Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente - AVERMA

Evaluación del microclima interior del museo casa Uriburu

Camila Gea Salim — 2023-06-26

Para la rehabilitación energética de edificios históricos y su conservación se necesita de la aplicación de una metodología para la evaluación del microclima interior. En este trabajo se realizó un monitoreo de temperatura y humedad para un periodo de 15 días corridos de verano y de invierno en las salas del Museo Casa Pte. José E. Uriburu ubicado en la ciudad de Salta (Argentina).Se aplicaron índices de desempeño y de amplitud higrotérmica (índices de conservación preventiva) para determinar la calidad de aire interior del edificio. Los registros arrojan resultados esperables desde el punto de vista de la inercia higrotérmica pero con valores de humedad excesivos en la planta baja. Se identificaron locales de mayor riesgo para la conservación de los objetos expuestos y patologías constructivas en la planta baja del edificio.

Desempeño termo-energético de un proyecto de viviendas sociales bioclimáticas en la Puna, Salta

Sebastián Miguel — 2023-06-26

El trabajo presenta una propuesta de diseño de viviendas de interés social para la localidad de San Antonio de los Cobres, Salta, incorporando criterios arquitectónicos bioclimáticos. Se tomó como pauta de diseño disminuir la demanda energética para calefacción a través del diseño de envolventes térmicamente eficientes, comparándolas con sistemas constructivos habitualmente utilizados relevados en la localidad. Se evaluó el comportamiento termo-energético de una vivienda del conjunto proyectado. Mediante simulación térmica se determinó la demanda de calefacción y refrigeración de acuerdo a las condiciones climáticas del sitio. Se realizó un análisis de pérdidas y ganancias de calor a través de las envolventes exteriores y las aberturas del caso base y del caso mejorado. Se determinó que la optimización de las envolventes y aberturas del caso mejorado tienen repercusión en las temperaturas interiores como así también en las pérdidas y ganancias de calor. Los resultados alcanzados demuestran que es posible mejorar sustancialmente el comportamiento energético de las viviendas a partir de un diseño eficiente reelaborando los sistemas constructivos utilizados localmente.

Ecoladrillos

Andrés E. Díaz — 2023-06-26

Se presenta una solución a dos grandes problemas ambientales. Primero, las decenas de toneladas de desechos plásticos que son enterrados diariamente en el vertedero de nuestra localidad. Segundo, el alto consumo energético en calefacción y acondicionamiento en las viviendas. El desarrollo de un ladrillo para la mampostería satisface estos dos grandes problemas. Se utilizaron como agregados desechos reciclados de PEAD, PEBD y EPS. Se estudiaron cinco dosificaciones diferentes, en estado fresco de la mezcla, se aplicaron normas IRAM de granulometría, consistencia y temperatura. En estado endurecido se realizaron ensayos bajo normas IRAM de resistencia a la compresión axial, densidad, conductividad térmica y resistencia térmica. Se realizo la fabricación del ladrillo con resistencia a la compresión axial de 50 kg/cm², una densidad de 958 kg/m³, menor que la del agua y una resistencia térmica de 0,60 m²K/W, mayor que ladrillos huecos de cerámicos y bloques de hormigón. Los resultados fueron satisfactorios y se recomienda el ladrillo Puma Punku para la construcción de viviendas sociales de hasta dos pisos.

Impacto de los sistemas constructivos y los materiales en la eficiencia energética y en el costo final de viviendas de interés social

Cristina Cervera — 2023-06-26

En el presente trabajo se analizó el impacto económico y su relación con la eficiencia energética de tres prototipos de vivienda social construidos en la provincia de Santa Fe. Se eligió el prototipo DUPLEX AGRUPADO (Dirección Provincial de Vivienda y Urbanismo de la Prov. de Santa Fe), conformado por tres unidades emplazadas en un mismo lote. Se modelizaron utilizando la metodología BIM (Building Information Modeling), obteniendo cómputos precisos de materiales para realizar el estudio de costos de cada vivienda. Cada prototipo se clasificó según el procedimiento de cálculo del Índice de Prestaciones Energéticas (IPE), de la Secretaría de Energía de la Nación. Se analizó la influencia de las diferentes envolventes y orientaciones en el costo final de cada vivienda, comparándolos con su desempeño energético, para la zona bioclimática a la que pertenece la ciudad de Rosario. Se propuso el indicador COSTO - IPE (CIPE) para estudiar la relación costo-beneficio en la eficiencia energética de las mejoras propuestas, concluyendo que para una misma etiqueta energética, el menor costo no es necesariamente la inversión más eficiente. Por lo tanto se propone utilizar este indicador como una herramienta más para el diseño urbano del hábitat, atendiendo a la problemática energética y optimizando el uso de los recursos económicos disponibles.

Desempeño térmico-energético de una vivienda social

María del Milagro Rouges Forcada — 2023-06-26

La crisis energética actual junto al considerable incremento de las tarifas de electricidad, a raíz de la disminución de subsidios, hace necesario conocer el comportamiento de la envolvente y la incidencia en la energía utilizada para lograr el confort térmico interior. Se presenta en este trabajo un análisis comparativo del comportamiento térmico/energético de una vivienda social en Tucumán con diferente materialidad en muros de la envolvente a partir del uso del aplicativo de etiquetado energético provisto por la Secretaría de Energía de la Nación. Se evalúa el comportamiento de la vivienda original y luego se propone un nuevo análisis con el uso de bloques elaborados con materia prima reciclada de producción local. El objetivo es determinar la incidencia en el valor del requerimiento energético de diferentes alternativas de materiales de la envolvente. Los resultados encontrados determinan que el uso de materiales con menor transmitancia térmica como los bloques de scrap perlítico, disminuye en un 36%el IPE (Índice de Prestaciones Energéticas) fuera del gran aporte ambiental a partir del uso de estos bloques.

