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CURSO CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE
Manejo Eficiente de Recursos - Energía
Capacitaciones Interregionales
Ministerio de Vivienda y Urbanismo
Secretaría Ejecutiva de Construcción Sustentable
Ditec – noviembre / diciembre 2015
Colaboran
1. Uso de la Energía
• Consumo Sectorial Internacional y Matriz Energética
• Consumo Sectorial Nacional y Matriz Energética
• Uso en el Sector Residencial: Realidad Internacional
• Uso en el Sector Residencial: Realidad Nacional
• Uso del Petróleo y sus derivados
• Uso de la Electricidad
• Generación Eléctrica: Térmica, Hídrica
• Uso de Leña: Impactos Ambientales
2. Política Energética de Chile
• Agenda de Energía
• Estrategia Nacional de Energía
• Energía 2050
3. Potencial de ERNC en Chile
• Energía Solar
• Energía Eólica
• Energía Geotérmica
• Energía Mareomotriz
Contenidos Módulo 4
Manejo Eficiente de Recursos - Energía
4. Uso Eficiente de la Energía: Estrategias
• Objetivos
• Reglamentación Térmica: generalidades
• Conceptos: resistencia, conductividad, transmitancia y masa
térmica
• Calificación Energética de Vivienda
5. Estrategias de Diseño pasivo por Zona Climática
• Desempeño Energético
• Asoleamiento
• Envolvente Térmica
6. Estrategias de Diseño pasivo por Zona Climática
• Iluminación Artificial
• Climatización
• ERNC
7. Manuales, Guías y Marco Regulatorio
• Nacional
• Internacional
Uso de la Energía
Consumo Sectorial Internacional y Matriz Energética
Fuentes:
http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf
U.S. Energy Information Administration data, EIA
Comparación Matriz Energética Internacional
Promedio Mundial de Consumo de
Energía por Sector (2012)
A nivel mundial, el sector residencial es el responsable del consumo del 14% de la energía
generada por detrás del sector transporte con un 27% y seguido por el sector comercial con
un 8%. Según datos Internacionales, la generación de energía en Chile proviene
principalmente de termoeléctricas seguido por hidroeléctricas.
Uso de la Energía
Consumo Sectorial y Matriz Energética Chile
Fuentes:
http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf
http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/archivo_documentos/enfoques/2008/septiembr
e/energia_pag.pdf
Distribución de Energía por cliente promedio
Últimos 15 años (1997-2011)
Matriz Energética en Chile
para generación de 51.575 GWh (demanda 2006)
En Chile El sector residencial es el responsable del consumo del 16% de la energía
generada por detrás del sector industrial con un 28% y seguido por el sector comercial con
un 10%. Según datos nacionales, la generación de energía en Chile proviene
principalmente de hidroeléctricas de embalse (28%) seguido por carbón (18%).
Uso de la Energía
Consumo Sectorial y Matriz Energética
Fuentes:
http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf
http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/archivo_documentos/enfoques/2008/septiembr
e/energia_pag.pdf
En la Región Metropolitana, gran parte del consumo se concentra en los destinos Residencial y Comercial.
A nivel regional, el principal consumo de energía eléctrica de Atacama es utilizado en el procesamiento de
Cobre, con un 85,50% del total. En la Región del Bío-Bío la industria de Celulosa y Papel es el principal
cliente, con 35,40%.
Consumo Sectorial
[TeraCalorías]
Año 2013
Sector Comercial, Público, Residencial (CPR)
Energético Comercial Público Residencial Total
Total Derivados 3.075 801 11.001 14.877
Petróleo Combustible 292 13 0 305
Diesel 2.401 98 111 2.610
Gasolina de Motor (*) 0 0 0 0
Kerosene 10 0 1.040 1.050
Gas Licuado 300 256 9.850 10.405
Gasolina Aviación 1 15 0 16
Kerosene Aviación 71 420 0 491
Electricidad 7.455 1.926 9.346 18.727
Carbón 0 0 0 0
Gas corriente 38 5 136 179
Gas Natural 1.153 247 4.502 5.901
Solar 8 25 135 169
Leña y Biomasa 23 0 35.237 35.259
Total 11.752 3.004 60.356 75.112
Fuente: Balance Nacional de Energía 2013 –
Ministerio de Energía
Uso de la Energía
De acuerdo al Balance Nacional de
Energía del año 2013, los
derivados del petróleo, la
electricidad y la leña y biomasa
son los recursos energéticos más
utilizados en el sector residencial.
Consumo en el Sector Residencial
Fuente: “Estudio de Usos Finales y Curva de
Oferta de Conservación de la Energía en el
Sector Residencial de Chile”. CDT
El agua caliente sanitaria (ACS), la cocción
de alimentos y la calefacción corresponden
a las del 60 % del uso final de la energía a
nivel residencia nacional.
¿En qué se usa la energía en una vivienda?
Uso de la Energía
Uso de Petróleo y sus derivados
De acuerdo al Balance Nacional de Energía del año 2013, los derivados del petróleo más usados en el área
residencial son el kerosene y el gas licuado, principalmente para calefacción.
Según estadísticas de la Comisión Nacional de Energía, el petróleo que se emplea en Chile principalmente se
importa. Sus orígenes son diversos y provienen de: Argentina 58%, Ecuador 10%, Venezuela 6%, Perú 1% y
otros 22%.
El excesivo uso de fuentes energéticas importadas compromete la seguridad energética del país ya que
aumenta el riesgo de suministro y los niveles de dependencia. Esto se vio reflejado en 2013 cuando el país
desembolsó US$ 6.633 millones en la compra de petróleo.
Uso de la Energía
Uso y Extracción de Petróleo y sus Impactos Ambientales
Hoy existe un amplio consenso
científico en cuanto a considerar el
fenómeno del cambio climático es
un hecho inequívoco, causado en su
mayor parte por actividades
humanas, principalmente, a través
de la quema de combustibles fósiles
para la generación de energía, que
generan emisiones de gases de
efecto invernadero.
De acuerdo a proyecciones
climatológicas locales, se esperan
impactos importantes en las
condiciones hidrológicas de las
diferentes cuencas hidrográficas del
país, particularmente, en aquellas
ubicadas entre las regiones de
Coquimbo y Los Lagos, afectando la
generación de energía
hidroeléctrica, principal fuente de
nuestra matriz energética.
0
2250
4500
6750
9000
11250
1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000
Millones
de
Toneladas
métricas
de
CO2
Fuente: Departamento de Energía de EEUU
Emisiones de Carbono de los combustibles fósiles
Uso de la Energía
Fuente: Estrategia Nacional de Energía
2012-2030, Ministerio de Energía
Uso de Electricidad
El país cuenta hoy con una capacidad
instalada total de 16.970 MW, de la cual un
73,6% corresponde al Sistema
Interconectado Central (SIC), un 25,6% al
Sistema Interconectado del Norte Grande
(SING) y un 0,8% a los sistemas medianos
de Aysén y Magallanes.
La demanda máxima durante el año recién
pasado, a su vez, alcanzó 6.881 MW en el
SIC, en tanto que en el SING fue de 2.162
MW.
Al 2020 se proyectan en nuestro país tasas
de crecimiento del consumo eléctrico en
torno al 6 a 7%, lo que significa cerca de
100 mil GWh de demanda total de energía
eléctrica a dicho año, lo que requerirá
aumentar la oferta, sólo en dicho período,
en más de 8.000 MW en nuevos proyectos
de generación.
Uso de la Energía
Fuente: Estrategia Nacional de Energía
2012-2030, Ministerio de Energía
El costo de la electricidad, tanto a nivel del
mercado spot como en el precio de la
energía de los contratos a clientes libres y
regulados, se ha visto además impactado
por el abrupto cambio en las condiciones
de suministro de gas argentino y el
aumento de los costos de inversión de las
tecnologías convencionales.
En efecto, nuestro país enfrenta en la
actualidad uno de los precios de la
electricidad más altos de Latinoamérica,
precios que además resultan superiores al
promedio de la OCDE.
Como se puede apreciar, Chile es un país
sumamente expuesto en materia
energética y uno de nuestros desafíos será
contar con los recursos energéticos
suficientes y competitivos para sostener su
crecimiento.
Uso de Electricidad
Uso de la Energía
Fuente: Ministerio de Energía
Generación Eléctrica e Impactos Ambientales
Se entiende por generación térmica convencional a la
producción de energía eléctrica por medio de la
combustión controlada de un combustible en una
máquina o motor. Este combustible podrá ser carbón,
petcoke, petróleo, gas o biomasa, dependiendo del
equipo que se utilice.
Uno de los principales impactos que tiene la
generación térmica es la emisión de contaminantes
atmosféricos, lo cual depende directamente del
combustible que se utilice.
Las principales emisiones de un sistema termoeléctrico
son: material particulado (PM10), dióxido de azufre
(SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y monóxido de
carbono (CO).
Central Térmica Mejillones
Generación Térmica Convencional
Fuente: Ministerio de Energía
Generación Eléctrica e Impactos Ambientales
La generación hidroeléctrica a través de centrales de
embalse o centrales de pasada pueden generar
impactos ambientales y sociales.
La magnitud de dichos impactos está relacionada con
la fragilidad del sector donde se emplace el proyecto
y con el tamaño del proyecto.
Algunos impactos son:
- Alteración de los ecosistemas terrestres y de la
biodiversidad.
- Alteración de los ecosistemas acuáticos y
biodiversidad, e impactos en la pesca.
- Cambios en el régimen del río, alteración de ciclos
naturales de crecidas.
- Alteración de paisaje.
- Impactos socioeconómicos y arqueológicos.
- Impactos en comunidades indígenas.
Central hidroeléctrica Ralco
Generación Hídrica
Uso de Leña
En Chile, el consumo de combustibles derivados de la madera representa cerca de un 20% de la matriz de energía
primaria. Estos combustibles son utilizados a nivel residencial para calefaccionar (leña, desechos forestales,
desechos industriales, carbón vegetal, pellets y briquetas), cocinar y secar ropa; así como también, en el sector
industrial para producir vapor y generar electricidad.
El sector residencial, comercial, y público es el sector con mayor consumo relativo de este insumo, utilizando un
52% del total (urbano y rural). Según estimaciones, en Chile se consumirían anualmente cerca de 15 millones de
metros cúbicos sólidos de leña (aproximadamente 23,8 m3 estéreos), concentrados en un 83% entre las regiones
VII a X (en esta última incluida la nueva región de Los Ríos XIV). En la zona central del país el consumo medio por
hogar es 1 m3/año de leña, alcanzando más de 18 m3/año en la zona austral, debido a la disminución de las
temperaturas y a un aumento en la disponibilidad de recursos forestales.
Fuente: http://www.energiaciudadana.cl/
Fuente: http://www.fao.org/
Impacto del Uso de los recursos forestales en Chile
Plantaciones
0,6 mil m3
Bosque Nativo
5 mil m3
Leña
73%
Astillas
13%
Aserrío
Tableros y Chapas
14%
Hoy en día, el uso de biomasa y leña permite la
diversificación de los recursos energéticos y
reduce la dependencia de las importaciones de
combustibles, que tienen precios volátiles e
inciertos.
Sin embargo, también la combustión de leña
húmeda en aparatos ineficientes es responsable
de la polución atmosférica en muchas ciudades
del sur del país, generando serios problemas en la
salud de la población.
A pesar de los bien conocidos impactos
ambientales de la combustión a leña, su bajo
costo en comparación con otros combustibles,
así como la tradición cultural de su uso en las
ciudades del sur del país, dificultan su
sustitución.
Fuente: http://www.airesurchile.cl/
Contaminación Aire 2014
Temuco, Chillán, Los Ángeles Vs. Beijing
*Organización Mundial de la Salud, máximo 25 µg/m3 MP2,5
promedio 24 horas.
Uso de Leña
Impactos Ambientales
Desde Santiago a Coyhaique el principal favor de la polución proviene
de la las estufas a leña y a otros productos derivados de la madera. Tal
es el impacto que tiene que un estudio del 2011 asegura que el 49% de
las emisiones contaminantes en invierno provienen del uso de la leña
superando ampliamente el de otras fuentes como el transporte e
industrias.
Fuente: http://www.latercera.com/
Uso de Leña
Impactos Ambientales
Política Energética de Chile
Agenda de Energía (publicación 2014)
Fuentes:
http://www.minenergia.cl/documentos/estudios/2014/agenda-de-energia-un-desafio-
pais.html
http://www.cumplimiento.gob.cl/wp-
content/uploads/2014/03/AgendaEnergiaMAYO2014_FINAL.pdf
Hoja de ruta con medidas concretas
para construir una política energética
para Chile.
