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    UNIVERSIDAD DEL BO-BO

    FACULTAD DE INGENIERA

    DEPTO. DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

    ESTADO DEL ARTE

    Estudio y plan de mejora de las tecnologas integradas para la eficiencia

    energtica en el Centro de Investigacin en Tecnologas de la

    Construccin (CITEC) de la Universidad del Bo-Bo.

    AUTORES: ANBAL TORO CONCHA

    FELIPE MORENO QUIROZ

    DOCENTES PATROCINANTES : CRISTHIAN AGUILERA CARRASCO.

    ARIEL BOBADILLA MORENO.

    CONCEPCINCHILE

    2011

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    1. NDICEResumen. 01

    Objetivos 03Introduccin.. 04Capitulo 1. Energas renovables no convencionales...... 05

    Introduccin..... 051.1 Actualidad Chilena en el mbito Energtico Mundial.. 06

    1.1.1 Capacidad instalada en Chile: 1970-2010.. 081.1.2 Capacidad y Generacin 2010: SIC & SING 101.1.3 Porcentaje de ERNC en principales potencias mundiales. 11

    1.1.4 Proyectos en Construccin Hoy. 121.2 Impacto de la Huella de Carbono en Chile.... 16

    1.2.1 Iniciativas de Cuantificacin de la Huella de Carbono. 201.2.2 Compromisos Internaciones frente al Cambio Climtico..... 221.2.3 Protocolo de Kyoto 23

    Capitulo 2. Tipos de ERNC en Chile... 25Introduccin 25

    2.1 Energa Mini-Hidrulica... 262.1.1 Chile y su Potencial Hdrico.. 26

    2.2 Energa Solar 302.2.1 Nuevas Plantas en Energa Solar en Chile. 342.2.2 Oportunidades en el Desarrollo de la Energa Solar.. 34

    2.3 Energa de los Mares 352.4 Energa Elica.. 362.4.1 Energa Elica en Chile y el Mundo. 37

    2.4.2 Aspectos Ambientales de los Proyectos Elicos.. 392.5 Energa Geotrmica. 40

    2.5.1 Potencial de la Energa Geotrmica en Chile 412.5.2 Cronologa de la Geotermia en Chile 43

    2.6 Energa Biomasa.. 442.6.1 Potencial de la Biomasa en Chile. 45

    2.6.2 Proyectos de Biomasa Desarrollados en Chile. 462.6.3 Ti pos de Biomasa..... 47

    2.6.4 Aspectos Ambientales... 48Capitulo 3. Edificio del Centro de Investigacin en Tecnologas de la ConstruccinCITEC Universidad del Bo-Bo... 49Introduccin... 493.1 Estrategias asociadas al diseo y la construccin del edificio..... 50

    3.1.1 Sistema constructivo bloque de hormign termoresistente... 503.1.2 Muros de acumulacin trombe.. 52

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    3.1.3 Celosas mviles... 543.2 Instalaciones para el acondicionamiento termoambiental 54

    3.2.1 Sistema combinado de calefaccinrefrescamiento rea deAdministracin 55

    3.2.1.1 Sistema de bomba de calor geotrmica.. 553.2.1.2 Sistema solar trmico. 553.2.1.3 Sistema caldera de condensacin.. 55

    3.2.2 Sistema de ventilacin hbrida edificio 573.2.3 Sistema de acondicionamiento ambiental del auditorio... 58

    3.3 Instalacionespara el control y monitoreo del edificio 59Capitulo 4. Auditora Energtica en auditorio del edificio CITEC

    Introduccin4.1 Descripcin de instrumento Fluke 17354.2 Medicin de variables que determinan el consumo energtico

    Capitulo 5. Instalacin fotovoltaica en edificio CITEC

    Introduccin5.1 Paneles Solares Fotovoltaicos: Clasificacin y Generalidades5.1.1 Dimensionamiento de Paneles Fotovoltaicos

    5.2 Dimensionamiento de dispositivos Manejo y Control5.2.1 Dimensionamiento de Bateras5.2.2 Dimensionamiento de Controladores de carga5.2.3 Dimensionamiento de Inversores solares

    5.3 Tipos de Conexiones de la instalacin5.3.1 Serie5.3.2 Paralelo

    5.4 Elementos de montaje y sujecin

    5.4.1 Estructura para soporte y anclaje5.4.2 Orientacin e inclinacin de los paneles fotovoltaicos5.5 Determinacin de sombras

    5.5.1 Distancia mnima entre paneles5.6 Evaluacin econmica

    Capitulo 6. Desarrollo de plan de mejoras y ampliacinConclusiones y comentarios

    Bibliografa

    Anexos

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    2. RESUMEN

    En la actualidad, cuando se necesita energa para casi cualquier cosa, se observa por debajode los pies para empezar a cavar o perforar. La gran mayora de la energa en el mundo se

    genera partir de combustibles fsiles como el carbn, el petrleo y el gas natural. El

    dixido de carbono justo antes del la revolucin industrial, haba menos de 300 partes por

    milln de CO2 en la atmsfera terrestre. Hoy en da, hay 387 en aumento. La

    contaminacin y el cambio climtico son razones poderosas para reducir el uso de carbn,

    petrleo y gas natural. Pero el medio ambiente, no es la nica razn para reemplazar las

    fuentes de combustibles fsiles por energas renovables. No renovables es igual finito.

    En el mundo de la diplomacia, la energa significa poder. Esta transicin sera crear una

    nueva economa basada en la energa que requieren las personas para llenar millones de

    nuevos puestos de trabajo.

    El desarrollo de este trabajo de titulacin, estar enmarcado dentro de lo que fue el proyecto

    Centro Tecnolgico para la Calidad de la Vivienda en el ao 2007. Este proyecto propuso

    la creacin en la Universidad del Bo-Bo de un Centro de Investigacin en Ciencias y

    Tecnologas de la Construccin.

    Una unidad de desarrollo y transferencia tecnolgica. Con una inversin de algo ms de

    1000 millones de pesos, en nueva y mejorada infraestructura tecnolgica, que sumada a las

    existentes en la institucin, permitir crear el primer centro de referencia pas, para el

    tratamiento de base experimental y cientfica de temas de tecnologa y calidad de la

    edificacin. El diseo del edificio, su materialidad, instalaciones y sistema de control,

    incorporan criterios de sustentabilidad medioambiental. Criterios conducentes a reducir la

    demanda y consumo de energa del edificio. Mejorar las condiciones ambientales y reducir

    el impacto sobre el medio ambiente. Estas instalaciones constituyen un sistema indito en

    Chile y representa el estado del arte en trminos de monitoreo y control en edificios.

    El trabajo de titulacin se desarrollar con el levantamiento de la informacin del los

    distintos sistemas que componen el edificio CITEC:

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    - Sistema combinado de calefaccin y refrescamiento, integrado por tres tecnologas

    distintas: Sistema bomba de calor geotrmica; Sistema solar trmico y Sistemacaldera de condensacin.

    - Sistema Solar Fotovoltaico.

    - Sistema de ventilacin hbrida edificio.

    - Sistema de acondicionamiento ambiental del auditorio.

    - Sistema de control y monitoreo del edificio.

    Se proceder a evaluar y diagnosticar el funcionamiento de las tecnologas actuales y sedesarrollar un plan de mejoras y ampliacin.

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    1. OBJETIVOS1.1Objetivos Generales

    Desarrollar un estudio y plan de mejora de las tecnologas integradas para laeficiencia energtica en Centro de investigacin de la tecnologa de la construccin(CITEC), de la universidad del Bo-Bo.

    1.2Objetivos Especficos

    Levantamiento de informacin de sistemas de eficiencia energtica utilizados en eledificio del Centro de investigacin de la tecnologa de la construccin (CITEC) de

    la Universidad del Bo-Bo.

    Diagnosticar el funcionamiento actual de los sistemas de eficiencia energtica ycontrol automtico utilizados en el edificio CITEC.

    Idear plan de mejoras y ampliacin para el edificio CITEC.

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    2. INTRODUCCINEl documento denominado Estudio y plan de mejora de las tecnologas integradas para

    la eficiencia energtica en el Centro de Investigacin en Tecnologas de la Construccin(CITEC) de la Universidad del Bo-Bo", se divide en dos etapas, la primera estableceelementos generales de la generacin de energas renovables en chile, el impacto quehan generado la incorporacin de nuevas fuentes de energa , el alcance que estas hantenido en la diversificacin de la matriz energtica, adems se presentan elementossobre el posicionamiento de chile frente a una tendencia mundial de desarrolloenergtico, incorporando como parte del anlisis en chile el impacto de la huella decarbono que nos ha permitido asumir compromisos internacionales como el protocolode Kioto.

    Por otro lado se presenta el estado de arte de las diversas energas renovables, elica,solar, geotrmica, biomasa e hdrica. Donde se presentan elementos tanto del desarrolloque han tenido en nuestro pas, como los distintos proyectos que se han desarrollado,adems de constatar el potencial de cada una y las nuevas iniciativas que se generan entorno a cada una de ellas.

    La segunda etapa se centra en el desarrollo de distintas tecnologas en el desarrollo delproyecto Centro de Investigacin de las tecnologas de la Construccin, la

    incorporacin de energas renovables, como solar, geotermia, adems de vincular eldesarrollo de la materialidad, instalaciones y sistemas de control, incorporando criteriosde sustentabilidad medioambiental , pero tambin criterio relacionados con reducir lademanda y consumo energtico del edificio, con el objeto de disminuir los efectosnegativos en el medio ambiente, tcnicas que han sido utilizadas incluso por primeravez en chile.

