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Desarrollo sostenible: Introducción a sus Objetivos Principales

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El desarrollo sostenible es una creencia general de que todos los esfuerzos humanos deberían promover la longevidad del planeta y sus habitantes. Lo que los arquitectos llaman “el entorno construido” no debería dañar la Tierra ni agotar sus recursos. Los constructores, arquitectos, diseñadores, planificadores comunitarios y desarrolladores inmobiliarios se esfuerzan por crear edificios y comunidades que no agoten los recursos naturales ni afecten negativamente el funcionamiento de la Tierra. El objetivo es satisfacer las necesidades actuales utilizando recursos renovables para que también satisfagan las de las generaciones futuras.

El desarrollo sostenible intenta minimizar los gases de efecto invernadero, reducir el calentamiento global, preservar los recursos ambientales y proporcionar comunidades que permitan a las personas alcanzar su máximo potencial. En el campo de la arquitectura, el desarrollo sostenible también se conoce como diseño sostenible, arquitectura verde, diseño ecológico, arquitectura ecológica, arquitectura ambiental y arquitectura natural.

El Informe Brundtland

En diciembre de 1983, se le pidió al Dr. Gro Harlem Brundtland, médico y primera mujer primer ministro de Noruega, que presidiera una comisión de las Naciones Unidas para abordar “una agenda global para el cambio”. Brundtland es conocida como la “madre de la sostenibilidad” desde la publicación del informe de 1987, Nuestro futuro común . En él, el “desarrollo sostenible” se definió y se convirtió en la base de muchas iniciativas mundiales.

“El desarrollo sostenible es el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades. En esencia, el desarrollo sostenible es un proceso de cambio en el que la explotación de los recursos, la dirección de las inversiones, la orientación del desarrollo tecnológico y el cambio institucional están en armonía y mejoran el potencial actual y futuro para satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas “. Nuestro futuro común , Comisión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo de las Naciones Unidas, 1987

Sostenibilidad en el entorno construido

Cuando las personas construyen cosas, se llevan a cabo muchos procesos para actualizar el diseño. El objetivo de un proyecto de construcción sostenible es utilizar materiales y procesos que tendrán poco impacto en el funcionamiento continuo del medio ambiente. Por ejemplo, el uso de materiales de construcción locales y trabajadores locales limita los efectos de la contaminación del transporte, Las prácticas e industrias de construcción no contaminantes deberían tener poco daño en la tierra, el mar y el aire, Proteger los hábitats naturales y remediar los paisajes descuidados o contaminados puede revertir los daños causados ​​por generaciones anteriores; Cualquier recurso utilizado debe tener un reemplazo planificado. Estas son las características del desarrollo sostenible.

Los arquitectos deben especificar materiales que no dañen el medio ambiente en ninguna etapa de su ciclo de vida, desde la primera fabricación hasta el reciclaje al final del uso. Los materiales de construcción naturales, biodegradables y reciclados son cada vez más comunes. Los desarrolladores están recurriendo a fuentes renovables de agua y fuentes de energía renovables como la solar y la eólica

La arquitectura verde y las prácticas de construcción ecológicas promueven el desarrollo sostenible, al igual que las comunidades transitables y las comunidades de uso mixto que combinan actividades residenciales y comerciales, aspectos del  crecimiento inteligente y el nuevo urbanismo.

En arquitectura y diseño, el énfasis en el desarrollo sostenible está en la conservación de los recursos ambientales. Sin embargo, el concepto de desarrollo sostenible a menudo se amplía para incluir la protección y el desarrollo de los recursos humanos. Las comunidades fundadas en los principios del desarrollo sostenible pueden esforzarse por proporcionar abundantes recursos educativos, oportunidades de desarrollo profesional y servicios sociales. Los objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas son inclusivos.

Objetivos de las Naciones Unidas

La Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó una resolución el 25 de septiembre de 2015 que estableció 17 objetivos para que todas las naciones luchen por 2030. En esta resolución, la noción de desarrollo sostenible se ha ampliado mucho más allá de lo que los arquitectos, diseñadores y planificadores urbanos se han enfocado.

Cada uno de estos objetivos tiene objetivos que fomentan la participación mundial:

Objetivo 1. Poner fin a la pobreza; 2. Poner fin al hambre; 3. Buenas vidas saludables; 4. Educación de calidad y aprendizaje permanente; 5. Igualdad de género; 6 Agua limpia y saneamiento; 7. Energía limpia asequible; 8. Trabajo decente; 9. Infraestructura resistente; 10. Reducir la desigualdad; 11. Hacer que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resistentes y sostenibles; 12. consumo responsable; 13. Combatir el cambio climático y sus impactos; 14. Conservar y utilizar de manera sostenible los océanos y los mares; 15. Manejar los bosques y detener la pérdida de biodiversidad; 16. Promover sociedades pacíficas e inclusivas; 17. Fortalecer y revitalizar la asociación mundial.

Incluso antes del Objetivo 13 de la ONU, los arquitectos se dieron cuenta de que “el entorno urbano construido es responsable de la mayor parte del consumo mundial de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero”. Architecture 2030 planteó este desafío para arquitectos y constructores: “Todos los edificios nuevos, desarrollos y renovaciones importantes serán neutros en carbono para 2030”.

Ejemplos de desarrollo sostenible

El arquitecto australiano Glenn Murcutt a menudo es considerado un arquitecto que practica el diseño sostenible. Sus proyectos se desarrollan y se colocan en sitios que han sido estudiados por sus elementos naturales de lluvia, viento, sol y tierra. Por ejemplo, el techo de Magney House fue diseñado específicamente para capturar agua de lluvia para su uso dentro de la estructura.

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Las aldeas de la bahía de Loreto en la bahía de Loreto, México, se promovieron como modelo de desarrollo sostenible. La comunidad afirmó que producía más energía de la que consumía y más agua de la que usaba. Sin embargo, los críticos acusaron que las afirmaciones de los desarrolladores fueron exageradas. 

