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Maqueta casa bioclimática
Representa una casa con los elementos necesarios para ser bioclimática.
La vivienda bioclimática consiste en el diseño de edificaciones teniendo en cuenta las
condiciones climáticas, aprovechando los recursos disponibles
(sol, vegetación, lluvia, vientos)
para disminuir los impactos ambientales, intentando reducir los consumos de energía.
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Una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro
e incluso llegar a ser sostenible en su totalidad.
Aunque el coste de construcción puede ser mayor, puede ser rentable,
ya que el incremento de la vivienda se compensa con la disminución de los recibos de
energía.
El hecho de que la construcción hoy en día no tenga en cuenta los aspectos
bioclimáticos, se une al poco respeto por el ambiente que inunda a los países
desarrollados y en vías de desarrollo, que no ponen los suficientes medios para
frenar el desastre ecológico que dejamos a nuestro paso.
Se lleva utilizando tradicionalmente; un ejemplo de ello son las casas encaladas en
Andalucía o los tejados orientados al sur en el hemisferio Norte, con objeto de
aprovechar la inclinación del sol.
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Los premios de los certámenes 'Sustenta tu mundo' de Maquetas de Construcciones
Sostenibles y de Ensayo sobre el cambio climático se entregaron en la Casa de
Cultura, toda vez que el jurado calificador emitió su fallo con los ganadores en cada
una de las modalidades.
La celebración del Día Mundial del Medio Ambiente dio más realce a estas
convocatorias organizadas por la ONG Sustenta, Chiclana Natural y las empresas
patrocinadoras Emursa e Higinio.
La calidad de los trabajos ha puesto de manifiesto la concienciación de los jóvenes
estudiantes de ESO y Bachillerato ante un problema tan acuciante como es el cambio
climático.
Los tres premios se los repartieron alumnos del colegio La Salle: En Maquetas de
Construcciones Sostenibles, en el que se participaba por grupos; el primer y tercer
premio ( 700 eurazos) fueron para sendos trabajos de alumnos del
IES Ciudad de Hércules y el segundo, con 300 euros de dotación, para el IES Poeta
García Gutiérrez.
El centro del grupo ganador recibió además un cheque de 500 euros.
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La arquitectura bioclimática trata de conseguir el confort térmico en el interior de
una vivienda de manera natural, teniendo en cuenta las condiciones del entorno de la
vivienda y el clima que soporta.
1. Puertas automáticas
2. Colector solar de la vivienda
3. Doble sistema de acristalamiento
4. Aljibe
5. Canaletas de recogida de agua pluvial
6. Placas fotovoltaicas
7. Área de compostaje
8. Ventana reflectante
9. Persiana automática
10. Sección suelo radiante
11. Farolas automáticas
12. Sección de aislamiento de paredes
13. Barbacoa solar
14. Ducha solar
15. Cuartos de bombas de la piscina
16. Colector solar piscina
17. Huerto con agua fluviales
18. Aerogeneradores
19. Piscina climatizada
20.Arboleda
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Antes, una simple puerta era un objeto que operábamos manualmente cada vez que
queríamos salir o entrar en una habitación, sala, etc.
Hoy, esta simple acción se ha vuelto más sencilla mediante un sistema de
automatización.
Las primeras puertas automáticas fueron las de los ascensores, donde se buscaba
hacer el trabajo de esta máquina mucho más simple.
Pero no son únicamente los ascensores los que cuentan con puertas automáticas,
también se ubican en tiendas, supermercados, hospitales, cines, restaurantes, etc.
Mecanismos de las puertas automáticas:
Su funcionamiento consiste en carros corredizos que se encargan de sostener el
colgado de las hojas de las puertas las cuales pueden estar confeccionadas en
madera, aluminio o cristal templado. El arrastre de dichos carros se realiza por medio
de una correa dentada de goma (correa motriz) que se acciona por un motor.