1. Fortalecimiento de la institucionalidad del Ministerio de
Energía
2. Transformación de la ENAP en un actor de la estrategia
energética de Chile
3. Elaboración de una Política Energética de Estado con
validación social, política y técnica
4. Potenciación del capital humano, la ciencia e
innovación energética
5. Fortalecimiento del sistema para abordar situaciones
de seguridad y emergencia energética con planificación
a nivel regional y nacional
6. Impulsar una mayor transparencia de la información
energética para la ciudadanía y los actores del sector
7. Generación de un mayor compromiso del sector
energía por el resguardo ambiental y social en las zonas
de construcción y operación de los proyectos
energéticos, así como en lo que respecta a su
implicancia a nivel global
Líneas de Acción y Metas
3. Vivienda y construcción
3.1 Subsidio para acondicionamiento térmico a viviendas existentes.
Respecto a los programas de subsidio, el Ministerio de la Vivienda y Urbanismo (MINVU) entregará
anualmente al menos el equivalente a UF 1.000.000, en subsidio de acondicionamiento
térmico a vivienda existente.
3.2 Edificios públicos y viviendas eficientes.
En el ámbito de la infraestructura pública fortaleceremos y profundizaremos el programa de
ahorro en edificios públicos y en edificios de las Fuerzas Armadas, y aceleraremos la intervención
de establecimientos de salud para cubrir, en los próximos cuatro años, el 100% de
las instalaciones de alta complejidad identificadas, lo que implica multiplicar diez veces los
esfuerzos actuales.
Avanzaremos, junto al MINVU, en la modificación de la Ordenanza General de Urbanismo y
Construcciones (OGUC), en el área de habitabilidad, en especial a través de la incorporación
de la nueva norma técnica, en consulta pública, que incrementa las exigencias térmicas actuales
de las viviendas y agregando otros requisitos, haciendo extensibles estos requerimientos a
edificaciones educacionales y asistenciales. Se estima que esta propuesta mejorará la eficiencia
en las construcciones en un 30% respecto de la normativa actual.
Política Energética de Chile
Agenda de Energía (publicación 2014)
Política Energética de Chile
Estrategia Nacional de Energía 2012 - 2030
La Estrategia Nacional de Energía (ENE), nace bajo la premisa de
que Chile se enfrenta al desafío de contar con recursos
energéticos suficientes y competitivos para alcanzar un desarrollo
sustentable y sostenido en las próximas décadas.
Tiene como finalidad adoptar una posición clara con respecto del
desarrollo futuro de nuestra matriz energética, junto con las
principales orientaciones y medidas para su materialización.
Se basa en 6 pilares fundamentales:
1.- Crecimiento con Eficiencia Energética: Una Política de Estado
2.- Despegue de las Energías Renovables No Convencionales: Un
Desafío Pendiente
3.- El Rol de las Energías Tradicionales: Mayor Preponderancia al
Recurso Hídrico, Menor Dependencia Externa
4.- Nuevo Enfoque en Transmisión: Hacia una Carretera Eléctrica
Pública
5.- Hacia un Mercado Eléctrico más Competitivo
6.- Avance Sostenido en las Opciones de Interconexión Eléctrica
Regional
Fuente:
http://www.minenergia.cl/estrategia-
nacional-de-energia-2012.html
Incentivar las ERNC
Mayor Preponderancia al Recurso Hídrico,
Menor Dependencia Externa
Política Energética de Chile
Energía 2050 es un proceso histórico por su
forma participativa de construir una política
energética de Estado, el que a lo largo de sus
18 meses de duración, contempla diversas
instancias de discusión y participación
incluyendo un Comité Consultivo de carácter
estratégico compuesto por actores clave del
sector; una serie de grupos de trabajo
temáticos de carácter técnico; talleres
regionales y, siguiendo las recomendaciones de
la OECD, una plataforma virtual para convocar
a una participación ciudadana amplia.
Fuente: http://www.energia2050.cl/
Al menos un 70% de la matriz eléctrica al 2050 debe
provenir de fuentes renovables
Energía 2050
El potencial de ERNC en Chile
El Norte Grande chileno presenta un
gran potencial para la producción de
electricidad y calor en base a energía
solar y para la aplicación de soluciones
tanto fotovoltaicas como térmicas,
dados, por ejemplo, sus altos niveles
de irradiación y sus índices
excepcionales de claridad. Estas
condiciones lo convierten, además, en
una zona excepcional para el estudio,
desarrollo y ensayo de nuevas
tecnologías solares.
Fuente: ESTUDIO TECNICO ECONOMICO DE UNA CENTRAL HELIOTERMICA V/S
CENTRAL FOTOVOLTAICA EN EL NORTE DE CHILE - PUC
Potencial Solar
Planta Amanecer Solar CAP: ubicada a 37 kms. De Copiapó, cuenta con
más de 310.000 módulos fotovoltaicos distribuidos sobre una superficie
de 280 hectáreas. En su primer año de funcionamiento, la planta será
capaz de inyectar 270 GW/h de energía limpia al sistema (SIC)
El potencial de ERNC en Chile
Fuentes
: Integración de Energía Eólica a Gran Escala en los Sistemas
Interconectados – PUC
http://cifes.gob.cl/tecnologias/eolica/
Actualmente existen 180 Mw de potencia instalada
distribuída en varios proyectos funcionando, entre
ellos, Canela, Totoral, Lebu y Monte Redondo.
Tabla de capacidad eólica instalada y con
permisos aprobados en Chile
Potencial Eólico
Parque Eólico Canela I y II. Se ubica en la Región de
Coquimbo, a 80 km al norte de la ciudad de Los Vilos. Posee
una capacidad instalada de 78 MW y fue el primer parque
eólico del SIC.
Es una fuente de energía renovable, producto de la
transformación de la energía cinética contenida en el
viento, en energía utilizable.
Chile presenta una larga extensión de territorio
costero, donde los vientos, provenientes
principalmente desde el sur oeste, tienen una mayor
presencia, lo que permite identificarlo como un país
atractivo para el desarrollo de este tipo de
tecnologías
El potencial de ERNC en Chile
Fuentes: http://www.centralenergia.cl/2010/10/06/potencial-
geotermico-de-chile/
http://cifes.gob.cl/tecnologias/geotermica/
Mapa de Potencial Geotérmico en Chile
Potencial Geotérmico
Se genera energía, eléctrica y/o térmica, a partir del calor
contenido en el interior de la tierra. Esta fuente de energía
es un recurso renovable existente principalmente, en zonas
de alta actividad volcánica y fallas geológicas. La
disponibilidad de este recurso no presenta variación
estacional, tampoco está afecto a impactos climáticos y es
compatible con otros sistemas de generación.
Chile, al estar ubicado una zona de alta actividad geológica,
presenta un potencial importante de generación. Al año
2025 se calcula un potencial bruto de 16.000 MW en Chile.
Mapa de las zonas de potencial geotérmico
Chile es el
segundo país
con los volcanes
más activos en el
mundo
El potencial de ERNC en Chile
Fuente: “Recomendaciones para la Estrategia de Energía Marina
de Chile: un plan de acción para su desarrollo”- Embajada de Reino
Unido en Chile
Al menos 100 MW al año, de energía proveniente de las olas, podrían ser instalados en Chile a partir de
2020, cuando la energía undimotriz sea competitiva comercialmente, reveló un estudio realizado por la
Embajada de Reino Unido en Chile.
Potencial Mareomotriz
Escenario potencial para el desarrollo mareomotriz y
undimotriz en Chile
Eficiencia en el Uso de la Energía
Objetivos de Fomentar Estrategias y Mejores Prácticas
Alentar la implementación de medidas de diseño solar pasivo, equipos energéticamente eficientes y energías
renovables en el diseño, construcción y operación de las viviendas. Fomentando hábitos de uso eficiente de la
energía en las diferentes etapas de un proyecto, para contribuir con la reducción del consumo energético del
sector residencial.
Mejorar el desempeño energético a través de estrategias
pasivas.
Calificación energética de viviendas
 Utilización de sistemas de calefacción y enfriamiento
eficientes.
 Electrodomésticos de bajo consumo.
 Sistemas de iluminación interior y exterior eficientes.
 Uso de energías renovables
 Uso de sistemas de medición y monitoreo de energía.
 Mejoramiento de la Reglamentación Térmica Chilena
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias Pasivas
• Factor de forma
• Factor de adosamiento
• Asoleamiento
• Envolvente opaca eficiente
- Transmitancia térmica adecuada al clima
- Masa térmica adecuada al clima
• Acristalamiento eficiente
- Porcentajes adecuados
- Transmitancia térmica
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias Factor de forma y Factor de adosamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Asoleamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Problemas: No se considera el norte en el diseño
¿Dónde está la captación solar priorizada?
Fuente: SERVIU RM
SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y PROTECCIÓN SOLAR
Periodos Fríos: Captación solar
(Estrategias de calentamiento pasivo)
Periodos calurosos: Protección solar
(Estrategias de enfriamiento pasivo)
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Asoleamiento
Eficiencia en el Uso de la Energía
ZONA NORTE
• Al menos el 80% de las ventanas de los recintos
habitables deben permitir un mínimo de dos horas de acceso
del sol a los recintos en el solsticio de invierno.
• Al menos el 60% de las áreas vidriadas que
enfrentan el norte (o sur sobre el Trópico de Capricornio),
deben estar completamente sombreadas, a las 12:00 del
solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00 del solsticio de
invierno.
• La sumatoria fachadas vidriadas oriente y
poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las
superficies vidriadas norte.
• Se deberá considerar protecciones solares móviles
en las fachadas oriente y poniente.
Estrategias - Asoleamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Para aminorar problemas de sobrecalentamiento,
priorizar el uso de colores claros en fachadas, que
permiten reflejar la radiación solar incidente,
disminuyendo la transmisión de calor al interior
Eficiencia en el Uso de la Energía
ZONA CENTRAL
• Al menos el 90% de las ventanas de los recintos
habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso
del sol a los recintos en el solsticio de invierno.
• Al menos el 50% de las áreas vidriadas que
enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a
las 12:00 del solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00
del solsticio de invierno.
• La sumatoria fachadas vidriadas oriente y
poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las
superficies vidriadas norte.
• Se deberá considerar protecciones solares móviles
en las fachadas oriente y poniente.
Estrategias - Asoleamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
ZONA SUR
• Al menos el 70% de las ventanas de los recintos
habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso
del sol a los recintos en el solsticio de invierno.
• Al menos el 50% de las áreas vidriadas que
enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a
las 12:00 del solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00
del solsticio de invierno.
• La sumatoria fachadas vidriadas oriente y
poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las
superficies vidriadas norte. (Se aceptaran excepciones en
climas donde el viento y la lluvia obliguen a reducir superficies
vidriadas hacia el norte).
• Se deberá considerar protecciones solares móviles
en las fachadas oriente y poniente.
Estrategias - Asoleamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
ZONA SUR EXTREMO
• Al menos el 60% de las ventanas de los recintos
habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso
del sol a los recintos en el solsticio de invierno.
• Al menos el 40% de las áreas vidriadas que
enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a
las 12:00 del solsticio de verano y el 60% no sombreada a las
12:00 del solsticio de invierno.
• La sumatoria fachadas vidriadas oriente y
poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las
superficies vidriadas norte. (Se aceptaran excepciones en
climas donde el viento y la lluvia obliguen a reducir superficies
vidriadas hacia el norte)
Estrategias - Asoleamiento
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena
Estrategia - Envolvente opaca eficiente
Primera etapa entra en vigencia el año 2000
- Cubiertas
Segunda etapa, entra en vigencia en Enero del 2007,
- Muros
- Cubiertas
- Pisos ventilados
- Superficies de ventanas según zona
Las 7 Zonas Térmicas se definieron en base al criterio de
los Grados Día de Calefacción anuales, los que se
estimaron para las diferentes regiones del país, haciendo
uso de información meteorológica de larga data.
Tercera etapa en proceso
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena
Requerimientos para:
Complejos de techumbres, muros perimetrales y pisos
inferiores ventilados, entendidos como elementos que
constituyen la envolvente de la vivienda.
Estos deberán tener una transmitancia térmica “U” igual o
menor, o una resistencia térmica total “Rt” igual o
superior, a la señalada para la zona que le corresponda
según Tabla 1:
Se deberá especificar y colocar un material aislante
térmico, incorporado o adosado, al complejo de
techumbre, al complejo de muro, o al complejo de
piso ventilado cuyo R100 mínimo, rotulado según la
norma técnica NCh 2251, de conformidad a lo
indicado en la Tabla 2.
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070417155724.aspx
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena
Requerimientos para:
Ventanas, considerando como tales a los elementos
constructivos que constituyen los vanos vidriados de la
envolvente de la vivienda.
Deberán cumplir tanto con el porcentaje máximo de
superficie vidriada como con el valor U (transmitancia
térmica) de acuerdo a la Tabla 3:
Vidrio monolítico:
De acuerdo a la NCh 132, se entenderá por aquel
producto inorgánico de fusión, que ha sido
enfriado hasta un estado rígido sin cristalización,
formado por una sola lámina de vidrio.
