1. ALTERNATIVAS DE
AHORRO ENERGETICO

2. Objetivo general
 Los objetivos de actuación dentro del área
de la energía son minimizar las emisiones de
gases a la atmósfera mediante el máximo
abastecimiento energético a partir de
sistemas de energías renovables y a través de
la reducción de la demanda a partir de
estrategias de captación solar, acumulación
energética, bajo consumo y gestión eficaz de
los mecanismos.

3. Contribución a los impactos ambientales
 La minimización de las emisiones a la atmósfera contribuye a la reducción de sus
impactos medioambientales asociados, que son:
 Cambio climático (efecto invernadero): "es un cambio en el clima, atribuible
directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composición de la
atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad climática natural observada
durante períodos de tiempo comparables". La causa más importante del aumento
de la temperatura del planeta observado en los últimos cincuenta años se debe a
las emisiones de gases de efecto invernadero, el más importante de los cuales es el
CO2, que se emite como consecuencia de la quema de combustibles fósiles para
producir energía.
 Pérdida de fertilidad (lluvia ácida): la lluvia ácida es un fenómeno que se
produce por la combinación de los óxidos de nitrógeno (NOx) y azufre (SO2 )
emitidos a la atmósfera como consecuencia de la combustión de combustibles
fósiles para el consumo energético, con el vapor de agua presente en la atmósfera,
los cuales se precipitan posteriormente a tierra acidificando suelos y produciendo
la pérdida de fertilidad. Ésta se debe a que la variación del pH del suelo provoca la
liberación de los iones que constituyen los elementos nutritivos y su lixiviación a
capas más profundas desde donde no pueden ser absorbidos.
 Agotamiento de los recursos naturales (sobre explotación de combustibles
fósiles): El agotamiento de los recursos naturales es fruto de una
sobreexplotación de las materias primas, derivada de unos hábitos de consumo
no sostenibles. El agotamiento de las materias primas no renovables, tales como
los combustibles fósiles, supone un impacto irreversible por lo que su
sobreexplotación tienen efectos difícilmente recuperables desde el punto de vista
del desarrollo sostenible.

4. Energía geotérmica

5. Descripción
 La climatización geotérmica es una optimización de la
climatización mediante bomba de calor, consistente en
aprovechar la inercia térmica del terreno.
 Tiene su fundamento conceptual en el mecanismo de las
bombas de calor que, captando el calor de un lado del
circuito lo liberan en el otro.
 La climatización geotérmica en lugar de intercambiar calor
o frío con la atmósfera, lo hace con el terreno: en
invierno, la bomba de calor absorbe calor del terreno y lo
libera en el edificio. En verano, absorbe calor del edificio y
lo libera en el terreno.
 El sistema resulta eficiente por cuanto la tierra mantiene
una temperatura bastante constante que oscila entre 7º C y
14º C durante todo el año a partir de profundidades
estimadas de 1m.

6.  Esta temperatura constante permite que la
bomba de calor geotérmica del sistema
necesite un menor consumo de energía para
realizar el intercambio del calor edificio-
terreno ya que su compresor necesita
realizar un menor número de ciclos de
compresión del fluido y por tanto su
consumo eléctrico es significativamente
inferior si lo comparamos con una bomba
de calor que realice su intercambio con el
aire a temperatura ambiente.

8.  Tecnología de baja temperatura: son sistemas
de energía solar en los que el fluido calentado
no sobrepasa los 100 °C. Son los utilizados para
la producción de ACS.
Colectores solares de placa plana: Captadores solares planos: su
principio de funcionamiento se basa en una “trampa de calor”
que conjuga el “efecto de cuerpo negro” con el “efecto
invernadero”, de manera que se consigue absorber la mayor
parte de la radiación solar que llega hasta la superficie y devolver
la menos posible. Actúan como receptores que recogen la
energía solar y calientan una placa. La energía almacenada en
la placa es transferida al fluido. Poseen una cubierta transparente
de vidrio o plástico que aprovecha el efecto invernadero,
formado por una serie de tubos de cobre, los cuales expuestos al
sol absorben la radiación solar y se la transmiten al fluido que
atraviesa su interior.

