El objetivo de este libro es explicar de forma amena y didáctica las posibilidades existentes para conseguir la integración de sistemas de producción energética mediante fuentes renovables en edificios y entornos urbanos, las ventajas asociadas y los aspectos que hay que considerar para llevar a cabo su instalación.
La aplicación de los sistemas fotovoltaicos a la edificación como sistemas constructivos multifuncionales es una de las formas de aprovechamiento de la energía solar más óptima desde el punto de vista arquitectónico y urbanístico. Los módulos fotovoltaicos específicos para integración arquitectónica en la envolvente edificatoria deben responder a todas las demandas funcionales requeridas y, por tanto, deben cumplir con las especificaciones exigidas por la normativa técnica y legal. Esta información técnica tiene una doble finalidad. Por un lado, permite comparar las cualidades de los diferentes productos y verificar su idoneidad. Por otro lado, cada día se demanda una información técnica más detallada y realista con objeto de ensayar a priori, mediante simulación informática, distintas soluciones constructivas y evaluar sus rendimientos, permitiendo así, la selección de la más óptima desde el punto de vista de la eficiencia energética, por ejemplo. Sin embargo, esta información detallada y realista que se da teniendo en cuenta las particulares condiciones de operación es escasa a día de hoy, así como los medios específicos para obtenerla y las herramientas para utilizarla de forma conjunta y unificada. En esta tesis se analizan estos productos y las técnicas de caracterización habituales en los ámbitos de la energía solar fotovoltaica y de la edificación, y se lleva a cabo la caracterización de un conjunto representativo de muestras con diferentes tecnologías de célula fotovoltaica. Finalmente, se utilizan los resultados de esta caracterización en un programa de simulación energética de edificios para comprobar su utilidad y aplicabilidad. Las técnicas de caracterización utilizadas se basan en la normativa técnica vigente y en los trabajos que, sobre los distintos aspectos y factores, se han realizado más allá de esta hasta el momento. La caracterización se ha realizado en tres aspectos separados, pero que están relacionados: El comportamiento eléctrico de los módulos, su comportamiento óptico y su comportamiento térmico. Los tres tienen incidencia sobre el balance energético global del edificio donde se integren y viceversa. Los agentes externos y el recurso solar disponible son los que dictan, en mayor medida, dichos comportamientos. La simulación energética del edificio elegido se desarrolló con los programas EnergyPlus y System Advisor Monitor (SAM) del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los EE.UU. (NREL-DOE)...
Este libro está dirigido específicamente a los arquitectos, a los estudiantes de arquitectura y a los promotores inmobiliarios, aunque puede ser de gran interés para un amplio espectro de lectores interesados en las energías renovables. Su objetivo que tanto los arquitectos como los promotores entiendan que la integración de la energía fotovotaica no es una obligación más, sino un nuevo producto constructivo, con sus reglas pero también con una gran flexibilidad de dimensiones y acabados, que puede convertirse en una herramienta de diseño muy valiosa para el resultado final del edificio. Esta novedosa tecnología se presenta aquí desde el punto de vista de su aplicación práctica a edificios reales, teniendo en cuenta las condiciones geográficas y las posibilidades constructivas de nuestro país. El planteamiento consiste en considerar los módulos fotovoltaicos desde un punto de vista tectónico, como un nuevo material de construcción, con sus exigencias y sus limitaciones, pero también con unas enormes posibilidades de innovación y eficacia. Las fotografías, las tablas y los gráficos se han preparado especialmente para la ocasión, y tienen en cuenta la latitud y las condiciones climatológicas de la Península Ibérica.
Una de las principales prioridades de los países europeos es la reducción del consumo de energía y las emisiones de gas a efecto invernadero causadas por el entorno construido. Hacia este objetivo, ya que las ciudades del futuro ya están construidas en gran parte, muchas estrategias hacen hincapié en la importancia de los procesos de renovación urbana hacia una mayor sostenibilidad en términos económicos, sociales y ambientales. De hecho, todavía hay un gran potencial de ahorro de energía en los países europeos en general y en España en particular. La mayoría de los edificios de viviendas se construyeron antes de 2001 sin ninguna regulación térmica. Requieren grandes cantidades de energía para asegurar el confort interior. Teniendo en cuenta la actual crisis económica, que está afectando especialmente al sector de la construcción en España, el futuro del sector está en rehabilitación del entorno construido, responsable del 40% del consumo de energía primaria del país [1,2]. La originalidad de este trabajo radica en la integración y la evaluación que puede llegar a tener la energía fotovoltaica en los procesos de rehabilitación de edificios. El proyecto se divide en 6 partes: (1) Selección de un caso de estudio a escala de barrio, (2) Estudio en detalle del estado actual de los edificios, (3) Propuestas de integración de energía fotovoltaica en diferentes escenarios de rehabilitación, (4) Creación de los modelos 3D y simulación energética, (5) Evaluación multicriterio a nivel de ahorro de energía, producción eléctrica y viabilidad económica (payback) y (6) Análisis y conclusiones. Los resultados de este estudio pueden ayudar a las empresas del sector de la rehabilitación a realizar estudio para proponer la integración de la energía fotovoltaica y así ir de cara al cumplimento de los objetivos europeos de eficiencia energética.
Edición bilingüe español/inglés, con cuadros e ilustraciones a color. ÍNDICE: 1.- Antecedentes (Universidad y Ciudad; La otra ciudad histórica). 2.- Introducción. 3.- La Fábrica de Armas como campus de la UCLM (Fases previstas para la rehabilitación). 4.- Programa de rehabilitación y construcción ecológica. 5.- Programa energético. 6.- Programa de tratamiento integral del agua. 7.- Programa de gestión interna de residuos.
This book provides an overview of the environmental problems that arise from construction activity, focusing on refurbishment as an alternative to the current crisis in the construction sector, as well as on measures designed to minimize the effects on the environment. Furthermore, it offers professionals insights into alternative eco-efficient solutions using new materials to minimize environmental impacts and offers solutions that they can incorporate into their own designs and buildings. It also demonstrates best practices in the cooperation between various universities in Andalusia in Spain and Latin America and many public and private companies and organizations. This book serves as a valuable reference resource for professionals and researchers and provides an overview on the status of investigations to find solutions to improve sustainable development in terms of materials, systems, facilities, neighborhoods, buildings, and awareness of the society involved.
Nanostructured solar cells are very important in renewable energy sector as well as in environmental aspects, because it is environment friendly. The nano-grating structures (such as triangular or conical shaped) have a gradual change in refractive index which acts as a multilayer antireflective coating that is leading to reduced light reflection losses over broadband ranges of wavelength and angle of incidence. There are different types of losses in solar cells that always reduce the conversion efficiency, but the light reflection loss is the most important factor that decreases the conversion efficiency of solar cells significantly. The antireflective coating is an optical coating which is applied to the surface of lenses or any optical devices to reduce the light reflection losses. This coating assists for the light trapping capturing capacity or improves the efficiency of optical devices, such as lenses or solar cells. Hence, the multilayer antireflective coatings can reduce the light reflection losses and increases the conversion efficiency of nanostructured solar cells.