Doble vidriado hermético (DVH):
De acuerdo a la NCh 2024, se entenderá por doble
vidriado hermético el conjunto formado por dos o
más vidrios paralelos, unidos entre sí, por un
espaciador perimetral, que encierran en su interior
una cámara con aire deshidratado o gas inerte.
Método alternativo del U ponderado
Solo para zonas de la 3 a la 7
Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070417155724.aspx
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos / Grados Día
Grados día
Los GD de calefacción están directamente relacionados con las demandas de energía que requiere un
espacio habitable para lograr la temperatura interior base o de confort.
Es la sumatoria de las diferencias de temperatura entre un valor base de confort y la temperatura media diaria.
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Temperatura base
o de confort
T° Media diaria Invierno
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos / Grados Día
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Los Grados día se usan para estimar la energía requerida para calentar o enfriar un edificio (para proveer
confort en un edificio)
Cuanto mayor es la desviación del las temperaturas externas con respecto a las temperaturas requeridas para
confort térmico, mayor es la necesidad de consumo de energía
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos
Resistencia térmica, R:
Oposición al paso del calor que presentan los elementos
de construcción.
Se expresa en (m2K) /W.
Conductividad térmica, λ:
Cantidad de calor que en condiciones estacionarias pasa
en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de
una muestra de material homogéneo de extensión
infinita, de caras planas y paralelas y de espesor unitario,
cuando se establece una diferencia de temperatura
unitaria entre sus caras.
Se expresa en W / (mK).
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos
Resistencia Térmica por Elemento
La resistencia superficial de un elemento varía
según posición del elemento.
Resistencia térmica total, Rt:
Suma de las resistencias de cada capa del elemento.
Se expresa en (m2K) /W..
Elementos compuestos por varias capas homogéneas.
Fuente: NCh 853
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos
Transmitancia térmica, U:
Es el Flujo de calor que pasa por una unidad de superficie de un
elemento y por un grado de diferencia de temperatura entre los
dos ambientes separados por dicho elemento.
Se expresa en W/(m2K).
Valores de Resistencia Superficiales para Cálculos de valor U
Fuente: NCh 853
Eficiencia en el Uso de la Energía
Establecer Mejoras por sobre los Valores de
Transmitancia Térmica
La transmitancia térmica (U, pero denominada también
como Valor-U en algunos lugares) es la medida del calor
que fluye por unidad de tiempo y superficie, transferido a
través de un sistema constructivo, formado por una o
más capas de material, de caras plano paralelas, cuando
hay un gradiente térmico de 1°C (1 K) de temperatura
entre los dos ambientes que éste separa.
Estrategias - Envolvente térmica.
Fuente: Reacondicionamiento Térmico de Viviendas en Uso - CDT
Aislación
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos
Fuente: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/T/AE_thermal_mass.html
Inercia térmica
Es la propiedad que indica la cantidad de calor que
puede conservar un cuerpo y la velocidad con que lo
cede o absorbe. Depende de la masa térmica, del calor
específicos de los materiales y del coeficiente de
conductividad térmica de estos.
Masa térmica
Es la capacidad que tiene un material para almacenar
el calor.
En un edificio: paredes y suelo.
La masa térmica influye sobre la temperatura dentro
de un edificio
Eficiencia en el Uso de la Energía
Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos
Fuente:
http://www.miliarium.com/Prontuario/Tablas/Quimica/PropiedadesTermica
s.asp
Inercia térmica
Material
Densidad(kg/
m3
)
Calor
específico(
J/(kg·K))
Conductividad
térmica(W/(m
·K))
Difusividad
térmica (m
2
/s) (x10-6
)
Masa
Térmica
(KJ/m3K)
Acero 7850 460 47-58 13,01-16,06 3.611
Agua 1000 4186 0,58 0,139 4.186
Aire 1,2 1000 0,026 21,67 1
Aluminio 2700 909 209-232 85,16-94,53 2.454
Arcilla
refractaria
2000 879 0,46 0,261 1.758
Cobre 8900 389 372-385
107,45-
111,20 3.462
Espuma de
poliuretano
40 1674 0,029 0,433 67
Espuma de
vidrio
100 - 0,047 - -
Hormigón 2200 837 1,4 0,761 1.841
Ladrillo común 1800 840 0,8 0,529 1.512
Lana de vidrio 200 670 0,036-0,040 0,537-0,299 134
Madera de pino 650 1298 0,163 0,193 844
Poliestireno 1050 1200 0,157 0,125 1.260
Vidrio 2700 833 0,81 0,36 2.249
PROPIEDADES TÉRMICAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y AISLANTES
Eficiencia en el Uso de la Energía
Establecer Masas Térmicas Mínimas por Zona Térmica.
La masa térmica es el valor de la capacidad potencial de
almacenamiento de calor en un conjunto o sistema.
Zona térmica A B C D E F G H I
Índice mínimo de
Masa térmica
L M L M L L P L L
Masa térmica mínima necesaria por zona térmica
Índice de masa térmica Capacidad calorífica
(kJ/m²K)
L Liviano 0 - 70
M Mediano 70 - 200
P Pesado 200 - 400
Valores para parámetros de masa térmica
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Envolvente térmica.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Establecer Masas Térmicas Mínimas por Zona Térmica.
Índice de masa térmica Capacidad calorífica
(kJ/m²K)
L Liviano 0 - 70
M Mediano 70 - 200
P Pesado 200 - 400
Valores para parámetros de masa térmica
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Envolvente térmica.
Para cálculo de capacidad calorífica:
x = Ʃ(ρi x ci x di)
En que:
x = capacidad calórica del elemento constructivo
ρi = densidad del material de la capa i del elemento constructivo [kg/m3]
ci = calor específico del material de la capa i del elemento constructivo [J/kgK]
di = espesor de la capa i del elemento constructivo [m]
Eficiencia en el Uso de la Energía
Evitar Puentes Térmicos
Se consideran puentes térmicos las zonas de la
envolvente del edificio en las que se evidencia una
variación de la uniformidad de la construcción, ya sea
por un cambio del espesor del cerramiento, de los
materiales empleados, por penetración de elementos
constructivos con diferente conductividad, etc., lo que
conlleva necesariamente una aminoración de la
resistencia térmica respecto al resto de los cerramientos.
Los puentes térmicos son partes sensibles de los edificios
donde aumenta la posibilidad de producción de
condensaciones superficiales, en la situación de invierno
o épocas frías.
Puentes térmicos en encuentros de piso y muro.
Aislación térmica interior: puente térmico
significativo. Muro panel de madera: puente
térmico débil. Aislación térmica exterior: puente
térmico despreciable.
Puente térmico o pérdida perimetral de
calor en piso sobre terreno. Se repara
con instalación de aislación térmica en el
perímetro del piso.
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Estrategias - Envolvente térmica.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Acristalamiento Eficiente
Reducir el consumo energético en climatización y mejorar el
confort térmico de las viviendas, a través de una envolvente que
responda a las exigencias climáticas por medio de altos
estándares de aislación, captación y protección solar.
Fuente: http://www.efficientwindows.org/
Estrategias - Envolvente térmica.
Comportamiento térmico de ventana de doble
cristal con cámara de gas
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias de Diseño Pasivo por Zona Climática
Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la
Vivienda Social - PUC
Eficiencia en el Uso de la Energía
Etiqueta para mostrar y comparar la demanda, consumos y nivel de
eficiencia energética de las viviendas.
Tiene como objetivo reducir los consumos energéticos del mercado
inmobiliario.
Fuente: http://calificacionenergetica.minvu.cl/
Estrategias – Desempeño - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile
• 7 Categorías de calificación, de la “A” (más eficiente) a la “G”
(menos eficiente).
• 2 letras de calificación:
• Arquitectura (Demanda Energética)
• Arquitectura + Equipos + Tipo de Energía (Consumo
Energético)
• Letra “E”: Vivienda que cumple exactamente con la normativa
térmica vigente.
• Voluntaria por el momento, aplicable para viviendas que rigen
con la OGUC 2007.
• El MINVU estima que sea obligatoria para toda vivienda nueva
el 2016.
Pre-Calificación y Calificación Energética
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile
La Calificación Energética evalúa el consumo de energía en calefacción, iluminación y agua caliente
sanitaria de una vivienda sólo en su etapa de operación.
¿Qué es y cuál es su objetivo?
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile
Escala de Calificación
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile
Hitos de la Calificación
Pre-Calificación Energética:
Es la calificación de eficiencia energética de un proyecto de vivienda
nueva. Características:
• En etapa de proyecto o en construcción. (con permiso de
edificación)
• Calificación energética de carácter transitorio y referencial.
• Válida hasta la obtención de la recepción municipal de la obra
por parte de la DOM.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile
Hitos de la Calificación
Calificación Energética:
Es la calificación de eficiencia energética de un proyecto de vivienda
nueva que cuente:
• Recepción municipal definitiva emitida por el director de obras
municipales.
• Calificación energética definitiva.
• Si conserva las características que sirvieron de fundamento
para su calificación.
• Vigencia: 10 años desde su emisión.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Establecer metas de reducción de demanda de
calefacción y enfriamiento para las viviendas, para el
mediano y largo plazo, de manera de lograr viviendas de
bajo desempeño energético
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Desempeño energético eficiente
Calefacción Refrigeración
• Aislación térmica
• Captación de radiación
• Sistemas eficientes de
calefacción.
• Usos de energías renovables.
• Protecciones solares
• Ventilación
• Masa térmica
• Sistemas eficientes
de refrigeración
Zonas Térmicas Demanda de Calefacción (kWh/m2)
2020 2030 2040 2050
Zona A 15 15 15 15
Zona B 90 65 43 15
Zona C 77 56 38 15
Zona D 71 52 35 15
Zona E 117 88 59 30
Zona F 135 100 67 30
Zona G 120 90 60 30
Zona H 120 90 60 30
Zona I 150 110 73 30
Zonas Térmicas Demanda de enfriamiento (kWh/m2)
2020 2030 2040 2050
Zona A 5,7 4,0 3,0 2,0
Zona B 5,5 4,0 3,0 2,0
Zona C 1,0 0,7 0,0 0,0
Zona D 4,4 3,0 2,0 1,0
Zona E 0,0 0,0 0,0 0,0
Zona F 0,0 0,0 0,0 0,0
Zona G 0,0 0,0 0,0 0,0
Zona H 0,0 0,0 0,0 0,0
Zona I 5,7 4,0 3,0 2,0
Tablas requerimientos máximos de demanda en
calefacción y enfriamiento para vivienda aislada
por zona
Eficiencia en el Uso de la Energía
Incrementar Estándares de Iluminación
Interior/Exterior
• Dará prioridad al uso de tecnologías eficientes, tales
como iluminación LED, lámparas fluorescente
compactas y lámparas fluorescente lineares T5.
• Considerar balastos electrónicos de alto factor de
potencia para todas las lámparas de descarga (por
ejemplo, lámparas fluorescentes y haluros metálicos)
• Rendimiento luminoso: Se dará prioridad al uso de
equipos de iluminación con buen rendimiento
luminoso (lm/W). El valor óptimo para cada equipo
propuesto deberá ser ≥ 65 lm/W.
• Índice de protección IP: Se seleccionarán equipos de
iluminación con índice de protección IP adecuados
según su ubicación.
• La iluminación interior deberá ser especificada de
baja densidad de potencia (W/m2)
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias – Iluminación artificial.
Lugar W/m2
Comedor 23
Cocina 13
Dormitorio 12
Corredor 5
Densidades máximas de potencia
en iluminación en interiores
Recinto exterior Densidad de potencia
Lumínica (W/m2)
Paisajismo 0,53
Marquesina de entrada 2,7
Entradas y salidas de edificios (por ml de
puerta)
66 W/ml
Estacionamientos descubiertos 1,6
Caminos peatonales, menores de 3 m de
ancho
2,3
Fachada de la edificación 8,2
Bajo toldos o aleros 13,5
Densidades máximas de potencia
en iluminación en exteriores
Eficiencia en el Uso de la Energía
Estrategias – Iluminación artificial.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas de Iluminación Interior
• Todos los circuitos eléctricos deberán estar
zonificados, a modo de minimizar el uso de
iluminación artificial en lugares que no sea
requerido.
• Para el manejo de la iluminación de las áreas
comunes, se dará prioridad al uso de
controladores (reguladores, interruptores
con activación por detección de presencia y
apagado automático y fotosensores).
• En caso que los controladores no sean
compatibles con los equipos de iluminación
propuestos, se deberán especificar, como
mínimo, interruptores manuales de circuito
de combinación escalera 9-24 en todos los
recintos de uso intermitente, como escaleras
y pasillos.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias – Iluminación artificial.
Fuente: Sistema KNX de Schneider Electric
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas de Calefacción y ACS Centralizados
• Las cañerías por donde circula el agua o
aire caliente deben tener un nivel mínimo de aislación
térmica.
