Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente - AVERMA

Revista Completa

Mónica Martínez Bogado (Dir.) — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Potencial de ventilación natural en la provincia de Salta.

Camila Escudero, Silvana Flores Larsen — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El trabajo estudia el potencial de ventilación natural en siete localidades de la provincia de Salta con condiciones climáticas diferentes y la Efectividad de Enfriamiento de la Ventilación Natural, para una vivienda social ubicada con la misma orientación en tres localidades seleccionadas (Salta Capital, Cafayate y Rivadavia). Para ello, se utilizó el software EnergyPlus, simulando una vivienda del IPV en estas tres locaciones para los meses de octubre a marzo, suponiendo ventilación nocturna de 19 a 7 horas. Los resultados indican que los niveles de potencial de ventilación de Salta se alcanzan un máximo de 22% en diciembre y un mínimo de 6% en octubre, repitiéndose este patrón para Cafayate con valores un poco mejores, 22% en diciembre y de 14% en octubre, los de Rivadavia insuficientes presentando 16% de máximo en octubre y 5% de mínimo en enero. En base a lo observado, se sugiere mejorar la ventilación natural del hogar a través del correcto dimensionamiento y ubicación de las aberturas, complementando con extracción activa del aire de ser necesario.

Diagnóstico del nivel de sensibilización ambiental de una comunidad escolar

Alción Alonso Frank, Celina Bustos, Guillermina Ré — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El crecimiento de la población y el avance económico e industrial conseguido durante el último siglo ha estado acompañado de una degradación ambiental que pone en peligro la disposición de recursos finitos y las condiciones necesarias para la supervivencia humana. En este marco, los establecimientos escolares cumplen un rol esencial por su posibilidad de concientizar tanto a estudiantes como al personal docente, administrativo y de mantenimiento, sobre la importancia del cuidado del ambiente. En esta línea, el presente trabajo tiene por objetivo realizar un análisis y calificación del comportamiento de los cuatro estamentos que conforman la población de un edificio escolar del Area Metropolitana de San Juan, Argentina. Para su alcance, se diseña el índice de Sensibilidad Ambiental de la Comunidad Escolar y se evalúa a la misma en lo relativo a la conciencia ambiental, el uso de la energía eléctrica, el gas, el agua y acciones de reciclado. De los resultados obtenidos se destaca que el caso de estudio presenta un desempeño ambientalmente sustentable. Se concluye que la herramienta de calificación propuesta representa un aporte en materia de concientización del cuidado de los recursos y se destaca la posibilidad de ser replicada a otras comunidades educativas.

Diseño y simulación térmica de un invernadero andino escolar en estación salar de Pocitos, provincia de Salta

Sofía Avalos Ambroggio, Sebastián Miguel — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se plantea el diseño y simulación del comportamiento térmico de un invernadero andino para producción de alimentos ubicado en la Escuela Pública “7 de Mayo” en Estación Salar de Pocitos, Provincia de Salta, Argentina. El objetivo propuesto es evaluar el desempeño del invernadero diseñado durante las 4 estaciones del año utilizando SIMEDIF 2.0 para simular las temperaturas interiores. Se incluyen mejoras en el diseño: aberturas y rejillas de ventilación con posibilidad de cierre, y muros acumuladores tipo trombe en la fachada norte, evaluando aportes de calor de dos alternativas: muro con cámara de aire y vidrio simple y muro con cámara de aire y DVH. Los resultados que se obtienen son contrastados con las temperaturas diurnas y nocturnas recomendadas para cultivos. Se puede evidenciar un comportamiento favorable durante los meses de otoño y primavera. En los meses de invierno, ante condiciones extremas bajo cero, la temperatura interior logra mantenerse por sobre la temperatura letal para cultivos. En los meses de verano se requiere ventilación natural para reducir las máximas temperaturas alcanzadas y lograr así las temperaturas recomendadas.

Estudio paramétrico de sistemas de parasoles para reducción del consumo energético en climas con alta heliofanía

Alicia Betman, Julieta Balte, Marcos Hongn, Carolina Ganem — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En regiones caracterizadas por una elevada heliofanía, resulta esencial implementar sistemas eficientes de protección solar. Este artículo presenta un análisis paramétrico realizado mediante software de simulación, con el objetivo de analizar diferentes posibilidades de diseño geométrico de parasoles de una ventana de orientación norte. Se modificaron las variables de relación ventana-pared (WWR), profundidad, espaciado y ángulo de las lamas, obteniendo 81 iteraciones de posibles propuestas de diseño. Se evaluó el consumo energético anual para refrigeración, calefacción e iluminación, analizando la influencia de cada variable en el rendimiento. De manera significativa, la WWR resultó la más influyente en términos de desempeño energético, resaltando la importancia de un diseño consciente de las dimensiones de la ventana. Además, se subraya que un análisis detallado de las variables posibilita establecer una combinación adecuada para mejorar la eficiencia energética. Estos resultados ofrecen diversas posibilidades para optimizar el diseño, logrando un equilibrio entre el control solar y el ahorro de consumos energéticos.

Piso radiante de hormigón con agua encapsulada y recirculación autónoma, primeros avances

Nicolás Di Lalla, Andrés E. Díaz, Alejandro L. Hernández — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se presentan los avances en el desarrollo de un nuevo sistema calefactor de piso radiante. El mismo de basa en un piso de hormigón que posee en su interior agua encapsulada en botellas de plástico. El calentamiento del piso se realiza a través de circulación de agua caliente por un espiral de manguera de PEBD que también está incrustado en el hormigón. El hormigón y el agua encapsulada conforman una masa térmica de acumulación por calor sensible. Este piso radiante fue diseñado para que opere totalmente autónomo de la red (gas o electricidad). El calentamiento es a través de colectores solares térmicos, que pueden ser autoconstruidos, y la impulsión del agua recirculante es por una bomba energizada por un panel fotovoltaico de muy baja potencia. Conformándose un sistema automatizado simple y económico. Para evaluar la factibilidad de la idea se armó un piso prototipo de menor área 1 m x lm x 0,15 m. Usándose una relación de volúmenes de agua encapsulada y hormigón V3/Vh=0,33.

Como característica básica de diseño se buscó que en invierno la superficie del piso se mantenga en el rango higrotérmico de 18°C a 29 °C. Esto pudo lograrse utilizando una relación de 0,5 m2 de superficie de colección solar/m2 de piso radiante.

Arbolado en un espacio verde público de Yerba Buena, Tucumán. Metodología de análisis

Marta S. Cisterna, Luciano M. Garbero, Fernando Martínez — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se presenta una metodología cualicuantitativa para el análisis del arbolado en espacios verdes públicos. Se ha seleccionado como caso de estudio la Plaza Nougués, ubicada en el Municipio de Yerba Buena, Tucumán. El objetivo es proponer una herramienta de análisis que permita caracterizar la calidad de espacios verdes urbanos, relacionada principalmente con el estado de su arbolado, su valor paisajístico y las mejoras ambientales que provee. Se plantea la determinación de dos índices de valoración: el índice Volumétrico de Vegetación Ambientalmente Activa (IVVA [m3/m2]), y el índice Ambiental Urbanístico (IAU). El análisis realizado permitió cuantificar la importancia de la vegetación desde el punto de vista urbanístico-ambiental, y también cualificar el valor paisajístico. Los resultados muestran que la Plaza Nougués presenta un valor ambiental medio, considerado bueno. Desde el punto de vista urbanístico, en función de las características de su arbolado, se considera un lugar atractivo, con valor cultural, histórico y paisajístico. El análisis permite avanzar hacia una planificación sostenible, con la inclusión de estrategias para mejorar la calidad y el mantenimiento. La metodología propuesta se considera un aporte para el estudio de los espacios verdes urbanos.

Diseño y construcción de habitáculos adaptativos para mitigar la vulnerabilidad habitacional en contextos de emergencia

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El presente estudio surge del Programa de Articulación y Fortalecimiento Federal de las Capacidades en Ciencia y Tecnología en el contexto de COVID-19, con el objetivo de abordar la vulnerabilidad habitacional de los sectores populares en situación de hacinamiento y precariedad debido a la pandemia. Se desarrolló un habitáculo de emergencia para ampliar el espacio en viviendas precarias y mejorar la calidad de vida de los residentes. La falta de espacios adecuados en cantidad y calidad en estas viviendas pone en peligro las medidas gubernamentales en tiempos de pandemia. El enfoque se basó en crear un refugio de emergencia que fuera fácil de construir, económicamente eficiente y adaptable a diversas situaciones. El artículo aborda el diseño y construcción de los habitáculos de emergencia en tres dimensiones: Proyectual-Funcional-Estructural, Económica y Eficiencia Térmica- Energética. El prototipo cumple con criterios de producción de bajo contenido tecnológico, rápido montaje, eficiencia energética y resistencia a las incumbencias climáticas, para clima templado continental como el caso de Mendoza. Se establece que los habitáculos deben servir en las tres primeras etapas de atención de la emergencia, ofreciendo una respuesta rápida y satisfaciendo necesidades biológicas, materiales y técnicas locales.