Estimación de la tasa de costo de capital para proyectos de energía renovable en Latinoamérica

Ernesto Coutsiers — 2023-06-26

Los proyectos de inversión en energía renovable son muchas veces intensivos en capital. Esto conlleva que tengan alta sensibilidad a la tasa de costo de oportunidad de capital. En este trabajo se desarrolla el cálculo de una tasa de costo de capital para el sector de las energías renovables en países referenciales de Latinoamérica. El cálculo se hizo combinando los modelos de costo promedio ponderado de capital con un modelo de fijación de precios de activos para el capital propio y spread de deuda para el capital de terceros. La estimación se hizo basada en la información histórica y proyectada del mercado de Estados Unidos de América y en dólares estadounidenses utilizando bases de datos de dominio público. El costo de capital promedio ponderado resultó entre 10.1% y 18.2%, siendo Chile y Perú los países con menor tasa y Argentina en el otro extremo fuertemente impactada por el riesgo país.

Práctica profesional de tecnicatura en energías renovables en la fábrica de alfombras de Catamarca - Argentina

Marcelo E. Watkins — 2023-06-26

En Marzo del año 2016 comienza a dictarse en la ciudad de San Fernando del Valle de Catamarca, Provincia de Catamarca, la Tecnicatura en Energías Renovables, en dependencias de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Catamarca. La misma cuenta con una instancia de Práctica Profesional (Supervisada) en el último tramo de la carrera. Durante el año 2018, practicantes de la tecnicatura, realizan mediciones de niveles de iluminación natural en la Fábrica de Alfombras Catamarca, con el objetivo de optimizar el sistema de luminarias de los puestos de trabajo de la misma. Participa en la dirección de los practicantes, personal profesional de INTI Catamarca y el docente a cargo de la materia. Se muestran los gráficos resultantes de las mediciones y las conclusiones que derivan del procedimiento realizado por los alumnos.

Emprendimientos productivos de construcción para el hábitat popular

Gustavo San Juan — 2023-06-26

Desde el Consejo Social de la Universidad Nacional de La Plata, espacio multiactoral de abordaje de diversas problemáticas que afectan a la región del Gran La Plata, surgió la necesidad de pensar una solución que permitiera responder a la emergencia habitacional en el hábitat popular, la cual se acrecentó luego de la Pandemia del COVID19. En este marco, se desarrolló en el 2020 el diseño, la capacitación y la construcción de una Solución Habitacional Modular (SHM) como prototipo demostrativo, en un trabajo de múltiples actores. De esta experiencia surgieron emprendimientos productivos cooperativos posteriores durante el 2021 y 2022. Este trabajo tiene por objetivo analizar el proceso de desarrollo tecnológico, vinculación social, apropiación y posterior crecimiento de la experiencia en otras localizaciones de la provincia de Buenos Aires. La metodología implica un estudio analítico descriptivo de: i. El desarrollo tecnológico; ii. La relación multiactoral; iii. Las actividades de vinculación y iv. La apropiación mediante la generación de emprendimientos productivos. Los resultados demuestran que el proyecto puede ser replicado con éxito y difundido entre organizaciones sociales con actividad territorial y el Estado, para generar mejores condiciones de vida y laboral en sectores vulnerables, así como dar respuesta al problema de la vivienda.

Implementación de calefones solares como tecnología para la inclusión social en los Cerros de Salta

Valentín Becchio — 2023-06-26

En este trabajo se presentan los avances en la implementación de calefones solares autoconstruibles en comunidades originarias del Pueblo Tastil, Quebrada del Toro, provincia de Salta, durante el año 2022. Este desarrollo se realiza en el marco del proyecto “Energías renovables en los cerros de Salta: Construyendo redes de colaboración para el buen vivir ”, financiado por el Programa Consejo de la Demanda de Actores Sociales (PROCODAS). El proceso se plantea con un enfoque participativo e interactoral. Los resultados destacan la potencialidad de esta tecnología social como producto, proceso y gestión, posibilitando el aprovechamiento del recurso solar para la mejora de las condiciones de vida en comunidades rurales de la región de los Cerros de Salta.

Estudio numérico del performance térmico de un colector solar de aire con material de cambio de fase

Aien Salvo — 2023-06-26

El empleo de materiales de cambio de fase ha cobrado relevancia en los últimos años, especialmente en sistemas de aprovechamiento solar-térmicos, con el objetivo de extender las horas de disponibilidad energética, con la consiguiente disminución de costos de producción, diversificación de la matriz energética y disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este trabajo, se propone un modelo numérico en Simusol de un colector solar de tipo trapezoidal con la incorporación de una capa de parafina por debajo de la placa absorbedora. Las simulaciones se realizaron para dos días en particular, con condiciones meteorológicas diferentes. Se encuentra que el sistema colector- PCM es capaz de proveer aire en rangos de temperaturas aceptables (45 °C - 80 °C) para los procesos de secado, para le cual el colector fue diseñado. A su vez, el agregado de PCM mejora las condiciones de inercia térmica, lo que permite al colector proveer de aire caliente (35 °C - 40 °C) en horas de la tarde o de condiciones de nubosidad.

