Potencial de recolección solar activa integrada en vivienda unifamiliar : caso de estudio Concepción, Chile

Abstract

Las viviendas son el albergue fundamental de la población, su habitabilidad requiere consumos energéticos en agotamiento, contaminantes y costosos. La energía solar posee un potencial importante para satisfacer demandas energéticas residenciales. En latitudes intermedias, las techumbres inclinadas de las viviendas reciben una relevante radiación cuando están bien orientadas.. Este estudio busca determinar el potencial solar integrado en las cubiertas de viviendas unifamiliares, realizando un levantamiento geométrico de casas recientes en Concepción, Chile y de sus techumbres. Se obtienen indicadores típicos existentes de modelos, demandas y configuraciones formales. Se analizan para ello diversas tecnologías potencialmente útiles para contribuir con las demandas existentes: Captación solar térmica (con fluido líquido), Fotovoltaica, Solar-híbrida (con fluido líquido o aire) y combinaciones entre ellas, dispuestas en la forma típica de techumbres existentes. Se encuentran márgenes de abastecimiento anual–mensual, luego diario y horario en días representativos estacionales. Se aplica para ello una metodología compuesta por subprocesos que relacionan herramientas de arquitectura BIM (Building Information Modeling), simuladores de irradiación y modelos matemáticos comprobados. Por último, a partir de uno de los modelos de vivienda detectados en la ciudad, se plantea una alternativa de casa que integra estrategias de eficiencia energética, más captación pasiva y configuraciones de captación solar activa, a partir de una propuesta alternativa con importante sección de techumbre y ventanales bien orientados. Determinándose un prototipo con elevada capacidad de abastecimiento y de contribuir con demandas urbanas en gran medida. Se comprueba que con esquemas de viviendas actuales existe la posibilidad de una importante producción, que supera la demanda en períodos y días de mayor irradiación. Además, se concluye que a partir de diseños residenciales típicos es posible configurar opciones que cumplen con abastecimiento propio y lograr excedentes importantes en balance anual, pudiendo inclusive cumplir en alguna medida como abastecedor energético de la ciudad.