Concentración de dióxido de carbono en aulas escolares, en la ciudad de La Plata, Buenos Aires, ante situación de pandemia de COVID-19

Graciela Viegas, Gustavo San Juan, Jesica Esparza, Alejandro Arévalo — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La Pandemia de COVID-19 puso en evidencia la necesidad de revisar el diseño de las aulas en las escuelas de Argentina en relación a la ventilación. En la provincia de Buenos Aires, surgieron proyectos de investigación para evaluar las condiciones de ventilación de las escuelas, asociando organismos de gestión educacional con el ámbito científico. El propósito fue evitar la propagación de enfermedades contagiosas transmitidas por vía respiratoria a partir de regular los niveles de concentración de dióxido de carbono. Este trabajo tiene por objetivo describir un proyecto de investigación y los primeros resultados de la evaluación de las condiciones ambientales de aulas escolares primarias de la ciudad de La Plata, Buenos Aires, Argentina. La metodología involucra la evaluación y diagnóstico de la concentración de CO2 como parámetro de referencia de cuatro aulas escolares “tipo” mediante mediciones “in situ” (auditoría ambiental), así como los parámetros ambientales (temperatura, humedad, sonido) a partir de auditoría “objetiva” y los factores de confort del usuario mediante auditoría “subjetiva”. A pesar de la ventilación, los resultados muestran altos niveles de concentración de dióxido de carbono, disconfort auditivo y temperaturas interiores bajas.

Análisis de trazas ferroviarias para su adaptación a un sistema eléctrico a baterías en la provincia de Entre Ríos

Jorge José Garay, Facundo Cuestas, Santiago Ibarra, Marcos Benito — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En los últimos años se incrementó el interés de recuperar el transporte ferroviario mediante el aumento de inversiones. Es por esto que desde el Laboratorio de Energías Alternativas de la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Paraná se decidió realizar el presente estudio, que tiene como objetivo analizar las trazas ferroviarias tanto en servicio como fuera de servicio que unen Paraná, Entre Ríos – Argentina, con las localidades vecinas, con el fin de proveer los datos necesarios para el análisis de la factibilidad y adaptación de la red interurbana a un sistema de tren eléctrico alimentado a baterías.

Para ello, se estableció una metodología de relevamiento y análisis mediante sistemas de información geográfica, imágenes satelitales y datos estadísticos, identificándose y limitándose a tres trazas posibles: “Paraná-Aranguren”, “Diamante-Hasenkamp” y “Paraná-El Pingo”. El estudio permitió determinar las principales variables de la traza: estaciones, pasos a nivel, alcantarillas, puentes, disponibilidad de superficie, longitud máxima entre estaciones de carga, pendientes máximas y mínimas, radios de curvatura máximos y mínimos, volumen de pasajeros de diseño, entre otros datos.

Desempeño térmico de un sistema de enfriamiento radiante mediante tubos embebidos integrado a una envolvente edilicia

Federico Montenegro, Marcos Hongn, Tomas Concha — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Los sistemas de tubos embebidos con activación térmica (APES) pueden ser acoplados a fuentes/sumideros de baja entalpía para ofrecer reducciones en el consumo de energía, en los picos de demanda eléctrica y en los costos de la energía, asociados al acondicionamiento de edificios, sin resignar los niveles deseados de confort interior. Debido a su naturaleza dinámica y su importante inercia térmica, se requiere la implementación de modelos que representen de manera precisa el comportamiento térmico de estos sistemas. Es por ello, que se implementa un modelo RC denominado “umbrella”, obtenido previamente por los autores, para simular la influencia de un sistema APES integrado a un edificio. Se evalúa el desempeño energético del APES acoplado en los diferentes componentes de la envolvente edilicia con aislación, para el periodo de verano, para un monoambiente emplazado en la ciudad de Salta. Se observa que la inclusión del sistema radiante disminuye significativamente la carga térmica de enfriamiento cuando es integrado sobre los componentes asoleados de la envolvente, en especial el techo, con mayor impacto en la temperatura ambiente interior, con un valor medio en el periodo de verano de 24,9°C para el caso base y 23,5°C para el caso mencionado.

Impacto ambiental de sol y viento en espacios urbanos: estudio y evaluación del impacto al entorno de edificios en altura

Silvia de Schiller, John Martin Evans — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este trabajo presenta estudios de evaluación del impacto de sol y viento en espacios urbanos alrededor de edificios en altura y en su entorno, realizados en respuesta a objeciones presentadas en una audiencia pública de CABA en un Estudio de Impacto Ambiental. A tal fin, se analizaron las condiciones aceptables en espacios urbanos, habiéndose determinado el régimen de sol, impacto de sombras, reflejos molestos y modificación del viento en la zona en estudio. En ese marco, se realizaron simulaciones del impacto de sol y viento complementariamente con programas de simulación numérica y maquetas físicas en el heliodón, simulador del impacto de sol, y en el túnel de viento. Se compararon las condiciones ambientales aceptables con las condiciones antes y después de construir el nuevo proyecto y se analizaron los resultados, proponiendo recomendaciones para estudios de impacto ambiental de edificación en altura en entornos urbanos.

Metodologia para inspeção de sistemas fotovoltaicos através da termografia

Luiz Carlos P. de Souza Junior, Chigueru Tiba, Elielza M. S. Barbosa — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Para otimizar o desempenho de uma usina FV (fotovoltaica) é necessário conhecer e diagnosticar preventivamente potenciais anomalias funcionais. Dentro deste contexto, foram testados e verificados procedimentos termográficos e elétricos para diagnósticos de módulos e sistemas FV. O objetivo desse estudo foi desenvolver uma metodologia eficiente de inspeção de falhas em sistemas FV baseado na utilização de câmeras termográficas. Inicialmente foram montados arranjos onde cada módulo foi testado eletricamente através do traçador de curvas IxV e termograficamente pela câmera termográfica. Também foram montados arranjos com esses módulos em conjunto, ligados em série, para novos ensaios com a utilização da câmera embarcada ao drone. Com esses ensaios identificamos a influência dos fatores geométricos e climáticos e a necessidade em calibrar adequadamente os equipamentos de medição. Também pudemos identificar a variação dos parâmetros elétricos dos módulos e mensurar a taxa de degradação desses, além de identificar os pontos quentes dos módulos do sistema. A análise dos termogramas que foram realizados tanto no solo (terrestre) quanto em sobrevoos com drone (aéreo), mostraram que são totalmente consistentes e identificaram as mesmas células quentes nos diversos módulos dos arranjos.

Modelagem térmica dos módulos fotovoltaicos sob condições de alta variabilidade

João Victor Furtado, Janis Galdino, Olga Vilela, Emerson Gomes — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

A simulação acurada dos sistemas fotovoltaicos realizada com dados de 1 minuto permite conhecer o comportamento dos sistemas em momentos de alta variabilidade. Os modelos térmicos buscam descrever o comportamento térmico dos módulos diante das condições ambientais para operação. O presente trabalho visa avaliar modelos bastante difundidos na literatura com dados de 1 min. Foram avaliados 9 modelos, incluindo o do PVsyst, Mattei e Sandia, usando as suas parametrizações originais e realizando um ajuste local posteriormente. Como forma de considerar a inércia térmica dos módulos fotovoltaicos, um modelo de média móvel foi proposto e comparado com o modelo térmico de melhor desempenho. Os dados observacionais de irradiância, velocidade do vento, temperatura ambiente e de operação dos módulos são provenientes do Centro de Referência em Energia Solar de Petrolina, em Pernambuco-Brasil. Foram encontrados valores de RMSE entre 3,6 e 4,8° C com os parâmetros originais dos modelos térmicos. Após reparametrização, modelos que utilizam a velocidade do vento como variável de entrada apresentaram ganhos importantes, por exemplo, o Mattei. O modelo Sandia apresentou ótimo desempenho com e sem ajuste local dos coeficientes. O modelo proposto neste trabalho apresentou RMSE de 2,2 °C, correspondendo a uma redução de 1,4 °C comparado ao melhor modelo ajustado.

