Ciesol Condiciones Meteorologicas y Sistemas Pasivos

14) Interpretacin de la orientacin del proyecto y su manejo de condiciones fsicas y meteorolgicas de la localidad a la que pertenezca.

Ubicacin El centro esta ubicado en el lado norte del campus UAL

El principal objetivo de este proyecto fue realizar un estudio, tanto durante la fase de diseo y como el uso, para la posterior verificacin de la reduccin del consumo de energa convencional (se espera que sea alrededor del 80%) y la reduccin de las emisiones de CO2a la atmsfera. En otras palabras, en estos edificios, se pretende utilizar slo el 20% de la energa convencional, en comparacin a los edificios en los mismos sitios construidos con las tcnicas de construccin convencional.

6 despachos, todos con orientacin al este, situados en la planta baja8 Laboratorios orientados al norte1

Latitud: 36.8415791056 | Longitud: -2.4616700914

Condiciones meteorolgicas en Almera: El clima de Almera es moderado en invierno y caluroso en verano, con temperaturas mximas promedias de 20C a partir de junio hasta septiembre. Los mnimos presentan valores altos para todos los meses del ao, sobre todo en julio y agosto, cuando exceden los 30C.

Niveles anuales de radiacin: 1.805, 527 y 1.977 kWh m2

Almera tiene la ventaja de tener la mayor cantidad de horas de sol de Europa 3000 horas al ano

Parmetros climticos promedio de observatorio del aeropuerto de Almera (1981-2010)

El sistema de calefaccin y refrigeracin solar cubre demanda solamente de unos 389 m2, ya que los pasillos y el la entrada principal no estn climatizados.

a)fachada este b)fachada norte c)fachada oeste d)fachada sur

Esquema general de las estrategias pasivas aplicadas en el edificio CIESOL a) orientacin norte-sur, b) orientacin este-oeste.La fachada norte del edificio se caracteriza por unas reducidas ganancias solares durante todo el ao.

Todos los despachos ubicados en la cara este tienen unas ventanas de reducido tamao y unos parasoles sobre ellas para reducir la ganancias solares durante las maanas del verano, pero permitiendo la entrada de luz natural suficientes de proporcionar optimas condiciones de iluminacin. Como se puede observar en la segunda figura, en el edificio CIESOL se aplicaron las estrategias de iluminacin natural con el fin de mximo aprovechamiento de la parte visible del espectro solar que la iluminacin artificial. Tal y como se mencion anteriormente, ni la entrada principal del edificio, ni los pasillos disponen del sistema de climatizacin, ya que en este edificio se opt por aprovechar los beneficios de la ventilacin natural en esta parte del edificio. La siguiente estrategia pasiva aplicada en el edificio CIESOL es la fachada trmica construida sobre la fachada este y sur del mismo edificio.

Estrategias bioclimticasInvierno da: radiacin incidente calienta el interior de la nave y el campo solar de la cubierta

Agua caliente de captadores se usa en climatizacin (fancoils)

Invierno noche: energa acumulada en masa trmica es cedida a las estancias reduciendo el consumo de climatizacin.

Proceso completo:

Verano da

Campos de captacin solar y fotovoltaica sirven de sombreamiento

El agua calentada en captadores pasa a maquina de absorcin (frio solar) y refrigera el edificio.Se produce estratificacin del aire por la altura de la nave, quedando aire fresco en zona trabajo.

Verano de noche Se refrigera por ventilacin natural cruzada a travs de los huecos

Proceso completo: Verano da

Entre tiempo da

Se consigue confort con energa solar, sin emplear otra climatizacin

la ventilacin natural cruzada refrigera y amortigua el calentamiento interior de la nave

Proceso completo

Estrategias bioclimticas:La demanda energtica del edificio se controla mediante las siguientes estrategias bioclimticas pasivas adems de la diferenciacin de fachadas segn orientacin, fachadas ventiladas en las orientaciones este, sur y oeste; el sombreamiento de huecos y ventanas mediante el retranqueo de las mismas, que estn orientadas al sur y al este para evitar la radiacin solar en los meses mas calurosos, y la instalacin de una cubierta con doble inclinacin, sombreada por los campos solares trmicos y fotovoltaico.Adems puede emplearse la ventilacin natural cruzada para refrigerar su espacio interior.La ventilacin natural se realiza a travs de los huecos, mientras que la climatizacin se realiza mediante un sistema aire-aire basado en fancoils. Estos elementos estn conectados a un nico circuito hidrulico que puede ser alimentado desde los captadores solares o desde la maquina de absorcion. Cada despacho cuenta con un fancoil de tal forma que el consumo se produce cuando hay una ocupacin real del espacio, con el consiguiente ahorro de energa.La produccin de agua caliente cuenta con un sistema de acumulacin capaz de absorber los picos de produccin y de servir de reserva energtica para cubrir posibles demandas en momentos de poca radiacin. La energa almacenada en los depsitos, o la que viene directamente del campo solar, puede utilizarse en la calefaccin del edificio conectando este circuito con la red de distribucin a fancoils del edificio, o en la refrigeracin del mismo, previo paso por una maquina de absorcion encargada de la produccin de agua fra.En serie con el campo de captacin, antes de la conexin a los puntos de consumo (red de distribucin a fancoils y maquina de absorcion) existe una pequea caldera que asegura en todo momento que la temperatura del agua es la correcta para ambos procesos (la maquina de absorcin necesita de unas condiciones minimas de temperatura en el circuito de entrada de calor). La bomba de calor se utiliza nicamente para simular cargas en el edificio cuando este se encuentra sin ocupacin Ficha tcnica