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La comunidad eventualmente sufrió contratiempos financieros. Otras comunidades con buenas intenciones, como Playa Vista en Los Ángeles , han tenido luchas similares.

Los proyectos residenciales más exitosos son las Ecoaldeas de base que se están construyendo en todo el mundo. La Red Global de Ecoaldeas (GEN) define una ecoaldea como “una comunidad intencional o tradicional que utiliza procesos participativos locales para integrar holísticamente las dimensiones ecológicas, económicas, sociales y culturales de la sostenibilidad con el fin de regenerar los entornos sociales y naturales”. Una de las más famosas es EcoVillage Ithaca , cofundada por Liz Walker.

Finalmente, una de las historias de éxito más famosas es la transformación de un área abandonada de Londres en el Parque Olímpico para los Juegos Olímpicos de verano de Londres 2012. Desde 2006 hasta 2012, la Autoridad de Entrega Olímpica creada por el Parlamento británico supervisó el proyecto de sostenibilidad ordenado por el gobierno. El desarrollo sostenible es más exitoso cuando los gobiernos trabajan con el sector privado para hacer que las cosas sucedan. Con el apoyo del sector público, las empresas de energía privadas como Solarpark Rodenäs tendrán más probabilidades de colocar sus paneles fotovoltaicos de energía renovable donde las ovejas puedan pastar de manera segura, existiendo juntas en la tierra.

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Thomas Edison También pensó en Energías Renovables

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El inventor estadounidense Thomas Edison a menudo recibe malas críticas de los ambientalistas. Después de todo, él inventó esas bombillas incandescentes que todos estamos tan ocupados reemplazando por modelos más eficientes

Desarrolló muchos productos químicos industriales en condiciones que alarmarían a los equipos modernos de limpieza ambiental. Y, por supuesto, es mejor conocido por inventar o mejorar una gran cantidad de máquinas y aparatos eléctricos sedientos de energía, desde el fonógrafo hasta la cámara de cine.

Thomas Edison fusionó su propia compañía para crear General Electric, una de las corporaciones más grandes del mundo. Al final de su vida, Edison había recibido más de 1.300 patentes individuales.

Al parecer, casi por sí solo, el trabajo de Edison a fines del siglo XIX hizo que la civilización moderna dependiera de la electricidad y de los recursos naturales necesarios para generarla.

Thomas Edison experimentó con energía renovable

Más que un incansable promotor de la electricidad, Thomas Edison también fue pionero en energía renovable y tecnología verde . Experimentó con turbinas eólicas en el hogar para generar electricidad que podría reponer las baterías para proporcionar a los propietarios una fuente de energía independiente, y se unió a su amigo Henry Ford para desarrollar un automóvil eléctrico que funcionara con baterías recargables. Él vio los autos eléctricos como una alternativa más limpia para mover personas en ciudades llenas de humo.

Sobre todo, la aguda mente de Edison y su insaciable curiosidad lo mantuvieron pensando y experimentando durante toda su larga vida, y la energía renovable era uno de sus temas favoritos. Tenía un profundo respeto por la naturaleza y detestaba el daño hecho a ella. Era un vegetariano de renombre, extendiendo sus valores de no violencia a los animales. 

Edison favoreció la energía renovable sobre los combustibles fósiles

Thomas Edison sabía que los combustibles fósiles como el petróleo y el carbón no eran fuentes de energía ideales. Era muy consciente de los problemas de contaminación del aire creados por los combustibles fósiles, y reconoció que esos recursos no eran infinitos, la escasez se convertiría en un problema en el futuro. Vio el potencial virtualmente sin explotar de las fuentes de energía renovables, como la energía eólica y la energía solar, que podrían aprovecharse y ponerse a trabajar en beneficio de la humanidad.

En 1931, el mismo año en que murió, Edison confió sus preocupaciones a sus amigos Henry Ford y Harvey Firestone, quienes para entonces eran vecinos de retiro en Florida:

“Somos como agricultores arrendatarios que cortan la cerca que rodea nuestra casa para obtener combustible cuando deberíamos utilizar las fuentes inagotables de energía de la naturaleza: sol, viento y marea”.

“Pondría mi dinero en el sol y la energía solar. ¡Qué fuente de energía! Espero que no tengamos que esperar hasta que el petróleo y el carbón se agoten antes de abordar eso”.

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La Pintura Solar Puede Innovar El futuro de las Energías Renovables

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Los combustibles fósiles continúan representando la mayor fuente de energía en el mundo. En 2018, casi el 80% de la producción de energía  provino de combustibles no renovables como el petróleo y el carbón. Finalmente, este consumo masivo dará como resultado que la Tierra se quede sin estos recursos por completo. Por lo tanto, el mayor avance de las energías renovables y limpias se vuelve más importante cada día; Estas Innovaciones traen consigo nuevas técnicas o herramientas por eso ahora nos toca hablar sobre la pintura solar. 

Las empresas y los individuos ya están aprovechando el poder del sol y convirtiéndolo en energía. Más probablemente instalarían paneles si no fueran tan caros. Un sistema de 6 kilovatios puede costar más de $ 30,000, si no más, dependiendo de dónde viva. La pintura solar, sin embargo, podría ofrecer una solución perfecta.  

¿Qué es la pintura solar?

La pintura solar es una forma innovadora de usar los rayos del sol para desarrollar energía. Un equipo de investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology en Australia desarrolló el producto hace unos años. La pintura absorbe la humedad del aire. Luego, la luz y el calor del sol descomponen el líquido en oxígeno e hidrógeno, el último de los cuales pueden usar para producir energía. 

Una de las mayores ventajas de esta invención es que no depende del agua limpia para alimentar el sistema. Por el contrario, depende del agua de lluvia y el vapor en el aire, independientemente de si contiene o no contaminantes para producir combustible. Por lo tanto, donde haya humedad en el aire, la pintura funcionará. 