9.  Sistema de circulación forzada: instalación que
utiliza para su funcionamiento una bomba de
circulación, una central electrónica de mando y
válvulas de distribución. Mediante sondas, la
centralita detecta continuamente la temperatura
de los paneles y del acumulador, accionando la
bomba cuando el líquido de los paneles está más
caliente que el líquido del intercambiador. Este
sistema no exige ningún tipo de posición ni
distancia entre acumulador y colector solar y es
más eficiente.
Instalación de sistema indirecto: instalación en la que el
fluido de trabajo y el de consumo se mantienen separados.
Existe un circuito primario en el cual el fluido recoge la
energía solar y la transmite, y un circuito secundario en el
que se recoge la energía transferida del circuito primario
para ser distribuida a los puntos de consumo.

10.  Los captadores planos, destinados por lo
general a la producción de agua caliente
sanitaria, están recubiertos de una caja
herméticamente cerrada. En la cara superior
de esta caja se coloca una superficie
acristalada que deja atravesar la radiación
solar e impide que se pierda la ganancia
térmica obtenida. Generalmente la carcasa
que envuelve al equipo de captación es
metálica. En el interior del sistema captador se
encuentra la placa absorbedora, lugar donde
se realiza la captación de la radiación solar,
fabricada en un material conductor del calor
(aluminio, cobre, planchas metálicas…).

11.  Captadores solares planos: su principio de funcionamiento se basa en
una “trampa de calor” que conjuga el “efecto de cuerpo negro” con
el “efecto invernadero”, de manera que se consigue absorber la mayor
parte de la radiación solar que llega hasta la superficie y devolver la
menos posible. Los captadores planos, destinados por lo general a la
producción de agua caliente sanitaria, están recubiertos de una caja
herméticamente cerrada. En la cara superior de esta caja se coloca
una superficie acristalada que deja atravesar la radiación solar e
impide que se pierda la ganancia térmica obtenida. Generalmente la
carcasa que envuelve al equipo de captación es metálica. En el interior
del sistema captador se encuentra la placa absorbedora, lugar donde
se realiza la captación de la radiación solar, fabricada en un material
conductor del calor (aluminio, cobre, planchas metálicas…). Pese a
que existe un gran número de diferentes configuraciones de tubos
internos, los tradicionales suelen utilizar los de tipo serpentina o los de
tubo paralelo. Estos consisten en varios tubos de cobre, orientados en
forma vertical con respecto al captador, en contacto con una placa
de color oscuro que transfiere el calor al fluido circulante. El contacto
entre la placa absorbedora y el tubo por donde circula el fluido no
tiene porqué ser un elemento crítico del captador siempre que esté
bien sellado con cualquiera de las técnicas de soldadura disponibles.

12.  Entre la placa absorbente y el aislamiento posterior del
panel un circuito de agua recoge el calor. Este circuito
intercambia el calor en una caldera mediante un
intercambiador. El circuito secundario distribuye el agua
caliente. La radiación solar que cruza el acristalamiento
alcanza la superficie de absorción, donde se convierte en
calor. Este calor es transportado a continuación al
calentador de agua por un circuito de agua y glicol (para
evitar la helada en caso de gran frío sin sol). El regulador
tiene la misión de comparar la temperatura en el
acumulador y la de los captadores.

14.  Descripción
 La instalación de sistemas conectados a red disponen
de una minicentral eléctrica que inyecta kWh "verdes"
a la red para ser consumidos donde se demanden.
 Para la correcta instalación de un sistema fotovoltaico
conectado a red es necesario la existencia de una línea
de distribución eléctrica cercana con suficiente
capacidad para admitir la energía producida en la
energía fotovoltaica instalada en el edificio y la
determinación del punto de conexión.
 Los elementos que componen la instalación son:
 Generador fotovoltaico: transforma la energía del sol
en energía eléctrica enviándolo a la red.
 Inversor: transforma la corriente continua producida
por los paneles en corriente alterna de las mismas
características que la de la red eléctrica.
 Contadores: contador principal que mide la energía
producida (kWh) y enviada a red, para que pueda ser
facturada a la compañía a los precios legalmente
establecidos.