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    CAPITULO 1

    ENERGAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES

    INTRODUCCIN

    Las energas renovables tienen la gran posibilidad de ser protagonistas en el desarrollo

    sustentable de nuestra matriz energtica, y su incorporacin a los sistemas interconectados

    requiere atender la necesidad de mantener un sistema elctrico confiable. Por ello, la

    integracin a gran escala de generacin que utiliza como insumo recursos naturales quedependen del comportamiento atmosfrico como el viento, las precipitaciones y la

    radiacin solardetermina una serie de requerimientos y desafos tcnicos, para mantener

    la operacin segura de nuestros sistemas interconectados.

    Por ejemplo, la necesidad de disponer de una infraestructura de transmisin robusta,

    equipos de control y comunicaciones, acordes con los requerimientos de seguridad del

    sistema; asimismo, el contar con modelos efectivos de monitoreo y pronstico de los

    recursos energticos dependientes de factores climticos, es ah donde la Automatizacin

    juega un rol fundamental para lograr anticipar la capacidad disponible, dimensionar la

    magnitud de las reservas necesarias y determinar as, el programa ptimo de generacin,

    con el menor compromiso econmico para los usuarios, asegurando la calidad y

    continuidad del suministro, deseados para el sistema.

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    1.1ACTUALIDAD CHILENA EN EL MBITO ENERGTICO MUNDIAL

    Oferta Elctrica Mundial

    Figura N1 Oferta Elctrica Mundial desde 1971 a 2008

    Fuente AIE

    El consumo final es una parte grande del consumo de electricidad, aproximadamente 80%

    del consumo total1. Adems, es la parte ms dinmica del consumo. Buena parte del

    crecimiento en el consumo elctrico desde 1973 ha tenido lugar en los sectores residencial,

    comercio y servicios pblicos con un aumento del 38% al 52% en los ltimos 30 aos2.

    Aunque la cantidad de electricidad consumida en el sector de la industria ha aumentado

    constantemente, el crecimiento ha sido ms lento que en los sectores residencial, comercial

    1En base a informacin disponible en AIE, OCDE, EUROSTAT Manual de estadsticas Energticas

    2De acuerdo a informacin disponible en AIE, OCDE, EUROSTAT Manual de estadsticas Energticas

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    y servicios pblicos. Por consiguiente, la participacin de la industria se ha reducido del

    51% en 1973 a un 42% en la actualidad3.

    Los sectores de transporte (ferroviaria) y agricultura (principalmente para bombas de riego)son consumidores relativamente menores de la electricidad.

    Participacin de combustibles en la generacin elctrica en 1973 y 2008

    Figura N2 Generacin Elctrica Mundial desde 1973 a 2008 Fuente AIE

    La principal fuente de produccin de electricidad en el mundo es el carbn con 41% de la

    produccin total. Seguido del Gas Natural 21,3% y la Hidroelectricidad con un 15,9%. En

    otros4 combustibles slo obtenemos un 2.8% de electricidad.

    3De acuerdo a informacin disponible en AIE, OCDE, EUROSTAT Manual de estadsticas Energticas

    4Otros: incluye geotermia, solar, viento, otros combustibles renovables y residuos.

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    Durante los ltimos 35 aos han surgido grande cambios en los combustibles usados para

    generar electricidad el petrleo se ha reducido de un 24.7% a un 5.5%.La participacin de

    la energa nuclear se increment en un 11% ms.

    En este mismo periodo, la produccin de electricidad, con un aumento de 330%, ha

    experimentado el crecimiento ms rpido en comparacin con el petrleo, carbn mineral y

    gas natural. Este gran aumento tuvo que acompaarse de una inversin considerable en

    capacidad nueva, especialmente en centrales nucleares en los aos 1970s y 1980s.

    1.1.1 Capacidad instalada en Chile: 1970-2010

    Figura N3 Capacidad instalada en Chile hasta 2010

    Fuente: Key World Statistics 2010; AIE

    Ministerio de Energa.

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    La capacidad de generacin mxima5 se define como a suma de las capacidades de todas

    las plantas individuales que estn disponibles en un periodo de 15 horas diarias. Las cifras

    se presentan en megavatios (MW).

    La carga mxima 6equivale a la mxima demanda simultnea que se pudo satisfacer

    durante el ao. Ntese que el suministro de electricidad en el momento de pico mximo de

    demanda puede incluir demanda cubierta por electricidad importada o alternativamente la

    demanda puede incluir exportaciones de electricidad.

    La demanda elctrica se ha duplicado cada 10 aos

    Figura 4: Demanda elctrica total anual y producto interno bruto real anual.

    Fuente: AIE & Ministerio de Energa (Balance de Energa)

    5De acuerdo a informacin disponible en AIE, OCDE, EUROSTAT Manual de estadsticas Energticas

    6De acuerdo a informacin disponible en AIE, OCDE, EUROSTAT Manual de estadsticas Energticas

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    1.1.2 Capacidad y Generacin 2010: SIC & SING

    Figura 5:Capacidad y Generacin 2010: SIC & SING

    Fuente: Comisin Nacional de Energa CNE

    *Magallanes considera sistema aislado del Parque Elico Cabo Negro

    *Los datos estn actualizados a febrero del 2011, con todos los proyectos que han

    inyectado energa al sistema

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    1.1.3 Porcentaje de ERNC en principales potencias mundiales

    * Incluye Hydro con almacenamiento

    Fuente: AIE 2010; data 2008

    ERNC y la necesidad de Respaldo

    * ERL: Energas Renovables Limpias. Es ERNC ms hdrica

    Fuente: AIE 2010; data 2008

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    Los pases con alto porcentaje de ERNC tienen matrices con respaldos en base a recursos

    fsiles o nucleares:

    - Dinamarca tiene cerca de 30% de su matriz con ERNC, sin embargo un 48% es en

    base a carbn.

    - Suecia genera cerca de 10% con ERNC, pero 43% de la energa es nuclear.

    - Alemania genera cerca de 12% con ERNC, sin embargo 46% es a carbn.

    1.1.4 Proyectos en Construccin Hoy:

    SIC

    Hidrulica MW

    1.044

    Trmica MW

    1.069

    ERNC MW

    117

    Hidro-Embalse 316 Carbn 957 Biomasa 97

    Hidro-Pasada 728 Diesel 112 Elico 20

    SUBTOTAL 2.230 MW

    SING

    Trmica MW

    Carbn 874

    SUBTOTAL 874 MW

    TOTAL 3.104 MW

    Fuente: Comisin Nacional de Energa 2011

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    63% de los proyectos actualmente en construccin son trmicos.

    95% de la capacidad trmica en construccin es carbn.

    3,3 % de la capacidad pertenece a energas renovables

    La capacidad instalada de generacin por sector energtico en el ltimo tiempo ha habidogran penetracin de proyectos elicos, debido a la reduccin de costos y las nuevas

    polticas energticas instauradas en el pas. Asimismo, con estas polticas y con las

    condiciones apropiadas se espera la incorporacin de nuevos proyectos de diversas fuentes

    energticas, de tal forma aprovechar el potencial energtico disponible a lo largo del pas.

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    Proyectos ERNC en el SIC

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    Proyectos ERNC en el SING

    Proyectos ERNC en Sistema Aysn

    Capacidad Instalada de ERNC

    Fuente: Ministerio de Energa, Capacidad Instalada de generacin Diciembre 2008,y Generacin Bruta SIC-SING Diciembre 2009

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    1.2 IMPACTO DE LA HUELLA DE CARBONO EN CHILE.

    La huella de carbono se ha transformado en uno de los temas que cobra ms relevancia en

    el contexto del cambio climtico, pero a simple vista nos cuesta asociar, entender y aplicar

    estos conceptos a la cotidianidad, a nuevas prcticas de produccin y aun ms visualizar

    estos conceptos como una oportunidad de negocio, con estndares internacionales.

    Existen varias definiciones de la huella de carbono, la ms utilizada: Es la medida de lacantidad de emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) producidas directa o

    indirectamente por personas, organizaciones, productos, eventos o Estados

    Una definicin ms especfica indica que: La huella de carbono calcula todas las

    emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) las cuales un producto, servicio, empresa

    son responsables a lo largo de su cadena de valor/abastecimiento permitiendo encontrar

    eficiencias internas y externas que permitan disminuir emisiones y mejorar procesos,

    segn la direccin de promocin de Exportaciones (ProChile).

    Para entender de mejor manera el concepto de huella de carbono, es necesario conocer

    los conceptos de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y carbono equivalente (CO2 eq)

    Producto del inters mundial por reducir los efectos del cambio climtico, a travs del

    Protocolo de Kyoto, se clasificaron los 6 principales tipos de gases que contribuyen con el

    efecto invernadero en nuestro planeta, donde el ms comn en la mayora de nuestrasactividades cotidianas es el dixido de carbono (CO2), por lo que con la finalidad de

    cuantificacin, los 5 restantes GEI son expresados en unidades de CO2 equivalente (CO2e).

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    Estos seis gases que originan el efecto invernadero sindicados como los principales

    causantes del calentamiento global.

    1. Dixido de carbono (CO2)

    o Combustin de combustibles fsiles (combustibles slidos, lquidos y

    gaseosos) para propsito energtico

    2. Metano (CH4)

    o Fermentacin en vertederos

    o Tratamiento de agua residual (efluentes orgnicos tales como efluentes de

    fbrica de aceite de palma)

    o Estircol animal, Arrozal

    3. Oxido nitroso (N2O)

    o Alguna de la materia prima en proceso de produccin de la industria qumica

    o Proceso de digestin del estircol animal

    4. Hidrofluorcarbono (HFCs)

    o Produccin del HCFC-22, Fuga de refrigerante utilizado en los equipos

    refrigeradores y acondicionadores de aire, etc.

    o Fuga en material aislante de calor usado en edificios y casas (agente

    espumante)

    5. Perfluorcarbono (PFCs)

    o Uso de materiales fundentes en proceso de limpieza de metal

    o Uso de agente de grabado en proceso de produccin de semiconductores

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    6. Sulfuro hexafluorido (SF6)

    o Usado como gas de cubierta para proceso de fundicin del magnesio

    o Usado como gas aislante de electricidad

    o Uso de agente de grabado en proceso de produccin de semiconductores

    Figura N6 Tipos de gases de efecto invernadero.