• Los tanques de acumulación deberán
preferentemente ser verticales y esbeltos, además
deberán contar con un nivel de aislación térmica.
• En el caso de sistemas con losa radiante,
se deben considerar un nivel de aislación en la losa.
• Las temperaturas máximas de operación
para losa radiante serán menores a 45ºC.
• Los tramos de cañería ubicados en la
intemperie, deberán contar con aislación térmica
resistente a la radiación UV.
• En sistemas de generación de ACS
centralizado, en los cuales se abastezca a más de un
servicio, se deberá dimensionar el consumo de hora
punta como un 50% del consumo medio diario. La
energía disponible en los volúmenes de acumulación
más la potencia del intercambiador de calor deben ser
capaces de satisfacer la demanda de hora punta.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Sistemas de climatización.
Rendimientos generales mínimos de los equipos de calefacción,
en base al poder calorífico inferior (PCI o LHV). Configuración
Centralizada
Rendimientos mínimos Rendi
miento
base
Rendimie
nto
óptimo
Unidad
Caldera a gas de
condensación solo
calefacción
0,97 1,0 Rendimiento
promedio PCI
Bomba de calor suelo - aire o
suelo agua
3,1 4,0 COP modo
calefacción
Bomba de calor agua - agua
o agua - aire
3,6 4,0 COP modo
calefacción
Bomba de calor aire - agua o
aire – aire
3,2 4,0 COP modo
calefacción
Caldera mixta de
condensación
0,97 1,0 Rendimiento
promedio PCI
Caldera biomasa 0,9 0,94 Rendimiento
promedio PCI
Caldera a gas para
calefacción
0,9 0,94 Rendimiento
promedio PCI
Diámetro exterior (mm)
Espesor (en mm)
Temperatura máxima del fluido (ºC)
40...60 > 60...100 > 100...180
D 35 25 25 30
35 < D  60 30 30 40
60 < D  90 30 30 40
90 < D  140 30 40 50
140 < D 35 40 50
Requerimientos de aislación térmica para cañerías que circulan
por el interior.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Calefacción / Generación ACS Individual
• Solo se podrán especificar calefactores a
leña o pellet con doble cámara de combustión, en
zonas rurales o viviendas sociales en zonas
autorizadas. Los calefactores deben cumplir las
eficiencias y los niveles de emisión indicados en este.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Sistemas de climatización.
Los calefactores de doble cámara son seguros y calientan 6
a 7 veces más que los modelos abiertos, sin pérdidas.
Gastan menos leña, ya que calientan por varias horas con
una sola carga llena. Dependiendo de su tamaño, son
capaces de calefactar de 50 a 180 m2, con un poder
calórico que va desde los 5.000 Kcal/hr hasta los 12.000
Kcal/hr.
La cuenta más cara de los chilenos es la
calefacción, esta representa el 68% del gasto
mensual en energía y, cuando es sucia, puede
llevar a las ciudades a altísimos niveles de
contaminación, al mismo tiempo que contamina
peligrosamente el interior de las casas.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas de Enfriamiento Energéticamente Eficientes
• Los sistemas de enfriamiento que operan en frío /
calor deberán cumplir con COP en modo calor y
modo frío.
• El sistema de enfriamiento instalado deberá contar
con un etiquetado de eficiencia energética
categoría A o superior.
• Las cañerías por donde circula el fluido
caloportador deberán contar con un nivel de
aislación.
• Los tramos de cañería ubicados en la intemperie,
deberán contar con aislación térmica resistente a
la radiación UV.
• En el caso de sistemas con losa radiante, se deben
considerar un nivel de aislación en la losa.
• Las temperaturas de operación para losa radiante
deberán ser de 20º o más.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Sistemas de climatización.
Rendimientos mínimos para equipos de climatización
Requerimientos de aislación térmica para cañerías que circulan
por el interior.
Rendimientos mínimos Rendimie
nto base
Rendimi
ento
óptimo
Unidad
Equipos aire acondicionado split
solo frío
3,2 3,8 COP
Equipos de aire acondicionado
ventana solo frío
3,2 3,5 COP
Bomba de calor suelo - aire o
suelo agua
3,9 4,2 COP modo
frio
Boba de calor agua - agua o agua
- aire
3,2 4,2 COP modo
frio
Bomba de calor aire - agua o aire
– aire
3,2 3,8 COP modo
frio
Diámetro
exterior (mm)
Espesor (en mm)
Temperatura máxima del fluido (ºC)
-10... 0 > 0...10 >10
D 35 30 20 20
35 < D  60 40 30 20
60 < D  90 40 30 30
90 < D  140 50 40 30
140 < D 50 40 30
Eficiencia en el Uso de la Energía
Controles y Monitoreo
• La distribución del sistema de calefacción y/o enfriamiento
centralizado se debe diseñar de tal forma que cada recinto
pueda tener control independiente.
• Los controles de distribución deben ajustar los niveles de
operación del sistema para proporcionar el confort necesario
y minimizar el consumo energético del sistema de calefacción.
• En los sistemas centralizados de calefacción, se deberá
instalar un calorímetro que permita determinar la entrega de
energía del sistema de calefacción/ACS.
• En los sistemas centralizados se deberá considerar un
caudalímetro independiente que permita determinar el
caudal de ACS generado.
• Los controles del sistema de enfriamiento deben ajustar los
puntos establecidos de operación de tal forma que minimicen
el consumo de energía del sistema de enfriamiento bajo
distintas cargas de operación, condiciones climáticas y
temperatura del aire circundante.
• Cuando sea posible, se deberá instrumentar el sistema de
enfriamiento de manera que permita monitorear el consumo
eléctrico de éste, además de las temperaturas de isa y retorno
del fluido térmico.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Sistemas de climatización.
Eficiencia en el Uso de la Energía
• Velar por que las tecnologías de energías
renovables suministren al menos el 10% del
consumo energética total de la vivienda en zona
urbana al 2020, el 20% al 2030 y 50% al 2050
mediante el suministro de electricidad, calefacción
de espacios o de agua caliente sanitaria.
• En el caso de las viviendas en zonas rurales,
suministrar como mínimo del total de la energía
requerida con objetivos de aumentos porcentuales
por décadas: un 20% al 2020, el 30% al 2030 y 50%
al 2050
• Los equipos deberán contar con las certificaciones
de seguridad y desempeño correspondientes,
emitidas por laboratorios autorizados por la SEC, o
a través de certificaciones reconocidas a nivel
internacional (ISO, IEC, CE, etc.)
• Evaluar el desempeño del sistema de generación a
base de ERNC utilizando datos climatológicos
validados.
Fuente: Código de Construcción Sustentable
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas Solares Térmicos (SST)
Un SST corresponde a un conjunto de
equipos y componentes que conforman una
instalación solar térmica, que permite el
aprovechamiento de la energía solar para la
producción de ACS para el consumo
doméstico.
En el sector residencial, el segundo
consumo de energía más importante
corresponde a energía utilizada para la
producción de ACS, alcanzando un 17,6%
del consumo total de energía residencial a
nivel nacional.
Fuente: Manual Sistemas Solares Térmicos - MINVU
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas Solares Térmicos (SST)
Cantidad de Colectores instalados con PPPF
a la fecha en todo Chile.
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Arica
Parinacota
Tarapacá
Antofagasta
Atacama
Coquimbo
Valparaiso
O"Higgins
Maule
Biobío
Araucanía
Los
Ríos
Los
Lagos
Aysen
Magallanes
Metropolitana
Total Colectores Instalados a la fecha
Fuente: DPH – MINVU 2015
Falta de mano de obra y proveedores
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas Solares Fotovoltaicos (PV)
Los sistemas fotovoltaicos (PV por sus siglas en inglés)
están constituidos básicamente por la celda PV, la cual
está compuesta por un semiconductor capaz de
convertir la energía solar en electricidad de corriente
continua (CC).
Mientras mayor sea la intensidad de la radiación solar
incidente, mayor será el flujo de electricidad
producido, pues representa el recurso esencial para la
instalación de sistemas fotovoltaicos. La disponibilidad
de radiación solar es oscilante a lo largo del año,
aunque Chile se caracteriza por poseer una buena
recepción de radiación, en general, en todo el país.
Un sistema fotovoltaico no requiere necesariamente
luz brillante directa para operar, sino que también es
posible generar electricidad en días nublados. Gracias
a la reflexión de la luz, días ligeramente nublados
pueden dar mejores resultados que días
completamente despejados.
Fuente: http://cifes.gob.cl/tecnologias/solar/fotovoltaica-pv/
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Energía Eólica
La energía eólica es la energía obtenida a partir del
viento, es decir, la energía cinética generada por efecto
de las corrientes de aire, y que es convertida en otras
formas útiles de energía para las actividades humanas.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada
principalmente para producir electricidad mediante
aerogeneradores conectados a las grandes redes de
distribución de energía eléctrica.
Fuente: Fuentes de generación alternativas - PUC
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Sistemas de Co-generación de Calor y Energía
La cogeneración aprovecha los excedentes de calor
existentes tanto en los procesos de generación de
calor como de generación eléctrica.
La cogeneración es considerada una medida de
eficiencia energética, pues aprovecha excedentes de
energía que, de otra forma, serían desechados al
ambiente.
Si se compara la cogeneración con la generación
separada de calor y de electricidad en una central
termoeléctrica, la eficiencia del conjunto aumenta
considerablemente.
Fuente: http://www.cogeneracioneficiente.cl/
Estrategias - Sistemas de energías renovables.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Manuales, Guías y Marco Regulatorio
Manual de Diseño Pasivo y Eficiencia
Energética en Edificios Públicos Parte 1 y 2
Términos de Referencia
Partes 1, 2 y 3
Código de Construcción
Sustentable
Eficiencia en el Uso de la Energía
Manuales, Guías y Marco Regulatorio
Ley 20257 (01-ABR-2008)
Introduce modificaciones a la Ley General de Servicios Eléctricos respecto de la generación de energía
eléctrica con fuentes de energías renovables no convencionales.
Ley 19657 (07-ENE-2000)
Sobre concesiones de energía geotérmica.
Decreto 267 (07-FEB-2008)
Convenio con Alemania sobre cooperación financiera 2007 "Programa energías renovables y eficiencia
energética". Ministerio de Relaciones Exteriores.
Resolución 367 (11-ENE-2010)
Reglamento de cobertura a préstamos destinados a financiar proyectos de inversión en energías renovables
no convencionales (ernc).
Ley 20571 (20-MAR-2012)
Regula el Pago de las Tarifas Eléctricas de las Generadoras Residenciales (Net-metering)
Eficiencia en el Uso de la Energía
Manuales, Guías y Marco Regulatorio
NCh 853:2014: Componentes y elementos para la edificación ‐ Resistencia térmica y transmitancia térmica ‐
Método de cálculo
Resolución 1005, 2015: Itemizado técnico de construcción regional para programa fondo solidario de elección
de vivienda, Región Valparaíso, Chile.
Artículo 4.1.10 de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones
NCh853: 2014: Componentes y elementos para la edificación
NCh3136_1:2008: Puentes térmicos en construcción de edificios
NCh 3137_1:2008: Comportamiento térmico de ventanas, puertas y contraventanas
NCh 3081:2007: Eficiencia Energética – Equipos de Aire Acondicionado – Clasificación y Etiquetado.
Eficiencia en el Uso de la Energía
Manuales, Guías y Marco Regulatorio
Guía de Calefacción Sustentable
Documentos descargables disponibles de acuerdo
a las necesidades de distintas zonas del país.
http://www.calefaccionsustentable.cl/
Manual para la Calificación Energética de Viviendas en
Chile
http://calificacionenergetica.minvu.cl/media/Manual-CEV2-
2.0.pdf
Normativas y Estándares Internacionales
ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2007
Estándar de energía para edificios
ISO 13790:2008
Cálculo del consumo de energía para calefacción y refrigeración
de espacios
USGBC. 2013. LEED v4 for Homes
Design and Construction, Energy and Atmosphere Credit:
Building Orientation for Passive Solar.
BRE, 2014
The Government’s Standard Assessment Procedure for Energy
Rating of Dwellings, SAP 2012 versión 9.92, DECC, UK.
UNE-EN 1264-4:2010
Sistemas de calefacción y refrigeración de circulación de agua
integrados en superficies. Parte 4: Instalación.
ANSI/ARI/ASHRAE ISO 13256-1:1998 (2005)
Water-source Heat Pumps - Testing and Rating for Performance -
Part 1: Water-to-Air and Brine-to-Air Heat Pumps (Estimación
del COP para bombas de calor agua-aire)
ASHRAE, 2000, Systems and Equipment Handbook (SI)
IDEA, 2010
Guía Técnica Agua Caliente Sanitaria Central, Instituto para la
Diversificación y Ahorro de Energía, España.