Un complemento a los paneles 

Otra ventaja más obvia es que puedes pintar prácticamente cualquier cosa con él, desde paredes hasta persianas. Incluso puedes pintar tu techo. En cualquier otra situación, hacer esto sería increíblemente desafiante. Por ejemplo, muchas personas optan por pintar su techo o equipo encima con  una capa base alquídica  o pintura epoxi. Estos pueden agrietarse a la puesta del sol. Sin embargo, la pintura solar fue hecha para cubrir los techos y el exterior de su hogar.

pintura solar

Por lo tanto, una vez que el producto esté disponible comercialmente, puede cubrir su hogar y usarlo junto con los sistemas de paneles solares para aumentar la eficiencia. Hacerlo también aumentaría el área de superficie, cubriendo manchas que no reciben suficiente luz solar para merecer un panel completo. De esta manera, los propietarios y las corporaciones podrían aumentar su producción de energía solar a una fracción del costo de instalar más paneles. 

El futuro es brillante

Los científicos y las investigaciones han aplaudido durante mucho tiempo el hidrógeno como una de las formas más limpias de energía sostenible. Sin embargo, debido a los problemas actuales asociados con la producción, el almacenamiento y la eficiencia, la energía del hidrógeno aún no se ha generalizado. La producción actual depende de la electrólisis para dividir las moléculas de oxígeno e hidrógeno, lo que anula el propósito de utilizar la energía del hidrógeno en primer lugar. 

Sin embargo, la pintura solar podría resolver este problema, ya que el proceso de separación de las moléculas simplemente involucra óxido de titanio y sulfuro de molibdeno. 

Si bien pueden pasar algunos años antes de que la pintura solar alcance la etapa de producción en masa, su futuro es bastante brillante. Es probable que esta tecnología revolucione la industria de las energías renovables. Una vez que las personas puedan tener en sus manos la pintura, podría reemplazar los paneles por completo y hacer que la energía solar sea omnipresente. Después de todo, cada hogar tiene paredes y un techo que puede revestirse. 

pintura solar

Mientras tanto

El mundo aún está a unos años de que la pintura solar llegue a las estanterías. Sin embargo, mientras espera, su mejor opción para aprovechar la energía del sol es instalar paneles solares. Aunque la inversión inicial puede ser costosa, pagarán en unos años con el dinero que ahorrará en facturas de electricidad y gas. Esto es especialmente cierto ya que los precios de la electricidad continúan aumentando. Por lo tanto, comprar paneles solares ahora asegurará que no se quede atascado pagando facturas cada vez más caras. 

Una vez que sale la pintura solar, puede usarla para complementar sus nuevos paneles solares brillantes y ahorrar dinero y el planeta.

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Yate Solar Aquanima Serie 40

Azura Marine, con sede en Singapur, presentó un nuevo yate solar Aquanima serie 40 de $ 500,000 que, según afirman, puede completar “viajes oceánicos sin parar impulsados ​​solo por la luz solar”.

La electrificación del transporte se está extendiendo lentamente al transporte marítimo.

Si bien el enfoque se ha centrado en los vehículos comerciales como los transbordadores, también está llegando a embarcaciones de recreo y personales.

Azura Marine es el último en ingresar al espacio con su primer yate catamarán con energía solar, la serie Aquanima 40, presentado a principios de este mes en Bali, Indonesia.

yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

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yate solar Aquanima serie 40

yate solar Aquanima serie 40

La compañía describe el recipiente eléctrico:

“Es un yate único de 4 cabinas y 8 invitados diseñado para cruceros prolongados sin necesidad de combustibles fósiles o paradas de repostaje de ninguna naturaleza. Los catamaranes Aquanima 40 alimentados por energía solar también están equipados con un sistema de captación de lluvia de 56 m2, generador de agua y recuperación de agua de aire acondicionado, lo que hace que el suministro de agua se detenga también

Azura Marine afirma que el barco puede navegar continuamente gracias a su gran sistema de energía solar de 10 kW y su paquete de baterías de 60 kWh.

Estas son algunas de las especificaciones del yate solar Aquanima serie 40:

  • LWL 11,5 m
  • LOA 13,25 m
  • Haz de 6 m
  • Borrador 65 cm.
  • Potencia de propulsión: 2 x 10 kW
  • Energía solar: 10 kW
  • Capacidad del banco de baterías principal: 60 kWh

La compañía escribe sobre la capacidad del recipiente eléctrico:

“Para el propietario, esto significa un crucero ilimitado sin costos de combustible, sin ruido ni vibraciones, sin olores, sin emisiones contaminantes y sin alteraciones de la vida marina. Los motores eléctricos están prácticamente exentos de mantenimiento, con solo un par de rodamientos de bajo costo para ser reemplazados a las 20,000 horas (más que el uso típico de un yate de por vida) “.

yate solar Aquanima serie 40

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La compañía enumera varios servicios disponibles a bordo de su nueva embarcación eléctrica:

“El yate ofrece toda la comodidad que se espera de un crucero moderno con aire acondicionado, cocina totalmente equipada que incluye máquina de hielo, placa y fregadero. En esta versión, el baño y el inodoro están en la cubierta principal para una mayor facilidad de acceso, ya que esta embarcación está fuertemente orientada a disfrutar del aire libre, explorar bahías ocultas con el bote eléctrico o bucear en arrecifes vírgenes. A bordo del eclipse solar, toda el agua es de producción propia, incluida el agua dulce y potable, gracias a la máquina de agua del yate, el sistema de recuperación de agua de aire acondicionado y el gigantesco techo solar recolector de agua de lluvia. Cuenta con un sistema de sonido marino de alta calidad y conectividad WIFI completa “.

Según la compañía, la serie Aquanima 40 puede viajar “más de 100 millas náuticas (185 km) en un solo día sin detenerse”.