    Fuente GHG Protocol

    Existen 2 razones principales por las cuales es importante medir la huella de carbono, en

    cualquier proceso tanto de produccin directa como procesos auxiliares.

    1. Para administrar la huella de carbono y reducir emisiones en un tiempo

    determinado.

    2. Para reportar la huella de carbono a terceras partes.

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    La importancia que tiene medir la huella de carbono para chile tiene relacin con la

    contribucin de chile a la mitigacin de la produccin de gases de efecto invernadero y por

    ende contribuir a la disminucin del calentamiento global, aun cuando chile solo contribuye

    en un 0.2% de produccin de gases ocupando la posicin 35 de pases que ms emites GEI.

    Se estima que al ao 2024 se triplicara la emisin de dichos gases y al2030 prcticamente

    ser 4,2 veces la emisin en relacin al 2007 7, por ende la contribucin de la energas

    renovables no convencionales en chile a la disminucin de los gases de efecto invernadero

    cobra total relevancia a raz del potencial de mitigacin que esta presenta como se muestra

    en la siguientes imgenes.

    Figura N7 Proyeccin de GEI al 2020.

    Fuente: Programa de gestin y economa ambiental Universidad de Chile (PROGEA)

    7Consumo de Energa y Emisiones de Gases de Efecto Invernadero en Chile 2007-2030 y Opciones de

    Mitigacin, Ral O`Ryan - Manuel Daz - Jacques Clerc, Junio 2010

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    Figura N8 Proyeccin de GEI al 2020.

    Fuente: Programa de gestin y economa ambiental Universidad de Chile (PROGEA)

    Por otro lado los estndares internacionales y las relacin que existe entre las exportaciones

    y el crecimiento econmico, prcticamente obligan a los pases a acreditar producciones

    amigables al medio ambiente, o en su defecto tomar medidas en esa direccin como lo es la

    compra de bonos de carbono, el incentivo a la forestacin o la contribucin al desarrollo de

    proyectos que contribuyan al desarrollo medio ambiental.

    1.2.1 Iniciativas de cuantificacin de la huella de carbono.

    La economa chilena tiene su base principalmente en las exportaciones, donde a travs de

    los aos Chile se ha ganado un lugar importante en algunos sectores como el cobre,

    salmones, vinos y frutas, aun cuando nuestros principales compradores se encuentra en

    mercados con mayor desarrollo en el rea medio ambiental aportando de manera

    significativa a mitigar los efectos del efecto invernadero, por ende la huella de carbono es

    un tema que no pasa desapercibido dentro de este nuevo concepto de

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    RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL, sobre todo cuando importantes cadenas

    de supermercado han iniciado campaa de emisiones y etiquetado la huella de carbono de

    productos en venta en sus locales.

    Al ao 2010 el pas ha desarrollado una serie de iniciativa de inventarios de emisiones de

    Gases de Efecto Invernadero, el primero se realizo el ao 2007 por el programa de

    investigacin de energa de la Universidad de Chile PRIEN, centrado en el sector energa al

    ao 2003, el segundo el ao 1999, que incluye emisiones de procesos industriales y uso de

    solventes actualizado al ao 2004, y el tercero centro sus estudios en las emisiones de

    dichos sectores entre los aos 1986 y 1998. En el ao 2004, la Direccin de Investigaciones

    Cientficas y Tecnolgicas de la Pontificia Universidad Catlica de Chile (DICTUC) llev

    a cabo un cuarto estudio en el que se estimaron las emisiones de GEI en Chile al ao 2001.

    Figura N9 Emisiones Sector Energa

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    Fuente: Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero, POCH

    En tanto en Chile tenemos algunas compaas privadas que tambin han comenzadoiniciativas respecto de la neutralizacin de su huella de carbono, como por ejemplo Via

    Ventisquero, Via Cono Sur, Via Santa Carolina, entre otras.

    Por tanto la huella de carbono ser un tema que deberemos enfrentar dentro de nuestra

    estrategia de desarrollo, ya sea por competitividad en los mercado con mayor desarrollo de

    esta nueva poltica, as como las normativas particulares de cada nicho econmico, que

    signifiquen al pas, la incorporacin de nuevas polticas y regulacin en materia dedesarrollo y produccin sustentable.

    Donde adems se realizo un Plan de Accin Nacional de Cambio Climtico (2008-2012) el

    cual constituir el marco de referencia para las actividades de evaluacin de impactos,

    vulnerabilidad y adaptacin al cambio climtico, as como la mitigacin de los GEI8.

    Donde las principales actividades van en la siguiente direccin:

    Determinar anualmente las emisiones de la minera del cobre. Determinar la huella de carbono en el proceso de produccin y transporte de los productos

    de exportacin del sector silvoagropecuarias.

    Poner en marcha un sistema de etiquetado de emisiones que informe la huella de carbono

    y el rendimiento de los vehculos nuevos

    1.2.2 Compromisos Internaciones de Chile frente al Cambio Climtico.

    Convencin marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climtico

    8CONAMA 2010.

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    La Convencin Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climtico (CMNUCC), se

    estableci en el ao 1992 durante la Cumbre Mundial de Desarrollo Sostenible en Ro de

    Janeiro, y ha sido firmada por 189 pases decididos a hacer frente al problema del cambio

    climtico, mediante el control de las emisiones de gases de efecto invernadero que se

    liberan a la atmsfera.

    La CMNUCC divide a los pases en dos grupos los que son industrializados, y que

    histricamente han contribuido mayormente al cambio climtico, y los que son

    principalmente los pases en desarrollo y en los cuales se incluye a Chile.

    1.2.3 Protocolo de Kyoto.

    El Protocolo de Kyoto (PK) adoptado por Chile en el ao 1997 y ratificado en 2002,

    entrando en vigencia el ao 2005, es un instrumento legal vinculante adoptado por la

    CMNUCC por el cual se establecen metas para la reduccin de emisiones de Gases de

    Efecto Invernadero (GEI). Estas metas de reduccin se han establecido para un primer

    perodo que va desde el ao 2008 al 2012.

    Chile como pas firmante se compromete a reducir entre los aos 2008 y 2012 en un 5.2%

    la cantidad de GEI respecto del ao 1990.

    En lo particular el protocolo de Kyoto establece tres mecanismos bajo los cuales los pases

    comprometidos pueden alcanzar sus compromisos de reduccin de emisiones de GEI, en el

    periodo de tiempo establecido.

    1. El comercio de emisiones.

    2. La implementacin conjunta

    3. El mecanismo de desarrollo limpio.

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    El Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) es un mecanismo del Protocolo de Kyoto

    basado en proyectos, que tiene como objetivo reducir las emisiones de gases de efectoinvernadero en pases en desarrollo.

    El MDL se define en el Artculo 12 del Protocolo de Kyoto:

    "El propsito del mecanismo para un desarrollo limpio es ayudar a los pases no incluidos

    a lograr un desarrollo sostenible y contribuir al objetivo ltimo de la Convencin, as

    como ayudar a los pases miembros a dar cumplimiento a sus compromisos cuantificados

    de limitacin y reduccin de la emisiones contrados en virtud del Artculo 3."

    Figura N10 Compromisos y Tratados Internacionales

    Fuente: Ministerio de Minera.

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    CAPITULO 2

    TIPOS DE ENERGAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES EN CHILE.

    INTRODUCCIN

    Chile se ha visto expuesto a crecientes problemas de suministro y estabilidad de los

    insumos energticos, la mayora de ellos importados. Sin desconocer la necesidad de lograr

    mejores acuerdos de integracin comercial y energtica, est naciendo un consenso de la

    necesidad de adoptar los objetivos del desarrollo sustentable, optando por fuentes

    perdurables, que provean energa estable y factible en el largo plazo, tanto econmica como

    ambientalmente.

    De esta manera, se podr disminuir la actual dependencia energtica, que alcanza cerca del

    75% de la energa primaria, parte de la cual proviene de mercados que alcanzan niveles de

    saturacin o de regiones alejadas. Asimismo, se podr lograr un nivel de precios adecuado

    para mantener el ritmo de desarrollo econmico y la competitividad internacional a la vez

    que se reducen las emisiones de gases de efecto de invernadero.

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    2.1 ENERGA MINI-HIDRULICA

    Oferta Hdrica (AIE 2010)

    Figura N11 Oferta Hdrica Mundial AIE 2010

    Fuente: AIE 2010

    2.1.1 Chile y el Potencial Hdrico

    - Grandes pases desarrollados y en vas de desarrollo como Noruega (99%), Brasil

    (80%), Venezuela (73%), Canad (59%), y Suecia (46%) tienen un elevadoporcentaje de su matriz en base a recursos hdricos pues disponen del recurso.

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    - Chile con un potencial mayor o similar a alguno de los pases nombrados slo posee

    un 42%, debiendo suplir generacin hdrica ( renovable, econmica y limpia) por

    recursos fsiles.

    - El porcentaje de la matriz en base a recursos hidrulicos ha bajado sosteniblemente

    en los ltimos aos, supliendo esta alternativa con recursos fsiles.

    - La OCDE (41,9%), Latinoamrica (20,5%) y China (17,8%) tiene los mayores

    porcentajes de generacin Hdrica en su matriz energtica, incluso China igualando

    a casi toda Latinoamrica.

    Los distintos pases de Latinoamrica, a pesar de tener una geografa similar, sus matrices

    energticas, son variadas y diversas. Chile como se menciono anteriormente posee un 42%

    de generacin Hdrica en su matriz. A continuacin se muestran la diversidad energtica

    que existe entre los pases vecinos de Chile.