ISO 13256-2:1998
Water-source heat pumps -- Testing and rating for performance -
- Part 2: Water-to-water and brine-to-water heat pumps
(Estimación del COP para bombas de calor agua-agua)
ISO 15042:2011
Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat pumps
- Testing and rating for performance (Estimación del desempeño
para bombas de calor aire aire)
ASHRAE 55-2004
Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy.
Johnsons. 1981.
Patterns Of Residential Occupancy - B.N.. National Research
Council Of Canada, Division Of Buiding Research.
Eficiencia en el Uso de la Energía
4.  manejo eficiente de recursos - energia

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4. manejo eficiente de recursos - energia

  • 1. CURSO CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE Manejo Eficiente de Recursos - Energía Capacitaciones Interregionales Ministerio de Vivienda y Urbanismo Secretaría Ejecutiva de Construcción Sustentable Ditec – noviembre / diciembre 2015 Colaboran
  • 2. 1. Uso de la Energía • Consumo Sectorial Internacional y Matriz Energética • Consumo Sectorial Nacional y Matriz Energética • Uso en el Sector Residencial: Realidad Internacional • Uso en el Sector Residencial: Realidad Nacional • Uso del Petróleo y sus derivados • Uso de la Electricidad • Generación Eléctrica: Térmica, Hídrica • Uso de Leña: Impactos Ambientales 2. Política Energética de Chile • Agenda de Energía • Estrategia Nacional de Energía • Energía 2050 3. Potencial de ERNC en Chile • Energía Solar • Energía Eólica • Energía Geotérmica • Energía Mareomotriz Contenidos Módulo 4 Manejo Eficiente de Recursos - Energía 4. Uso Eficiente de la Energía: Estrategias • Objetivos • Reglamentación Térmica: generalidades • Conceptos: resistencia, conductividad, transmitancia y masa térmica • Calificación Energética de Vivienda 5. Estrategias de Diseño pasivo por Zona Climática • Desempeño Energético • Asoleamiento • Envolvente Térmica 6. Estrategias de Diseño pasivo por Zona Climática • Iluminación Artificial • Climatización • ERNC 7. Manuales, Guías y Marco Regulatorio • Nacional • Internacional
  • 3. Uso de la Energía Consumo Sectorial Internacional y Matriz Energética Fuentes: http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf U.S. Energy Information Administration data, EIA Comparación Matriz Energética Internacional Promedio Mundial de Consumo de Energía por Sector (2012) A nivel mundial, el sector residencial es el responsable del consumo del 14% de la energía generada por detrás del sector transporte con un 27% y seguido por el sector comercial con un 8%. Según datos Internacionales, la generación de energía en Chile proviene principalmente de termoeléctricas seguido por hidroeléctricas.
  • 4. Uso de la Energía Consumo Sectorial y Matriz Energética Chile Fuentes: http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/archivo_documentos/enfoques/2008/septiembr e/energia_pag.pdf Distribución de Energía por cliente promedio Últimos 15 años (1997-2011) Matriz Energética en Chile para generación de 51.575 GWh (demanda 2006) En Chile El sector residencial es el responsable del consumo del 16% de la energía generada por detrás del sector industrial con un 28% y seguido por el sector comercial con un 10%. Según datos nacionales, la generación de energía en Chile proviene principalmente de hidroeléctricas de embalse (28%) seguido por carbón (18%).
  • 5. Uso de la Energía Consumo Sectorial y Matriz Energética Fuentes: http://www.ine.cl/filenews/files/2006/junio/pdf/energia_electrica.pdf http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/archivo_documentos/enfoques/2008/septiembr e/energia_pag.pdf En la Región Metropolitana, gran parte del consumo se concentra en los destinos Residencial y Comercial. A nivel regional, el principal consumo de energía eléctrica de Atacama es utilizado en el procesamiento de Cobre, con un 85,50% del total. En la Región del Bío-Bío la industria de Celulosa y Papel es el principal cliente, con 35,40%.
  • 6. Consumo Sectorial [TeraCalorías] Año 2013 Sector Comercial, Público, Residencial (CPR) Energético Comercial Público Residencial Total Total Derivados 3.075 801 11.001 14.877 Petróleo Combustible 292 13 0 305 Diesel 2.401 98 111 2.610 Gasolina de Motor (*) 0 0 0 0 Kerosene 10 0 1.040 1.050 Gas Licuado 300 256 9.850 10.405 Gasolina Aviación 1 15 0 16 Kerosene Aviación 71 420 0 491 Electricidad 7.455 1.926 9.346 18.727 Carbón 0 0 0 0 Gas corriente 38 5 136 179 Gas Natural 1.153 247 4.502 5.901 Solar 8 25 135 169 Leña y Biomasa 23 0 35.237 35.259 Total 11.752 3.004 60.356 75.112 Fuente: Balance Nacional de Energía 2013 – Ministerio de Energía Uso de la Energía De acuerdo al Balance Nacional de Energía del año 2013, los derivados del petróleo, la electricidad y la leña y biomasa son los recursos energéticos más utilizados en el sector residencial. Consumo en el Sector Residencial
  • 7. Fuente: “Estudio de Usos Finales y Curva de Oferta de Conservación de la Energía en el Sector Residencial de Chile”. CDT El agua caliente sanitaria (ACS), la cocción de alimentos y la calefacción corresponden a las del 60 % del uso final de la energía a nivel residencia nacional. ¿En qué se usa la energía en una vivienda? Uso de la Energía
  • 8. Uso de Petróleo y sus derivados De acuerdo al Balance Nacional de Energía del año 2013, los derivados del petróleo más usados en el área residencial son el kerosene y el gas licuado, principalmente para calefacción. Según estadísticas de la Comisión Nacional de Energía, el petróleo que se emplea en Chile principalmente se importa. Sus orígenes son diversos y provienen de: Argentina 58%, Ecuador 10%, Venezuela 6%, Perú 1% y otros 22%. El excesivo uso de fuentes energéticas importadas compromete la seguridad energética del país ya que aumenta el riesgo de suministro y los niveles de dependencia. Esto se vio reflejado en 2013 cuando el país desembolsó US$ 6.633 millones en la compra de petróleo. Uso de la Energía
  • 9. Uso y Extracción de Petróleo y sus Impactos Ambientales Hoy existe un amplio consenso científico en cuanto a considerar el fenómeno del cambio climático es un hecho inequívoco, causado en su mayor parte por actividades humanas, principalmente, a través de la quema de combustibles fósiles para la generación de energía, que generan emisiones de gases de efecto invernadero. De acuerdo a proyecciones climatológicas locales, se esperan impactos importantes en las condiciones hidrológicas de las diferentes cuencas hidrográficas del país, particularmente, en aquellas ubicadas entre las regiones de Coquimbo y Los Lagos, afectando la generación de energía hidroeléctrica, principal fuente de nuestra matriz energética. 0 2250 4500 6750 9000 11250 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 Millones de Toneladas métricas de CO2 Fuente: Departamento de Energía de EEUU Emisiones de Carbono de los combustibles fósiles Uso de la Energía
  • 10. Fuente: Estrategia Nacional de Energía 2012-2030, Ministerio de Energía Uso de Electricidad El país cuenta hoy con una capacidad instalada total de 16.970 MW, de la cual un 73,6% corresponde al Sistema Interconectado Central (SIC), un 25,6% al Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) y un 0,8% a los sistemas medianos de Aysén y Magallanes. La demanda máxima durante el año recién pasado, a su vez, alcanzó 6.881 MW en el SIC, en tanto que en el SING fue de 2.162 MW. Al 2020 se proyectan en nuestro país tasas de crecimiento del consumo eléctrico en torno al 6 a 7%, lo que significa cerca de 100 mil GWh de demanda total de energía eléctrica a dicho año, lo que requerirá aumentar la oferta, sólo en dicho período, en más de 8.000 MW en nuevos proyectos de generación. Uso de la Energía
  • 11. Fuente: Estrategia Nacional de Energía 2012-2030, Ministerio de Energía El costo de la electricidad, tanto a nivel del mercado spot como en el precio de la energía de los contratos a clientes libres y regulados, se ha visto además impactado por el abrupto cambio en las condiciones de suministro de gas argentino y el aumento de los costos de inversión de las tecnologías convencionales. En efecto, nuestro país enfrenta en la actualidad uno de los precios de la electricidad más altos de Latinoamérica, precios que además resultan superiores al promedio de la OCDE. Como se puede apreciar, Chile es un país sumamente expuesto en materia energética y uno de nuestros desafíos será contar con los recursos energéticos suficientes y competitivos para sostener su crecimiento. Uso de Electricidad Uso de la Energía
  • 12. Fuente: Ministerio de Energía Generación Eléctrica e Impactos Ambientales Se entiende por generación térmica convencional a la producción de energía eléctrica por medio de la combustión controlada de un combustible en una máquina o motor. Este combustible podrá ser carbón, petcoke, petróleo, gas o biomasa, dependiendo del equipo que se utilice. Uno de los principales impactos que tiene la generación térmica es la emisión de contaminantes atmosféricos, lo cual depende directamente del combustible que se utilice. Las principales emisiones de un sistema termoeléctrico son: material particulado (PM10), dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y monóxido de carbono (CO). Central Térmica Mejillones Generación Térmica Convencional
  • 13. Fuente: Ministerio de Energía Generación Eléctrica e Impactos Ambientales La generación hidroeléctrica a través de centrales de embalse o centrales de pasada pueden generar impactos ambientales y sociales. La magnitud de dichos impactos está relacionada con la fragilidad del sector donde se emplace el proyecto y con el tamaño del proyecto. Algunos impactos son: - Alteración de los ecosistemas terrestres y de la biodiversidad. - Alteración de los ecosistemas acuáticos y biodiversidad, e impactos en la pesca. - Cambios en el régimen del río, alteración de ciclos naturales de crecidas. - Alteración de paisaje. - Impactos socioeconómicos y arqueológicos. - Impactos en comunidades indígenas. Central hidroeléctrica Ralco Generación Hídrica
  • 14. Uso de Leña En Chile, el consumo de combustibles derivados de la madera representa cerca de un 20% de la matriz de energía primaria. Estos combustibles son utilizados a nivel residencial para calefaccionar (leña, desechos forestales, desechos industriales, carbón vegetal, pellets y briquetas), cocinar y secar ropa; así como también, en el sector industrial para producir vapor y generar electricidad. El sector residencial, comercial, y público es el sector con mayor consumo relativo de este insumo, utilizando un 52% del total (urbano y rural). Según estimaciones, en Chile se consumirían anualmente cerca de 15 millones de metros cúbicos sólidos de leña (aproximadamente 23,8 m3 estéreos), concentrados en un 83% entre las regiones VII a X (en esta última incluida la nueva región de Los Ríos XIV). En la zona central del país el consumo medio por hogar es 1 m3/año de leña, alcanzando más de 18 m3/año en la zona austral, debido a la disminución de las temperaturas y a un aumento en la disponibilidad de recursos forestales. Fuente: http://www.energiaciudadana.cl/ Fuente: http://www.fao.org/ Impacto del Uso de los recursos forestales en Chile Plantaciones 0,6 mil m3 Bosque Nativo 5 mil m3 Leña 73% Astillas 13% Aserrío Tableros y Chapas 14%
  • 15. Hoy en día, el uso de biomasa y leña permite la diversificación de los recursos energéticos y reduce la dependencia de las importaciones de combustibles, que tienen precios volátiles e inciertos. Sin embargo, también la combustión de leña húmeda en aparatos ineficientes es responsable de la polución atmosférica en muchas ciudades del sur del país, generando serios problemas en la salud de la población. A pesar de los bien conocidos impactos ambientales de la combustión a leña, su bajo costo en comparación con otros combustibles, así como la tradición cultural de su uso en las ciudades del sur del país, dificultan su sustitución. Fuente: http://www.airesurchile.cl/ Contaminación Aire 2014 Temuco, Chillán, Los Ángeles Vs. Beijing *Organización Mundial de la Salud, máximo 25 µg/m3 MP2,5 promedio 24 horas. Uso de Leña Impactos Ambientales
  • 16. Desde Santiago a Coyhaique el principal favor de la polución proviene de la las estufas a leña y a otros productos derivados de la madera. Tal es el impacto que tiene que un estudio del 2011 asegura que el 49% de las emisiones contaminantes en invierno provienen del uso de la leña superando ampliamente el de otras fuentes como el transporte e industrias. Fuente: http://www.latercera.com/ Uso de Leña Impactos Ambientales
  • 17. Política Energética de Chile Agenda de Energía (publicación 2014) Fuentes: http://www.minenergia.cl/documentos/estudios/2014/agenda-de-energia-un-desafio- pais.html http://www.cumplimiento.gob.cl/wp- content/uploads/2014/03/AgendaEnergiaMAYO2014_FINAL.pdf Hoja de ruta con medidas concretas para construir una política energética para Chile. 1. Fortalecimiento de la institucionalidad del Ministerio de Energía 2. Transformación de la ENAP en un actor de la estrategia energética de Chile 3. Elaboración de una Política Energética de Estado con validación social, política y técnica 4. Potenciación del capital humano, la ciencia e innovación energética 5. Fortalecimiento del sistema para abordar situaciones de seguridad y emergencia energética con planificación a nivel regional y nacional 6. Impulsar una mayor transparencia de la información energética para la ciudadanía y los actores del sector 7. Generación de un mayor compromiso del sector energía por el resguardo ambiental y social en las zonas de construcción y operación de los proyectos energéticos, así como en lo que respecta a su implicancia a nivel global Líneas de Acción y Metas
  • 18. 3. Vivienda y construcción 3.1 Subsidio para acondicionamiento térmico a viviendas existentes. Respecto a los programas de subsidio, el Ministerio de la Vivienda y Urbanismo (MINVU) entregará anualmente al menos el equivalente a UF 1.000.000, en subsidio de acondicionamiento térmico a vivienda existente. 3.2 Edificios públicos y viviendas eficientes. En el ámbito de la infraestructura pública fortaleceremos y profundizaremos el programa de ahorro en edificios públicos y en edificios de las Fuerzas Armadas, y aceleraremos la intervención de establecimientos de salud para cubrir, en los próximos cuatro años, el 100% de las instalaciones de alta complejidad identificadas, lo que implica multiplicar diez veces los esfuerzos actuales. Avanzaremos, junto al MINVU, en la modificación de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC), en el área de habitabilidad, en especial a través de la incorporación de la nueva norma técnica, en consulta pública, que incrementa las exigencias térmicas actuales de las viviendas y agregando otros requisitos, haciendo extensibles estos requerimientos a edificaciones educacionales y asistenciales. Se estima que esta propuesta mejorará la eficiencia en las construcciones en un 30% respecto de la normativa actual. Política Energética de Chile Agenda de Energía (publicación 2014)