15.  Se denomina energía solar fotovoltaica a una forma
de obtención de energía eléctrica a través de
paneles fotovoltaicos.
 Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos
están formados por dispositivos semiconductores
tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan
y provocan saltos electrónicos, generando una
pequeña diferencia de potencial en sus extremos.
 Se genera la energía a bajas tensiones (380-800 V)
y en corriente continua. Se transforma con un
inversor en corriente alterna. Mediante un centro
de transformación se eleva a media tensión (15 ó
25 kV) y se inyecta en las redes de transporte de la
compañía o se utiliza de forma directa en edificios
o instalaciones.

16.  Captadores solares fotovoltaicos: son la parte activa de la instalación.
Pueden integrarse en la arquitectura del edificio tanto en cubiertas como
en fachadas.
Se elegirá el tipo de panel y su dimensión en función de las potencias que
se desee cubrir con producción fotovoltaica.
 Sistema de regulación de carga solar: se utilizan como protección contra
sobrecarga y descarga de la batería.
Disponen de los siguientes elementos y características:
 Microprocesador
 Contador de Ah de entrada y salida con indicación por pantalla LCD
alfanumérica.
 Interruptor de conexión/desconexión de carga con luz.
 Pulsador frontal para ajuste de parámetros.
 Regulador.
 Funcionamiento por tensión o por estado de carga (SOC).
 Ajuste automático de tensión (12 ó 24 V) al instalarlo.
 Compensación de temperatura.
 Posibilidad de sensor externo de temperatura.
 Protección contra polaridad inversa de módulo, carga y batería.
 Protección contra cortocircuito en módulo, carga y batería.
 Protección contra sobretensión y sobrecarga

17.  Acumuladores: se utilizan para acumular la
energía captada por los paneles y poder utilizarla
en el momento que se necesite.
 Existen de diferentes tipos y su capacidad de
acumulación es muy variable. Para su selección se
recomienda elegir equipos reciclables, que tengan
alta resistencia mecánica y frente a la corrosión y
con bajos niveles de autodescarga (inferiores al 3%
al mes).
 Inversor de corriente 12 V cc a 220 V ca: tienen
como misión transformar la corriente producida
por los captadores fotovoltaicos (corriente
continua) en corriente alterna que es la utilizada
en las instalaciones domésticas.
 Se eligen en función de la potencia de captación
instalada.

18. APROVECHAMIENTO Y BUEN
MANEJO DE AGUA

19. Agua
Objetivo general
El objetivo general de actuación dentro del área del agua
es reducir al máximo la huella ecológica producida por
la captación y aprovechamiento de los recursos
hídricos utilizados en los edificios, así como de los
componentes contaminantes y tóxicos incorporados en
los procesos de uso, manipulación y vertido del agua
expresada en forma de su contribución a los Impactos
Medioambientales Globales.

20. Contribución de impactos
medioambientales
 Pérdida de ecosistemas locales (desertificación): Proceso de
degradación de las tierras de zonas áridas, semiáridas y
subhúmedas secas resultante de diversos factores, tales como las
variaciones climáticas y las actividades humanas. La
desertificación supone una alteración en los ecosistemas y pérdida
de la biodiversidad biológica provocada por la falta de recursos
hídricos, debida a factores como los cambios climáticos, ciertas
actividades humanas (cultivos, deforestación, etc.), modelos
urbanísticos y ligada a unos hábitos de consumo.
 Agotamiento de los recursos naturales (sobre explotación de
los recursos hídricos): El agotamiento de los recursos naturales
es fruto de una sobreexplotación de las materias primas, derivada
de unos hábitos de consumo no sostenibles. El agotamiento local
de las materias primas no renovables, tales como los recursos
hídricos, supone un impacto irreversible por lo que su
sobreexplotación tienen efectos difícilmente recuperables desde el
punto de vista del desarrollo sostenible.