El cofundador y CEO de Azura Marine, Julien Mélot, comentó sobre el lanzamiento del nuevo buque eléctrico:

“Fue una enorme emoción lanzar el yate la semana pasada y emprender sus primeras millas en el mar. El yate cumplió con todas nuestras expectativas y, si bien el diseño permite un funcionamiento casi silencioso con una capacidad de respuesta excepcional, fue increíble experimentarlo, y todo sabiendo que no estábamos produciendo ninguna contaminación o emisión dañina. Con algunos vientos fuertes y un muelle muy estrecho para entrar en el puerto deportivo, nos quedamos encantados con lo fácil que era maniobrar el yate. Simplemente no podemos esperar para llevarla en su viaje inaugural.

La versión base del yate solar Aquanima serie 40 cuesta € 495,000 (~ $ 540,000 USD) y los clientes pueden personalizarla con un montón de opciones.
 

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Generador de Energía con Efecto de Sombra

Generador de Energía con Efecto de Sombra

Los investigadores han creado un dispositivo llamado ‘generador de energía con efecto de sombra’ que utiliza el contraste en la iluminación entre las áreas iluminadas y sombreadas para generar electricidad. Este novedoso concepto abre nuevos enfoques para aprovechar las condiciones de iluminación interior para alimentar la electrónica.

Las sombras a menudo se asocian con oscuridad e incertidumbre. Ahora, los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) están dando un giro positivo a las sombras al demostrar una forma de aprovechar este efecto óptico común pero a menudo ignorado para generar electricidad. Este novedoso concepto abre nuevos enfoques para generar energía verde en condiciones de iluminación interior para alimentar la electrónica.

Un equipo del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de NUS, así como del Departamento de Física de NUS, creó un dispositivo llamado generador de energía con efecto de sombra (SEG en sus silgas en ingles), que utiliza el contraste en la iluminación entre las áreas iluminadas y sombreadas para generar electricidad. 

“Las sombras son omnipresentes, y a menudo las damos por sentadas. En aplicaciones fotovoltaicas u optoelectrónicas convencionales donde se utiliza una fuente de luz constante para alimentar dispositivos, la presencia de sombras es indeseable, ya que degrada el rendimiento de los dispositivos. En este trabajo, capitalizamos el contraste de iluminación causado por las sombras como fuente indirecta de energía. El contraste en la iluminación induce una diferencia de voltaje entre las secciones sombreadas e iluminadas, dando como resultado una corriente eléctrica. Este concepto novedoso de recolectar energía en presencia de sombras no tiene precedentes “, explicó el líder del equipo de investigación, Profesor Asistente Tan Swee Ching, quien es del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del NUS.

Los dispositivos electrónicos móviles como teléfonos inteligentes, anteojos inteligentes y relojes electrónicos requieren una fuente de alimentación eficiente y continua. Como estos dispositivos se usan tanto en interiores como en exteriores, las fuentes de energía portátiles que podrían aprovechar la luz ambiental pueden mejorar potencialmente la versatilidad de estos dispositivos. 

Si bien las células solares disponibles en el mercado pueden desempeñar este papel en un entorno exterior, su eficiencia de recolección de energía disminuye significativamente en condiciones interiores donde las sombras son persistentes. Este nuevo enfoque para eliminar la energía de la iluminación y las sombras asociadas con intensidades de poca luz para maximizar la eficiencia de la recolección de energía es emocionante y oportuno.

Para abordar este desafío tecnológico, el equipo de NUS desarrolló un SEG de bajo costo y fácil de fabricar para realizar dos funciones: (1) convertir el contraste de iluminación de las sombras de sombras parciales en electricidad, y (2) para servir Sensor de proximidad alimentado para controlar los objetos que pasan.

Pruebas con el Generador de Energía con Efecto de Sombra

El Generador de Energía con Efecto de Sombra comprende un conjunto de celdas SEG dispuestas en una película de plástico flexible y transparente. Cada celda del SEG es una película delgada de oro depositada en una oblea de silicio. Cuidadosamente diseñado, el SEG puede fabricarse a un costo menor en comparación con las células solares de silicio comerciales. Luego, el equipo realizó experimentos para probar el rendimiento del SEG en la generación de electricidad y como un sensor autoalimentado.

“Cuando toda la celda SEG está bajo iluminación o en la sombra, la cantidad de electricidad generada es muy baja o nula. Cuando una parte de la celda SEG está iluminada, se detecta una salida eléctrica significativa.

También encontramos que la superficie óptima el área para la generación de electricidad es cuando la mitad de la celda SEG está iluminada y la otra mitad en la sombra, ya que esto proporciona suficiente área para la generación y recolección de carga respectivamente “, dijo el líder del co-equipo, el profesor Andrew Wee, del Departamento de Física del NUS .

Basado en experimentos de laboratorio, el SEG de cuatro celdas del equipo es dos veces más eficiente en comparación con las celdas solares de silicio comerciales, bajo el efecto de sombras cambiantes. La energía cosechada del SEG en presencia de sombras creadas en condiciones de iluminación interior es suficiente para alimentar un reloj digital (es decir, 1,2 V).

Además, el equipo también demostró que el Generador de Energía con Efecto de Sombra puede servir como un sensor autoalimentado para monitorear objetos en movimiento. Cuando un objeto pasa por el SEG, proyecta una sombra intermitente en el dispositivo y activa el sensor para registrar la presencia y el movimiento del objeto.

Hacia un menor costo y más funcionalidades

El equipo de seis miembros tardó cuatro meses en conceptualizar, desarrollar y perfeccionar el rendimiento del dispositivo. En la siguiente fase de investigación, el equipo de NUS experimentará con otros materiales, además del oro, para reducir el costo de la SEG.

Los investigadores de NUS también están estudiando el desarrollo de sensores autoalimentados con funcionalidades versátiles, así como SEG portátiles que se pueden conectar a la ropa para cosechar energía durante las actividades diarias normales. Otra área prometedora de investigación es el desarrollo de paneles SEG de bajo costo para la recolección eficiente de energía de la iluminación interior.

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Los Sistemas de Energía Podrían ser Alterados por El futuro Incierto del Clima

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Los científicos han publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática.