  • 19. Política Energética de Chile Estrategia Nacional de Energía 2012 - 2030 La Estrategia Nacional de Energía (ENE), nace bajo la premisa de que Chile se enfrenta al desafío de contar con recursos energéticos suficientes y competitivos para alcanzar un desarrollo sustentable y sostenido en las próximas décadas. Tiene como finalidad adoptar una posición clara con respecto del desarrollo futuro de nuestra matriz energética, junto con las principales orientaciones y medidas para su materialización. Se basa en 6 pilares fundamentales: 1.- Crecimiento con Eficiencia Energética: Una Política de Estado 2.- Despegue de las Energías Renovables No Convencionales: Un Desafío Pendiente 3.- El Rol de las Energías Tradicionales: Mayor Preponderancia al Recurso Hídrico, Menor Dependencia Externa 4.- Nuevo Enfoque en Transmisión: Hacia una Carretera Eléctrica Pública 5.- Hacia un Mercado Eléctrico más Competitivo 6.- Avance Sostenido en las Opciones de Interconexión Eléctrica Regional Fuente: http://www.minenergia.cl/estrategia- nacional-de-energia-2012.html Incentivar las ERNC Mayor Preponderancia al Recurso Hídrico, Menor Dependencia Externa
  • 20. Política Energética de Chile Energía 2050 es un proceso histórico por su forma participativa de construir una política energética de Estado, el que a lo largo de sus 18 meses de duración, contempla diversas instancias de discusión y participación incluyendo un Comité Consultivo de carácter estratégico compuesto por actores clave del sector; una serie de grupos de trabajo temáticos de carácter técnico; talleres regionales y, siguiendo las recomendaciones de la OECD, una plataforma virtual para convocar a una participación ciudadana amplia. Fuente: http://www.energia2050.cl/ Al menos un 70% de la matriz eléctrica al 2050 debe provenir de fuentes renovables Energía 2050
  • 21. El potencial de ERNC en Chile El Norte Grande chileno presenta un gran potencial para la producción de electricidad y calor en base a energía solar y para la aplicación de soluciones tanto fotovoltaicas como térmicas, dados, por ejemplo, sus altos niveles de irradiación y sus índices excepcionales de claridad. Estas condiciones lo convierten, además, en una zona excepcional para el estudio, desarrollo y ensayo de nuevas tecnologías solares. Fuente: ESTUDIO TECNICO ECONOMICO DE UNA CENTRAL HELIOTERMICA V/S CENTRAL FOTOVOLTAICA EN EL NORTE DE CHILE - PUC Potencial Solar Planta Amanecer Solar CAP: ubicada a 37 kms. De Copiapó, cuenta con más de 310.000 módulos fotovoltaicos distribuidos sobre una superficie de 280 hectáreas. En su primer año de funcionamiento, la planta será capaz de inyectar 270 GW/h de energía limpia al sistema (SIC)
  • 22. El potencial de ERNC en Chile Fuentes : Integración de Energía Eólica a Gran Escala en los Sistemas Interconectados – PUC http://cifes.gob.cl/tecnologias/eolica/ Actualmente existen 180 Mw de potencia instalada distribuída en varios proyectos funcionando, entre ellos, Canela, Totoral, Lebu y Monte Redondo. Tabla de capacidad eólica instalada y con permisos aprobados en Chile Potencial Eólico Parque Eólico Canela I y II. Se ubica en la Región de Coquimbo, a 80 km al norte de la ciudad de Los Vilos. Posee una capacidad instalada de 78 MW y fue el primer parque eólico del SIC. Es una fuente de energía renovable, producto de la transformación de la energía cinética contenida en el viento, en energía utilizable. Chile presenta una larga extensión de territorio costero, donde los vientos, provenientes principalmente desde el sur oeste, tienen una mayor presencia, lo que permite identificarlo como un país atractivo para el desarrollo de este tipo de tecnologías
  • 23. El potencial de ERNC en Chile Fuentes: http://www.centralenergia.cl/2010/10/06/potencial- geotermico-de-chile/ http://cifes.gob.cl/tecnologias/geotermica/ Mapa de Potencial Geotérmico en Chile Potencial Geotérmico Se genera energía, eléctrica y/o térmica, a partir del calor contenido en el interior de la tierra. Esta fuente de energía es un recurso renovable existente principalmente, en zonas de alta actividad volcánica y fallas geológicas. La disponibilidad de este recurso no presenta variación estacional, tampoco está afecto a impactos climáticos y es compatible con otros sistemas de generación. Chile, al estar ubicado una zona de alta actividad geológica, presenta un potencial importante de generación. Al año 2025 se calcula un potencial bruto de 16.000 MW en Chile. Mapa de las zonas de potencial geotérmico Chile es el segundo país con los volcanes más activos en el mundo
  • 24. El potencial de ERNC en Chile Fuente: “Recomendaciones para la Estrategia de Energía Marina de Chile: un plan de acción para su desarrollo”- Embajada de Reino Unido en Chile Al menos 100 MW al año, de energía proveniente de las olas, podrían ser instalados en Chile a partir de 2020, cuando la energía undimotriz sea competitiva comercialmente, reveló un estudio realizado por la Embajada de Reino Unido en Chile. Potencial Mareomotriz Escenario potencial para el desarrollo mareomotriz y undimotriz en Chile
  • 25. Eficiencia en el Uso de la Energía Objetivos de Fomentar Estrategias y Mejores Prácticas Alentar la implementación de medidas de diseño solar pasivo, equipos energéticamente eficientes y energías renovables en el diseño, construcción y operación de las viviendas. Fomentando hábitos de uso eficiente de la energía en las diferentes etapas de un proyecto, para contribuir con la reducción del consumo energético del sector residencial. Mejorar el desempeño energético a través de estrategias pasivas. Calificación energética de viviendas  Utilización de sistemas de calefacción y enfriamiento eficientes.  Electrodomésticos de bajo consumo.  Sistemas de iluminación interior y exterior eficientes.  Uso de energías renovables  Uso de sistemas de medición y monitoreo de energía.  Mejoramiento de la Reglamentación Térmica Chilena
  • 26. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias Pasivas • Factor de forma • Factor de adosamiento • Asoleamiento • Envolvente opaca eficiente - Transmitancia térmica adecuada al clima - Masa térmica adecuada al clima • Acristalamiento eficiente - Porcentajes adecuados - Transmitancia térmica
  • 27. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias Factor de forma y Factor de adosamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 28. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Asoleamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC Problemas: No se considera el norte en el diseño ¿Dónde está la captación solar priorizada? Fuente: SERVIU RM
  • 29. SISTEMAS DE CAPTACIÓN Y PROTECCIÓN SOLAR Periodos Fríos: Captación solar (Estrategias de calentamiento pasivo) Periodos calurosos: Protección solar (Estrategias de enfriamiento pasivo) Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Asoleamiento
  • 30. Eficiencia en el Uso de la Energía ZONA NORTE • Al menos el 80% de las ventanas de los recintos habitables deben permitir un mínimo de dos horas de acceso del sol a los recintos en el solsticio de invierno. • Al menos el 60% de las áreas vidriadas que enfrentan el norte (o sur sobre el Trópico de Capricornio), deben estar completamente sombreadas, a las 12:00 del solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00 del solsticio de invierno. • La sumatoria fachadas vidriadas oriente y poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las superficies vidriadas norte. • Se deberá considerar protecciones solares móviles en las fachadas oriente y poniente. Estrategias - Asoleamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC Para aminorar problemas de sobrecalentamiento, priorizar el uso de colores claros en fachadas, que permiten reflejar la radiación solar incidente, disminuyendo la transmisión de calor al interior
  • 31. Eficiencia en el Uso de la Energía ZONA CENTRAL • Al menos el 90% de las ventanas de los recintos habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso del sol a los recintos en el solsticio de invierno. • Al menos el 50% de las áreas vidriadas que enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a las 12:00 del solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00 del solsticio de invierno. • La sumatoria fachadas vidriadas oriente y poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las superficies vidriadas norte. • Se deberá considerar protecciones solares móviles en las fachadas oriente y poniente. Estrategias - Asoleamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 32. Eficiencia en el Uso de la Energía ZONA SUR • Al menos el 70% de las ventanas de los recintos habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso del sol a los recintos en el solsticio de invierno. • Al menos el 50% de las áreas vidriadas que enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a las 12:00 del solsticio de verano y no sombreadas a las 12:00 del solsticio de invierno. • La sumatoria fachadas vidriadas oriente y poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las superficies vidriadas norte. (Se aceptaran excepciones en climas donde el viento y la lluvia obliguen a reducir superficies vidriadas hacia el norte). • Se deberá considerar protecciones solares móviles en las fachadas oriente y poniente. Estrategias - Asoleamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 33. Eficiencia en el Uso de la Energía ZONA SUR EXTREMO • Al menos el 60% de las ventanas de los recintos habitables deben permitir un mínimo de una hora de acceso del sol a los recintos en el solsticio de invierno. • Al menos el 40% de las áreas vidriadas que enfrentan el norte, deben estar completamente sombreadas, a las 12:00 del solsticio de verano y el 60% no sombreada a las 12:00 del solsticio de invierno. • La sumatoria fachadas vidriadas oriente y poniente deben ser 50% menores que la sumatoria de las superficies vidriadas norte. (Se aceptaran excepciones en climas donde el viento y la lluvia obliguen a reducir superficies vidriadas hacia el norte) Estrategias - Asoleamiento Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 34. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena Estrategia - Envolvente opaca eficiente Primera etapa entra en vigencia el año 2000 - Cubiertas Segunda etapa, entra en vigencia en Enero del 2007, - Muros - Cubiertas - Pisos ventilados - Superficies de ventanas según zona Las 7 Zonas Térmicas se definieron en base al criterio de los Grados Día de Calefacción anuales, los que se estimaron para las diferentes regiones del país, haciendo uso de información meteorológica de larga data. Tercera etapa en proceso Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 35. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena Requerimientos para: Complejos de techumbres, muros perimetrales y pisos inferiores ventilados, entendidos como elementos que constituyen la envolvente de la vivienda. Estos deberán tener una transmitancia térmica “U” igual o menor, o una resistencia térmica total “Rt” igual o superior, a la señalada para la zona que le corresponda según Tabla 1: Se deberá especificar y colocar un material aislante térmico, incorporado o adosado, al complejo de techumbre, al complejo de muro, o al complejo de piso ventilado cuyo R100 mínimo, rotulado según la norma técnica NCh 2251, de conformidad a lo indicado en la Tabla 2. Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070417155724.aspx
  • 36. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena Requerimientos para: Ventanas, considerando como tales a los elementos constructivos que constituyen los vanos vidriados de la envolvente de la vivienda. Deberán cumplir tanto con el porcentaje máximo de superficie vidriada como con el valor U (transmitancia térmica) de acuerdo a la Tabla 3: Vidrio monolítico: De acuerdo a la NCh 132, se entenderá por aquel producto inorgánico de fusión, que ha sido enfriado hasta un estado rígido sin cristalización, formado por una sola lámina de vidrio. Doble vidriado hermético (DVH): De acuerdo a la NCh 2024, se entenderá por doble vidriado hermético el conjunto formado por dos o más vidrios paralelos, unidos entre sí, por un espaciador perimetral, que encierran en su interior una cámara con aire deshidratado o gas inerte. Método alternativo del U ponderado Solo para zonas de la 3 a la 7 Fuente: http://www.minvu.cl/opensite_20070417155724.aspx
  • 37. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos / Grados Día Grados día Los GD de calefacción están directamente relacionados con las demandas de energía que requiere un espacio habitable para lograr la temperatura interior base o de confort. Es la sumatoria de las diferencias de temperatura entre un valor base de confort y la temperatura media diaria. Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC Temperatura base o de confort T° Media diaria Invierno
  • 38. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos / Grados Día Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC Los Grados día se usan para estimar la energía requerida para calentar o enfriar un edificio (para proveer confort en un edificio) Cuanto mayor es la desviación del las temperaturas externas con respecto a las temperaturas requeridas para confort térmico, mayor es la necesidad de consumo de energía
  • 39. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos Resistencia térmica, R: Oposición al paso del calor que presentan los elementos de construcción. Se expresa en (m2K) /W. Conductividad térmica, λ: Cantidad de calor que en condiciones estacionarias pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de material homogéneo de extensión infinita, de caras planas y paralelas y de espesor unitario, cuando se establece una diferencia de temperatura unitaria entre sus caras. Se expresa en W / (mK).