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Para que la apertura de la puerta se realice automáticamente puede usarse cualquier
sensor que posea un contacto abierto o un pulsador; el cierre de la misma también se
realiza de forma automática.
Todos los movimientos se controlan por un sistema numérico evitando desajustes, su
sistema está provisto de dos velocidades y un freno o bloqueo y velocidad final;
todas las puertas automáticas cuentan con distintos sistemas de seguridad.
La barrera infrarroja es la que se encarga de evitar que la puerta se cierre si alguna
persona está cruzándola.
Además, las puertas automáticas cuentan con un bloqueo general del sistema que se
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pone en marcha si se produce algún fallo del mecanismo de la puerta (fallos en los
ciclos de apertura o cerrado).
• Es uno de los circuitos principales de nuestra maqueta, abre la puerta del
garaje y la para cuando llega al máximo,
• y la cierra y la para cuando llega al final.
Una puerta corredera de tornillo con accionamiento mediante interruptor y
conmutador, que permita o impida el acceso a un recinto cerrado. Hay que dotar al
sistema de un semáforo que accionará una bombilla cuando
la puerta esté abriendo y a otra cuando esté cerrando.
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Funcionamiento eléctrico: la puerta debe abrir y cerrar, y cuando llegue a los topes
de izquierda y derecha debe pararse
por si sola (automáticamente). Hay que dotar al sistema de un semáforo que accionará
una bombilla cuando la puerta esté
abriendo y a otra cuando esté cerrando.
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Un colector solar es cualquier dispositivo diseñado para recoger la energía irradiada
por el sol y convertirla en energía térmica. Los colectores se dividen en dos grandes
grupos:
1. los captadores de baja temperatura, (utilizados fundamentalmente en
sistemas domésticos de calefacción y ACS);
2. y los colectores de alta temperatura, conformados mediante espejos, y
utilizados generalmente para producir energía eléctrica.
• Captadores de baja temperatura:
- Colector solar plano o panel solar térmico (protegido/no protegido), consiste en una
caja plana metálica por la que circula un fluido, que se calienta a su paso por el
panel.
- Panel de tubos de vacío (directo/indirecto), donde la superficie captadora está
aislada del exterior por un doble tubo de vidrio que crea una cámara de vacío.
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• Captadores de alta temperaturas:
- Concentrador solar (lineal/puntual): el fluido se calienta a alta temperatura
mediante espejos.
- Espejos planos o lentes Fresnel lineales, con idéntica función que los concentradores
solares lineales.
- Espejos en una central térmica solar, que concentran la radiación sola en un único
punto situado en una torre, en donde se genera vapor de agua para producir
electricidad.
- Espejos en un horno solar, variante donde se utilizan espejos planos y
posteriormente espejos parabólicos para obtener muy altas temperaturas.
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Funcionamiento:
Los colectores solares planos funcionan aprovechando el efecto invernadero. El
vidrio actúa como filtro para ciertas longitudes de onda de la luz solar: deja pasar
fundamentalmente la luz visible, y es menos transparente con las ondas infrarrojas de
menor energía.
El sol incide sobre el vidrio del colector, que deja pasar la mayor parte de la energía.
Ésta calienta entonces la placa colectora que, a su vez, se convierte en emisora de
radiación en onda larga, menos energética.
Pero como el vidrio es muy opaco para esas longitudes de onda, el recinto de la caja se
calienta por encima de la temperatura exterior.
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Al paso por la caja, el fluido caloportador que circula por los conductos se calienta, y
transporta esa energía térmica a donde se desee.
El rendimiento de los colectores mejora cuanto menor sea la temperatura de trabajo,
puesto que a mayor temperatura dentro de la caja, mayores serán las pérdidas por
transmisión en el vidrio.
También, a mayor temperatura de la placa captadora, más energética será su
radiación, y más transparencia tendrá el vidrio a ella, disminuyendo por tanto la
eficiencia del colector.