Implementación de mejoras en un secadero solar indirecto de hierbas, destinadas a aumentarla capacidad de secado

Jorge Morsetto — 2023-06-26

En este trabajo se describen y analizan un conjunto de reformas diseñadas y realizadas sobre un prototipo de secadero indirecto con recirculación de aire. El mismo utiliza la energía solar como única fuente de energía para cubrir los requerimientos térmicos y eléctricos demandados en la operación de secado. Las reformas realizadas sobre el equipo existente, se diseñaron con el propósito de mejorar el desempeño del secadero y se orientaron a incrementar la temperatura del aire para el secado y a disminuir las pérdidas térmicas en el equipo. La evaluación de las modificaciones realizadas en el secadero, se realizó a través de la determinación de parámetros y del análisis de los datos obtenidos en la experimentación efectuada. Los resultados se presentan en tablas y gráficos. Se determina también la curva de secado para el perejil fresco en las condiciones de operación del secadero, obteniéndose una humedad final en base húmeda del 11 % al cabo de 8 horas. Se alcanza una temperatura máxima para el aire en el secadero de 54 °C y prácticamente toda la operación de secado transcurre con temperaturas del aire de secado por encima de la temperatura ambiente en más de 20 °C.

Medición y modelización de un intercambiador de calor compacto aire-aire para aplicaciones térmicas

José E. Quiñonez — 2023-06-26

En este trabajo se presenta un prototipo de intercambiador de calor aire-aire de flujo cruzado. El empaquetamiento del intercambiador de calor posee un volumen de 12,96dm³ y un área de transferencia de calor de 3,06m². Las mediciones fueron realizadas en diferentes condiciones de funcionamiento. Se obtuvieron efectividades de 37%, 50%, 64% y 74% y transferencias de calor de 300 W y 1 kW. Además, se presenta un modelo físico-matemático para predecir el comportamiento termoenergético. El modelo funciona a partir de los datos de temperatura de entrada del flujo caliente, frío, flujos másicos y características constructivas del prototipo. El modelo fue validado con los datos medidos de temperaturas de salidas y comparando las efectividades. Se obtuvieron ajustes satisfactorios en todos los ensayos realizados.

ARGP-V2 un modelo práctico para la estimación de irradiancia global horizontal en condiciones de cielo claro para sitios de altura

Rubén D. Ledesma — 2023-06-26

Este trabajo es una continuación del artículo "Practica! models to estímate horizontal irradiance in clear sky conditions: Preliminary results” (Salazar et al, 2010). En el cual se especifica el modelo argentino corregido por presión (ARG-P), un modelo práctico para estimar irradiancia solar global horizontal (GHI) en condiciones de cielo claro (CC). Se realiza un análisis detallado del funcionamiento de ARG-P y se utiliza el servicio de irradiación McClear Clear-Sky del Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus para implementar una nueva versión del modelo que plantea, a partir de una corrección sobre el índice representativo de claridad utilizado en ARG-P, se obtiene ARGP-v2, una mejora sobre la estimación de GHI en condiciones de CC para sitios con altura mayor a mil metros sobre el nivel del mar ubicados en las provincias de Salta y Jujuy.

Modelos de separacao de GHI

Joao Victor F. F. de Medeiros — 2023-06-26

As simulaqoes de sistemas fotovoltaicos (FV) demandam informales de qualidade a respeito dos dados de entrada e seleqáo dos modelos aplicados no processo de simulaqáo. Um dos grupos de modelos existentes nas ferramentas de simulaqáo diz respeito a separaqáo da irradiancia global horizontal para obtenqáo da irradiancia direta (DNI) e difusa (DHI). Nos últimos anos, esses modelos passaram a ser avaliados em resoluqoes temporais sub-horárias, com destaque para 1-min. Neste trabalho 19 modelos de separaqáo de GHI foram avaliados com base nos dados medidos de DNI e DHI de Araripina (Brasil), uma análise sobre o impacto dos mesmos na simulaqáo de sistemas fotovoltaicos foi realizada. Com base nas geraqoes obtidas a partir da DNI e DHI modelados e medidos, observou-se que a seleqáo dos modelos para sistemas fixos de baixa inclinaqáo náo apresentam forte impacto no PR e na geraqáo. Já para os sistemas FV de elevada inclinaqáo ou com rastreamento, a escolha do modelo de separaqáo possui impacto náo desprezível nos resultados obtidos, podendo variar o PR em até 0,94% e sobrestimar a geraqáo em até 6,45%, valor quase 3 vezes superior ao melhor modelo (nMBE de 2,25%), Yang4. Os melhores modelos avaliados para a localidade correspondem aos modelos Yang4, Starke3 e Engerer2, ambos apresentaram melhor desempenho quanto a DNI/DHI e a geraqáo.