  • 40. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos Resistencia Térmica por Elemento La resistencia superficial de un elemento varía según posición del elemento. Resistencia térmica total, Rt: Suma de las resistencias de cada capa del elemento. Se expresa en (m2K) /W.. Elementos compuestos por varias capas homogéneas. Fuente: NCh 853
  • 41. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos Transmitancia térmica, U: Es el Flujo de calor que pasa por una unidad de superficie de un elemento y por un grado de diferencia de temperatura entre los dos ambientes separados por dicho elemento. Se expresa en W/(m2K). Valores de Resistencia Superficiales para Cálculos de valor U Fuente: NCh 853
  • 42. Eficiencia en el Uso de la Energía Establecer Mejoras por sobre los Valores de Transmitancia Térmica La transmitancia térmica (U, pero denominada también como Valor-U en algunos lugares) es la medida del calor que fluye por unidad de tiempo y superficie, transferido a través de un sistema constructivo, formado por una o más capas de material, de caras plano paralelas, cuando hay un gradiente térmico de 1°C (1 K) de temperatura entre los dos ambientes que éste separa. Estrategias - Envolvente térmica. Fuente: Reacondicionamiento Térmico de Viviendas en Uso - CDT Aislación
  • 43. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos Fuente: http://www.daviddarling.info/encyclopedia/T/AE_thermal_mass.html Inercia térmica Es la propiedad que indica la cantidad de calor que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que lo cede o absorbe. Depende de la masa térmica, del calor específicos de los materiales y del coeficiente de conductividad térmica de estos. Masa térmica Es la capacidad que tiene un material para almacenar el calor. En un edificio: paredes y suelo. La masa térmica influye sobre la temperatura dentro de un edificio
  • 44. Eficiencia en el Uso de la Energía Reglamentación Térmica Chilena: Conceptos Fuente: http://www.miliarium.com/Prontuario/Tablas/Quimica/PropiedadesTermica s.asp Inercia térmica Material Densidad(kg/ m3 ) Calor específico( J/(kg·K)) Conductividad térmica(W/(m ·K)) Difusividad térmica (m 2 /s) (x10-6 ) Masa Térmica (KJ/m3K) Acero 7850 460 47-58 13,01-16,06 3.611 Agua 1000 4186 0,58 0,139 4.186 Aire 1,2 1000 0,026 21,67 1 Aluminio 2700 909 209-232 85,16-94,53 2.454 Arcilla refractaria 2000 879 0,46 0,261 1.758 Cobre 8900 389 372-385 107,45- 111,20 3.462 Espuma de poliuretano 40 1674 0,029 0,433 67 Espuma de vidrio 100 - 0,047 - - Hormigón 2200 837 1,4 0,761 1.841 Ladrillo común 1800 840 0,8 0,529 1.512 Lana de vidrio 200 670 0,036-0,040 0,537-0,299 134 Madera de pino 650 1298 0,163 0,193 844 Poliestireno 1050 1200 0,157 0,125 1.260 Vidrio 2700 833 0,81 0,36 2.249 PROPIEDADES TÉRMICAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y AISLANTES
  • 45. Eficiencia en el Uso de la Energía Establecer Masas Térmicas Mínimas por Zona Térmica. La masa térmica es el valor de la capacidad potencial de almacenamiento de calor en un conjunto o sistema. Zona térmica A B C D E F G H I Índice mínimo de Masa térmica L M L M L L P L L Masa térmica mínima necesaria por zona térmica Índice de masa térmica Capacidad calorífica (kJ/m²K) L Liviano 0 - 70 M Mediano 70 - 200 P Pesado 200 - 400 Valores para parámetros de masa térmica Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Envolvente térmica.
  • 46. Eficiencia en el Uso de la Energía Establecer Masas Térmicas Mínimas por Zona Térmica. Índice de masa térmica Capacidad calorífica (kJ/m²K) L Liviano 0 - 70 M Mediano 70 - 200 P Pesado 200 - 400 Valores para parámetros de masa térmica Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Envolvente térmica. Para cálculo de capacidad calorífica: x = Ʃ(ρi x ci x di) En que: x = capacidad calórica del elemento constructivo ρi = densidad del material de la capa i del elemento constructivo [kg/m3] ci = calor específico del material de la capa i del elemento constructivo [J/kgK] di = espesor de la capa i del elemento constructivo [m]
  • 47. Eficiencia en el Uso de la Energía Evitar Puentes Térmicos Se consideran puentes térmicos las zonas de la envolvente del edificio en las que se evidencia una variación de la uniformidad de la construcción, ya sea por un cambio del espesor del cerramiento, de los materiales empleados, por penetración de elementos constructivos con diferente conductividad, etc., lo que conlleva necesariamente una aminoración de la resistencia térmica respecto al resto de los cerramientos. Los puentes térmicos son partes sensibles de los edificios donde aumenta la posibilidad de producción de condensaciones superficiales, en la situación de invierno o épocas frías. Puentes térmicos en encuentros de piso y muro. Aislación térmica interior: puente térmico significativo. Muro panel de madera: puente térmico débil. Aislación térmica exterior: puente térmico despreciable. Puente térmico o pérdida perimetral de calor en piso sobre terreno. Se repara con instalación de aislación térmica en el perímetro del piso. Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC Estrategias - Envolvente térmica.
  • 48. Eficiencia en el Uso de la Energía Acristalamiento Eficiente Reducir el consumo energético en climatización y mejorar el confort térmico de las viviendas, a través de una envolvente que responda a las exigencias climáticas por medio de altos estándares de aislación, captación y protección solar. Fuente: http://www.efficientwindows.org/ Estrategias - Envolvente térmica. Comportamiento térmico de ventana de doble cristal con cámara de gas
  • 49. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias de Diseño Pasivo por Zona Climática Fuente: Guía de Diseño para la Eficiencia Energética en la Vivienda Social - PUC
  • 50. Eficiencia en el Uso de la Energía Etiqueta para mostrar y comparar la demanda, consumos y nivel de eficiencia energética de las viviendas. Tiene como objetivo reducir los consumos energéticos del mercado inmobiliario. Fuente: http://calificacionenergetica.minvu.cl/ Estrategias – Desempeño - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile • 7 Categorías de calificación, de la “A” (más eficiente) a la “G” (menos eficiente). • 2 letras de calificación: • Arquitectura (Demanda Energética) • Arquitectura + Equipos + Tipo de Energía (Consumo Energético) • Letra “E”: Vivienda que cumple exactamente con la normativa térmica vigente. • Voluntaria por el momento, aplicable para viviendas que rigen con la OGUC 2007. • El MINVU estima que sea obligatoria para toda vivienda nueva el 2016. Pre-Calificación y Calificación Energética
  • 51. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile La Calificación Energética evalúa el consumo de energía en calefacción, iluminación y agua caliente sanitaria de una vivienda sólo en su etapa de operación. ¿Qué es y cuál es su objetivo?
  • 52. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile Escala de Calificación
  • 53. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile Hitos de la Calificación Pre-Calificación Energética: Es la calificación de eficiencia energética de un proyecto de vivienda nueva. Características: • En etapa de proyecto o en construcción. (con permiso de edificación) • Calificación energética de carácter transitorio y referencial. • Válida hasta la obtención de la recepción municipal de la obra por parte de la DOM.
  • 54. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias - Sistema de Calificación Energética de Viviendas en Chile Hitos de la Calificación Calificación Energética: Es la calificación de eficiencia energética de un proyecto de vivienda nueva que cuente: • Recepción municipal definitiva emitida por el director de obras municipales. • Calificación energética definitiva. • Si conserva las características que sirvieron de fundamento para su calificación. • Vigencia: 10 años desde su emisión.
  • 55. Eficiencia en el Uso de la Energía Establecer metas de reducción de demanda de calefacción y enfriamiento para las viviendas, para el mediano y largo plazo, de manera de lograr viviendas de bajo desempeño energético Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Desempeño energético eficiente Calefacción Refrigeración • Aislación térmica • Captación de radiación • Sistemas eficientes de calefacción. • Usos de energías renovables. • Protecciones solares • Ventilación • Masa térmica • Sistemas eficientes de refrigeración Zonas Térmicas Demanda de Calefacción (kWh/m2) 2020 2030 2040 2050 Zona A 15 15 15 15 Zona B 90 65 43 15 Zona C 77 56 38 15 Zona D 71 52 35 15 Zona E 117 88 59 30 Zona F 135 100 67 30 Zona G 120 90 60 30 Zona H 120 90 60 30 Zona I 150 110 73 30 Zonas Térmicas Demanda de enfriamiento (kWh/m2) 2020 2030 2040 2050 Zona A 5,7 4,0 3,0 2,0 Zona B 5,5 4,0 3,0 2,0 Zona C 1,0 0,7 0,0 0,0 Zona D 4,4 3,0 2,0 1,0 Zona E 0,0 0,0 0,0 0,0 Zona F 0,0 0,0 0,0 0,0 Zona G 0,0 0,0 0,0 0,0 Zona H 0,0 0,0 0,0 0,0 Zona I 5,7 4,0 3,0 2,0 Tablas requerimientos máximos de demanda en calefacción y enfriamiento para vivienda aislada por zona
  • 56. Eficiencia en el Uso de la Energía Incrementar Estándares de Iluminación Interior/Exterior • Dará prioridad al uso de tecnologías eficientes, tales como iluminación LED, lámparas fluorescente compactas y lámparas fluorescente lineares T5. • Considerar balastos electrónicos de alto factor de potencia para todas las lámparas de descarga (por ejemplo, lámparas fluorescentes y haluros metálicos) • Rendimiento luminoso: Se dará prioridad al uso de equipos de iluminación con buen rendimiento luminoso (lm/W). El valor óptimo para cada equipo propuesto deberá ser ≥ 65 lm/W. • Índice de protección IP: Se seleccionarán equipos de iluminación con índice de protección IP adecuados según su ubicación. • La iluminación interior deberá ser especificada de baja densidad de potencia (W/m2) Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias – Iluminación artificial. Lugar W/m2 Comedor 23 Cocina 13 Dormitorio 12 Corredor 5 Densidades máximas de potencia en iluminación en interiores Recinto exterior Densidad de potencia Lumínica (W/m2) Paisajismo 0,53 Marquesina de entrada 2,7 Entradas y salidas de edificios (por ml de puerta) 66 W/ml Estacionamientos descubiertos 1,6 Caminos peatonales, menores de 3 m de ancho 2,3 Fachada de la edificación 8,2 Bajo toldos o aleros 13,5 Densidades máximas de potencia en iluminación en exteriores
  • 57. Eficiencia en el Uso de la Energía Estrategias – Iluminación artificial.