Análisis del funcionamiento de un sistema residencial de almacenamiento de energía con generación fotovoltaica durante un año de operación

Julio C. Durán, Elena M. Godfrin, Alejandro Krautner, Ignacio Tuxen-Bang — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se analiza el funcionamiento durante un año de operación de un sistema de almacenamiento de energía compuesto por un inversor bidireccional, una batería de Li-ion y generación fotovoltaica, instalado en una vivienda unifamiliar en la Ciudad de Buenos Aires. La vivienda tiene un consumo eléctrico de aproximadamente 4.000 kWh/año y cuenta con generación fotovoltaica con una potencia total de 3 kWp. Considerando el modelo de facturación neta establecido por la Ley 27.424 y a fin de evaluar los ahorros en las facturas del servicio eléctrico, se estudió la variación del autoconsumo y la inyección de excedentes con el agregado de almacenamiento a sistemas fotovoltaicos. Se estimó el ahorro anual en el servicio eléctrico utilizando el Cuadro Tarifario Nivel 1 (altos ingresos) de la distribuidora EDENOR, vigente a partir del 1/08/2023. Dados los altos costos de los sistemas fotovoltaicos en el país, el ahorro anual, incluso con la tarifa Nivel 1 prácticamente no subsidiada, es aún insuficiente para recuperar la inversión inicial en un plazo razonable. En el contexto actual, el logro de un cambio de escala en la instalación por parte de clientes residenciales de sistemas como el descripto requiere la implementación de los beneficios previstos en la Ley 27.424.

Análisis de la variabilidad de la velocidad del viento en el centro de Argentina mediante el uso de wavelets

Emilio Bianchi, Tomás Guzden — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se analizó la variabilidad de la velocidad del viento y se exploraron fuentes de predictibilidad para diferentes sitios en el centro de la Argentina para el período 1980-2022. Para esto se aplicaron herramientas de análisis espectral, análisis de tendencias y correlaciones a datos derivados de reanálisis. Los análisis indican que el comportamiento temporal de las series de velocidad del viento es poco estacionario: no se observa presencia de ciclos significativos y estables a lo largo del tiempo. Se observan tendencias a largo plazo que, en la mayoría de los casos no son significativas. Como potencial predictor de la velocidad del viento se destacan Oscilación Antártica, que muestra correlaciones negativas con el recurso eólico durante el verano, otoño y primavera; y el índice Blob, que muestra correlaciones positivas en los sitios de la Patagonia durante la primavera. El análisis de coherencia wavelet, sin embargo, muestra que las relaciones entre estos forzantes climáticos y la velocidad del viento ocurren en períodos que no son los que dominan la variabilidad temporal de las series de velocidad del viento: El espectro de potencia wavelet revela que las series de velocidad del viento concentran su variabilidad en ciclos que van desde 1 año hasta tres años (aproximadamente), mientras que las relaciones con índices climáticos ocurren en períodos más largos (> 4 años).

Diseño preliminar para producción de energía para industria en zona aislada, utilizando energía eólica e hidrógeno

Fernando Tilca, Juan Mathisson, Marcelo Balbi, Humberto Bárcena — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se describen los primeros pasos para cumplir con un principio fundamental de la eficiencia energética, que es producir la electricidad cerca del punto de consumo y de la disponibilidad de la fuente energética. Si las industrias pudieran generar su propia electricidad, conseguirían cierta independencia de la provisión de energía, y a su vez, no estarían dependiendo de las variaciones de precio de la energía eléctrica proveniente de la red. Pero, además, podrían instalarse en zonas donde no llega la red y hay abundante fuente de energía renovable. Se considera como industria gran consumidora a una siderúrgica y al pueblo aledaño a ella, como fuente de energía a la generación eléctrica mediante parque eólico y como almacenamiento para subsanar la generación intermitente del viento, al hidrógeno. Se realiza un primer dimensionamiento que consiste en el diseño del parque eólico, de 185 MW en zona cercana a San Julián, provincia de Santa Cruz, contempla que su generación satisfaga la demanda de energía, teniendo en cuenta la parte necesaria para producción de hidrógeno mediante 10 electrolizadores de 16 MW, del depósito de hidrógeno y de 7 celdas de combustible de 10 MW cada una.

Viviendas en vulnerabilidad energética.

Camila Andrea Ludueña, Consolación Ana Acha Román — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este trabajo tiene por objetivo evaluar del comportamiento térmico y energético de dos viviendas ubicadas en la ciudad de Ushuaia, Patagonia, Argentina, construidas con una envolvente térmica ineficiente. Para dicha evaluación se ha encuestado a los hogares en aspectos técnicos y de percepción del confort. Por otro lado, se ha cuantificado el consumo energético y se han evaluado los valores monetarios en cuanto a la inversión que representa para los hogares. El consumo de gas se calcula entre 640 y 715 kWh/ m2 por año para calefaccionar las viviendas, hacer uso del agua caliente sanitaria y cocinar. Dicho consumo se encuentra subsidiado por el estado en un 99,5%, aun así, las viviendas no alcanzan el confort térmico a lo largo del año; por tanto, requieren de estrategias para la gestión de la energía que expone a los hogares a una falta de confort térmico y una gran vulnerabilidad.

Incorporación de un sistema de precalentamiento de aire en una estufa de curado de tabaco

Fabiana Altobelli, Miguel Condori, Gonzalo Durán, Ileana Cruz — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En la región NOA de Argentina, y específicamente en la provincia de Salta, la actividad tabacalera se encuentra concentrada en la producción de tabaco Virginia, caracterizada por requerir una etapa de curado de las hojas en estufas. Se presentan los resultados obtenidos a partir de la intervención de una estufa de curado de tabaco de tipo bulk-curing ubicada en la localidad de Vaqueros, Salta. Un sistema de precalentamiento de aire conformado por colectores solares y recuperación de calor residual del humo del quemador fue instalado en los techos de la estufa. Los resultados de los ensayos preliminares demuestran que se puede lograr un ahorro estimado del orden del 40% comparando los valores de temperatura de salida del aire del sistema propuesto con lo requerido por el proceso de curado y el ambiente. Se evalúa financieramente los valores de la inversión con el ahorro en el consumo, refiriendo un tiempo de recupero inferior a las 3 campañas considerando tarifas internacionales de gas.

Evaluación del potencial de establecimientos de salud para la incorporación de energía solar

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En Argentina, más del 50% de la energía se genera a partir de fuentes de origen fósil y el 34% del consumo de energía final corresponde a los sectores residencial y comercial-público. Dentro de este último, se encuentran los establecimientos del sector salud, los cuales presentan el mayor consumo de energía por unidad de superficie. Con el fin de reducir las emisiones provocadas por el consumo energético y la correspondiente huella de carbono, este trabajo tiene como objetivo desarrollar una metodología para determinar el potencial de los establecimientos de salud para la incorporación de energía solar. Para ello, se clasifica a los establecimientos en función de su potencial solar para luego, asociarles datos referidos al consumo energético. Una vez comprendida la relación entre el consumo energético y el potencial solar es posible sugerir medidas, para cada grupo, orientadas a la incorporación de energía solar, tanto en las parcelas de los establecimientos como en la envolvente de los edificios. Dado que las medidas a sugerir son específicas para cada grupo de hospitales, la metodología desarrollada se aplica a la red de salud conformada por todos los establecimientos de una región en particular, en este caso, la Micro-Región Gran La Plata.

Instrumentos para combatir a la pobreza energética en los países de América Latina:

Mauro Alejandro Montone, Rodrigo Javier Durán, Miguel Angel Condorí — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La pobreza energética ha recibido en los últimos años una atención creciente en el ámbito de la política pública a nivel global. Diferentes países han desarrollado estrategias para abordarla, estimarla y definir instrumentos políticos que apunten a combatirla. El caso de los países de América Latina, el estudio y conocimiento sobre la pobreza energética es incipiente, sin embargo, pueden identificarse medidas de incidencia en alguna de sus dimensiones. El presente trabajo examinó los programas nacionales de incidencia en la pobreza energética para los casos de Argentina, Brasil y Chile, mediante una metodología de evaluación basada en la teoría. Se utilizaron fuentes secundarias relativas a los portales de gobierno, leyes, documentos oficiales y una revisión bibliográfica sobre las políticas seleccionadas. Se identificaron 18 programas para los tres países de los cuales más de la mitad se enmarcan en política de incidencia en la dimensión de acceso y asequibilidad de los servicios de energía. Se llega a la conclusión de que tanto las políticas de eficiencia energética para hogares vulnerables, como los mecanismos de provisión de información y sensibilización son dos de las áreas donde los países estudiados deberían profundizar de cara al futuro, puesto que ofrecen soluciones más sustentables, menos costosas y que operan simultáneamente en el corto y largo plazo.