21. Recuperación de agua de lluvia
 Tecnología: Aljibes
La condición previa para que una instalación de recogida de agua de lluvia
funcione bien, es una buena planificación y la selección cuidadosa de los
diferentes elementos constructivos. Un punto importante que se debe tener en
cuenta, es decidir el lugar de recogida de dicha agua pluvial:
Techos verdes y superficies de patios no son idóneos, porque conllevan demasiada
biomasa.
Techos de tela asfáltica tiñen el agua de amarillo.
Techos de fibrocemento (Uralita) desprenden fibras de amianto.
Cualquier otro tipo de cubierta es apto.
La solución más sencilla para recuperar el agua de lluvia es la de instalar un
depósito o aljibe y utilizarlos para riego. Los sistemas de riego son grandes
consumidores de agua.
El agua de lluvia también se puede utilizar en todos los casos en los que es
suficiente un agua no potable: para los inodoros, para limpieza de automóviles o
de la ropa…

22.  La ventaja principal de éste sistema de recuperación de las
aguas de lluvia es como se ha indicado, la de que puede servir
para los sanitarios. Cada persona usa cerca de 45 l. de agua al
día en los mismos, lo que representa más de 15.000 litros de
agua potable al año, substituirla por agua de lluvia es una
estrategia interesante.
 Sin embargo existen inconvenientes: hace falta filtración
para eliminar posibles restos de contaminantes atmosféricos
como los hidrocarburos, deposiciones de pájaros u otros
animales, etc.
 Ocupan un espacio importante, difícil de encontrar en un
contexto urbano. Además el agua almacenada mucho tiempo
en conductos, se calienta y se pueden desarrollar
microorganismos.
 Son sistemas que necesitan un mantenimiento
constante, limpieza y substitución de filtros, como los de
arena que deben lavarse regularmente.

23. Descripción
 El aljibe, es un depósito destinado a guardar agua procedente de la
lluvia recogida de las cubiertas, que se conduce mediante canalizaciones.
Normalmente es subterráneo, total o parcialmente.
 La instalación de recogida de agua de lluvia mediante aljibes, consiste
en:
 Primero se efectúa un filtrado antes de que el agua llegue al depósito o
aljibe de recogida, de forma que la suciedad no entre en el mismo.
 El agua se almacena en el depósito de recogida y a partir de él se bombea
el agua para su distribución.
 Para épocas de escasez de agua de lluvia, el sistema contará con una
válvula magnética y un interruptor de nivel, que proporcionan el
abastecimiento de agua.
 Para evitar derrames en caso de sobrecarga del depósito, se contará con
un sifón de descarga.


25. Reutilización de aguas grises
 Los biorreactores de membrana (BRM) son considerados una tecnología
emergente con un gran potencial en el área del tratamiento de aguas
residuales. La tecnología de BRM proporciona una alternativa
relativamente compacta en comparación con las opciones tradicionales
de tratamiento de efluentes, generando muy poco fango superfluo y un
efluente de gran calidad incluso con tasas elevadas y variables de carga
orgánica.
 Las considerables reducciones en DQO, DBO y sólidos en suspensión
suponen una importante reducción de los costes de tratamiento de los
efluentes, con la posibilidad de poder ser vertidos en ríos o incluso
reciclar agua clarificada libre de bacterias. Un importante beneficio del
BRM es la retención total de todos los microorganismos, con un gran
aumento de las edades del fango en comparación con las plantas
biológicas convencionales. Las membranas de ultrafiltración utilizadas
resultan excelentes para la separación de emulsiones y proteínas de las
aguas residuales, que retienen los componentes más difíciles de eliminar
en el BRM para aumentar su grado de biodegradación.