Tablas de sombras asociadas a ábacos de asolamiento generadas a partir de promedios mensuales de la radiación solar global

Jean-Claude Pulfer — 2023-06-26

En el presente trabajo se desarrolló una metodología de cálculo para la generación de tablas de sombras basadas en ábacos de asolamiento a partir de valores promedios de la radiación solar global mensual horizontal que están fácilmente disponibles para cualquier sitio. Ambos instrumentos juntos sirven para determinar de forma gráfica el impacto de sombras provenientes de obstáculos cercanos que reciben captadores de energía solar, tanto fotovoltaicos, como térmicos, sobre el rendimiento energético de los sistemas de captación durante un año, dividiendo el área del cielo barrida por el sol durante el año en más de 50 porciones y determinando para cada una de ellas el porcentaje de la radiación solar que recibe en promedio sin considerar sombras. Dichos valores que dependen de la latitud, del ángulo de inclinación de la superficie de captación y de su azimut se calcularon con enfoque en Paraguay sobre la base de valores horarios de la radiación solar global horizontal, utilizando un modelo de transformación a partir de los valores de promedios mensuales y transponiéndolos luego a un plano inclinado mediante otro modelo basado en el cálculo de la fracción difusa.

Tendencia de la irradiancia solar en superficie en la región del NOA basado en el reanálisis NCEP/NCAR R1

Cristóbal I. Silvero — 2023-06-26

Las tendencias en parámetros climáticos, de escala temporal superior a la decadal, suele ser en general pequeña cuando se la compara con la variabilidad natural de las mismas, como la estacional o la diaria. Sin embargo, puede ser de interés y utilidad enla planificación de largo plazo del aprovechamiento de energías renovables. En este trabajo, se caracteriza la tendencia de largo plazo de la irradiancia solar en superficie en la región del NOA utilizando datos del reanálisis NCEP/NCAR R1 durante un período de 74 años (1948-2021) de radiación directa y de radiación para cielo claro. En el caso de las tendencias de irradiancia anual se obtuvieron valores positivos con significancia estadística para la región centro-sur del NOA. En el extremo hacia el este y norte se detectan tendencias negativas. Para el caso estacional, se distinguen dos comportamientos en el patrón de variabilidad espacial de las tendencias: en los meses de verano éstas son máximas positivas hacia el oeste disminuyendo su valor para volverse negativas hacia el este, mientras que en el invierno esto ocurre comenzando desde el sur hacia el norte. Es este último el patrón que se impone en el comportamiento anual.

Evaluación de modelos para estimar la radiación fotosintéticamente activa (PAR) en el Uruguay

José L. Di-Laccio — 2023-06-26

En este trabajo se analizan dos modelos horarios para la fracción PAR en toda condición de cielo utilizando datos de cuatro estaciones de medida en Uruguay. Se considera el modelo pre-existente de mejor desempeño a la fecha y una nueva propuesta de modelo. Se realizó un control de calidad a escala minutal de las medidas que contempla límites en G_h y Q_p, así como en kt_p y f_p, e incluye consideraciones geométricas en cos 0_z. Se determinan los coeficientes locales de los modelos y se evalúa su desempeño a través de los estadísticos rMBD, rMAD y rRMSD. Se concluye que la nueva propuesta, basada en un polinomio de grado tres en ln(k_t), mejora al modelo pre-existente. Para la estación de mayor estadística temporal (2017-2020) se analiza en forma preliminar la estadística descriptiva de la radiación PAR mensual y anual. La radiación PAR tuvo en este periodo su mayor promedio mensual en diciembre con (57.3 ± 16.2) mol/m² día y su mínimo en junio con (17.9 ± 7.8) mol/m² día. El promedio anual de Q_p fue de 36.8 mol/m² día y la fracción PAR anual fue de (2.11 ± 0.05) qmol/J.

Simulación de generación de módulo FV en la ciudad de Salta utilizando valores estadísticamente representativos de radiación solar y temperatura adaptados de bases de datos satelitales

Germán Salazar — 2023-06-26

En este trabajo se propone una metodología para estimar el valor de energía generado por un módulo FV cualquiera, inclinado y orientado, bajo condiciones estadísticamente representativas de radiación solar y temperatura ambiente, en la ciudad de Salta (Argentina). Para ello primero se prepara una base de datos de irradiancia solar global y de temperatura ambiente estadísticamente representativa para el sitio, utilizando un procedimiento de Adaptación al Sitio mejorado, usando datos medidos en el sitio especifico. Se aplica luego el modelo de Engerer para estimar la fracción difusa con lo que se estima la componente directa y difusa de la irradiancia solar global, considerando los aportes de cada componente sobre el plano del módulo. Se aplican estos datos a un modelo de modulo FV basado en diferencia de valores de potencia eléctrica STC afectado por temperatura de modulo. La diferencia de los valores GHI anuales adaptados y sin adaptar es del 8.35%, lo que genera una diferencia del 7.34% en la energía eléctrica generada por un módulo de 450 Wp y 2.21 m² de área, inclinado 24° y orientado al norte. Este procedimiento es el primer paso para generar una herramienta que permita estimar la generación FV domiciliaria en la ciudad de Salta, y posteriormente la previsión de producción.