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Este sistema de acristalamiento está compuesto por dos hojas de cristal separadas
entre si por un perfil metálico perimetral formando una cámara de aire deshidratado
cuyo espesor puede ser de 6, 10 o 12 mm.
La cámara de aire tiene por objeto crear una potente resistencia a los flujos de calor
debido a que esta cámara no esta vacía sino que contiene aire seco en reposo,
obtenido por medio de sales higroscópicas ubicadas en el interior de perfil perimetral
y comunicadas a la cámara a través de pequeñas perforaciones en el mismo.
Para que sea efectiva, la cámara de aire debe tener un espesor no menor a 5 mm ni
mayor a 20 mm.
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Para asegurar su hermeticidad, posee un doble sellado perimetral que evita la
transferencia de vapor de agua (humedad) desde el exterior hacia el interior de la
cámara.
La primera barrera está formada por un cordón de caucho de baja permeabilidad,
buena resistencia a las alteraciones térmicas y escasa resistencia mecánica.
Un segundo compuesto, que actúa como sello secundario, opera protegiendo al butilo
para que pueda cumplir con sus funciones y le otorga mayor hermeticidad
y solidez estructural a todo el doble acristalamiento.
El vidrio no es buen aislante y el doble acristalamiento mejora su
rendimiento térmico al disminuir las pérdidas o ganancias de calor que se
producen empleando un solo vidrio.
El rendimiento térmico de un doble acristalamiento se puede perfeccionar utilizando
un vidrio de control solar, que disminuye el flujo de ganancias de calor en frentes
soleados y/o en climas cálidos.
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Actúa como aislante acústico y evita el exceso de ruidos molestos provenientes del
exterior.
En invierno conserva la energía que se pierde a través de un vidrio simple,
y en verano contribuye a limitar el ingreso de calor radiante,
mejorando el confort térmico.
Esto implica un mejor aprovechamiento del espacio útil en el recinto.
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El aljibe es un depósito que se usa para guardar agua potable, procedente de la
lluvia recogida de los tejados de las casas que, habitualmente, se conduce mediante
canalizaciones. Normalmente es subterráneo, total o parcialmente.
Suele estar construido con ladrillos unidos con argamasa.
Las paredes internas suelen estar recubiertas de una mezcla de cal, arena, óxido de
hierro, arcilla roja y resina de lentisco, para impedir filtraciones y la putrefacción del
agua que contiene.
Este sistema se ha utilizado, y se sigue utilizando en algunas de las Islas
Canarias donde el aljibe es parte inseparable de la construcción de una
vivienda.
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El abastecimiento del agua se ve dificultado y comprometido en muchas poblaciones
en la actualidad.
Uno de los procedimientos que sin duda podría ayudar o incluso solucionar este
problema es la recolección del agua de lluvia para su posterior uso.
Este sistema supone una descentralización parcial del suministro del agua en las
zonas habitadas y el utilizar el agua que cae del cielo en vez de desperdiciarla y
hacer traer agua desde lejos.
Cuando llueve, una cantidad del agua que cae:
• se filtra hasta el subsuelo,
• otra fluye y forma los ríos y lagos
• y otra parte importante se evapora de nuevo a la atmósfera.
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Los dos primeros destinos permiten la utilización del agua por el hombre empleando
sin embargo para ello importantes cantidades de energía, de recursos e
infraestructuras.
Cuando el agua se evapora se hace imposible su uso por el hombre.
Con la recolección de agua de lluvia se aprovecha casi toda el agua que cae
evitando su perdida en la atmósfera por evaporación.
En la última mitad de siglo, con la proliferación de la nueva urbanización que
podríamos denominar industrial la cual ha olvidado su relación con el entorno, se ha
relegado a una marginalidad a este tipo de aprovechamiento. No obstante, la
aplicación de nuevas tecnologías económicas, unidas a una creciente necesidad y
conciencia en torno al cuidado del agua, podrían permitir la reaparición de este
sistema de forma masiva.