26.  El filtro de membranas destaca por sus muchas propiedades:
su diseño con una alta superficie filtrante permite reducir el
espacio requerido y gracias al sistema modular es posible
ampliar las instalaciones tanto como se desee. Una limpieza
continua mediante burbujas de aire garantiza el
mantenimiento de las condiciones de operación y extracción
del agua. Este eficiente método de auto-limpieza reduce al
mínimo la necesidad de limpieza química.

27.  Los beneficios de la reutilización de las aguas grises incluyen un
menor uso de las aguas potables, un menor caudal a las fosas
sépticas o plantas de tratamiento, una purificación altamente
efectiva, una solución para aquellos lugares en donde no puede
utilizarse otro tipo de tratamiento, un menor uso de energía y
sustancias químicas por bombeo y tratamiento, la posibilidad de
sembrar plantas donde no hay otro tipo de agua, o la recuperación
de nutrientes que se pierden.
 Algunos de los inconvenientes de los sistemas de reutilización de
aguas es que no pueden utilizarse en cualquier lugar, puesto que es
necesario un espacio suficiente que permita desarrollar el proceso
del tratamiento del agua y que reúna las condiciones climáticas
adecuadas. Hay que tener en cuenta que aunque las aguas grises
normalmente no son tan peligrosas para la salud o el medio
ambiente como las aguas negras, provenientes de los
retretes, poseen cantidades significativas de nutrientes, materia
orgánica y bacterias, por lo que si no se realiza un tratamiento
eficaz previo a su descarga o reutilización, causan efectos nocivos
a la salud, contaminación del medio y mal olor.

28.  Los atributos del biorreactor de membranas respecto al
tratamiento convencional con ultravioleta:
 Alto rendimiento y fiabilidad de depuración obteniendo un
agua con calidad de reutilización.
 El biorreactor de membranas es insensible a los problemas de
sedimentación.
 La membrana actúa como una barrera física selectiva que
bloquea el paso de materia en suspensión y
microorganismos. En cambio, la luz ultravioleta no puede
tratar aguas turbias con sólidos suspendidos porque estos
absorben la radiación.
 En el tratamiento convencional con ultravioleta su
efectividad no es adecuada debido a la baja transmitancia de
las aguas decantadas.

29. DESCRIPCION
 Los equipos de depuración de aguas grises son
estaciones de tratamiento y reutilización de las aguas
procedentes de duchas, bañeras y lavabos; estas aguas
una vez tratadas, tienen como finalidad básicamente
su reutilización para cisternas de inodoros, limpieza y
riego de zonas de ocio (parques, jardines, ...).
 En la filtración mediante membranas sumergidas, el
agua se somete a un tratamiento biológico, mediante
una columna de burbujas y ventilación integrada. La
unidad de filtración consta de unas membranas que
garantizan la total retención de bacterias y virus,
produciendo un agua sanitaria con calidad de agua de
baño adecuada para su reutilización en el WC, el riego
de jardín, lavadora y limpieza en general.

30.  El sistema se realiza siguiendo las siguientes etapas:
 Desbaste: consiste en retirar los sólidos que pueda arrastrar el
agua, principalmente pelo, que puedan dañar las membranas.
 Oxidación biológica: en el reactor biológico tiene lugar la
descomposición biológica de la materia orgánica gracias a la
aportación de aire y a la generación de microorganismos aerobios.
 Filtración: se produce la separación sólido - líquido por filtración
mediante tecnología de membranas. Mediante un sistema de
succión se ejerce una presión de vacío en las membranas
creándose un flujo fuera - dentro de modo que el agua penetra a
través de las membranas, quedando los sólidos y las bacterias en la
pared exterior. Los difusores crean un flujo de aire ascendente que
permite limpiar la superficie de la pared exterior de las
membranas y aseguran condiciones aerobias.
 Cloración y acumulación: el agua tratada es clorada mediante la
dosificación de hipoclorito sódico permitiendo conservar las
propiedades sanitarias del efluente asegurando la reutilización de
las aguas y posteriormente se almacena en el compartimiento de
acumulación.