Caracterización de patrones de consumo eléctrico e inserción de sistemas fotovoltaicos en edificios universitarios

Pedro Chevez, José Viñuela, Emilia Urteneche, Santiago Fondoso, Irene Martini — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El presente trabajo aborda la caracterización de las curvas de carga eléctricas de dos sectores de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Nacional de La Plata y el análisis de la instalación de dos sistemas fotovoltaicos (FV) para su cobertura. El primer sector está destinado al área de investigación y el segundo a aulas. Las mediciones empíricas de la demanda eléctrica se tomaron durante el año 2022 con un intervalo de una hora. Los resultados permitieron identificar patrones característicos en la utilización de electricidad en dos edificios con distintos usos, en cuanto a sus sistemas de climatización, iluminación, horarios de funcionamiento, etc., y, además, estimar de manera precisa (con paso horario) la cobertura directa que tendría la demanda a partir de la energía generada por un sistema FV, la energía a tomar de la red pública y la energía excedente del FV para cada caso.

Camino hacia la sustentabilidad empresarial:

Jonathan R. Morris, Analia B. Figueira, Martin Capasso, Cristina M. Lafflitto — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En un contexto donde la sostenibilidad y la eficiencia se convierten en imperativos empresariales, este estudio se adentra en la Cuenca Matanza Riachuelo (CMR) para analizar las estrategias de gestión energética y ambiental en 46 empresas locales. El objetivo es evaluar la ejecución y resultados de estas prácticas en términos de rendimiento y sostenibilidad. Se utiliza un instrumento específico, el Cuestionario de Gestión Ambiental-Energética Territorial de la Facultad de Ingeniería UNLZ (CGAETe), para recopilar un conjunto de datos que abarcan aspectos como el perfil empresarial, tamaño, áreas operativas, conocimiento, canales de información preferidos, unidades internas especializadas, políticas corporativas, sistemas de gestión y roles responsables en esta materia. Los resultados señalan disparidades en la adopción y comprensión de prácticas sostenibles, con divergencias en la percepción de la gestión energética y ambiental. Las fuentes de información principales son plataformas en línea, instituciones educativas y capacitaciones internas. La existencia de unidades y políticas corporativas emerge como clave para la ejecución efectiva. Se identifica la influencia de sistemas de gestión y responsables exclusivos. El análisis insta a un abordaje integral y sostenible, para fortalecer políticas, sistemas y educación. El estudio aporta claridad sobre dinámicas regionales y orientación para avanzar en gestión energética y ambiental, en línea con las demandas de sustentabilidad industrial.

Análisis EPDA en viviendas de baja densidad construidas en la ciudad de Concepción en el periodo 2018 a 2019

David Elsinger, Beatriz S. Garzón — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El presente trabajo tiene por objetivo analizar las estrategias pasivas de diseño arquitectónico (EPDA) utilizadas en una muestra de 23 viviendas de baja densidad de producción privada extraída de la ciudad de Concepción, Tucumán, Argentina. Las viviendas responden a los expedientes municipales de obra privada aprobados por el municipio de la ciudad. El análisis EPDA, establecido en la Modificación N°1 norma IRAM 11900, es una valoración del diseño de la vivienda frente a las condiciones climáticas de cada región. Se lleva a cabo en este trabajo por medio del calculador C-EBioDA que permite obtener para cada vivienda un porcentaje de aplicación de las EPDA. Los resultados abarcan las similitudes, tanto de los recursos arquitectónicos-constructivos (RAC) como de las estrategias de diseño utilizadas en las 23 viviendas, y las diferencias de las valoraciones EPDA.

Rendimiento termico en circuito abierto de un colector solar de aire de gran longitud para secado industrial

Miguel Condorí, Gonzalo Duran — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se estudia un calentador solar de aire de paso paralelo, de 9,76 m de longitud, en condiciones de funcionamiento de cielo claro y temperatura de entrada igual a la temperatura ambiente. Con un modelo cuasi estacionario que considera la masa térmica de la placa, se obtiene un método para determinar parámetros relacionados con el rendimiento térmico de este tipo de calentador. La eficiencia térmica instantánea en función del tiempo tiene una pendiente ligeramente positiva, cuya media es estable para ángulos de incidencia de la radiación solar hasta 30º. Esta media corresponde a la eficiencia óptica en estado estacionario del colector. En estado no estacionario, se obtiene una relación lineal entre las diferencias de temperaturas placa-ambiente y aire de salida-ambiente, con 98,6% de ajuste para un flujo de 0,19 kg/s. Se obtiene la curva del rendimiento térmico del colector en función del caudal másico de aire.

Software para el estudio del desempeño térmico de sistemas de concentración solar

Hugo Aparicio, Pablo Dellicompagni, Carlos Cadena — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se desarrolló una herramienta numérica con el objetivo de aportar una opción práctica de simulación del comportamiento de los sistemas de concentración solar, que sea lo suficientemente flexible para que pueda ser utilizada sin grandes restricciones. Este software fue creado con lenguajes de programación de alto nivel y con las características de una página web. El programa se encarga de procesar los datos ingresados mediante las ecuaciones correspondientes a la geometría solar, el balance de energía de un sistema concentrador solar, presión, temperatura de salida, etc. Las salidas del programa presentan los valores generados para la potencia térmica, energía térmica, entre otros parámetros, de los sistemas concentradores solares. Se considera que lo más destacado es la posibilidad de combinación de los datos de ingreso, ya que esto contribuye a simular una gran cantidad de escenarios lo que resulta de un gran aporte a la hora de la toma de decisiones en cuanto a las características de tamaño, eficiencia, pérdidas de calor, etc., que debe tener un equipo de concentración solar.

Evaluación del desempeño de un circuito térmico para la generación de vapor de uso industrial con energía solar

R. Stoll, J. Daghero, E. Podversic, C. Capozzuca, G. Paisio — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se presenta la evaluación del desempeño de un circuito térmico para la generación de vapor de agua de baja entalpía destinado al uso industrial. Este circuito térmico forma parte de un sistema de captación de energía solar por medio de un concentrador cilíndrico parabólico (CCP). El circuito original fue modificado para mejorar su eficiencia energética y asegurar, con la incorporación de resistencias halógenas, una temperatura constante en el fluido térmico ante fluctuaciones de la radiación solar incidente. Se realizaron ensayos experimentales del circuito térmico sin conectarlo al CCP con el fin de evaluar las pérdidas de energía en cada uno de sus componentes Con el sistema aislado, el fluido térmico alcanzó una temperatura del orden 150°C al ingreso del generador de vapor. El caudal de vapor generado en estado estacionario fue de 1,3 kg/h con lo cual la eficiencia térmica global fue del 60 %. De esta manera, se logró una mejora sustancial en el aprovechamiento de la energía con relación al circuito térmico original.

Construcción y análisis térmico de un invernadero en la escuela albergue de Cerro Negro del Tirao

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En el presente trabajo se detallan algunos aspectos constructivos de un invernadero andino para la escuela albergue N° 4587. La construcción del invernadero tiene la finalidad de proveer hortalizas todo el año a los niños y personas que se hospedan en el establecimiento. La escuela se ubica en una zona de difícil acceso a 3580 m sobre el nivel del mar y la hostilidad del clima no permite producir variedad de verduras. Se instaló un sistema automático de medición para registrar datos de temperatura en el interior del invernadero. Se realizó un estudio termo energético mediante mediciones de temperaturas, comparando los datos y valorando las transferencias de calor. Luego, se ingresaron los datos constructivos y propiedades térmicas en un software de simulación de edificios, obteniendo buenos ajustes entre datos simulados y medidos. Por último, se extrapoló para el mes con menor temperatura exterior con el fin de predecir su comportamiento y proponer mejoras.