Se ha pronosticado que los eventos climáticos extremos, como sequías severas, tormentas y olas de calor, se volverán más comunes y ya están comenzando a ocurrir. Lo que se ha estudiado menos es el impacto en los sistemas de energía y cómo las comunidades pueden evitar interrupciones costosas, como apagones parciales o totales.

Estudio Publicado Sobre La Optimización de los Sistemas De Energía

Ahora, un equipo internacional de científicos ha publicado un nuevo estudio que propone una metodología de optimización para diseñar sistemas de energía resistentes al clima y para ayudar a garantizar que las comunidades puedan satisfacer las necesidades energéticas futuras dada la variabilidad climática. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Nature Energy.

“Por un lado está la demanda de energía: existen diferentes tipos de necesidades de construcción, como calefacción, refrigeración e iluminación. Debido al cambio climático a largo plazo y los fenómenos meteorológicos extremos a corto plazo, el entorno exterior cambia, lo que conduce a cambios en la construcción de la demanda de energía “, dijo Tianzhen Hong, un científico de Berkeley Lab que ayudó a diseñar el estudio. “Por otro lado, el clima también puede influir en el suministro de energía, como la generación de energía a partir de turbinas hidráulicas, solares y eólicas. También podrían cambiar debido a las condiciones climáticas”.

Trabajando con colaboradores de Suiza, Suecia y Australia, y dirigido por un científico de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), el equipo desarrolló un método de optimización robusto y estocástico para cuantificar los impactos y luego usar los datos para diseñar energía resistente al clima. Los métodos de optimización estocástica se usan a menudo cuando las variables son aleatorias o inciertas.

“Los sistemas de energía están diseñados para funcionar durante 30 años o más. La práctica actual es asumir condiciones climáticas típicas hoy en día; los planificadores y diseñadores urbanos no suelen tener en cuenta las incertidumbres futuras”, dijo Hong, un científico computacional que lidera el modelado de energía a gran escala. y simulación en Berkeley Lab. “Hay mucha incertidumbre sobre el clima y el clima futuros”.

Los “sistemas de energía”, tal como se definen en el estudio, satisfacen las necesidades de energía y, a veces, el almacenamiento de energía para un grupo de edificios. La energía suministrada podría incluir gas o electricidad de fuentes convencionales o renovables. Dichos sistemas de energía comunitarios no son tan comunes en los EE. UU., Pero se pueden encontrar en algunos campus universitarios o en parques empresariales.

Los investigadores investigaron una amplia gama de escenarios para 30 ciudades suecas. Descubrieron que, en algunos escenarios, los sistemas de energía en algunas ciudades no podrían generar suficiente energía. En particular, la variabilidad climática podría crear una brecha del 34% entre la generación y demanda de energía total y una caída del 16% en la confiabilidad del suministro de energía, una situación que podría provocar apagones.

Observación a los Sistemas de Energía Actuales

“Observamos que los sistemas de energía actuales están diseñados de una manera que los hace altamente susceptibles a eventos climáticos extremos como tormentas y olas de calor”, dijo Dasun Perera, científico del Laboratorio de Energía Solar y Física de Edificios de EPFL y autor principal del estudio. “También descubrimos que la variabilidad climática,dará como resultado fluctuaciones significativas en la energía renovable que alimenta a las redes eléctricas, así como la demanda de energía. Esto hará que sea difícil igualar la demanda de energía y la generación de energía. Hacer frente a los efectos del cambio climático va a resultar más difícil de lo que pensábamos anteriormente “.

Los autores señalan que 3.500 millones de personas viven en zonas urbanas, los cuales consumen dos tercios de la energía mundial, y para 2050 se espera que las zonas urbanas tengan más de dos tercios de la población mundial. “Los sistemas de energía distribuida que apoyan la integración de tecnologías de energía renovable apoyarán la transición energética en el contexto urbano y desempeñarán un papel vital en la adaptación y mitigación del cambio climático”, escribieron.

Hong lidera un grupo de investigación en ciencias urbanas en Berkeley Lab que estudia los problemas energéticos y ambientales a escala de la ciudad. El grupo es parte de la División de Tecnología de Construcción y Sistemas Urbanos de Berkeley Lab, que durante décadas ha estado a la vanguardia de la investigación para avanzar en la eficiencia energética en el entorno construido.

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Las Chimeneas Solares ayudan a la Seguridad contra Incendios

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Un elemento imprescindible en el diseño de edificios ecológicos, las chimeneas solares pueden reducir los costos de energía hasta en un 50%. Ahora la investigación revela que también podrían ayudar a salvar vidas en un incendio en un edificio.

En una primicia mundial, los investigadores diseñaron una chimenea solar optimizada para el ahorro de energía y la seguridad contra incendios, como parte de las características sostenibles de un nuevo edificio en Melbourne, Australia.

El modelado muestra que la chimenea solar especialmente diseñada aumenta radicalmente la cantidad de tiempo que las personas tienen para escapar del edificio durante un incendio, extendiendo el tiempo de evacuación segura de aproximadamente dos minutos a más de 14 minutos.

Una chimenea solar es un sistema pasivo de calentamiento y enfriamiento solar que aprovecha la ventilación natural para regular la temperatura de un edificio.

Con un estimado del 19% de los recursos energéticos del mundo destinados a calefacción, ventilación y refrigeración de edificios, la integración de chimeneas solares en nuevas construcciones y la modernización de las estructuras existentes ofrece un gran potencial para reducir este enorme costo ambiental.

En el nuevo proyecto, una colaboración entre la Universidad RMIT y la ciudad de Kingston, los investigadores diseñaron una chimenea solar para maximizar su eficiencia para ventilar aire fresco y aspirar humo de un edificio en caso de incendio.

El investigador Dr. Long Shi dijo que las chimeneas solares tienen credenciales ambientales bien establecidas, pero su potencial para mejorar la seguridad contra incendios no había sido explorado.