    Figura N12: Matriz Energtica de Chile. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica con

    almacenamiento

    Figura N13: Matriz Energtica de Per. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica conalmacenamiento

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    Figura N14: Matriz Energtica Argentina. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica con

    almacenamiento

    Figura 15: Matriz Energtica de Colombia. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica con

    almacenamiento

    Figura 16: Matriz Energtica de Venezuela. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica con

    almacenamiento

    Figura 17: Matriz Energtica de Paraguay. Fuente AIE 2010, * incluye Hdrica con

    almacenamiento

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    Figura N 18: Smbolos Utilizados en las figuras 7, 8, 9, 10, 11 y 12.

    - A pesar que Chile posee geografas similares, sus matrices energticas son variadas.

    - Colombia, Venezuela, Brasil y Paraguay poseen los mayores porcentajes de

    generacin Hdrica en sus matrices.

    - Resaltando a Paraguay que tiene el 100% de su generacin a travs de centrales

    Hidrulicas.

    Chile posee importantes recursos hdricos. As, cerca del 40% de la capacidad instalada en

    plantas de generacin de energa elctrica en los principales sistemas elctricos del pas son

    de origen hidrulico, sin embargo, este recurso es aprovechado en aproximadamente un

    25% en relacin a su potencial total y en el caso de los sistemas a pequea escala es

    utilizado es un porcentaje mucho menor.

    En Chile, debido a la particularidad de la geografa, con grandes cadas de agua en

    distancias cortas (la cordillera se encuentra muy cerca de la costa), existe un enorme

    potencial para sistemas medianos y pequeos de aprovechamientos hidroelctrico.

    A diciembre de 2010, la capacidad total instala en el pas en centrales hidroelctricas era de

    5.341,8 [MW]9 de los cuales, alrededor del 90% corresponde a grandes centrales

    hidroelctricas (mayores a 20 MW), El 3% restante, se distribuye en ms de 20 pequeas

    centrales hidroelctricas con una capacidad instalada total de alrededor de 165 [MW], Es

    importante destacar, que en esta cantidad no se incluyen las ms de 200 centrales menores a

    1MW, las cuales se encuentran destinadas principalmente a la electrificacin de viviendas y

    9Capacidad Instalada por Sector Elctrico Nacional. 2010. CNE

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    establecimientos en localidades aisladas en la zona sur, donde las condiciones hidrolgicas

    son las adecuadas.

    Se estima que el desarrollo de pequeas centrales hidroelctricas (< 20 MW), constituyen a

    una de las principales alternativas para ampliar la matriz energtica en el contexto de las

    ERNC, y con la mayor probabilidad de desarrollarse fuertemente en el corto y mediano

    plazo, debido al amplio conocimiento de la tecnologa, al gran potencial hdrico de la zona

    centro sur del territorio y las ltimas modificaciones en el marco regulatorio del sector

    elctrico que benefician a este tipo de proyectos.

    No obstante aquello, se han detectado fuertes falencias en el mercado de servicios

    necesarios para el desarrollo de este tipo de proyectos, como por ejemplo, la poca cantidad

    de empresas de ingeniera.Si bien el potencial hdrico se ha aprovechado en la implementacin de grandes proyectos

    hidroelctricos, se estima que ste an es considerable, especialmente para la generacin de

    proyectos de pequea escala (menores a 20 MW). En vista de las crecientes exigencias

    medioambientales, se estima que este tipo de centrales tendr un fuerte desarrollo en los

    prximos aos, ya que tiene menores niveles de impacto que grandes centrales de embalse,

    como las que hoy forman parte de nuestro sistema elctrico.

    2.2 ENERGA SOLAR

    En Chile, la energa solar ha sido y es utilizada preferentemente en la zona norte del pas,

    donde existe uno de los niveles de radiacin ms altos del mundo. El desarrollo de la

    tecnologa fotovoltaica en nuestro pas incluye los siguientes tipos de usos: aplicaciones

    efectuadas por empresas de telecomunicaciones, aplicaciones en retransmisin de televisin

    en sectores aislados, sistemas de iluminacin de faros con paneles fotovoltaicos y

    electrificacin rural. En efecto, los colectores solares trmicos son los que se han

    implementado en mayor cantidad a nivel nacional, estimndose que en la actualidad existen

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    ms de 6.000 m2 instalados10, identificndose adaptaciones de diversos tamaos, desde

    paneles para cubrir necesidades domiciliarias hasta sistemas de aplicaciones mayores como

    calentamiento de agua y calefaccin de hospitales. En este mbito, existe una industria

    proveedora de equipos ampliamente desarrollada, con ms de 50 empresas importadoras de

    colectores para aplicaciones residenciales, comerciales e industriales.

    La mayora de las empresas importa equipos de diversos orgenes identificndose en el

    mercado equipos de China, Brasil, EE.UU., Australia, entre otros, los cuales tambin

    difieren en el tipo de tecnologa y costo. La procedencia de los equipos comercializados en

    el pas, se puede apreciar en la siguiente grfica:

    Figura 19. Procedencia de los Colectores Solares Comercializados en Chile

    Fuente: Estudio del Mercado Solar Trmico Chileno.

    La produccin chilena de colectores solares de acuerdo al estudio Mercado Solar Trmico

    Chileno de 2006, es realizada por 5 empresas: Arkente S.A., Ingesol, Solar 3, Solarco y

    Termoservic, la mayora de ellas localizadas en la Regin Metropolitana, con volmenes de

    ventas anuales, que al ao 2006 se distribuan entre 5 y 300 unidades anuales.

    10De acuerdo a Estudio de Colectores Solares Trmicos (CNE, PNUD, Gobierno Francs) al 2005 se haban

    vendido 6800 m2.

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    Los servicios prestados por estas empresas abarcan fundamentalmente la instalacin y

    garanta por los materiales en periodos que van de 1 a 10 aos11.

    En relacin a servicios post venta, como por ejemplo de mantencin preventiva o correctiva

    de equipos, la oferta es prcticamente nula. En la actualidad la industria est tratando de

    renovar la confianza de los clientes, la cual se vio parcialmente afectada debido a .casos de

    proyectos que no funcionaron y que sembraron la duda respecto de los ahorros reales y

    viabilidad de estos sistemas en el pas. An a la fecha, los proveedores de equipos

    generalmente no garantizan una cierta cantidad de ahorros (en combustibles o electricidad),

    ni ofrecen garantas por ello. A lo anterior, se suma la no existencia de normativa asociada

    a los requerimientos tcnicos mnimos o mecanismos de certificacin de las instalaciones,lo que contribuye a que en el mercado exista una oferta de diversa calidad de sistemas.

    En Chile no hay iniciativas que utilicen colectores concentradores, para producir

    electricidad por medio de ciclos termodinmicos, debido a que estas instalaciones son

    normalmente de gran tamao y elevado costo.

    En relacin al potencial del recurso en el pas, se han realizado numerosas iniciativas para

    estimar el potencial en las diferentes regiones de pas. Es as como en 1961 se comenz la

    medicin sistemtica del potencial en el pas, mientras que en 1987, el Laboratorio de

    Energa Solar de la UTFSM pblico el Archivo Nacional de Evaluaciones Solarimtricas.

    En dicho archivo se presentan los promedios mensuales y anuales de radiacin global diaria

    sobre superficie horizontal de 28 estaciones meteorolgicas.

    Recientemente se han realizado otros estudios, que han permitido estimar el potencial de

    uso de la energa solar en Chile. En la siguiente grfica, se presentan datos obtenidos del

    Registro Solarimtrico, Irradiancia Solar en

    Territorios de la Repblica de Chile, elaborado por la UTFSM, en colaboracin con el

    PNUD, GEF y CNE.

    11Estudio del Mercado Solar Trmico Chileno, CNE, PNUD, Gobierno de Francia. 2006

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    Figura 20 Irradiancia Solar en Chile

    Fuente UTFSM.

    Estos estudios revelan que el pas posee un gran potencial prcticamente en toda su

    extensin, con nfasis en las regiones del norte, identificndose una oportunidad real en la

    zona del Desierto de Atacama, en la cual Por unanimidad los integrantes de la Comisin de

    Evaluacin Ambiental (CEA) manifestaron su pleno apoyo a la Declaracin de Impacto

    Ambiental para la construccin del Parque Fotovoltaico Atacama Solar, proyecto que

    podra convertir a Tarapac en la regin con la planta de generacin de energa solar ms

    grande del mundo, de aqu a 5 aos. La construccin de la nueva planta fotovoltaica

    contempla una inversin aproximada - por parte de la empresa Atacama Solar S.A - de 773

    millones de dlares y una vida til de 30 aos. Adems, el parque solar aportar una

    potencia nominal de 250 MW y se ubicar entre las comunas de Pica y Pozo Almonte, en

    una extensin de 1.128 hectreas. Alrededor de 5 aos durara su etapa de construccin.

    Por otro lado, estar constituida por 250 generadores fotovoltaicos, es decir, 2.889.000

    paneles solares y su construccin ser en 3 etapas hasta completar la generacin de 250

    MW. Contar con 2 subestaciones elctricas y una lnea area de transmisin de 40

    kilmetros de longitud.

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    2.2.1 Nuevas plantas en Energa Solar en Chile

    A este gran proyecto de energa solar, se agregan dos iniciativas aprobadas en la misma

    sesin del CEA. Se trata de las Declaraciones de Impacto Ambiental de los proyectos

    Planta Solar Fotovoltaica Pozo Almonte 1 y Planta Solar Fotovoltaica Pozo Almonte 3

    de la empresa Pozo Almonte Solar S.A.

    Aportarn 9 y 16 MW, respectivamente y su construccin considera una inversin superior

    a los de 110 millones de dlares en total. Estarn emplazadas en la comuna de Pozo

    Almonte y tienen una vida til de 25 aos.