Simulación numérica de un concentrador solar cilindro parabólico de baja entalpía con Simusol

Pablo Dellicompagni, Juan Francisco Linares — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se presenta la primera versión de un modelo térmico, predominantemente convectivo, de un concentrador cilindro parabólico de baja entalpía. Dicho modelo se generó a través del programa Día ensamblando los componentes y la simulación se realizó mediante el programa Simusol. El concentrador tomado como caso de estudio consta de un absorbedor conformado por un tubo evacuado y en el cual se aloja un tubo de cobre en U por el cual circula el fluido caloportador. El modelo térmico se realizó segmentando el absorbedor y empleando ecuaciones de balance térmico. Además, se incorporan los balances térmicos correspondientes a los nodos de temperatura del fluido caloportador en cada segmentación tratando al fluido como una sustancia de cambio de fase. El modelo determina la temperatura de salida y potencia térmica. Esta primera versión del modelo indica que el concentrador logra alcanzar una temperatura de salida en torno al punto de ebullición del fluido caloportador y una potencia térmica entre 1500 W y 2000 W, para un caudal másico de 0,006 kg/s.

Análisis de problemas de corrosión en dos colectores solares con acumulación integradas, construidos con similares materiales y métodos

Juan M. Lucchini, Javier H. Garnica, Jorge R. Barral, Jorge M. Morsetto — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se analizan problemas de oxidación que ocurrieron en dos equipos de calentamiento de agua mediante energía solar, que son prototipos de colectores solares con acumulación integrada. Los equipos son geométricamente diferentes, pero han sido construidos con materiales similares. Se concentra el estudio en cada absorbedor-almacenador, para los cuales se ha utilizado chapa de acero negro como materia prima principal. Dichos equipos, que funcionaron muy bien térmicamente, presentaron pérdidas de agua al cabo de unos años por perforaciones causadas por oxidación. La diferencia en los intervalos de tiempo en que ocurrieron las perforaciones motivó el presente estudio, ya que en uno de ellos el intervalo fue bastante más corto. En búsqueda de las razones que ocasionaron estos problemas, los equipos fueron desmontados de sus aplicaciones rutinarias, y sus componentes absorbedor-almacenador fueron cortados y abiertos en sectores críticos. Se analizaron los contenidos de las aguas que alimentaban los equipos y se recurrió a distintos índices característicos para observar si las aguas presentaban características corrosivas o incrustantes. También se analizaron posibles mecanismos de corrosión y mecanismos de protección, como pintado con antióxido y ánodos de sacrificio. Por último, se presentan conclusiones sobre posibles causas de corrosión, proponiéndose maneras de prevenirla.

Norma para caracterizar térmicamente a los sistemas compactos solares para calentamiento de agua residencial en la República Argentina

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este artículo describe el estudio realizado para la elaboración de una normativa que caracterice térmicamente los sistemas compactos de calentamiento de agua mediante energía solar residenciales en la República Argentina. La motivación para este trabajo la origina el hecho de instalación de equipos sin un conocimiento cabal de las prestaciones que estos dan para distintas condiciones climáticas y de descarga. Se propone la utilización de una Norma IRAM, basada en estándares internacionales, que permite ensayar un sistema compacto, dando como resultado una ecuación que estima la producción diaria de energía que proporcionaría una descarga completa del equipo. Se explican las tecnologías a las cuales aplica la norma y se comentan las mediciones que deben hacerse. Se remite este estudio a una norma existente en la Unión Europea, que toma por defecto la evaluación en cuatro ciudades de distintas regiones geográficas. Se hace un análisis comparativo en base a las latitudes de distintas ciudades de la República Argentina. Como ejemplo, se realizan estimaciones de predicción anual de un mismo equipo para dos ciudades distintas, observándose diferencias notables en fracción solar obtenida. Se proponen finalmente una serie de aspectos a trabajar para lograr un mejor aprovechamiento de la energía solar térmica residencial.

Pavimentos de asfalto y hormigón modificados para mejorar el microclima urbano

Pablo Cabrera, Gerardo Botasso, Ana M. Castro Luna — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En las últimas décadas, el desplazamiento continuo de la población rural hacia centros urbanos hizo necesario construir más viviendas y vías de acceso, lo que modificó negativamente al medioambiente. La sustitución del suelo natural por pavimento asfáltico o de hormigón, imprescindibles para la infraestructura de transporte, ha sido en parte responsable del cambio mencionado. En la ciudad, los pavimentos al impedir la infiltración del agua de lluvia provocan inundaciones, en verano las superficies se calientan considerablemente por la incidencia de la radiación solar. Parte del calor solar absorbido por los pavimentos es devuelto al ambiente. La temperatura del aire se incrementa en la ciudad con respecto a aquella de la región rural circundante, provocando el efecto Isla de Calor Urbano, ICU. Es posible mejorar la calidad del medioambiente urbano modificando la estructura y las propiedades termofísicas del pavimento clásico, si se agregan materiales de alta reflectancia de la radiación solar incidente, alta emisividad del calor absorbido, buena difusividad, e inercia térmica moderada. En este trabajo se estudia el comportamiento térmico de muestras densas de pavimento asfáltico y de hormigón calentadas con luz solar, en la terraza de la UTN FRLP ciudad de La Plata, en el verano 2022/2023.

Deslignificación de biomasa para su uso en biorrefinería

Pablo Campagna, Paula Saires, Marisa Falco, Melisa Bertero — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Desde hace muchos años el petróleo es el recurso más utilizado para producir energía y productos químicos de valor agregado. El agotamiento paulatino de este recurso no renovable ha generado un aumento de su costo; además, su utilización masiva es uno de los principales causantes de la acumulación de carbono en la atmósfera y de problemas ambientales. En este contexto, la utilización de fuentes renovables se hace cada vez más necesaria. La biomasa del tipo lignocelulósica es la más abundante en la superficie terrestre, y utilizando procesos de biorrefinería, se pueden sustituir la mayoría de los químicos sintéticos derivados de la industria petroquímica. La biorrefinería consiste en la separación de las fracciones lignina, hemicelulosa y celulosa contenidas en la biomasa y su procesamiento. En este trabajo se realizó la deslignificación de dos biomasas: aserrín de quebracho colorado (Schinopsis balansae) y tallos de Cannabis Sativa L. Se utilizaron como agentes deslignificantes NaOH 2N y, por otro lado, Solución Etanol/NaOH/Agua (método OrganoSolv) con y sin pretratamiento ácido. Se encontró que el ataque con NaOH elimina la totalidad de la lignina mientras que utilizando el método OrganoSolv bajo las mismas condiciones operativas el grado de deslignificación obtenido es menor.

Caracterización de los productos de pirólisis de subproductos agroindustriales

Paula Saires, Melisa Bertero, Ulises Sedran — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Se estudió la pirólisis de subproductos lignocelulósicos agroindustriales (cáscara de arroz y bagazo de caña de azúcar) y se caracterizaron los productos obtenidos en cuanto a su composición y sus propiedades fisicoquímicas, con el objetivo de verificar su potencial de utilización en diversas aplicaciones. En los tars se observaron altos contenidos de C (entre 60 y 70 %p) y de O (entre 20 y 30 %p) y se confirmó la presencia de gran cantidad de compuestos aromáticos y de protones alifáticos (RMN), de alcoholes y fenoles (FTIR). El contenido de O en el material sólido se redujo alrededor de 75 % (chars respecto de la biomasa), y en él se concentraron los componentes inorgánicos; particularmente, el char de cáscara de arroz contenía 51 % de cenizas cuyo componente principal fue la sílice (90 %). La fracción acuosa de ambos bio-oils estuvo compuesta principalmente por ácidos, fenoles, cetonas y furanos, y los gases presentaron poderes caloríficos tales que permiten su uso como combustible. En base a estos resultados es posible establecer opciones de uso y valorización para todos productos generados en la pirólisis de los subproductos agroindustriales estudiados.

Sistema híbrido de generación distribuida de energía eléctrica mediante biogás de relleno sanitario y solar fotovoltaico en Mendoza, Argentina

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La emisión de gases de efecto invernadero (GEI) producidos por el biogás de rellenos sanitarios causa graves problemas ambientales y sociales. La captación y uso eficiente del biogás puede reducir su impacto ambiental. En el área metropolitana de Mendoza, se generan alrededor de 1.300 toneladas diarias de residuos sólidos urbanos (RSU), de los cuales el 65% van al relleno sanitario El Borbollón. Este estudio presenta los resultados de la implementación del primer sistema híbrido de generación de energía eléctrica a partir de biogás y energía solar en relleno sanitario. Esta solución alternativa permite una gestión responsable de los RSU y diversifica la matriz energética regional. Se analizan la producción de biogás, su captación, conducción, tratamiento y acondicionamiento para su combustión, así como aspectos de ingeniería eléctrica en el marco del conjunto tecnológico funcionando en régimen de generación distribuida conectado a la red. Los resultados muestran que con una generación anual media de 6.387 MWh/año y una reducción de emisiones de GEI de entre el 44,1% y el 70,5%, el uso de biogás de RSU en pequeñas ciudades también puede ser llevado a cabo en el marco de generación distribuida como estrategia de mitigación del cambio climático.