Algunas características del régimen de radiación solar global en el Noroeste Argentino, período 2017-2021

Juan C. Ceballos — 2023-06-26

El modelo satelital GL1.2 evalúa irradiancia solar global con alta resolución espacial y error relativamente reducido al considerar promedios mensuales. En este trabajo es aplicado a la región Noroeste de Argentina en el quinquenio 2017-2021 para describir detalles del régimen regional de radiación solar difícilmente discernibles por la poco densa red de solarimetría. El análisis en componentes principales (ACP) muestra que la primera componente (CP1) describe la serie temporal normalizada de 5 años con más de 70% de contribución a la variancia local, excepto en la transición llanura-montaña (piedemonte). En esa región, las componentes CP2 a CP5 acumuladas responden por 95% de la variancia regional. En términos generales, la secuencia normalizada de irradiancia media mensual es adecuadamente descripta por las cinco primeras CPs en toda la región. Los resultados implican en que un número reducido de archivos digitales puede ser utilizado para describir la serie temporal de promedios mensuales con resolución espacial de 0,04° y errores de estimación del orden de 20% del desvío estándar de la serie, o sea, unos 12 W m^-2.

Evaluación de seis modelos empíricos para estimar albedo del suelo en la Pampa Húmeda

Juan M. Rodríguez Muñoz — 2023-06-26

Modelar el albedo de suelo es requerido para estimar en forma precisa la radiación que éste refleja, necesaria para los modelos de transposición de irradiancia solar a plano inclinado. Esta componente, de menor incidencia en aplicaciones y suelos comunes, adquiere mayor relevancia en el contexto de la aparición de los paneles fotovoltaicos bifaciales. En este trabajo se ajustan y evalúan seis modelos de albedo utilizando medidas registradas en un predio experimental cuyo suelo y clima es representativo de la Pampa Húmeda sudamericana. Se consideran modelos de tres tipos; constantes, univariados (en función del ángulo cenital) y bivariados (que adicionan la fracción difusa). Los modelos bivariados son de mejor desempeño, superando en términos de rRMSD a los univariados en 16 % y a los constantes en 58 %. Los modelos bivariado y univariado de Tuomiranta et al. (2021) son los recomendados, y el uso de uno u otro depende de la disponibilidad de medidas de irradiancia difusa.

Análisis de un sistema fotovoltaico con almacenamiento conectado a red en una vivienda unifamiliar en la ciudad de Buenos Aires

Elena M. Godfrin — 2023-06-26

Se analiza el funcionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a red en una vivienda unifamiliar en la Ciudad de Buenos Aires de un usuario-generador enmarcado bajo la ley de generación distribuida (Ley 27424/2017), a fin de cuantificar los ahorros esperables en las facturas del servicio eléctrico sin y con un sistema de almacenamiento de energía eléctrica. La vivienda tiene un consumo anual levemente superior a 4000 kWh/año. En la misma se ha instalado un sistema fotovoltaico de 1,9 kW_p con un inversor de 1,5 kW, operativo desde septiembre de 2020, el cual genera aproximadamente 2700 kWh/año, abasteciendo 31 % del consumo de la vivienda e inyectando a la red pública 53 % de la energía generada (equivalente a 47 % de autoconsumo). Con el agregado simulado de un sistema de almacenamiento de tecnología Li-ion de 4,8 kWh, el autoconsumo se elevaría a 75 %. Considerando el modelo de facturación neta establecido por dicha ley, el ahorro anual resultó ser claramente insuficiente para recuperar la inversión inicial en un plazo razonable. En la situación actual y mientras no se modifique la política de subsidios a la generación convencional, el logro de un cambio de escala en la instalación de sistemas fotovoltaicos conectados a la red por parte de clientes residenciales requiere la implementación de los beneficios previstos en la Ley 27424, en especial bonificación sobre el costo de capital, financiamiento a tasa subsidiada y precio adicional de incentivo a la energía generada.

Análisis de optimización de almacenamiento de energía para un sistema fotovoltaico aislado

Santiago Lovera — 2023-06-26

Este trabajo analiza el comportamiento de un sistema fotovoltaico aislado, poniendo énfasis en la optimización de su capacidad de almacenamiento, a fin de lograr la cobertura de la demanda al menor costo posible. Para ello, se diseña el sistema con un método convencional de acuerdo a los datos climáticos del lugar, con una previsión de solo dos días de autonomía, realizándole un seguimiento diario para ver la evolución de los períodos de carga y descarga del banco de baterías. Los pocos días de autonomía hacen prever que ante una secuencia de días nublados el sistema trabajaría exigido y podría detenerse. El seguimiento se realiza mediante un registrador conectado directamente al regulador de carga con seguimiento de punto de máxima potencia, almacenando datos cada diez minutos. Los resultados muestran que ante una demanda razonablemente pequeña y con secuencias de días con baja radiación, aunque el banco trabajó mucho tiempo con un alto porcentaje de descarga, el sistema continuó proveyendo la energía necesaria. Para analizar el comportamiento de las baterías, se realizaron curvas de descarga de las mismas, verificándose que con baja corriente de descarga su capacidad nominal aumenta sustancialmente y que su vida útil no ha sido afectada significativamente.

Análisis de acción del viento sobre los heliostatos de un horno solar para aplicaciones mineras en la Puna Argentina

Luisa Romina Vargas — 2023-06-26

Se propone un sistema de horno solar con helióstatos de 9 m² para una aplicación minera localizada en la Puna Argentina. El clima del lugar tiene entre sus características la ocurrencia de vientos con ráfagas de gran velocidad, lo cual pone en riesgo las estructuras de equipos con grandes áreas de exposición, como los sistemas de colección de energía solar. Por esta razón, se plantea el análisis estructural de los helióstatos frente a la acción del viento. En el presente trabajo se realiza la estimación de ráfagas críticas de viento por tratamiento estadístico, la determinación de su acción sobre las construcciones de acuerdo a la normativa y el análisis estructural del nuevo diseño de reflector. Se definió el tiempo máximo durante el cual el equipo se encontraría en la posición de resguardo, es decir fuera de operación. La verificación estructural se realizó para un rango de velocidades en función de ráfagas de viento críticas y la distribución de probabilidad de ocurrencia anual de velocidades de viento.