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Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos
(llamados a veces paneles solares, aunque esta denominación abarca otros
dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas)
que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (electricidad
solar).
Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso,
grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el
de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.
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El compostaje solar es un nuevo proceso, altamente automatizado, con fácil
instalación y funcionamiento, y con bajos requerimientos de inversión así como bajos
costes de operación.
Combina diferentes efectos físicos, químicos y biológicos para lograr resultados
uniformes en la estabilización e higienización de los residuos orgánicos frescos,
concretamente lodo de depuradora de aguas residuales.
El principal factor y el efecto determinante del proceso es conseguir el máximo
aprovechamiento de la radiación solar directa, que pasa a través del techo del
invernadero para alcanzar el lecho del lodo a compostar. Este efecto se combina con
el efecto propio del compostaje que consiste en una “degradación de la materia
orgánica de forma
biológica aerobia y exotérmica”, realizada por los microorganismos y por la intensiva
ventilación producida por el “topo eléctrico” que remueve, mezcla y airea la superficie
del lodo a compostar.
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Revestimientos reflectantes en cristales de las ventanas de vidrio o reducir la
transmisión de la radiación solar, el bloqueo de más luz que calor.
Por lo tanto, reducen en gran medida de transmisión de luz de una ventana y el
deslumbramiento, pero también reducir la ganancia de una ventana del calor solar
coeficiente.
Los cristales de las ventanas reflectantes se utiliza comúnmente en los climas cálidos
donde el control de ganancia de calor solar es fundamental.
Sin embargo, la reducción de la demanda de energía de refrigeración que obtienen se
pueden compensar con la consiguiente necesidad de iluminación eléctrica adicional,
cristal.
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Es un mecanismo automático adaptado a una persiana de modo que cuando hay luz se
abre y cuando esta oscuro se cierra por medio de un sensor que detecta el grado de
iluminación.
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Se denomina suelo radiante al sistema de calefacción eléctrica, de calefacción por
agua caliente o calefacción por hilos de fibra de carbono que emite el calor por la
superficie del suelo.
En los sistemas por agua el calor se produce en la caldera y se lleva mediante
tuberías a redes de tuberías empotradas bajo el pavimento de los locales.
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Es una farola que se enciende automáticamente de noche y se apaga durante el
día.
El elemento más importante de este tipo de farolas es el
• LDR (Light depending resistor): que es el sensor
que detecta el nivel de la luz.
En realidad, es una resistencia que varía según la cantidad de luz que incide en ella.
Cuando recibe luz, su resistencia baja.
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Las paredes exteriores de una casa absorben (y desprenden) mucho calor, razón
por la que una casa fría tarde tanto en caldearse.
En las paredes macizas el aislamiento puede colocarse por dentro o por fuera. De
estas dos opciones, la primera es la más económica, pero implica los mayores
trastornos en las habitaciones afectadas por la operación.
• Aislamiento interior:
El primer método que puede emplearse es colocar en la pared listones verticales de
madera de sección cuadrada 5cm a intervalos de 40cm, entre los que se dispone la
manta, o los paneles aislantes, o las placas semirrígidas de polietileno que se recubre
con una barrera antivapor.
Para el acabado final se utilizará placas de cartón-yeso asegurado a los listones.
El segundo método es algo más sencillo, ya que sólo supone colocar el cartón-yeso
aislante en la superficie de la pared.
• Aislamiento exterior:
Si las anteriores alternativas merecen reparos por las molestias que llevan implícitas,
sólo queda la solución del aislamiento exterior. El método del aislamiento exterior
lleva consigo un proceso análogo al del aislamiento interior, comprende la colocación
de una capa aislante junto a la superficie de la pared que se revestirá con alguna clase
de material impermeabilizante para exteriores.