    La Intendente Ebensperger explic que en mayo de este ao, tambin fueron aprobados dos

    proyectos fotovoltaicos que suman un total de 5 plantas para la regin con una inversin

    hasta ahora, que supera los mil millones de dlares y los 300 MW de generacin energtica.

    En el marco del Programa de Electrificacin Rural (PER), municipalidades, Gobiernos

    Regionales y particulares, han instalado estos sistemas para alumbrado y electrificacin deviviendas. Entre 1992 y 2000 se han instalado cerca de 2.500 soluciones individuales con

    sistemas fotovoltaicos, para abastecer de energa elctrica a viviendas rurales, escuelas y

    postas.

    Actualmente la Comisin Nacional de Energa, dentro del PER, est desarrollando diversas

    iniciativa para promover e implementar el uso de estas tecnologas

    2.2.2 Oportunidades en el desarrollo de la energa solar

    Si bien es cierto, existe informacin solar, dicha informacin para el caso de Chile no se

    encuentra agregada estadsticamente. En este sentido, se identifican oportunidades en la

    creacin de un modelo que integre datos de radiacin solar con variables de temperatura,

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    altura, entre otros. En efecto, se podran generar software de simulacin en el desarrollo de

    clculos de diseo de aplicaciones fotovoltaicas.

    Considerando el auge que estos sistemas han tenido en el mundo de los ltimos aos, y su

    reciente penetracin en Chile, se identifica una oportunidad en la generacin de carreras

    profesionales y tcnicas que contengan mdulos de generacin de energa solar, que

    entreguen conocimientos ms all de la instalacin de equipos, sino que integren elementos

    de diseo de sistemas.

    Como conclusin, a diferencia de las otras ERNC, la disponibilidad de la tecnologa se

    enfoca a su comercializacin y no a su investigacin y desarrollo incipiente. El estado del

    arte de esta tecnologa no est en el cmo obtenerla, sino que en la etapa de eficiencia.

    2.3 ENERGA DE LOS MARES

    Poder obtener energa elctrica del Mar, es an una considerada una tecnologa incipiente,

    y en etapa de desarrollo. No obstante aquello, existen proyectos de este tipo en operacin,

    como por ejemplo, la primera central mareomotriz del mundo, la cual se instal en el

    estuario del ro Rance Francia en 1966, con una potencia total de 240[MW], o las 8

    centrales instaladas en China, con una capacidad total de 6.210 [KW], y la central en

    Canad de 20 MW. En adicin se ha reportado de proyectos en pases como Rusia, Corea y

    el Reino Unido.

    En lo que respecta a la energa de las olas, se han estudiado varias formas de poder

    aprovechar este tipo de energa, como son: sistema de pontones abisagrados que siguen el

    perfil de la ola, con bombas hidrulicas unidas a las bisagras que absorben la potencia de

    las olas y las usan para mover un generador elctrico; otro tipo de sistema es el de las boyas

    de iluminacin, en donde el artefacto es colocado dentro de la boya y el movimiento de la

    ola a travs de un sistema de diagrama y aire, genera la energa suficiente para las luces de

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    la boya. En el caso de la energa de corrientes marinas, se han desarrollado prototipos,

    muchos de los cuales an estn en etapas de pruebas, an cuando tambin se ofrecen

    equipos comerciales. En relacin a la energa de gradientes trmicos, se han hecho

    proyectos de investigacin, sin embargo, an no existe tecnologa comercial disponible.

    En Chile estos tipos de energa no se han utilizado, salvo algunos pocos proyectos de

    investigacin aislados, y estudios particulares orientados a estimas el potencial de energa

    undimotriz en toda la costa de Chile, y de corrientes en la zona del Canal de Chacao. An

    cuando se estima existe un gran inters por desarrollar este tipo de energa en el pas, los

    costos asociados a la inversin y el riesgo tecnolgico dado por la inmadurez del marcado

    han frenado a la fecha su implementacin en el pas.

    2.4 ENERGA ELICA

    La energa elica es la energa cintica generada por el viento, es considerada una forma

    indirecta de energa solar, ya que de la energa solar que llega a la tierra, alrededor del 1%

    se convierte en corrientes de aire, debido a la diferencia de calentamiento de masas de aire

    sobre la superficie terrestre.

    La energa elica, transformada en energa mecnica ha sido histricamente aprovechada

    pero su uso para la generacin de energa elctrica es ms reciente, existiendo aplicaciones

    de mayor escala desde mediados de los 70, en respuesta a la crisis del petrleo y a los

    impactos ambientales derivados del uso de combustibles fsiles, he ah la importancia que

    cobra el aprovechar los recurso naturales inagotables, en particular la energa del viento, y

    el desarrollo de nuevas tecnologas y procedimientos ambientales que contribuyan a la

    masificacin de la utilizacin de nuevas formas de generar energa elctrica, capaz de

    satisfacer las necesidades energticas existentes en el planeta.

    No exenta de dificultades tecnolgicas, econmicas, financieras, ya que en su primera etapa

    en el pas no exista registros de las condiciones donde generar proyectos elicos ni un

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    mapa del pas para descubrir zonas de potencial de recursos elicos, adems de no contar

    con una red de estaciones meteorolgicas lo suficientemente densa que permita la

    evaluacin exhaustiva del recurso elico, cuestin que desde el 2009 cambia con el

    Explorador de Energa Elica y Solar de la Universidad de Chile, con lo que inicia una

    serie hechos y polticas pblicas e iniciativas pblico-privada, tendiente a la masificacin

    de los proyectos en esta materia.

    2.4.1 Energa Elica en Chile y el Mundo.

    Al ao 2007 la potencia instalada en el mundo aumento en un 28% en relacin al ao

    anterior, fue la fuente de generacin que ms prolifero12, llegando a alcanzar los 95 [GW],

    en los ms de 70 pases, concertndose principalmente en EE.UU., Alemania, India, Espaa

    y China, lo que tiene directa relacin con los niveles de desarrollo poltico-econmico, an

    as los pases latinoamericanos como Brasil y Mxico, en donde se han instalado proyectos

    de este tipo.

    El pas ha hecho el desafo de utilizar energas renovable no convencionales ponindose

    como meta diversificar la matriz energtica incorporando en su legislacin una ley sobre

    esta materia (ley 20.257), en tanto en noviembre del 2007, se conect el parque elico

    Canela al Sistema Interconectado Central (SIC), aadiendo 18,15 [MW] de capacidad. El

    primero en conectarse al sistema ms importante de Chile. En el Sistema elctrico de

    Aysn, opera desde fines de 2001 el Alto Baguales, un pequeo parque elico (1,98 MW)

    en el extremo sur del pas. Esto significa que el total de potencia elica instalada en Chile

    es de 20 [MW]. Respecto del futuro cercano, puede mencionarse que desde el 2007 hasta la

    fecha, 27 proyectos por un total de 1.922 [MW] aproximadamente, han sido aprobados en

    12De acuerdo a informacin disponible en Global Status Report, REN 2007.

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    distintas instancias de la evaluacin de las autoridades ambientales 13, 14 de ellos fueron

    presentados en la cuarta regin, seguida de 4 proyectos en la octava regin.

    Para ello el ao 2006 la comisin nacional de energa como tambin la comisin nacionalde medio ambiente CONAMA, elaboraron una GUIA ELICA, con el objeto de apoyar el

    desarrollo de proyectos elicos.

    An cuando la factibilidad tcnica del desarrollo de proyectos, dependen de mediciones

    especificas, diferentes alturas y en periodos prolongados de tiempo que abarcan entre 12 y

    24 meses, para obtener resultados ptimos.

    Las zonas de inters para el aprovechamiento del recurso elico, entre las cuales, se

    encuentran sectores costeros entre la I y III Regin, Calama y otras zonas del altiplano de la

    I y II Regin, el sector costero de la IV Regin, cabos y otros accidentes geogrficos que

    penetran hacia el ocano en la costa de la zona norte y central, cumbres elevadas y reas

    cordilleranas abiertas, zona costera abierta al ocano y zonas trasandinas abiertas hacia las

    pampas patagnicas en las regiones XI y XII.

    Figura N21 Parque Elico Canela

    Fuente: ENDESA. S.A

    13servicio de evaluacin ambiental.

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    2.4.2 Aspectos ambientales de los proyectos elicos.

    La generacin de electricidad a partir del viento no produce gases txicos, ni contribuye alefecto invernadero, ni a la lluvia cida. No origina productos secundarios peligrosos como

    radiacin ionizante ni residuos radiactivos, Es una de las fuentes ms baratas, puede

    competir su rentabilidad con otras fuentes energticas tradicionales como las centrales

    trmicas de carbn (considerado tradicionalmente como el combustible ms barato), las

    centrales de combustible e incluso con la energa nuclear, si se consideran los costes de

    reparar los daos medioambientales,Evita la contaminacin que conlleva el transporte de

    los combustibles; gas, petrleo, gasoil, carbn. Reduce el intenso trfico martimo y

    terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes:

    desastres con petroleros (traslados de residuos nucleares, etc.) No hace necesaria la

    instalacin de lneas de abastecimiento: canalizaciones a las refineras o las centrales de

    gas.

    Cada KWh de electricidad generada por energa elica, en lugar de carbn, evita la

    emisin de aproximadamente un kilogramo de dixido de carbono a la atmsfera, si se

    hubiera generado en una central trmica de gas o carbn. En un ao de funcionamiento, un

    aerogenerador ha producido ms energa de la que se utiliz en su construccin. Las

    consecuencias provocadas por la energa elica tienen efectos localizados y reversibles, que

    se pueden superar mediante soluciones tcnicas y no representan un peligro serio para el

    medio ambiente, a diferencia de las fuentes tradicionales de energa, cuyos impactos suelen

    ser generales, permanentes y costosos en su eliminacin.