“En una situación de emergencia en la que cada segundo cuenta, es fundamental dar a las personas más tiempo para escapar de manera segura”, dijo Shi.

“Nuestra investigación demuestra que las chimeneas solares ofrecen poderosos beneficios para la seguridad de las personas y el medio ambiente.

“Cumplir con dos funciones importantes podría impulsar la ya rentable rentabilidad de esta tecnología sostenible.

“Esperamos que nuestros hallazgos inspiren más inversión y desarrollo de chimeneas solares en Australia y en todo el mundo”.

La alcaldesa de Kingston, Georgina Oxley, dijo que el Consejo estaba emocionado de ser parte del innovador proyecto.

“Crear formas nuevas e innovadoras para reducir el consumo de energía en el diseño de nuestro edificio es una prioridad para el Consejo”, dijo Oxley.

“La chimenea solar que se instaló en el nuevo y moderno Pabellón de Reserva Mentone no solo nos permite aprovechar la energía verde limpia para calentar y enfriar el edificio, ayudando al Consejo a lograr sus objetivos ambientales, sino que también tiene potencial para salvar vidas en caso de incendio. Este es un diseño verdaderamente notable “.

Si bien los cálculos en torno al aumento de 6 veces en el tiempo de evacuación segura fueron específicos del nuevo edificio, una investigación previa realizada por el equipo de la Escuela de Ingeniería de RMIT ha confirmado que las chimeneas solares pueden lograr con éxito ambas funciones: ventilación y agotamiento del humo.

El aire caliente sube: como funciona una chimenea solar

El enfoque de diseño pasivo detrás de las chimeneas solares funciona según el conocido principio de que el aire caliente siempre sube.

Las chimeneas solares modernas generalmente presentan una pared de vidrio junto a una pared pintada de negro, para maximizar la absorción de la radiación solar. Las ventilas en la parte superior e inferior controlan el flujo de aire dentro y fuera de la chimenea para calentar o enfriar.

A medida que el sol calienta la chimenea, esto calienta el aire dentro de ella.

El aire caliente se eleva y sale por la parte superior de la chimenea, lo que atrae más aire en la parte inferior, impulsando la ventilación a través de un edificio para enfriarlo naturalmente.

Cuando hace frío afuera, la chimenea se puede cerrar, para dirigir el calor absorbido de vuelta al edificio y mantenerlo caliente.

Es un concepto ingeniosamente simple que es relativamente barato de actualizar y no agrega casi ningún costo adicional a una nueva construcción, pero puede reducir el consumo de energía.

Reduce el humo, aumenta la seguridad

Durante un incendio, el mismo principio, el aire caliente se eleva, permite que la chimenea solar aspire el humo del edificio.

Menos humo significa mejor visibilidad, temperaturas más bajas y monóxido de carbono reducido, todo lo cual contribuye a aumentar la cantidad de tiempo que las personas tienen para evacuar de manera segura.

Para comprender exactamente cuánto tiempo de evacuación podría proporcionar una chimenea solar para un edificio específico, debe modelar para ese diseño exacto, dijo Shi.

“Esto diferirá de un edificio a otro, pero sabemos que cualquier tiempo extra es valioso y mejora la seguridad contra incendios, lo que en última instancia podría ayudar a salvar vidas”, dijo.

La nueva investigación ofrece una guía técnica para optimizar el diseño y la ingeniería de chimeneas solares en edificios reales, para ampliar su aplicación en las dos funciones.

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¿Es buena Opción que su Empresa Invierta en Paneles Solares?

invierta en paneles solares

Quizás se pregunte si valdría la pena que su empresa invierta en paneles solares. Si tiene un espacio vacío en el techo, desea reducir su huella de carbono y ahorrar dinero en sus facturas de energía, valdría la pena dedicar parte de su tiempo a investigar las opciones disponibles para usted.

Ya sea que su negocio sea grande o pequeño, existen razones de peso para invierta en paneles solares. A medida que aumenta el costo de la energía, aprovechar el espacio de su techo puede ser una decisión sensata para su negocio. Muchas organizaciones comerciales ya se han dado cuenta de los grandes ahorros que se pueden hacer al instalar paneles solares para suministrar electricidad a su negocio.

Todo lo que tiene que hacer es utilizar el espacio del techo en sus locales comerciales, edificios agrícolas, fábricas, almacenes, escuelas u hospitales, e instalar generadores de energía solar para comenzar a generar energía solar.

Los paneles solares comerciales pueden marcar una verdadera diferencia para su negocio al generar electricidad verde y gratuita durante las horas diurnas que se pueden usar en el sitio, reduciendo la demanda de energía de la red de su negocio y potencialmente ahorrando mucho dinero en las facturas de energía.

Lo ideal sería utilizar toda la energía solar en el sitio, sin embargo, cualquier energía excedente se puede vender a la red que tiene la ventaja adicional de generar ingresos adicionales.

En el caso de las grandes instalaciones comerciales de paneles solares y techos comerciales, puede lograr un retorno razonable de la inversión, a pesar de que la tarifa de alimentación llega a su fin, especialmente si consume una cantidad significativa de electricidad durante las horas del día. Además, los paneles solares no tienen partes móviles, por lo que los costos de mantenimiento son mínimos. Los mayores usuarios de electricidad generada serán los más beneficiados.

Dado que se prevé que los precios de la energía aumenten drásticamente en los próximos 10 años, si su empresa invierta en paneles solares comerciales puede hacer que el pronóstico financiero sea mucho más fácil al permitirle adelantar de manera efectiva la compra de electricidad a un precio fijo. La instalación de paneles solares estabiliza su suministro de electricidad y puede reducir los gastos generales de enfriamiento en el verano.

Otro punto importante a considerar es su seguridad energética. Por ejemplo, National Grid actualmente está luchando por generar un suministro de electricidad considerable para satisfacer las crecientes demandas de energía del Reino Unido. Al mismo tiempo, el gobierno ha introducido auditorías energéticas obligatorias para grandes empresas a través del Esquema de Oportunidades de Ahorro de Energía (ESOS) y está considerando la futura regulación del uso de energía, haciendo de las instalaciones solares independientes una excelente medida de respaldo.