Huella hídrica como indicador del consumo de agua en la minería del litio en la Puna Argentina

Paula V. Arias Alvarado — 2023-06-26

Frente a las proyecciones de crecimiento en la producción de litio surgen algunas preocupaciones en torno al desconocimiento general que existe respecto al consumo tanto de agua dulce como de salmuera por parte de dicha actividad. El objetivo de este trabajo fue estimar el consumo de agua en la minería del litio en la Puna Argentina empleando el indicador de la huella hídrica. Para el abordaje metodológico, se analizó, revisó y procesó la información del Estudio de Impacto Ambiental y Social (EIAyS) del proyecto Olaroz, en la provincia de Jujuy. Se determinó que el volumen de agua empleado en el proyecto minero está representado en su totalidad por la huella hídrica azul, la cual se estima en 584,1 m³/tn de Li₂CO₃ producido. El 92% del valor global del indicador está asociado al consumo de salmuera, mientras que el 8% restante está implicado en el consumo de agua dulce. La huella hídrica podría servir como un indicador que contribuya, desde una perspectiva técnica, al análisis y discusión de los consumos de agua en la extracción y el procesamiento del litio, así como también su potencial impacto en el ciclo hidrológico local.

Evaluación de un sistema de bombeo solar fotovoltaico aplicado al riego de hortalizas

Fernando Ocampo — 2023-06-26

Este trabajo presenta una evaluación preliminar de un sistema que combina bombeo solar fotovoltaico, acumulación de agua en superficie y bombeo eficiente para el riego de hortalizas en el Área del Cordón Hortícola del Gran La Plata. Se analizaron los consumos hídricos y energéticos que demanda el riego en las fincas de las familias productoras y en base a ello, se dimensionó el sistema de bombeo solar y monofásico para el riego, en predios de N a 4 hectárea de superficie efectiva. Los resultados obtenidos en el monitoreo indican que estos sistemas alternativos requieren capacidades de bombeo de menor potencia que las habituales, permiten aumentar los grados de autonomía de las familias productoras y reducir sus costos asociados. Para la bomba solar, la evaluación determinó que la capacidad instalada de 1,8 kW de potencia y 13 m³/h de caudal de erogación y una potencia de 1,98 kW para el arreglo de paneles solares, cumple con las demandas hídricas para el riego.

Prototipo de concentrador solar para aplicaciones en CPV

Luca Andrés Bastida — 2023-06-26

Entre las tecnologías fotovoltaicas disponibles para la generación eléctrica se encuentra CPV (Concentrating Photovoltaics) de alta concentración, la cual a su vez es la de mayor eficiencia de conversión energética demostrada. Esta tecnología utiliza un sistema óptico de concentración solar a los efectos de producir una reducción del costo de fabricación y, en consecuencia, es necesario utilizar un seguidor solar de dos ejes dado que solo es posible concentrar la componente directa de la radiación solar. En este marco, se presentan los avances realizados en un prototipo de seguidor solar económico de dos ejes para la aplicación mencionada más arriba. Basado en el microcontrolador de 32 bits stm32f401, utiliza dos estrategias de control en cooperación para el seguimiento del sol: un algoritmo para calcular las efemérides solares y un sistema de control a lazo cerrado, utilizando una matriz LDR (Light-Dependent Resistor) como sensor. Asimismo, se muestra el avance en el montaje de un prototipo de concentrador para aplicaciones en CPV, así como una serie de verificaciones del funcionamiento del equipo en condiciones de operación.

Análisis bibliométrico sobre la utilización de la técnica de carbonización hidrotermal en el tratamiento de residuos

Juan Pablo Cecchini — 2023-06-26

Este artículo presenta un análisis bibliométrico sobre los avances tecnológicos en cuanto al tratamiento de residuos mediante la técnica de Carbonización Hidrotermal (HTC) en la cual, no solo se elimina el problema de los residuos, sino además se produce la conversión de estos en energía (Wasteto Energy). El análisis bibliométrico se apoyó en los softwares gratuitos Lens, VOSviewer y la página web de Scimago. De la búsqueda se obtuvo un corpus de 1651 documentos en los cuales un 78,8% correspondieron a artículos científicos y fue posible analizarlas interacciones observadas entre países, autores, instituciones, palabras clave, fuentes, campos de estudio, co-ocurrencia en diferentes documentos, citas. La tecnología de conversión de residuos por carbonización hidrotermal es una importante vía o ruta, relativamente nueva en comparación con otros métodos (como gasificación, torrefacción o métodos biológicos) y que se encuentra en busca de numerosas aplicaciones además de la utilización del producto en energía. Se evidenció además que los esfuerzos de investigación están principalmente centrados en el proceso, la técnica, los diferentes tipos de residuos a ser tratados y las utilidades que se le puede dar no solo al hidrocarbón sino también a las demás fracciones líquidas y gaseosa de obtenidas como producto.