    Algunos impactos ambientales del aprovechamiento de la energa elica son los factores

    visuales y paisajista, ruido e interferencia electromagntica. Aunque ninguno de esos

    efectos dura ms que la vida operacional del sistema, adems el aire al ser un fluido de

    pequeo peso especfico, implica fabricar mquinas grandes y en consecuencia caras. Su

    altura puede igualar a la de un edificio de diez o ms plantas, en tanto que la envergadura

    total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su produccin.

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    Desde el punto de vista esttico, la energa elica produce un impacto visual inevitable, ya

    que por sus caractersticas precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los

    que ms evidencian la presencia de las mquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido,

    la implantacin de la energa elica a gran escala, puede producir una alteracin clara sobre

    el paisaje, que deber ser evaluada en funcin de la situacin previa existente en cada

    localizacin.

    Tambin ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las

    inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque

    existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los

    molinos adecuadamente dejando "pasillos" a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un

    seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

    2.5 ENERGA GEOTRMICA.

    La energa geotrmica, de acuerdo con la Comisin Nacional de Energa, corresponde a la

    energa calrica contenida en el interior de la Tierra, que se transmite por conduccintrmica hacia la superficie, la cual es un recurso parcialmente renovable y de alta

    disponibilidad. El conjunto de tcnicas utilizadas para la exploracin, evaluacin y

    explotacin de la energa interna de la Tierra se conoce como geotermia.14

    La energa geotrmica utilizada para producir electricidad es la proveniente del calor de las

    rocas calientes que recubren un foco calrico, producidos por la actividad volcnica de las

    placas tectnicas, donde el vapor producto de las altas temperaturas, por presin genera

    movimiento de dnamos y turbinas generadoras de electricidad.

    14CNE Fuentes Energticas: energas renovables.

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    Un yacimiento geotrmico se caracteriza por una fuente de calor, un acufero y la capa

    sello. La fuente de calor es generalmente una cmara magmtica en proceso de

    enfriamiento. El acufero es cualquier formacin litolgica con la permeabilidad suficiente

    para alojar agua meterica percolada desde la superficie o desde otros acuferos. La capa

    sello es otra formacin o par te de ella, con una menor permeabilidad, cuya funcin es

    impedir que los fluidos geotrmicos se disipen totalmente en la superficie.

    La explotacin de energa geotrmica est determinada por la existencia de fuentes de calor

    no muy profundas y cercanas a reservorios hidrotrmicos (sistemas de termas o aguas

    calientes). A mayor profundidad mayor aumento sostenido de la temperatura, en

    promedio, 1 grado Celsius cada 33 metros. En torno a zonas volcnicas, el flujo calrico

    alcanza valores muy superiores, del orden de 20 a 30 grados Celsius cada 100 metros.

    2.5.1 Potencial de la energa geotrmica en Chile.

    Chile es el pas sudamericano que concentra el 60%15 de potencial geotrmico, ubicado en

    lo que se conoce como Cinturn de Fuego del Pacifico, con ms de 2.900 volcanes,

    concentrando ms del 10%16 de los volcanes del mundo

    Aun cuando el potencial de exploracin y explotacin para la generacin de energa

    elctrica se estima en torno a los 16.000 MW17, slo hasta la fecha esta energa ha sido

    utilizada con fines medicinales y tursticos, esto se puede explicar por los altos costos de

    estudios e investigacin y los altos costos de la tecnologa de conversin de energa

    geotrmica a elctrica.

    15Centro de gestin y fortalecimiento para el mecanismo de desarrollo limpio.

    16Centro de gestin y fortalecimiento para el mecanismo de desarrollo limpio.

    17www.minmineria.cl,Estudio de energas renovables no convencionales (INNOVACHILE-CORFO).

    http://www.minmineria.cl/http://www.minmineria.cl/http://www.minmineria.cl/http://www.minmineria.cl/
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    A continuacin se presentan algunos de los sectores con mayor potencial geotrmico en

    Chile.

    Figura N21 Potencial Geotrmico en Chile.

    Concesiones geotrmicas de explotacin al 2010.

    NOMBRE UBICACIN EXTENCION FECHA DEPROMULGACION

    (ha)

    ROLLIZOS PUERTO VARAS(LOSLAGOS) 260 30/08/2005

    EL TATIO CALAMA (ANTOFAGASTA) 4160 27/12/2006

    LA TORTA CALAMA Y SAN PEDRO DEATACAMA (ANTOFAGASTA)

    5400 08/01/2009

    APACHETA OLLAGUE (ANTOFAGASTA) 8100 08/01/2009LAGUNA DEL

    MAULESAN CLEMENTE Y COLBUN

    (MAULE)4000 29/01/2010

    SANGREGORIO

    QUILACO Y CURACAUTIN(BIOBIO Y LA ARAUCANIA)

    7800 13/01/2010

    Fuente: SERNAGEOMIN 2010

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    2.5.2 Cronologa de la geotermia en Chile.

    La primera exploraciones geotrmica se realizaron a principio de alrededor de 1908 en

    Antofagasta por una empresa italiana, pero no fue sino hasta el ao 1968 cuando comenz a

    desarrollarse de manera sistmica las exploraciones geotrmicas en el pas con convenio

    suscrito entre el Gobierno de Chile y el PNUD, donde la CORFO crea el Comit para el

    aprovechamiento de la energa geotrmica, donde se establece como funcin principal el

    programar , dirigir y realizar las investigaciones y trabajos en las zonas donde exista mayor

    potencial de exploracin y explotacin, particularmente en el Tatio, Puchuldiza, Pampa

    Lirima y Surire, los fondos para estas investigaciones se canalizaron a travs de aportes

    Estatales a travs de Corfo y Coop. Internacional de Naciones Unidas, Italia, NuevaZelanda.18

    En el mismo contexto el ao 1975 se decreta favorable el estudio de perfectibilidad en el

    Tatio y el ao 1978 se abre el llamado a licitacin, pero sin decisin final.

    El ao 1982 se dio trmino al comit geotrmico a nivel Estatal y en 1990 todo el

    patrimonio de conocimiento fue transferido desde CORFO A SERNAGEOMIN.

    Recin en el ao 2000 se dio paso a la regulacin de las exploraciones y explotaciones de

    los recursos geotrmicos, el ao 2000 result en la promulgacin de la Ley de Concesiones

    Geotrmicas 19.657, el ao 2004 se promulga el decreto supremo N32 del Ministerio de

    Minera, que contiene el reglamento para la aplicacin de la ley de Concesiones

    Geotrmicas, y el ao 2006 se crea la Unidad Tcnica de Geotermia y Contratos especiales

    de Operacin de Hidrocarburos del Ministerio de Minera (CEOP).

    18Ministerio de Minera.

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    2.6 ENERGA BIOMASA.

    La biomasa o tambin conocida como Bioenerga es el conjunto de materia orgnica de

    origen vegetal o animal y corresponde a toda aquella energa que puede obtenerse de esta

    materia, a travs de su quema directa o su procesamiento para conseguir otro tipo de

    combustible tal como el biogs o los biocombustibles lquidos.

    La Biomasa tiene carcter de energa renovable ya que su contenido energtico procede en

    ltima instancia de la energa solar fijada por los vegetales en el proceso de fotosntesis,

    adems se caracteriza de renovable en la medida que se produce a la misma razn de

    cambio que su consumo evitando la depredacin de los recursos naturales.

    Cuando se conbustiona la biomasa libera agua y CO2 a la atmosfera, el mismo CO2 que

    absorbi, por tanto para el Protocolo de Kyoto, la biomasa tiene un factor de emisin de

    dixido de carbono (CO2) igual a cero, es decir, el CO2 forma parte de un flujo de

    circulacin natural entre la atmsfera y la vegetacin por lo que no representa un

    incremento en las emisiones.

    Actualmente el 20% de la energa primaria que se usa en Chile en un ao normal, es lea,

    que es la forma de energa de biomasa ms conocida y utilizada.

    Figura N22 Consumo de Energa Primaria (Teracoloras)

    Fuente: CNE 2008

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    2.6.1 Potencial de la Biomasa en Chile.

    En relacin al potencial de biomasa disponible en el pas, este vara dependiendo del tipo de

    biomasa y la aplicacin energtica a utilizar. Sin embargo, estudios indican que se podran

    producir alrededor de 362 MW a partir de biogs de biomasa residual, y otros 400 MW19 en

    energa elctrica a partir de la quema de biomasa de origen forestal (residuos de raleos y

    cosecha). Las cantidades anteriores no incluyen fuentes alternativas de energa como los

    cultivos energticos (Jatropha), o produccin de biodiesel a partir de micro algas.

    Los principales usos de la biomasa, dicen relacin con usos domsticos para calefaccin,

    cocina, agua caliente, pero tambin es utilizada en procesos industriales, generacin de

    vapor para la generacin elctrica y movimientos mecnicos, pero principalmente como

    combustible para medio de transportes, los denominados Biocombustible como metanol y

    etanol, y as evitar la contaminacin a travs de combustibles fsiles.

    Hoy en da cobra bastante protagonismo en la cogeneracin de energa elctrica, desde

    principalmente las plantas de celulosa, existen varia plantas que han implementado

    proyectos de esta envergadura, aprovechando los los desechos y el material que por

    mucho tiempo quedo en los patios de acopio.

    1917 Potencial de Biomasa Forestal: Potencial de Generacin de Energa por Residuos del Manejo Forestal en Chile. GTZ,

    CNE.,Eduardo Morales, Jos Bertrn. 2008.

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    2.6.2 Proyectos de biomasa desarrollados en Chile.

    Nombre Ubicacin Potencia

    (MW)

    Fecha Notas

    Construido

    Laja 10.2 1995 Central de E.Verde S.A.

    Constitucion 9.7 1995 Central de E.Verde S.A.