32. Tecnología: Separador de grasas
 Un separador de grasas es un aparato destinado a la
retención de las materias sólidas, de las grasas y aceites
vegetales contenidos en las aguas sucias. La instalación
de un separador de grasas se impone en los siguientes
casos:
 a) En viviendas unifamiliares a red de alcantarillado
separativa.
b) En la Hostelería, las cocinas de escuelas, los
restaurantes, etc... y cada vez que hay presencia de aguas
sucias grasas.
 La capacidad del separador a grasas es función del
número de comida/día, del caudal máximo de las aguas
sucias y de la temperatura de éstas.

33.  Separadores de grasas biológicos:
 Un activador biológico se inyecta periódicamente en la
tubería de drenaje de forma automática o manual antes del
separador. Una vez la mezcla fluye en el separador, entra en
un cestillo donde se quedan las partículas grandes tales
como restos de comida. Por diferencia de densidades se
separan las grasas de baja densidad del agua y las partículas
de mayor densidad se decantan. En el proceso posterior las
moléculas de grasa y los microorganismos las digieren.
Debido a las reducidas dimensiones de los separadores
biológicos, se pueden incorporar en cualquier fregadero.

34.  Para determinar el tamaño adecuado de un separador de
grasas en una instalación independiente, debe calcularse el
volumen total de los aparatos que descargan en el separador:
 Fregaderos: caudal (litros) / 1.000 = X - 40%. Reduciendo en
un 40% para permitir el desplazamiento, frecuencia de
descarga.
 Lavavajillas: se obtiene el volumen de descarga de litros por
parte del fabricante.
 Por lo que cuenta con las siguientes ventajas:
 Garantiza la separación eficiente de aceites y grasas.
 Beneficios para el medio ambiente.
 Limpieza y mantenimiento muy sencillo cada 6 meses.
 No produce olores.
 Instalación muy simple.
 Costes de mantenimiento extremadamente bajos.

35.  Separadores de grasas por decantación:
 Las sustancias más pesadas se depositan en el fondo del separador
y las más ligeras flotan en la superficie. Existen modelos que
utilizan chorros de alta presión que facilitan el bombeo para la
separación de sedimentos pesados y la grasa. El contenido del
separador es extraído mediante un tubo de aspiración procedente
de un camión colector de residuos o un dispositivo de bombeo
instalado previamente.

36.  Descripción
 El separador de grasas es un elemento esencial en el tratamiento de aguas
residuales que puedan contener aporte considerable de grasas de origen animal
o vegetal. Es necesaria su instalación en
hoteles, restaurantes, campings, etc, construidos en base a la norma UNE-EN
1825.
 El agua se separa de la grasa gracias a la diferencia de densidades provocando la
separación del líquido en dos fases: la superior de grasas y la inferior de agua. El
efluente se recoge de la parte intermedia, evitando así la salida de las grasas. Es
importante que el efluente con contenido de grasas esté canalizado
independientemente de las aguas fecales.
 El separador de grasas va precedido generalmente de un compartimiento
decantador que retiene las partículas pesadas.
 Las grasas se retienen por dos razones principales:
 a) La grasa tiene una densidad más baja que la del agua.
b) Las aguas sucias calientes o tibias, cargadas de grasas aún líquidas, llegan al
separador. Al contacto del agua fría del separador, las grasas sufren un "choque
térmico", se solidifican y se acumulan en superficie. Cuando las aguas sucias
introducidas tienen una Tª superior a 50°, el volumen del separador debe
aumentarse.
 A la salida de la instalación, las aguas sucias son prácticamente indemnes de

37. Figura 1. Separador de grasas por decantación
Figura 2. Separador de grasas de uso doméstico
Figura 3. Separador de grasas de uso industrial