  • 58. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas de Iluminación Interior • Todos los circuitos eléctricos deberán estar zonificados, a modo de minimizar el uso de iluminación artificial en lugares que no sea requerido. • Para el manejo de la iluminación de las áreas comunes, se dará prioridad al uso de controladores (reguladores, interruptores con activación por detección de presencia y apagado automático y fotosensores). • En caso que los controladores no sean compatibles con los equipos de iluminación propuestos, se deberán especificar, como mínimo, interruptores manuales de circuito de combinación escalera 9-24 en todos los recintos de uso intermitente, como escaleras y pasillos. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias – Iluminación artificial. Fuente: Sistema KNX de Schneider Electric
  • 59. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas de Calefacción y ACS Centralizados • Las cañerías por donde circula el agua o aire caliente deben tener un nivel mínimo de aislación térmica. • Los tanques de acumulación deberán preferentemente ser verticales y esbeltos, además deberán contar con un nivel de aislación térmica. • En el caso de sistemas con losa radiante, se deben considerar un nivel de aislación en la losa. • Las temperaturas máximas de operación para losa radiante serán menores a 45ºC. • Los tramos de cañería ubicados en la intemperie, deberán contar con aislación térmica resistente a la radiación UV. • En sistemas de generación de ACS centralizado, en los cuales se abastezca a más de un servicio, se deberá dimensionar el consumo de hora punta como un 50% del consumo medio diario. La energía disponible en los volúmenes de acumulación más la potencia del intercambiador de calor deben ser capaces de satisfacer la demanda de hora punta. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Sistemas de climatización. Rendimientos generales mínimos de los equipos de calefacción, en base al poder calorífico inferior (PCI o LHV). Configuración Centralizada Rendimientos mínimos Rendi miento base Rendimie nto óptimo Unidad Caldera a gas de condensación solo calefacción 0,97 1,0 Rendimiento promedio PCI Bomba de calor suelo - aire o suelo agua 3,1 4,0 COP modo calefacción Bomba de calor agua - agua o agua - aire 3,6 4,0 COP modo calefacción Bomba de calor aire - agua o aire – aire 3,2 4,0 COP modo calefacción Caldera mixta de condensación 0,97 1,0 Rendimiento promedio PCI Caldera biomasa 0,9 0,94 Rendimiento promedio PCI Caldera a gas para calefacción 0,9 0,94 Rendimiento promedio PCI Diámetro exterior (mm) Espesor (en mm) Temperatura máxima del fluido (ºC) 40...60 > 60...100 > 100...180 D 35 25 25 30 35 < D  60 30 30 40 60 < D  90 30 30 40 90 < D  140 30 40 50 140 < D 35 40 50 Requerimientos de aislación térmica para cañerías que circulan por el interior.
  • 60. Eficiencia en el Uso de la Energía Calefacción / Generación ACS Individual • Solo se podrán especificar calefactores a leña o pellet con doble cámara de combustión, en zonas rurales o viviendas sociales en zonas autorizadas. Los calefactores deben cumplir las eficiencias y los niveles de emisión indicados en este. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Sistemas de climatización. Los calefactores de doble cámara son seguros y calientan 6 a 7 veces más que los modelos abiertos, sin pérdidas. Gastan menos leña, ya que calientan por varias horas con una sola carga llena. Dependiendo de su tamaño, son capaces de calefactar de 50 a 180 m2, con un poder calórico que va desde los 5.000 Kcal/hr hasta los 12.000 Kcal/hr. La cuenta más cara de los chilenos es la calefacción, esta representa el 68% del gasto mensual en energía y, cuando es sucia, puede llevar a las ciudades a altísimos niveles de contaminación, al mismo tiempo que contamina peligrosamente el interior de las casas.
  • 61. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas de Enfriamiento Energéticamente Eficientes • Los sistemas de enfriamiento que operan en frío / calor deberán cumplir con COP en modo calor y modo frío. • El sistema de enfriamiento instalado deberá contar con un etiquetado de eficiencia energética categoría A o superior. • Las cañerías por donde circula el fluido caloportador deberán contar con un nivel de aislación. • Los tramos de cañería ubicados en la intemperie, deberán contar con aislación térmica resistente a la radiación UV. • En el caso de sistemas con losa radiante, se deben considerar un nivel de aislación en la losa. • Las temperaturas de operación para losa radiante deberán ser de 20º o más. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Sistemas de climatización. Rendimientos mínimos para equipos de climatización Requerimientos de aislación térmica para cañerías que circulan por el interior. Rendimientos mínimos Rendimie nto base Rendimi ento óptimo Unidad Equipos aire acondicionado split solo frío 3,2 3,8 COP Equipos de aire acondicionado ventana solo frío 3,2 3,5 COP Bomba de calor suelo - aire o suelo agua 3,9 4,2 COP modo frio Boba de calor agua - agua o agua - aire 3,2 4,2 COP modo frio Bomba de calor aire - agua o aire – aire 3,2 3,8 COP modo frio Diámetro exterior (mm) Espesor (en mm) Temperatura máxima del fluido (ºC) -10... 0 > 0...10 >10 D 35 30 20 20 35 < D  60 40 30 20 60 < D  90 40 30 30 90 < D  140 50 40 30 140 < D 50 40 30
  • 62. Eficiencia en el Uso de la Energía Controles y Monitoreo • La distribución del sistema de calefacción y/o enfriamiento centralizado se debe diseñar de tal forma que cada recinto pueda tener control independiente. • Los controles de distribución deben ajustar los niveles de operación del sistema para proporcionar el confort necesario y minimizar el consumo energético del sistema de calefacción. • En los sistemas centralizados de calefacción, se deberá instalar un calorímetro que permita determinar la entrega de energía del sistema de calefacción/ACS. • En los sistemas centralizados se deberá considerar un caudalímetro independiente que permita determinar el caudal de ACS generado. • Los controles del sistema de enfriamiento deben ajustar los puntos establecidos de operación de tal forma que minimicen el consumo de energía del sistema de enfriamiento bajo distintas cargas de operación, condiciones climáticas y temperatura del aire circundante. • Cuando sea posible, se deberá instrumentar el sistema de enfriamiento de manera que permita monitorear el consumo eléctrico de éste, además de las temperaturas de isa y retorno del fluido térmico. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Sistemas de climatización.
  • 63. Eficiencia en el Uso de la Energía • Velar por que las tecnologías de energías renovables suministren al menos el 10% del consumo energética total de la vivienda en zona urbana al 2020, el 20% al 2030 y 50% al 2050 mediante el suministro de electricidad, calefacción de espacios o de agua caliente sanitaria. • En el caso de las viviendas en zonas rurales, suministrar como mínimo del total de la energía requerida con objetivos de aumentos porcentuales por décadas: un 20% al 2020, el 30% al 2030 y 50% al 2050 • Los equipos deberán contar con las certificaciones de seguridad y desempeño correspondientes, emitidas por laboratorios autorizados por la SEC, o a través de certificaciones reconocidas a nivel internacional (ISO, IEC, CE, etc.) • Evaluar el desempeño del sistema de generación a base de ERNC utilizando datos climatológicos validados. Fuente: Código de Construcción Sustentable Estrategias - Sistemas de energías renovables.
  • 64. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas Solares Térmicos (SST) Un SST corresponde a un conjunto de equipos y componentes que conforman una instalación solar térmica, que permite el aprovechamiento de la energía solar para la producción de ACS para el consumo doméstico. En el sector residencial, el segundo consumo de energía más importante corresponde a energía utilizada para la producción de ACS, alcanzando un 17,6% del consumo total de energía residencial a nivel nacional. Fuente: Manual Sistemas Solares Térmicos - MINVU Estrategias - Sistemas de energías renovables.
  • 65. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas Solares Térmicos (SST) Cantidad de Colectores instalados con PPPF a la fecha en todo Chile. Estrategias - Sistemas de energías renovables. - 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 Arica Parinacota Tarapacá Antofagasta Atacama Coquimbo Valparaiso O"Higgins Maule Biobío Araucanía Los Ríos Los Lagos Aysen Magallanes Metropolitana Total Colectores Instalados a la fecha Fuente: DPH – MINVU 2015 Falta de mano de obra y proveedores
  • 66. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas Solares Fotovoltaicos (PV) Los sistemas fotovoltaicos (PV por sus siglas en inglés) están constituidos básicamente por la celda PV, la cual está compuesta por un semiconductor capaz de convertir la energía solar en electricidad de corriente continua (CC). Mientras mayor sea la intensidad de la radiación solar incidente, mayor será el flujo de electricidad producido, pues representa el recurso esencial para la instalación de sistemas fotovoltaicos. La disponibilidad de radiación solar es oscilante a lo largo del año, aunque Chile se caracteriza por poseer una buena recepción de radiación, en general, en todo el país. Un sistema fotovoltaico no requiere necesariamente luz brillante directa para operar, sino que también es posible generar electricidad en días nublados. Gracias a la reflexión de la luz, días ligeramente nublados pueden dar mejores resultados que días completamente despejados. Fuente: http://cifes.gob.cl/tecnologias/solar/fotovoltaica-pv/ Estrategias - Sistemas de energías renovables.
  • 67. Eficiencia en el Uso de la Energía Energía Eólica La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Fuente: Fuentes de generación alternativas - PUC Estrategias - Sistemas de energías renovables.
  • 68. Eficiencia en el Uso de la Energía Sistemas de Co-generación de Calor y Energía La cogeneración aprovecha los excedentes de calor existentes tanto en los procesos de generación de calor como de generación eléctrica. La cogeneración es considerada una medida de eficiencia energética, pues aprovecha excedentes de energía que, de otra forma, serían desechados al ambiente. Si se compara la cogeneración con la generación separada de calor y de electricidad en una central termoeléctrica, la eficiencia del conjunto aumenta considerablemente. Fuente: http://www.cogeneracioneficiente.cl/ Estrategias - Sistemas de energías renovables.
  • 69. Eficiencia en el Uso de la Energía Manuales, Guías y Marco Regulatorio Manual de Diseño Pasivo y Eficiencia Energética en Edificios Públicos Parte 1 y 2 Términos de Referencia Partes 1, 2 y 3 Código de Construcción Sustentable
  • 70. Eficiencia en el Uso de la Energía Manuales, Guías y Marco Regulatorio Ley 20257 (01-ABR-2008) Introduce modificaciones a la Ley General de Servicios Eléctricos respecto de la generación de energía eléctrica con fuentes de energías renovables no convencionales. Ley 19657 (07-ENE-2000) Sobre concesiones de energía geotérmica. Decreto 267 (07-FEB-2008) Convenio con Alemania sobre cooperación financiera 2007 "Programa energías renovables y eficiencia energética". Ministerio de Relaciones Exteriores. Resolución 367 (11-ENE-2010) Reglamento de cobertura a préstamos destinados a financiar proyectos de inversión en energías renovables no convencionales (ernc). Ley 20571 (20-MAR-2012) Regula el Pago de las Tarifas Eléctricas de las Generadoras Residenciales (Net-metering)
  • 71. Eficiencia en el Uso de la Energía Manuales, Guías y Marco Regulatorio NCh 853:2014: Componentes y elementos para la edificación ‐ Resistencia térmica y transmitancia térmica ‐ Método de cálculo Resolución 1005, 2015: Itemizado técnico de construcción regional para programa fondo solidario de elección de vivienda, Región Valparaíso, Chile. Artículo 4.1.10 de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones NCh853: 2014: Componentes y elementos para la edificación NCh3136_1:2008: Puentes térmicos en construcción de edificios NCh 3137_1:2008: Comportamiento térmico de ventanas, puertas y contraventanas NCh 3081:2007: Eficiencia Energética – Equipos de Aire Acondicionado – Clasificación y Etiquetado.
  • 72. Eficiencia en el Uso de la Energía Manuales, Guías y Marco Regulatorio Guía de Calefacción Sustentable Documentos descargables disponibles de acuerdo a las necesidades de distintas zonas del país. http://www.calefaccionsustentable.cl/ Manual para la Calificación Energética de Viviendas en Chile http://calificacionenergetica.minvu.cl/media/Manual-CEV2- 2.0.pdf
  • 73. Normativas y Estándares Internacionales ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2007 Estándar de energía para edificios ISO 13790:2008 Cálculo del consumo de energía para calefacción y refrigeración de espacios USGBC. 2013. LEED v4 for Homes Design and Construction, Energy and Atmosphere Credit: Building Orientation for Passive Solar. BRE, 2014 The Government’s Standard Assessment Procedure for Energy Rating of Dwellings, SAP 2012 versión 9.92, DECC, UK. UNE-EN 1264-4:2010 Sistemas de calefacción y refrigeración de circulación de agua integrados en superficies. Parte 4: Instalación. ANSI/ARI/ASHRAE ISO 13256-1:1998 (2005) Water-source Heat Pumps - Testing and Rating for Performance - Part 1: Water-to-Air and Brine-to-Air Heat Pumps (Estimación del COP para bombas de calor agua-aire) ASHRAE, 2000, Systems and Equipment Handbook (SI) IDEA, 2010 Guía Técnica Agua Caliente Sanitaria Central, Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía, España. ISO 13256-2:1998 Water-source heat pumps -- Testing and rating for performance - - Part 2: Water-to-water and brine-to-water heat pumps (Estimación del COP para bombas de calor agua-agua) ISO 15042:2011 Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat pumps - Testing and rating for performance (Estimación del desempeño para bombas de calor aire aire) ASHRAE 55-2004 Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. Johnsons. 1981. Patterns Of Residential Occupancy - B.N.. National Research Council Of Canada, Division Of Buiding Research. Eficiencia en el Uso de la Energía