Este puede ser un recubrimiento, un aplacado cerámico o una tela metálica que
después se revocará.
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Una barbacoa solar no usa fuego directo ni indirecto,
paneles caloríficas, resistencias eléctricas ni nada parecido, solo usa el sol como
fuente de energía.
Como el sol en este caso es el principal condicionante, no hay diferencias muy
notables entre su uso en invierno/verano, pero sí es importante tener en cuenta
usando este tipo de barbacoas que la máxima irradiación la tenemos entre las horas
centrales del día, y
deprende de la claridad de la atmósfera.
Alcanza temperaturas de 230-240°C (el cocinado se hace entre los 180 y 200ºC) y
no hace falta precalentar antes la barbacoa.
Es ecológica: Una base de aluminio anodizado, y una base de madera natural, sin
pintura con disolventes químicos.
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Estas duchas poseen un sistema de captación solar que suele ser a la vez un
acumulador de agua, con una capacidad que está entre los 15-40 litros, aunque
pueden instalarse sistemas de mayor envergadura.
Las más populares son las que llevan el sistema de captación SOLTUB.
Tienen una capacidad de almacenaje de 20 litros de agua caliente, los cuales se van
renovando a lo largo del día, siendo muy sencilla su instalación a cualquier toma de
agua fría.
Para necesidades mayores se puede crear una instalación en serie con varios módulos,
muy apropiado para campings, polideportivos, etc.
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Otro sistema muy interesante son las duchas solares portátiles y prefabricadas,
allá donde tengamos una goma de agua o similar se enganchan fácilmente. Este modelo
es más compacto y se vende con uno o dos captadores de 15 litros cada uno.
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Hay una bomba que es la que mueve el agua (la hace circular) por los distintos
circuitos, un filtro grande con arenas de distinto grosor, que filtra el agua; llaves de
paso para abrir y cerrar los circuitos de agua y un mando para activar cada circuito.
Y también un cuadro eléctrico con la toma de corriente, electricidad para la bomba.
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Hace la función de colector explicada en el punto dos, (Un colector solar es cualquier
dispositivo diseñado para recoger la energía irradiada por el sol y convertirla en
energía térmica. ) Pero para climatizar el agua de la piscina.
Es más ecológico, así que para depurar la suciedad del agua de la piscina en lugar de
cloro se usa sal, pero es más cara, aunque a la larga sale rentable, ya que la limpieza
dura más tiempo.
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El huerto está regado con aguas pluviales, que se trasportan hasta allí con el sistema
explicado en el punto cinco (Este sistema supone una descentralización parcial del
suministro del agua en las zonas habitadas y el utilizar el agua que cae del cielo en vez
de desperdiciarla y hacer traer agua desde lejos) para regar el huerto
automáticamente, éste tiene un sensor de humedad para que no se riegue demasiado y
se pudra, así que cuando capta que el sistema de humedad es lo suficiente, corta el
regado.
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Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el
viento (turbina eólica). Sus precedentes directos son los molinos de viento que se
empleaban para la molienda y obtención de harina. En este caso, la energía eólica, en
realidad la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un
rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico, hace girar el rotor
de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía
mecánica rotacional en energía eléctrica.
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En el punto 16 se explica que hay un colector en el jardín con un serpentín negro que
desencadena en una caldera negra que se calienta y hace que el agua llegue a la piscina
caliente.
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Detrás de la casa (además que está localizada hacia el Sur para que entre el Sol y no
sea necesaria tanta luz ni calefacción artificial, ni en verano aire fresco que es
cuando da por la parte cubierta) además de esto, hay un gran hilo de cipreses que son
largos y dan una sombra muy alargada y fresca (típica de cementerios, para que den
un ambiente fresco y húmedo, climatizado acorde con lo que allí se vive, frío)
Estos árboles mantienen la casa fresca ya que proyectan sombra en verano, y en
invierno dejan que el Sol pase, pues su localización está muy estudiada.
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