituciones publicas y privadas que trabajan apoyando a las personas que instituciones publicas y privadas que trabajan apoyando a las personas que más necesitan y que quieren salir adelante simplemente con nuevas ideas y más necesitan y que quieren salir adelante simplemente con nuevas ideas y opciones para una mejor y digna vida.opciones para una mejor y digna vida.

El bienestar de toda la población debe ser la meta suprema de nuestras El bienestar de toda la población debe ser la meta suprema de nuestras autoridadesautoridades

Taller Inti, CFC, Red Inti, IAA; Espinar, Cusco noviembre de 2010Taller Inti, CFC, Red Inti, IAA; Espinar, Cusco noviembre de 2010