    Arauco 9 1996 33MW total.Central de Arauco

    Celco 8 1996 20MW total.Central de Arauco

    Cholgun 13 2003 Central de Arauco

    Itata 13 2003 Central de Arauco

    Licantn 5.5 2004 Central de Arauco

    Valdivia 61 2004 Central de Arauco

    Curacautin 12 2008 Central de Forestaly PaperelaConcepcin

    NuevaAldea I y II

    38 2008 Central de Arauco.13MW en 2005ms 25MW en2008.

    Horcones VIII,Arauco

    31 2010 I

    Aprobados

    SanFrancisco deMostazal

    VI, S.F.deMostazal

    15 Compaia papeleradel Pacifico

    Cabrero 9.6 Masisa

    Iales 41 AsseraderosArauco

    TOTAL Biomasa 276 MW

    Fuente: Datos CNE 2010

    http://www.zonaforestal.cl/actualidad/380-nueva-central-de-biomasa-en-planta-horcones-de-arauco/http://www.zonaforestal.cl/actualidad/380-nueva-central-de-biomasa-en-planta-horcones-de-arauco/http://www.zonaforestal.cl/actualidad/380-nueva-central-de-biomasa-en-planta-horcones-de-arauco/
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    2.6.3 Tipos de Biomasa.

    Biomasa natural.

    Es la que se produce en la naturaleza sin ninguna intervencin humana. Si bien constituyen

    uno de los elementos relevante en la generacin de energa, estos presentan un problema

    operativo y econmico, como los es, la adquisicin y transporte, que encarece los costos

    pudiendo provocar inviabilidad en algunos casos, por ejemplo los desechos generados por

    un bosque.

    Biomasa residual (seca y hmeda)

    Son los residuos que se generan en las actividades de agricultura (leosos y herbceos) y

    ganadera, en las forestales, en la industria maderera y agroalimentaria, entre otras y que

    todava pueden ser utilizados y considerados subproductos. Como ejemplo podemos

    considerar el serrn, la cscara de almendra, el orujillo, las podas de frutales, etc. Dentro de

    la biomasa residual seca encontramos la paja, el orujo, la madera de podas y raleo, el

    aserrn.

    Cultivos energticos.

    Estos cultivos se generan con la nica finalidad de producir biomasa transformable en

    combustible, como maz, raps, girasol. Uno de los problemas originado principalmente por

    este tipo de biomasa es la utilizacin de una cantidad significativa de cultivos transgnicos.

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    2.6.4 Aspectos ambientales.

    Normalmente uno de los principales aspectos ambientales de las ERNC es la disminucin

    de la carga contaminante, provocada por los combustible convencionales, sin embargo, en

    el caso de la biomasa podemos destacar adems cualidades que tienen que ver con el

    desarrollo del entorno y los beneficios directos que trae a las comunidades proporcionando

    un tratamiento adecuado y una buena gestin de residuos forestales, limitando adems la

    propagacin de incendios.

    Otro aspecto a considerar es la reforestacin de tierras agrcolas, aportando adems a

    mitigar los efectos de erosin y degradacin de los suelos, aun que para ello hay que

    considerar que la necesidad de materia para la generacin de energa, no debe estar por

    sobre la oferta o disponibilidad de materia prima. Por otro lado debemos destacar que no se

    emiten contaminantes sulfurados o nitrogenados, que provocan la lluvia cida.

    Una de las ventajas que debemos mencionar es la estabilidad energtica que la plantas en

    base a bioenerga, ya que no depende de variables inestables como la cantidad de radiacin

    o la velocidad del viento, sino ms bien aprovecha los residuos tanto de las empresas como

    tambin, los desechos vertederos de la propias ciudades.

    A pesar de las mltiples ventajas que se presentan tambin hay cuestiones que nos hacen

    pensar sobre los costos-beneficios de este tipo de energas. Los costos de produccin sonmucho ms altos que la energa que proviene de los combustibles tradicionales, adems su

    menor rendimiento energtico en comparacin a los mismos, por otro lado, la utilizacin

    forzada de campos destinados al cultivo de alimentos, y la utilizacin de semillas

    manipuladas genticamente.

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    CAPITULO 3.

    EDIFICIO DEL CENTRO DE INVESTIGACIN EN TECNOLOGAS DE LACONSTRUCCIN CITEC UNIVERSIDAD DEL BO-BO

    INTRODUCCIN

    Con fecha 07 de septiembre de 2007, el Comit Innova Chile, dependiente de la

    Corporacin de Fomento de la Produccin CORFO, y la Universidad del Bo-Bo,

    celebraron el convenio de ejecucin del proyecto denominado Centro Tecnolgico para la

    Calidad de la Vivienda El proyecto propuso la creacin en la Universidad del Bo-Bo deun Centro de Investigacin en Ciencias y Tecnologas de la Construccin.

    De esta forma el diseo del edificio, su materialidad, instalaciones y sistema de control

    incorporaron criterios de sustentabilidad medioambiental. Criterios conducentes a reducir la

    demanda y consumo de energa del edificio, mejorar las condiciones ambientales y

    disminuir el impacto sobre el medio ambiente. Diversas estrategias de diseo pasivo, activo

    e hbrido junto con innovadoras tecnologas a nivel de construccin e instalaciones, alguna

    de las cuales se utilizan por primera vez en Chile, estn siendo permanentemente

    monitoreadas y evaluadas en el edificio.

    Figura 23: Edificio del Centro CITEC

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    3.1 ESTRATEGIAS ASOCIADAS AL DISEO Y LA CONSTRUCCIN DEL

    EDIFICIO.

    Las principales estrategias y tecnologas incorporadas en el edificio corporativo CITEC,asociadas al diseo, la materialidad y los procesos de construccin el edificio son las

    siguientes:

    3.1.1 Sistema constructivo bloque de hormign termoresistente.

    El edificio se construye en bloques huecos de hormign termoresistente. El bloque y el

    sistema constructivo que lo utiliza son productos resultados del Proyecto INNOVA Bo-Bo

    N 06-PC-51-004, ejecutado por investigadores del Centro y un grupo de empresaschilenas entre los aos 2008 y 2009. Proyecto de investigacin y desarrollo que dio lugar a

    esa tecnologa, debidamente probada y certificada a travs de dicho proyecto, la cual se

    utiliza por primera vez en Chile en una obra de edificacin.

    La resistencia trmica del nuevo bloque utilizado en el edificio duplica la de bloques

    tradicionales y suma a ello propiedades hidroresistentes que lo hacen apropiado adems

    para uso bajo climas lluviosos. Los muros perimetrales se constituyen en base a estos

    bloques ms un revestimiento trmico interior con lo que se consigue una envolventetrmica de muy alta eficiencia energtica. La transmitancia trmica certificada de los

    muros perimetrales del edificio es menor a 0.5 W/m2C Las prdidas trmicas a travs de

    una envolvente de ese estndar son, respectivamente, cuatro y ocho veces menores a las que

    se producen por envolventes murales tpicas de albailera de ladrillos y hormign.

    El edificio incorpora elementos transparentes ventanas y muros cortinas en termopanel de

    transmitancia certificada inferior a 1.6 y 2,8 W/m2C respectivamente. Complejos de

    techumbre de transmitancia inferior a 0,32 W/m2

    C, compuestos de estructuras en acero,cubierta liviana metlica ms aislacin reflectiva, cmaras de aire ventilada, ms cielo

    liviano protegido con 100 mm de lana mineral. Pisos de transmitancia inferior a

    0,73W/m2C, formados por losas de hormign estructural y sobre losas con serpentines, en

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    los sectores donde se consulta piso radiante, y revestimientos convencionales tipo

    cermicos y alfombra.

    Las ventanas del edificio son de clase permeable certificada 3a. Estndar que da cuenta deuna ventana con casi nula infiltracin de aire. La ventana misma incorpora un sistema de

    ventilacin controlada pasivamente mediante diferenciales de presin. La envolvente del

    edificio es de baja permeabilidad al aire, tanto por las caractersticas de los elementos

    trasparentes, el adecuado tratamiento de sellos de vanos y juntas y por las propias de la

    construccin en bloque.

    La permeabilidad al aire esperada para la construccin es menor o igual a 8 cambios de aire

    a 50 Pascales de presin diferencial. Construcciones comparables en Concepcin tienenentre 15 y 40 cambios de aire a ese nivel de presin diferencial.

    La demanda de energa esperada para el acondicionamiento termo ambiental del edificio es

    de 18 KW h / m2 ao. Indicador que da cuenta de un edificio de alta eficiencia energtica.

    Una edificacin comparable tradicional en Concepcin, demanda entre 80 y 180 KW h /

    m2 ao.

    (a) (b)

    Figura 24: Edificio Centro: a) Etapa Obra gruesa b) Etapa Terminaciones

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    3.1.2 Muros de acumulacin trombe

    Sistema pasivo de recoleccin de energa solar que se utiliza para apoyar las necesidades de

    calefaccin del auditorio y de la sala de archivos y biblioteca del edificio. Consistebsicamente de un muro de 36 m2, el muro norte de ambos recintos en este caso, que acta

    como elemento confinador, un elemento vidriado doble enfrentado al muro y una cmara de

    aire entre ambos elementos. El muro incorpora una pelcula oscura en su cara exterior y

    orificios de ventilacin debidamente dispuestos con templadores motorizados y manuales.

    Completan el sistema, sensores de temperatura y los sistemas de control y accesorios

    correspondientes.

    La pared norte se separa en la prctica en dos muros, uno superior y otro inferior: elsuperior atiende independientemente las necesidades de la sala de bibliotecas y archivos y,

    el inferior, de la misma forma, las necesidades de la sala auditorio. Ambos muros son

    cruzados vertical y centralmente por una chimenea solar con ventilas de admisin y

    expulsin.