Calibración de un radiómetro fotovoltaico segmentada en función de la irradiancia

Raúl Righini, Rosana Aristegui, Santiago Fioretti — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La calibración de radiómetros en general (y de fotovoltaicos en particular) debe ser revisada en aras de lograr que sea más representativa de las condiciones reales de funcionamiento del instrumento en cuestión. Se aborda en este trabajo la calibración segmentada, usándose tres constantes de calibración para un radiómetro fotovoltaico fabricado por CNEA. Las constantes son particulares de bandas específicas de irradiancia La calibración aquí ensayada usando varios meses de datos para ello y dos meses de mediciones para el testeo de la misma, presenta una mejora respecto al desempeño del radiómetro del orden del 6%.

Construcción de un adquisidor de datos solarimétricos online confiable y de bajo costo

Raúl Righini, Julián A. Lell, Pablo E. Ruiz, Sebastián Bazán — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Las redes de medición de magnitudes físicas asociadas a la radiación solar (en particular la irradiancia global en plano horizontal) requieren habitualmente un presupuesto significativo destinado a la adquisición de instrumentos y al pago de logística y maniobras de instalación en campo. La compra de equipos debe contemplar, además de radiómetros, un sistema de adquisición de datos capaz de digitalizar y almacenar las señales analógicas correspondientes a la irradiancia solar. La conectividad de los adquisidores a una red de datos supone un costo adicional debido la necesidad de periféricos específicos. En el presente artículo se describe el funcionamiento de un adquisidor de datos desarrollado por el GERSolar, de desempeño confiable y bajo costo, el cual permite digitalizar valores de irradiancia y subirlos en tiempo real a un servicio gratuito de almacenamiento en la nube.

Avances en la estimación de irradiancia solar en las provincias de Salta y jujuy mediante imágenes satelitales GOES-16

R. Ledesma, G. Salazar, O. Vilela — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La estimación de la irradiancia solar a través de imágenes satelitales es una forma eficiente de conocer la radiación solar en grandes áreas geográficas, ya que los satélites pueden capturar datos regularmente a intervalos predeterminados durante largos periodos, constituyendo una base de información extensa en el tiempo y el espacio a los fines del monitoreo climático. En este trabajo se presentan los primeros resultados sobre la estimación de la irradiancia solar en las provincias de Salta y Jujuy utilizando imágenes del satélite GOES-16. Se evalúan dos modelos simples basados en un índice de nubosidad aplicados sobre imágenes del satélite GOES-16 para estimar la irradiación solar en 3 sitios ubicados en las provincias de Salta y Jujuy.

Modelado de la transmitancia global fotosintéticamente activa de materiales utilizados en invernaderos en Uruguay

J. L. Di-Laccio, C. Barros, A. Monetta, G. Vitale, R. Alonso-Suárez, G. Abal — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se estudia la transmitancia global para la radiación solar fotosintéticamente activa (PAR) de diferentes coberturas (films) utilizadas en invernaderos. Se incluyen cuatro coberturas en su estado de fábrica y cuatro coberturas ya utilizadas, correspondiente al recambio cada tres años (techos norte y sur de cada invernadero). Dos de las coberturas en estado nuevo son de la misma marca y modelo que las de recambio. Se adapta para la transmitancia global PAR de estos films un modelo empírico de uso extendido para la transmitancia global de banda ancha en otras superficies. Este modelo usa como variable de entrada el ángulo de incidencia (θ) de la radiación directa sobre la superficie y tiene dos parámetros ajustables (τnp y p). Se incluye además, a modo de referencia, la utilización de una transmitancia constante. Se observa que el modelo adaptado presenta un mejor desempeño que el modelo constante para toda condición de cielo y cielo despejado, reproduciendo con muy baja incertidumbre la transmitancia global PAR de cielo claro. La degradación de la transmitancia de las coberturas utilizadas por tres años en invernaderos reales se evalúa en 9-12 %, con una diferencia de 2 % entre su utilización con orientación norte o sur.

Validação da base de dados NSRDB de espectro da irradiância global horizontal para a cidade de Petrolina – Brasil

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Com a disponibilidade de dados do espectro da irradiância solar proveniente da NREL-NSRDB englobando toda a América do Sul, torna-se importante a validação dessa base para regiões com dados observacionais. O presente trabalho analisa o desempenho da simulação da NSRDB do espectro da irradiância global horizontal para Petrolina, cidade localizada no semiárido do nordeste brasileiro. A validação engloba as sincronizações temporal e de comprimentos de onda dos dados da NSRDB e observados, e também a aplicação de um filtro gaussiano para casar a resolução do espectro de GHI simulado com a dos espectroradiômetros utilizados para as medições no intervalo de 300 a 1700 nm. Os dados da NSRDB foram analisados de forma global, por faixa do espectro solar (ultravioleta, visível e infravermelho) e para os momentos de céu claro. A irradiância obtida através da integral do espectro de GHI também foi avaliada. Para 4408 espectros observados entre os anos de 2018 e 2021, os valores de RMSE normalizado para o espectro de GHI variou de 16,03 % para os momentos de céu claro e 52,80 % para todos os céus, indicando que a acurácia do modelo da NSRDB é significativamente afetada pela cobertura de nuvens sob o clima de Petrolina.

Control de calidad de datos de radiación solar global obtenidos por estaciones meteorológicas automáticas

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se presenta una metodología preliminar para realizar el control de calidad de datos de irradiancia solar global horizontal proveniente de estaciones automáticas operadas por el Servicio Meteorológico Nacional y otras Instituciones en Argentina. La metodología se basa en la implementación de filtros automáticos en base a diferentes criterios, algunos de los cuales han sido ampliamente estudiados y validados en la literatura científica, mientras que otros han sido desarrollados en base a la detección de problemáticas observadas en las series de datos disponibles. La metodología presentada no asegura aplicabilidad universal a nivel científico dado que muchas de las estaciones no presentan un protocolo de mantenimiento estándar ni calibración frecuente. Sin embargo, y debido a la dificultad de conseguir datos de irradiancia solar medida en superficie, los filtros presentados en esta metodología permiten realizar un diagnóstico preliminar de la calidad de la información obtenida por las estaciones, poniendo a disposición del usuario información de importancia sobre la calidad de las observaciones analizadas para la toma de decisiones en cuanto a su utilización.

Modelos de machine learning para estimar la radiación solar en plano horizontal utilizando información satelital multiescala

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La falta de precisión en los datos de radiación solar puede tener un gran impacto en la rentabilidad de los proyectos de energía solar. Las redes de medición terrestre ofrecen información limitada por su distribución esparza en el territorio. Esto lleva a desarrollar modelos de estimación por imágenes satelitales, los cuales resuelven la espacialidad si son ajustados a mediciones terrestres de calidad. En este estudio, se desarrollan y validan modelos empíricos de aprendizaje automático para la estimación por satélite de radiación solar global horizontal, demostrando su utilidad y precisión en la región analizada. Estos modelos se alimentan con variables provenientes de imágenes satelitales GOES- 16 y variables geométricas. Los resultados sugieren que para ciertas combinaciones de variables satelitales de entrada, la información geométrica puede ser utilizada en forma implícita para realizar estimaciones precisas de la radiación solar. Debido al volumen de la información satelital disponible, desarrollamos un análisis de componentes principales para reducir la dimensionalidad. Para comparar el modelo propuesto adaptamos localmente las estimaciones del Heliosat-4 y del CIM-ESRA al sitio, y también implementamos el modelo CIM-McClear. Los resultados muestran una superioridad de desempeño del modelo de aprendizaje automático propuesto, demostrando que es capaz de extraer información de la multiescala espacial satelital. Por otro lado, la mejora de desempeño obtenida es leve, lo que muestra la dificultad en seguir mejorando el desempeño de la estimación satelital de radiación solar.