Características eléctricas de la interfase óxido de titanio/solución ácida

Francisco Filippin — 2023-06-26

Una alternativa para los dispositivos fotovoltaicos son las celdas fotoelectroquímicas. Estas celdas se elaboran poniendo en contacto un electrodo semiconductor con una solución. Entender cómo funcionan estos dispositivos requiere conocer las características de los materiales semiconductores y de cómo estos se comportan en contacto con una solución electrolítica. De los principales óxidos metálicos semiconductores, el óxido de titanio está entre los más estudiados debido a su alta estabilidad química, óptica y bajo costo. En el presente trabajo se investigaron las características electrónicas del crecimiento de películas de óxido sobre una superficie de titanio metálico, a diferentes potenciales de formación en una solución ácida, mediante la técnica de voltamperometría cíclica. Las películas formadas potenciodinámicamente muestran un comportamiento de un semiconductor tipo-n en el intervalo de potencial estudiado con una alta concentración de donores. Además, se evaluó la influencia de la densidad de carga consumida durante la formación de la película de óxido cuando tiene lugar la reacción de oxidación sobre el electrodo de titanio en contacto con la solución ácida.

El rol del análisis factorial en la evaluación de ensayos de respuesta térmica de suelo - serpentín vertical/horizontal CYPRUS/Corrientes/San Luis

V. Stefanini — 2023-06-26

A partir de los resultados que se obtuvieron de un Test de Respuestas Térmicas (TRT), en el cual se determinaron los valores de la conductividad térmica efectiva del subsuelo Xeff, y la resistencia térmica Rb, correspondiente a un sistema horizontal de intercambiador particular de calor, realizado en la provincia de San Luis-Argentina. Este trabajo se realizó con el objetivo de validar los parámetros establecidos del ensayo propuesto, se aplicó un Análisis Factorial de Componentes Principales (ACP), entre tres TRT, sustancialmente diferentes en diseño, lugar y tiempo, de serpentines verticales vs Horizontales. Así mismo se estudió cada serie en 7 rangos, a través de un Análisis Factorial de Correspondencias Múltiple (AFCM). El ACP aplicado, permitió demostrar que la correspondencia entre los valores obtenidos por los tres TRT estudiados es superior al 99 %, por lo cual estadísticamente, el método usado para obtener el coeficiente de transferencia de calor efectivo del suelo es válido para el intercambiador horizontal propuesto. A su vez el análisis no lineal del AFCM demostró que los tres test tienen la misma variación en el tiempo, a pesar de las diferentes magnitudes en las diferencias de temperaturas observadas.

Sistema de registro para pequeños aerogeneradores

Rafael Oliva — 2023-06-26

Se presentan en el presente trabajo los principios de funcionamiento, aspectos técnicos internos y modificaciones requeridas para acceso vía internet de un sistema de registro para Pequeñas Turbinas Eólicas (PTEs) y sistemas que además incorporan fuentes fotovoltaicas y backup térmico o de red. El sistema base ha estado en operación desde 2015 en conexión con el suministro eléctrico para un invernadero educativo, en zona periurbana de Puerto San Julián. Si bien se han publicado sus resultados y mediciones, no se había mostrado su estructura interna. La presente propuesta avanza sobre estos aspectos haciendo foco en la posible replicabilidad de este tipo de sistemas para aplicaciones similares. A tal efecto se presentan además de los componentes del hardware los trabajos de “refactoring” y modularización que permiten mejorar la mantenibilidad del programa residente o firmware, así como el agregado de un módulo externo que permite combinar la configuración tradicional por puerto serie cableado con una interfaz inalámbrica. Esto permite construir una interfaz más amigable para el usuario y reducir el tiempo de aprendizaje para los operadores. El crecimiento de la disponibilidad de conexiones confiables a internet y dispositivos con WiFi incluso en entornos rurales o periurbanos hace relevante el agregado de este tipo de capacidades a sistemas existentes. Las modificaciones responden a una arquitectura particular pero el concepto sin embargo es aplicable a un número importante de sistemas similares en la zona patagónica austral.

Costo nivelado de los servicios energéticos

Braian Jullier — 2023-06-26

La eficiencia es una de las herramientas de mayor potencialidad para reducir las emisiones de carbono, mejorar la seguridad energética y ampliar la inclusión. Así, la eficiencia energética se convierte en una herramienta útil para mitigar las emisiones y la pobreza al mismo tiempo. Sin embargo, existen muchas barreras que superar para poder aprovechar estas ventajas. En este trabajo se plantean los beneficios económicos para el usuario al optar por equipos más eficientes. Una barrera importante para que los usuarios puedan hacer una selección racional de los equipos más convenientes, es combinar el costo de los insumos energéticos, los costos iniciales de los equipos, con la información existentes en las etiquetas de eficiencia energética. El Costo Nivelado de los Servicios Energéticos, combina todos los costos involucrados para que un artefacto preste un dado servicio. De este modo el Costo Nivelado junto con la emisión de carbono para prestar ese servicio posibilita disponer de dos indicadores útiles para que los usuarios, comparen costos de artefactos de diferentes eficiencias y así poder tomar una mejor decisión de compra. Estos indicadores también resultarían útiles para realizar licitaciones públicas por parte del estado o las empresas privadas.