Al tomar la solución energética de su empresa en sus propias manos y generar su propia energía solar, emitirá menos CO2 a la atmósfera, lo que reducirá considerablemente su huella de carbono, aumentará las credenciales sostenibles de su empresa y mejorará la reputación de su empresa. Los paneles solares son una forma fantástica de mostrar sus valores ecológicos de una manera prominente y pública.

Si está buscando instalar una matriz fotovoltaica comercial de paneles solares a gran escala, como un campo solar, necesitará la aprobación de planificación de la autoridad local. La decisión de planificación final se basará en una serie de factores diferentes, incluido el impacto visual (deslumbramiento, etc.), los beneficios potenciales que podría aportar a la comunidad local, el impacto de la matriz en el ecosistema local, así como la conectividad de la red eléctrica local.

Habrá una tarifa de solicitud de planificación, que generalmente depende del tamaño del sitio propuesto, cada autoridad local tendrá sus propias pautas al respecto. Los Ángeles también realizará una visita al sitio cuando evalúe una solicitud de planificación, así como para evaluar la reacción local a las propuestas.

También se requerirá permiso de planificación si su sistema fotovoltaico solar está destinado a la instalación en un edificio catalogado o en un sitio designado como monumento antiguo programado o sitio del patrimonio mundial.

Debido a los avances tecnológicos, el costo de los paneles solares se ha desplomado en los últimos 10 años. El tipo de sistema de panel solar que necesite dependerá del tamaño del negocio comercial que determinará el rango de potencia y el precio.

Los sistemas más populares para las empresas tienen una potencia de 5-9kW, pero una operación comercial con grandes espacios de tierra puede requerir un sistema con una potencia de 25kW hasta incluso 200kW.

Se requiere que invierta en paneles solares un monto de 8000 euros como minimo para que un pequeño sistema comercial cubra el suministro e instalación de paneles solares, inversores, aisladores, cableado, pruebas relevantes, certificación y registro en organismos reguladores y su compañía de electricidad.

Puede optar por no invertir capital y hay varias opciones de financiación diferentes disponibles. Si su negocio califica, incluso puede ser elegible para recibir paneles solares comerciales gratuitos.

Algunos proveedores de energía pueden ofrecer acuerdos de compra de energía (PPA) a las empresas que cumplen con los criterios de calificación. Con este tipo de acuerdo, los paneles solares se instalan en su techo sin costo para su negocio, mientras que la electricidad generada se vuelve a comprar al financiador a una tarifa que es sustancialmente más barata que la que ofrece su proveedor actual, lo que le ahorra miles de euros en recibos de luz.

Teniendo en cuenta el alto costo inicial involucrado especialmente en el caso de proyectos solares a gran escala, los procesos de factibilidad, desarrollo y planificación para proyectos solares a gran escala suelen ser largos y muy detallados. También se puede requerir un trabajo sustancial de construcción o paisajismo. Al igual que con cualquier otra instalación solar fotovoltaica, para que un sitio sea adecuado, generalmente debe cumplir ciertas condiciones, tales como:

  • Pocos obstáculos (árboles, colinas, edificios, etc.) que podrían causar problemas de sombreado y reducir la salida de la matriz
  • terreno inclinado plano o sur es óptimo
  • debe haber acceso para la construcción inicial y el mantenimiento regular
  • algunos desarrolladores fotovoltaicos pueden establecer un área mínima de tierra para que sea financieramente viable
  • debe haber una conexión local a la red eléctrica
  • el sitio propuesto no debe ser susceptible a inundaciones
  • es poco probable que se otorgue permiso de planificación para los sitios propuestos ubicados en áreas protegidas
  • debe haber una conexión local a la red eléctrica

Decidir tomar energía solar no es una decisión que tome en un día. De hecho, ciertamente no debe hacerse sin una evaluación exhaustiva y una evaluación cuidadosa de los pros y los contras .

En la mayoría de los casos, los beneficios de la energía solar superan con creces los inconvenientes y comprender ambos le ayudará a tomar decisiones más sabias y seguras para su negocio.

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Energía Solar y la Domótica, el Tándem Perfecto

energía solar y la domótica

Vivimos en una época muy concienciada con la sostenibilidad y la necesidad de reducir la contaminación. Puede que sea porque estamos sufriendo las consecuencias de años de dejadez en este sentido, pero lo cierto es que se están haciendo grandes esfuerzos en pos de la sostenibilidad y la eficiencia energética; como es el caso de la energía solar y la Domótica.

Y, en este sentido, se ha encontrado el tándem perfecto a nivel de vivienda: la energía solar y la domótica. De esta forma, el uso del Internet de las cosas y los sistemas inteligentes ha permitido aumentar el rendimiento de los sistemas de paneles solares, incluso más allá de unas condiciones meteorológicas poco ventajosas.

Placas solares inteligentes

Uno de los mayores esfuerzos que se están realizando en el mundo de la energía es la promulgación del uso de energía renovable a nivel de vivienda.

Los paneles solares híbridos son capaces de generar energía térmica y fotovoltaica a la vez, lo cual optimiza el espacio y permite la generación de hasta un 40% más de energía por metro cuadrado que si tuviéramos ambas tecnologías por separado .

En este sentido, el sistema de control híbrido, Mesh Control, es capaz de monitorizar y regular la generación térmica y/o eléctrica de una instalación de energía solar en relación a la demanda y gustos de un usuario y momento específico.  Este sistema se basa en la energía solar y la domótica y la aplicación del Internet de las cosas a la energía.

La aplicación de este tipo de sistemas permite que la energía obtenida aumente en un 11% si es un sistema híbrido, y casi un 70% si es uno tradicional.