Evaluación en Uruguay del producto DSR GOES-16 de irradiancia solar global horizontal

R. Ledesma, R. Alonso-Suárez, A. Monetta, A. Laguarda, O. Vilela, G. Salazar — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

La información sobre el recurso solar es esencial para el desarrollo de aplicaciones que utilicen esta fuente energética. En ausencia de mediciones terrestres o estimaciones satelitales con modelos localmente adaptados, los usuarios tienden a recurrir a otras bases de datos disponibles. Estas bases de datos usualmente se componen de estimaciones de origen satelital o modelado atmosférico que no siempre alcanzan desempeños adecuados. Conocer el desempeño de tales herramientas es por tanto importante para asesorar de mejor manera a los usuarios del sector solar. En este estudio se evalúa por primera vez en Uruguay el desempeño del producto GOES-16 de irradiancia solar global horizontal (DSR) elaborado por la NESDIS/NOAA. El modelo Heliosat-4, largamente evaluado en esta región, se incluye en el análisis como referencia. La comparación demuestra que el producto GOES-DSR presenta un desempeño inferior al de Heliosat-4 en la región. Se obtuvo un RMSE porcentual de 19-20 %, un desvío estándar de 88 W/m2 y un MBE porcentual de +3 % para el GOES-DSR, en comparación al 17-18 %, 70 W/m2, y 1:5 %, respectivamente, del Heliosat-4. Los indicadores del Heliosat-4 son consistentes con evaluaciones previas en Uruguay.

La educación en la transición energética.

Carlos Mora Fresca, Alberto Balegno Mazzini — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este artículo tiene como objetivo presentar el rol que desempeña la educación en la transición energética. Para ello se presenta una primera definición de este último concepto y se plantea la necesidad de encararla de forma urgente como una transición energética intencionada (purposive transition), con el fin de disminuir las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI). Se enumeran los aspectos principales que tienen potencial de contribuir con la transición energética, haciendo énfasis en aquellas en donde puede considerarse a la educación formal e informal como un factor determinante para diseñar e implementar medidas. Adicionalmente se hace un relevamiento de las carreras de grado y posgrado con temáticas ambientales y energéticas, así como el marco legal asociado a la implementación de la educación energética en Argentina. Se discute sobre cómo debe ser la transposición didáctica de estos saberes energéticos para ser enseñados en el aula y cuales profesionales serían los idóneos para transmitir estos conocimientos. Finalmente se plantea la necesidad de modificar planes de estudio de las carreras de profesorados y licenciaturas a fin de incluir entre los alcances de los títulos (incumbencias) a la educación energética como una facultad adicional al título profesional.

Viviendas sociales en tierra del fuego: residuos forestales para calefacción, agua caliente sanitaria y reducción de emisiones de CO2

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este artículo presenta una solución técnica y sostenible a nivel energético, orientada a la calefacción y Agua Caliente Sanitaria (ACS) para 1.400 viviendas sociales en la provincia de Tierra del Fuego. La propuesta se centra en reducir emisiones de carbono y aprovechar residuos forestales de Tolhuin, clasificada en la zona VI según la Norma IRAM 11.603, con inviernos muy rigurosos y temperaturas mínimas de -16.0ºC. En lugar de optar por gas natural, se proponen calderas alimentadas con pellets de madera derivados de biomasa forestal local. Una evaluación técnica detallada de las calderas que consideró potencia térmica, rendimiento y horas de funcionamiento, y teniendo en cuenta la variabilidad en la disponibilidad de pellets, identifica que la implementación podría incrementar en un 2% la cantidad de hogares calefaccionados en la provincia. Esta propuesta no solo tiene el potencial de reducir emisiones de CO2 y valorizar residuos forestales, sino también de impulsar la economía local y diversificar la matriz energética. A través de este estudio, se establecen bases técnicas para abordar desafíos ambientales y energéticos, promoviendo un enfoque de climatización sustentable frente al cambio climático. Se aclara que el enfoque es energéticamente sostenible, sin abordar aspectos constructivos de las viviendas.

Horno solar tubular con concentrador parabólico compuesto

H. Yamil Tarifa, Andrés Emanuel Díaz, Alejandro Luis Hernández — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este trabajo se realizó en el marco de la cursada de la materia ¨Materiales de Construcción de Equipos Solares¨ de la Tecnicatura en Energías Renovables de la UNSa. En este sentido, se elaboró un horno tubular que opera con un reflector del tipo concentrador parabólico compuesto (CPC). El recinto de horneado es un tubo de 0,13 m de diámetro y 0,65 m de largo. El CPC posee un área frontal de captación de aproximadamente 0,45 m2 (0,7 m x 0,65 m), la relación de concentración geométrica resultó de 1,7. Los ensayos térmicos mostraron, a pesar de la pequeña área de captación solar del dispositivo, que el horno pudo llegar al mediodía, en épocas de bajas temperaturas, a 120 °C, suficiente para poder realizar horneados. Se muestra el proceso de construcción y se detallan los materiales y técnicas utilizadas. Se presentan los resultados de los ensayos térmicos realizados, y para evaluar su funcionamiento práctico se realizaron horneados de panes y de budines.

Nociones de transición energética en Salta:

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El objetivo del trabajo es analizar las nociones de transición energética que (re)producen los medios de comunicación de la provincia de Salta. El período tomado es el primer semestre del año 2023. Se utilizó la categoría de imaginario sociotécnico para abordar las nociones relacionadas con la transición energética que se manifestaban en los medios. Las técnicas del estudio se apoyaron en la investigación documental y codificación axial como base de la estrategia metodológica de recolección y análisis de datos, respectivamente. A partir de la observación y la sistematización de la documentación se construyó un corpus de textos noticiosos que refirieran explícitamente sobre Transición Energética en los paratextos de los medios. Los resultados dan cuenta de la hegemonía de nociones que vinculan imaginarios de transición con descarbonización, aunque distanciados de la versión de justicia socioambiental. Esto se da en línea con una propuesta de descarbonización apoyada en los imaginarios desarrollista y mercantil. De manera periférica, pero disputando sentidos alternativos, emergen nociones que relacionan la transición con la urgencia de garantizar el acceso a la energía. El trabajo reconoce la potencia de los medios como reproductores de nociones que responden a intereses disímiles entre las necesidades del norte y del sur global.

Índice multidimensional de pobreza energética para hogares tipo barrio popular: enfoque desde el acceso seguro, calidad habitacional y equidad energética

Danae Franco Lopera, Rodrigo Durán, Miguel Ángel Condorí — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Este trabajo se enfoca en el estudio de la pobreza energética en hogares con características similares a los de barrios populares en Argentina. Se desarrolló y evaluó un índice multidimensional de composición que considera aspectos como el acceso a la energía eléctrica, la seguridad en el acceso y uso final de energía, la calidad constructiva de la vivienda y la equidad en gastos energéticos. Se utilizaron principalmente las bases de datos del Registro Nacional de Barrios Populares (2017-2023) y la Encuesta Nacional de Gastos de Hogares (2017-2018). El indicador formulado permite cuantificar la pobreza energética en términos de intensidad tanto a nivel nacional como regional. Se observa una predominancia de la pobreza energética de intensidad media en los hogares tipo barrio popular de todo el país; no obstante, las regiones del norte mostraron mayor intensidad de pobreza energética, mientras que el Cuyo es simultáneamente la región con mayor porcentaje de hogares sin acceso a la electricidad y la segunda con mayor proporción de hogares sin pobreza energética de acuerdo al índice creado. Finalmente, el trabajo destaca la necesidad de políticas específicas basadas en las particularidades regionales y territoriales para abordar adecuadamente la pobreza energética en Argentina.

Instrumentos y desafíos de la política pública energética en la Provincia de La Pampa

Georgina Doroni, Florencia Anabel Rivara — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El presente documento tiene por finalidad exponer los lineamientos, metas y acciones del Plan Estratégico de Energía que está llevando adelante la Provincia de La Pampa, desde la aprobación del Régimen de Desarrollo Energético sancionado por Ley Provincial N° 3285 en el año 2020. Asimismo, se pretende el desarrollo de los objetivos de transición de la política pública energética de la Provincia que - acompasados con los compromisos de descarbonización de la matriz energética nacionales e internacionales -, se centran en promover la generación energía eléctrica a partir de fuentes limpias y renovables bajo un esquema de inversiones públicas y privadas que permita atender la demanda de abastecimiento, desde una mirada descentralizada y eficiente del sistema en su conjunto.