El rol del nexo agua-energía en la transición a ciudades inteligentes

Jazmín M. del R. Sorani — 2023-06-26

La rápida urbanización está ocurriendo simultáneamente con el cambio climático. Ambos desafíos han llevado a académicos, responsables políticos y profesionales a reclamar nuevos paradigmas de planificación y gestión urbana, incluyendo conceptos como el de ciudades inteligentes y nexo agua-energía, que contribuyen a mejorar la seguridad y eficiencia de la gestión de los recursos, logrando una mejora en la eficiencia global del sistema y un avance en cuanto a los ODS. El objetivo principal de este trabajo fue determinar mediante una revisión bibliográfica sistemática el estado actual del conocimiento y el debate académico respecto al nexo agua-energía en la transición a ciudades inteligentes. Los resultados muestran que, si bien son pocos los trabajos que actualmente discuten en forma profunda las interrelaciones entre ambos conceptos y generan propuestas y discusiones respecto a la necesidad de su estudio en conjunto; la evolución del tema en los últimos años ha incrementado tanto en número de trabajos como también en la forma de abordarlos y por lo tanto, es posible que la investigación siga en aumento debido a la necesidad de resolver los problemas urbanos desde un enfoque inteligente e integral, en el cual el nexo juega un papel fundamental.

Análisis de demanda térmica invierno/verano comparada en módulos habitacionales sometidos a condiciones variables en Rosario

Gabriel Chiarito — 2023-06-26

El presente trabajo propone comparar y analizar, mediante simulaciones numéricas detalladas utilizando el software libre SIMEDIF^[1], el comportamiento térmico de tipologías de unidades habitacionales de la ciudad de Rosario para diversas orientaciones. El objetivo es determinar el grado de ajuste de la condición variable de transmitancia térmica requerida si se modifica la relación porcentual del área vidriada expuesta. Se parte de la Ordenanza 8757/2011 promulgada por la Municipalidad de Rosario, la cual determina condiciones de transmitancia máxima admisible para cerramientos opacos y de factor de exposición solar (FES) para áreas transparentes. Las mismas se modifican si la relación transparencia-opacidad supera el 60%. Este porcentaje es puesto en análisis y discusión mediante la realización de simulaciones con un paramento vidriado de la superficie máxima admitida y uno que alcanza el 100% del área del muro, permitiendo comparar las demandas globales energéticas de acondicionamiento requeridas. Los resultados de las simulaciones permiten, mediante el dato de salida del consumo energético de calefacción invernal y de refrigeración estival, analizar la coherencia de la pauta de relación vidriado/opaco en las diferentes orientaciones, geometrías y superficies.

^[1] SIMEDIF, Programa (software libre) de simulación numérica de intercambios térmicos desarrollado por el Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional: INENCO (UNSa-CONICET), de la Universidad Nacional de Salta.

Distribución de los usuarios de según su consumo energético consumo de gas y electricidad en argentina, caso de la provincia de Córdoba

A. Shannon — 2023-06-26

En este trabajo se realiza un estudio de la demanda residencial de gas y electricidad en Argentina y en la provincia de Córdoba en particular. Más específicamente, se analiza cómo se distribuyen los usuarios residenciales según sus consumos energéticos. Para ello se utilizaron los datos suministrados por las distribuidoras de gas y electricidad, ya que esta información surge de analizar las bases de datos de las facturaciones de estos servicios. Si bien los consumos varían de región en región, existen patrones comunes que posibilitan caracterizar los mismos de forma analítica, de modo que puede ser fácilmente usado para la elaboración de diversas políticas energéticas. En ese sentido, se utiliza una metodología similar a la utilizada en trabajos anteriores. Asimismo, este análisis permite visualizar las cantidades mínimas de energía necesarias para proveer un servicio satisfactorio y eficiente en las ciudades analizadas, detectando oportunidades para diseñar programas de usos racional y eficiente de la energía. Esto permitía que los usuarios reduzcan el costo de sus facturas, a la par de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la saturación de los sistemas de transporte de gas y electricidad, y el impacto económico de los subsidios energéticos en las cuentas públicas.

Análisis y caracterización de hogares en pobreza energética, a partir de la encuesta nacional de gasto de los hogares

Javier Viñuela — 2023-06-26

La pobreza energética (PE) es un concepto determinado por el acceso y la satisfacción de requerimientos energéticos necesarios para una vida digna en un contexto determinado. A partir de este concepto, se han elaborado diferentes indicadores tendientes a identificar y mensurar hogares en dicha condición, siendo el denominado “línea del 10%”el más utilizado en la bibliografía nacional. El presente artículo expone un análisis descriptivo y comparativo de variables relevadas por la Encuesta Nacional de Gastos de los Hogares (ENGHo), para el período 2017/18 en el territorio bonaerense, tendiente a caracterizar a los hogares afectados por PE. Para ello, se evaluó el comportamiento de variables socio-demográficas, socio-económicas, energéticas y constructivas de las viviendas, tanto para hogares afectados con PE, como para aquellos que no, con el propósito de identificar características distintivas entre ambos grupos que permitan reconocer particularidades de los hogares afectados por la problemática y su grado de vinculación con la condición de PE. Al respecto, el trabajo posibilitó reconocer las principales diferencias y similitudes entre cada conjunto de hogares y su consecuente vinculación con el término de PE, lo que resulta un valioso aporte al proceso de revisión del indicador señalado y la proyección de futuras líneas complementarias.