Superficie 1070 m2 en total

Frio solar 1 maquina de absorcin-Potencia frigorfica 70kW

Trmica Captadores solares Superficie instalada 160m2

Fotovoltaica Campo solar fotovoltaico Potencia instalada 9,3 kWp

Calefaccin 1 Calderas de gas natural / Bomba de calor

Sistema de construccin siguiendo criterios bioclimticos

El edificio fue construido persiguiendo diversos criterios bioclimticos como el uso de un sistema de calefaccin-refrigeracin basado en energa solar.Este sistema usa un campo de colectores solares planos, un sistema de almacenamiento de agua caliente, una caldera y una maquina de absorcin con su torre de refrigeracin para producir aire caliente o frio, dependiendo de las necesidades, utilizando casi exclusivamente energa solar. Adems el cerramiento del edificio es distinto en funcin de la orientacin. Por ejemplo en las fachadas norte y oeste el cerramiento esta compuesto por chapa ondulada en la parte exterior, aislamiento y un bloque de termo arcilla, el cual proporciona un mayor aislamiento que los materiales que usan habitualmente; mientras que en la fachada sur y este el cerramiento consiste en una fachada ventilada con revestimiento exterior cermico, cmara de aire, aislamiento de poliuretano y un muro interior de alta inercia trmica. Este tipo de cerramientos de elevada inercia trmica interior, combinados con el uso apropiado de un aislamiento trmico, producen un retardo en las condiciones interiores respecto de las exteriores, adems de amortiguar las oscilaciones diarias de temperatura en el interior del Ciesol.

El primero de ellos es el elemento a travs del cual tiene ms influencia el proceso de captacin solar y por lo tanto el responsable de la mayor parte de las ganancias solares. En consecuencia, el diseo de los cerramientos acristalados es vital tanto a nivel preventivo (seleccin de la orientacin correcta). En el caso del Ciesol se han seleccionado tanto vidrios dobles termoacusticos tipo climalit como vidrios de seguridad de carpintera de aluminio. Por otro lado y al contrario con lo que ocurre con los cerramientos acristalados, el flujo de calor a travs de un cerramiento opaco no es instantneo, ya que llega al interior con una cierta amortiguacin y desfase de tiempo. En el ciesol se han optado por distintos tipos de cerramientos exteriores en funcin de su orientacin y su uso. Mas concretamente, el cerramiento de las fachadas sur y este consiste en una fachada ventilada que esta compuesta por una citara de ladrillo perforado, aislamiento de poliuretano proyectado de 3 cm, una cmara de aire y un aplacado de cermica compacta. Por otra parte, el cerramiento de la zona de la nave y la fachada norte esta formado por un bloque de termoarcilla de 20 cm de espesor, un aislamiento de poliuretano proyectado de 3 cm y un revestimiento de chapa gracada de acero galvanizado

Sombreamientos El lugar donde se encuentra ubicado el edificio esta caracterizado por un clima mediterraneo semi desertico. Por este motivo, es recomendable utilizar estrategias que amortiguen la influencia de la radiacin solar en el interior. Una de las tcnicas mas utilizadas para conseguir esto es la instalacin de elementos de sombreamientos. En general se pueden distinguir dos categoras de elementos de sombreamiento: exteriores e interiores. Los primeros evitan la incidencia de la radiacin solar sobre el interior del edificio antes de su paso por el acristalamiento; por ejemplo voladizos, cubiertas vegetales, etc. por otro lado, las protecciones interiores son aquellas que amortiguan la radiacin solar una vez que sta ha atravesado el cri`stal: por ejemplo, persianas, cortinas, etc. En el caso de este laboratorio, se han instalado en todas las ventanas de las fachadas sur y este unas persianas regulables tanto en altura como en orientacin. Adems se ha sombreado la cubierta de la nave y de los laboratorios con orientacin norte aprovechando la instalacin de paneles solares trmicos para la instalacin de frio solar, y fotovoltaicos para la produccin de energa.

Ventilacin natural Es la tcnica mas utilizada para la refrigeracin natural, consiste en emplear el aire exterior para ayudar a disipar el excedente de calor en el interior del edificio. En este caso se emplea la ventilacin cruzada para el acondicionamiento pasivo de la nave durante los meses mas calurosos. Esta se consigue mediante la apertura de rejillas en los portones situados en el sur de la nave y en la cara opuesta superior, orientada al norte. Con ello se pretende refrigerar la nave aprovechando la orientacin sur-norte y la configuracin de la cubierta inclinada.