Diseño, contrucción y ensayo de un concentrador solar cilindroparabólico para fines educativos

Pablo Dellicompagni, Aien Salvo, Mónica Rojas Villena — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El artículo aborda el estado actual de los sistemas de concentración solar y su aceptación en la generación de energía, destacando cuatro diseños predominantes: torre central, cilindroparabólico, Fresnel lineal y disco parabólico. En el ámbito global, la capacidad instalada de concentración solar en 2021 fue de 6387 MWe, con una disminución del 2% respecto a 2020 debido a la competencia de la energía fotovoltaica. Sin embargo se pronostica un crecimiento prometedor hacia 2050. A nivel nacional, diversos actores como INENCO y LOCE participan en proyectos de concentración solar. Se subraya la integración de esta temática en programas académicos de la Universidad de Salta, incluyendo posgrados y carreras de energías renovables. Este artículo presenta el proceso de diseño, construcción y pruebas de un concentrador solar cilindroparabólico a pequeña escala para calentar agua, desarrollado en la Tecnicatura Universitaria en Energía Solar de Cafayate. Se empleó software de diseño y se utilizaron materiales locales. Las mediciones experimentales demuestran la eficacia del concentrador, alcanzando 70°C con una eficiencia global pico del 30% y un coeficiente de pérdida promedio de 166 (W/m²°C). Además, se evalúa la experiencia de aprendizaje a través de encuestas a los estudiantes involucrados, con enfoque pedagógico, en la transferencia del conocimiento y tecnológico.

Reflexiones en torno al trayecto sinérgico de la red temática ReBiBiR y su estrategia comunicacional para la promoción del uso de biomasa y bioenergía en Iberoamerica

Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

Tras 5 años (2019-2023) de actividad de la Red ReBiBiR, se reflexiona sobre las acciones comunicacionales desarrolladas como parte de su estrategia de trabajo, cuantificando y analizando su rendimiento como un proxi del impacto del trabajo sinérgico realizado. Una línea temporal muestra por año la categorización de las acciones: cursos de posgrado, eventos organizados, proyectos gestionados, webinarios realizados, vinculaciones y estancias promovidas. Se evalúan en el tiempo métricas de redes sociales: WordPress, Facebook, LinkedIn, Instagram, Twitter. Se hace un análisis de herramientas web: Reporte Nibbler, Hubspot grader, Woorank, Foro Google Groups. A su vez, se comparten los resultados obtenidos de la aplicación de una encuesta a los referentes institucionales miembros de la Red que permite exponer las percepciones en torno a los objetivos, la comunicación, y las proyecciones a futuro para sostener la sinergia conseguida. Se evidencia un desarrollo positivo y sostenido en las acciones comunicacionales y en la conformación de una comunidad virtual comprometida con el uso eficiente de la biomasa y la bioenergía rural en Iberoamérica. Se concluye que el entorno digital y el uso de plataformas han permitido visibilidad, participación regional y crecimiento continuo del alcance e impacto de la Red.

Sentidos en torno a la dimensión energética en procesos de producción de hábitat en territorios indígenas en la Provincia de Salta

Facundo D.F. González, Juan F. Picabea, Pablo A. Durán — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El trabajo presenta un análisis sociológico del proyecto de voluntariado universitario denominado “La Misión-Rivadavia: diagnóstico e intervención socio técnica para la mejora del hábitat de comunidades originarias Wichí en el Chaco Salteño” (Provincia de Salta). Se propuso estudiar las condiciones de hábitat de la comunidad Wichí de El Cocal y consistió en la transferencia de cocinas a base de biomasa en una escuela bilingüe de la zona. El proyecto fue llevado adelante por el Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional y la Asociación Civil Amtena, financiado parcialmente con fondos del Programa “Compromiso Social Universitario” de la Secretaría de Políticas Universitarias de la Nación durante los años 2017 y 2020. Los resultados identificaron rasgos en la producción de monoculturas del saber y del rigor y la emergencia de ecologías que des racionalizan la producción de hábitat en un territorio que resiste a los regímenes del Modelo Civilizatorio Moderno Colonial en sus facetas de colonialidad/colonialismo y de capitalismo. Al mismo tiempo emergen aprendizajes “Habilitadores de Hábitat” que permiten revisar la (re) producción de sentidos de hábitat en actores culturalmente diferentes a los occidentales, puntualización en la dimensión energética.

Comportamiento en escala del costo nivelado del almacenamiento de hidrógeno comprimido en Latinoamérica

Ernesto Coutsiers, Marcelo Gea, Ramiro Rodríguez — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En el almacenamiento de hidrógeno es probable que se encuentre una de las principales ventajas comparativas de este combustible, ya que representa la posibilidad de acumular energía proveniente de fuentes renovables no convencionales para, de esta manera, contrarrestar el fenómeno de estacionalidad de generación, facilitar su cadena logística y compensar fluctuaciones de demanda. La forma más desarrollada de almacenamiento de la molécula de hidrógeno en la actualidad es como gas comprimido utilizando: recipientes de presión, tuberías o cavernas. En este trabajo se estudió el comportamiento en escala del costo nivelado de almacenamiento para diversos países de Latinoamérica, utilizando referencias de diferentes escalas y considerando las características particulares de costo del capital, consumos de energía eléctrica, recursos humanos, pérdidas, entre otros aspectos. Como principal resultado se observó la existencia de economía de escala de importancia teniendo como referencia la industria química. El comportamiento ante escala es similar en todos los países analizados. Sin embargo, los costos nivelados de los países presentados se diferencian por el impacto del costo de capital y los costos de energía eléctrica.

Costo nivelado de almacenamiento geológico subterráneo de hidrógeno en Latinoamérica

Ernesto Coutsiers, Marcelo Gea, Ramiro Rodríguez — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se estimaron los costos nivelados de almacenamiento de hidrógeno a diferentes capacidades en cavernas de sal y de roca dura revestida para países referenciales de Latinoamérica. Se observó que el componente de costo de capital es el más importante en el costo nivelado y representa entre un 80 y 90% del mismo. El costo nivelado de almacenamiento en caverna de sal se reduce con la escala iniciando en valores entre 10 y 15 USD/kg/año para 100 t almacenadas y llegando a niveles entre 5 y 7 USD/kg/año para 3000 t para la mayoría de los países referenciales de Latinoamérica. Salvo en Argentina que posee valores más elevados (28 USD/kg/año para 100 t y 6.3 USD/kg/año para 3000 t) consecuencia de su costo de capital. Para el caso de roca dura revestida, estos valores oscilan cercanos a los 30 USD/kg/año para 100 t y se reducen al rango de 6 a 7 USD/kg/año para 3000 t. Análogamente a la caverna de sal, Argentina presenta 46 y 13.6 USD/kg/año para 100 y 3000 t respectivamente. Todos estos valores consideran energía eléctrica de fuente eólica local (en Colombia es el precio resultante de la ronda 2019 complementaria).

Identificación de regímenes y números adimensionales en la fusión de una grasa órgánica

María del S. Vilte, Sonia Esteban, Carlos Martínez, Dante Domínguez — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

El propósito de este trabajo es la identificación de la escala y los regímenes básicos del proceso de fusión de un material de cambio de fase (grasa vacuna) en un recinto cerrado, calentado lateralmente con un flujo de calor constante. El análisis de la evolución temporal de la distribución de temperaturas medidas experimentalmente, en el interior de la sustancia, permite reconocer tres regímenes diferentes de transferencia de calor durante el proceso de fusión. En función de los parámetros físicos y térmicos conocidos de la sustancia se calculan los números de Prantl (Pr), Rayleigh (Ra), Stefan (Ste) y Nusselt (Nu) involucrados en las ecuaciones que describen transferencia térmica y dinámica del proceso. El orden del número de Rayleigh obtenido para las experiencias realizadas es de 107. El valor calculado del número de Prantl se corresponde con el de sustancias orgánicas. Los valores obtenidos del número de Nusselt permiten explicar la interacción entre la transferencia de energía conductiva y convectiva que se establecen y predominan en las diferentes etapas de la fusión de la grasa orgánica.

Evaluación de los materiales de cambio de fase más adecuados para el almacenamiento de calor de un colector solar calentador de aire

F. López, A. Hernández — Wed, 18 Sep 2024 00:00:00 +0000

En este trabajo se presenta una metodología para evaluar los PCM (materiales de cambio de fase) más adecuados para calentadores solares de aire utilizando métodos de toma de decisiones de múltiples criterios (MCDM). Específicamente, se combinan los métodos TOPSIS y AHP para clasificar los materiales en función del costo, el calor latente, la conductividad térmica y el calor específico. Se evaluaron PCM disponibles localmente y comerciales con puntos de fusión en el rango 20-70°C. El método AHP determinó los pesos para cada criterio que se utilizaron en el análisis TOPSIS. Los resultados mostraron que la grasa vacuna obtuvo la puntuación más alta, seguida por la cera de soja, la parafina, la estearina y luego dos parafinas comercializadas por Rubitherm. Un análisis de sensibilidad verificó la solidez de la clasificación. El estudio demuestra una metodología efectiva para seleccionar PCM óptimos para aplicaciones térmicas solares utilizando múltiples criterios relevantes.