    En rgimen de operacin la pelcula oscura absorbe parte del espectro solar visible y emite

    una pequea porcin del rango infrarrojo. La absorcin transforma la luz en calor en la

    superficie de la pared y disminuye la reflexin. El calor absorbido en la cara exterior, setransfiere a los recintos por conduccin a travs del muro. Adicionalmente, parte del calor

    absorbido por el muro y el capturado en la cmara de aire es distribuido a los recintos

    directamente por conveccin ( termo circulacin).

    Un sistema de regulacin y control mide y relaciona permanentemente la temperatura en la

    cmara de aire y la interior de los recintos, la diferencia entre ambas y la posicin de los

    templadores motorizados para decidir respecto del sentido de la circulacin del aire. El

    sistema est conformado por a) sensores de temperatura dispuestos en el interior del murocaptador de energa solar b) dampers comandados elctricamente que permiten direccionar

    los flujos de calor desde y hacia el muro trombe, c) pantallas de usuario a travs de las

    cuales se ingresan la temperatura deseada en cada uno de los recintos y d) sistema de

    control inteligente, basado en PLC (Controlador Lgico Programable) y cuya misin es

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    comandar los diferente elementos para lograr la utilizacin eficiente de la energa

    acumulada.

    El funcionamiento de los muros trombe se enclava adicionalmente al de los sistemas queatienden las necesidades de calefaccin en el auditorio y en la sala de biblioteca y archivos

    respectivamente. Se espera que el muro trombe provea entre el 50 y 80 % de las

    necesidades de calefaccin de los recintos que atiende.

    Figura 25: Componentes del muro acumulacin trombe: a) Dampers elctrico

    b) Muro trombe c) Controlador lgico programable d) Pantallas de usuario

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    3.1.3 Celosas mviles

    Celosas mviles en el muro cortina de la fachada norte: 40 m 2 de celosas motorizadas y

    controladas automticamente mediante sensores de iluminacin para optimizar elaprovechamiento solar pasivo en invierno y reducir los impactos de verano.

    Figura 26: Celosas mviles del Centro.

    3.2 INSTALACIONES PARA EL ACONDICIONAMIENTO

    TERMOAMBIENTAL.

    El edificio incorpora varios sistemas para atender las demandas de calor, fro y ventilacin

    durante el ao. Sistemas del tipo centralizado por sectores del edificio y otros localizados

    por recintos. El propsito de ello es adems pedaggico, el diseo de las instalaciones

    incorpora sistemas para contabilizar y monitorizar consumos energticos y variables

    medioambientales.

    Entre los principales sistemas se encuentran:

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    3.2.1 Sistema combinado de calefaccinrefrescamiento rea de administracin.

    Atiende 300 m2 de rea de administracin y oficinas del primer y segundo nivel del

    edificio. Consiste en un sistema integrado formado por tres sistemas-tecnologas distintas:Sistema bomba de calor geotrmica; Sistema solar trmico y Sistema caldera de

    condensacin

    3.2.1.1 Sistema de bomba de calor geotrmica: concebido para calefaccionar y

    refrescar el edificio durante las distintas estaciones del ao y segn necesidades. A travs

    de este sistema, en invierno, se capta energa de la tierra, mediante colectores dispuesto

    justo por debajo de la superficie del terreno, entre 1 y 2 metros de profundidad, que se

    bombea al interior del edificio donde se disipa a travs de otros co lectores dispuestos enel piso del edificio (piso radiante). En verano, con demandas de refrigeracin, el proceso se

    invierte: del edificio se capta energa la cual se bombea al terreno donde se disipa.

    3.2.1.2 Sistema solar trmico: concebido para proveer agua caliente sanitaria y para

    apoyar la calefaccin del edificio. Consta de paneles solares dispuestos sobre la cubierta del

    edificio a travs de los cuales se captura energa solar trmica la que se transfiere al edificio

    mediante un fluido caloportador e intercambiadores de calor.

    3.2.1.3 Sistema caldera de condensacin: concebido para proveer servicio de

    calefaccin mediante una caldera de condensacin a gas de alta eficiencia energtica y

    serpentines de piso radiante. Sistema de calefaccin por piso radiante y control ambiental

    por zonas mediante termostatos inalmbricos y vlvulas reguladoras de caudal con

    actuadores electrnicos.

    Los sistemas se conciben y disean para actuar integradamente de modo de utilizar el

    mnimo de energa posible. Tambin para funcionar de forma independiente. El sistema

    incorpora equipamiento e instrumentacin para medir consumos energticos, variables

    medioambientales y evaluar la eficiencia energtica de las instalaciones. Las instalaciones

    estn dispuestas adems para servir a los propsitos de la enseanza sobre dichas

    tecnologas.

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    El manejo combinado de estas tres tecnologas para el acondicionamiento termoambiental

    de un edificio se utiliza por primera vez en Chile.

    (a) (b)

    Figura 27: Sistemas de energas renovables empleados: a) Esquema sistema geotrmico

    b) Esquema sistema solar trmico.

    (a) (b)

    Figura 28: Componentes sistemas de produccin agua caliente sanitaria y de

    climatizacin: a) Colectores geotrmicos horizontales b) Bomba geotrmica, caldera

    condensacin y acumulador.

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    3.2.2 Sistema de ventilacin hbrida edificio.

    Sistema de ventilacin formado por: una chimenea de ventilacin, dispositivos que sirven

    como aireadores de muro y de pasadas, extractores hbridos con posibilidad de ventilacinnatural y forzada, sensores de concentracin de CO2 y temperatura ambiental y sistemas de

    monitorizacin y control y de variables medioambientales por zonas del edificio. El sistema

    se disea para asegurar una calidad del aire interior apropiada a las necesidades fisiolgicas

    de los usuarios y las propias del edificio.

    El diseo de la construccin considera una proyeccin de la caja escala sobre el nivel de

    techumbre para favorecer la ventilacin natural de todo el edificio. La altura de columna

    que se obtiene es de 10 m aprox. desde el piso del primer nivel.

    Las instalaciones se proyectan para que, en rgimen de ventilacin natural, el tiro trmico

    generado por la columna central ms la presin de vientos dominantes, posibiliten el

    ingreso de aire de ventilacin a travs de aireadores de muros dispuestos en la envolvente

    del edificio. De modo que el aire circule naturalmente desde la periferia del edificio hacia la

    chimenea central de ventilacin de donde es expulsado naturalmente al exterior.

    Figura 29: Esquema ventilacin hbrida edificio.

    En rgimen de ventilacin forzada, esto es cuando la provisin de aire exterior no es

    suficiente para atender las necesidades higinicas y/o de enfriamiento de los recintos, el aire

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    es movilizado forzadamente a travs de extractores dispuestos al efecto en distintos puntos

    del edificio.

    En ambos casos sirven los dispositivos aireadores de muros; el aire en el interior circula atravs de conductos y dispositivos para pasadas de aire y, adicionalmente, a travs de

    puertas interiores. Sensores de CO2 y temperatura debidamente dispuesto actan para

    controlar el funcionamiento de los extractores y decidir la forma de funcionamiento;

    forzada o natural segn las exigencias o conveniencia.

    3.2.3 Sistema de acondicionamiento ambiental del auditorio.

    Se consult para el auditorio del edificio, un recinto de 84m2 un sistema de

    acondicionamiento por aire en base a una bomba de calor areo trmica, formado por una

    mquina trmica, redes de impulsin y retorno de aire, dispositivos de impulsin y

    elementos de control y seguridad.

    Un primer sistema relaciona automticamente el nmero de persona presente en el recinto

    con la cantidad de aire nuevo a impulsar. Utiliza para ello un conjunto de sensores (barreras

    infrarrojas) dispuestos en la puerta de ingreso al auditorio, que permite determinar

    dinmicamente la cantidad de personas que estn al interior de este. Esta informacin y en

    coordinacin con el sistema de control inteligente del edificio permitir tomar acciones pre-

    programadas sobre la cantidad de aire nuevo que se requiere tratar e impulsar al recinto.

    El segundo sistema relaciona la cantidad de CO2 presente en el recinto con la cantidad de

    aire nuevo a impulsar. Utiliza para ello sensores de CO2 ubicados al interior del auditorio.

    Nuevamente esta informacin y en coordinacin con el sistema de control inteligente del

    edificio permitir tomar acciones pre-programadas sobre la cantidad de aire nuevo que se

    requiere tratar e impulsar al recinto. Ambos sistemas fueron desarrollados por

    investigadores del Centro.

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    (a) (b)

    Figura 30: Componentes del sistema de ventilacin hbrida: a) Sensor CO2 b) Sensores

    de barrera infrarroja

    3.3 INSTALACIONES PARA EL CONTROL Y MONITOREO DEL EDIFICIO.

    El edificio contempla un sistema de control centralizado inteligente encargado de la

    monitorizacin y control de los diferentes elementos de sensaje y control instalado en el

    edificio. Est compuesto por un Controlador Lgico Programable central, diferentes

    sensores y actuadores, desplegados en los diferentes recintos del edificio, un computador

    central de control y una pantalla interactiva con informacin on-line de todos las variables

    de inters del edificio, tales como: temperatura exterior, temperaturas interior, humedad,

    CO2, estado de dumpers, etc.

    Figura 31: pantalla central interactiva del centro

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    El sistema de control central cumple dos funciones relevantes. Por un lado mide, procesa,

    almacena y despliega, en diferentes niveles informacin sobre el comportamiento general

    del edificio. Y por otro lado, controla todos los dispositivos de actuacin, para que en

    funcin de estas acciones se gestione en forma eficiente la energa requerida por el edificio.

    Un esquema conceptual de las instalaciones se puede apreciar en la figura siguiente:

    Figura 32: Esquema conceptual del sistema de control y monitorizacin del edificio

    Estas instalaciones constituyen un sistema indito en chile y representa el estado del arte en

    trminos de monitoreo y control en edificios.

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