Este sistema obtiene información de tres fuentes:

  • Instalación: posee sensores en sitios específicos que sirven datos sobre el funcionamiento de los paneles. Se recoge información sobre temperatura del fluido, o datos ambientales. Esta información sirve tanto para que funcione el software como para que se detecten fallos de funcionamiento de forma rápida y, así, evitar problemas mayores.
  • Usuario: el sistema adapta su funcionamiento y descarga de energía al perfil de cada usuario específicamente. En este aspecto hay dos opciones, un perfil que crea el propio usuario al principio y otro que va creando el sistema según los datos que recoge.
  • Internet: una conexión directa a Internet permite al sistema ver la previsión metereológica o los cambios en el precio del kilovatio hora y adaptarse a ello.

Pero no sólo el sistema se adapta al entorno, sino que también puede influir en él, sin alterar físicamente la instalación. Por ejemplo:

  • Ratio de generación eléctrica/térmica: Es capaz de determinar el uso óptimo de energía eléctrica o térmica que va a producir el sistema.
  • Sistemas de almacenamiento: podrá activar o desactivar la acumulación de cada tipo de energía dependiendo de las necesidades o el momento. Esta decisión se basaría en los datos de consumo, previsión atmosférica y precios de kWh y su fin último sería el ahorro.
  • Conexión a red: se podrá elegir si verter o no energía a la red en momentos de excedente.
  • Accionamiento de dispositivos: el control inteligente permite también accionar dispositivos a distancia que requieran una señal eléctrica para cambio de estado.

Suntech Power

La gran empresa de energía solar Suntech ha centrado su trabajo de los últimos años en mejorar la tecnología de sus paneles solares. En esta empresa se encuentra el objetivo de incorporar ciertos dispositivos en sus paneles que aumenten el rendimiento y potencia.

En búsqueda de esto se ha unido a National Semiconductor y demás empresas de electrónica para la creación de paneles solares inteligentes, que aseguren la máxima potencia aunque las condiciones no acompañen a ello.

Estos dispositivos producidos por National Semiconductor ya se encuentran disponibles en el mercado. Los resultados de los diferentes estudios que se ha hecho sobre ellos es que son capaces de aumentar el rendimiento de una placa solar fotovoltaica en un 25%.

Sin embargo, estudios independientes realizados por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y Photon International demostraron que dicho aumento puede llegar casi hasta el 40%.

Pero este sistema no sólo supone un aumento del rendimiento, también permite un diseño más simple y una instalación más rápida, por lo que el beneficio económico de este tipo de instalaciones solares será mayor.

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Lo que necesita saber al comprar paneles solares en 2020

comprar paneles solares

Si has decidido adoptar la energía solar, pero no tienes idea de qué tan grande es el sistema que puede soportar su techo o incluso si su hogar es adecuado. Sin duda tiene muchas preguntas para comprar paneles solares; como dónde colocar los paneles, cuántos kilovatios hora generará el sistema y qué tipo de paneles debe comprar.

No hay necesidad de preocuparse ya que hay mucha ayuda experta disponible. Si decide seguir adelante y comprar paneles solares , encontrará que son una excelente manera de proporcionar energía para su hogar y reducir sus facturas anuales de energía de una sola vez.

Además de ahorrar dinero en su factura de electricidad, los paneles solares son una gran fuente de energía renovable y, sin duda, reducirán su huella de carbono. Además de ser respetuosos con el medio ambiente, apenas requieren mantenimiento.

La tecnología solar está en constante evolución y mejora. El año pasado se vieron hitos en eficiencia solar, almacenamiento de energía solar y tecnología de diseño solar. Además, los paneles solares nunca han sido tan asequibles como lo son ahora. El precio de la energía solar es un 70% más barato que en años anteriores.

Sin embargo, antes de comprar paneles solares es importante tener una idea aproximada del tamaño del panel y la cantidad de paneles que necesitará. Es aconsejable consultar con un instalador profesional y acreditado para discutir todo esto. Este artículo tiene como objetivo darle una idea aproximada de las cosas que debe tener en cuenta antes de comprar paneles solares.

Por lo general, el tamaño de su matriz solar se define por dos factores, el espacio y el presupuesto. La cantidad de energía que puede generar será menor si su techo es pequeño, pero este resultado puede mitigarse si instala paneles más caros que generan más energía por m2. Los paneles más eficientes del mercado tienen una eficiencia de alrededor del 22.8%, por lo que es importante comprar. Los sistemas residenciales de más de 4kW requieren una encuesta adicional que puede retrasar su instalación.

¿Cuál es el uso diario de electricidad de su hogar?

El primer paso que debe tomar es calcular cuánta energía usa su hogar. Para hacer esto, debe revisar sus facturas de electricidad pasadas y calcular su consumo promedio de energía. Estas facturas le mostrarán la cantidad de electricidad que ha utilizado en kilovatios-hora (kWh) durante un período de tiempo, según la frecuencia con la que se le facture (por ejemplo, cada mes o trimestre).

Para calcular cuántos paneles solares necesitará para alimentar su hogar, primero deberá calcular su consumo de electricidad por día. Si le facturan mensualmente, deberá dividir su consumo de electricidad en kWh por 30; Si se le factura trimestralmente, deberá dividir la cifra entre 90, y así sucesivamente.

¿Cuál es el promedio de horas diarias de sol en su ubicación?

En términos generales, las horas pico de luz solar son entre las 9 a.m. y las 3 p.m. cada día, aunque puede haber variaciones dependiendo de su ubicación. Algunas áreas tendrán más luz que otras, y puede haber una pequeña diferencia entre el norte y el sur del pais donde te encuentres. Sin embargo, esto no significa que no podrá producir tanta energía si vive en un área más sombreada, simplemente significa que podría necesitar más paneles para beneficiarse plenamente.

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Para calcular aproximadamente la cantidad de energía que necesita producir en kWh, debe dividir su consumo diario de kWh por la cantidad máxima de horas de luz solar en un día. Puede multiplicar este número por 1000 para el uso de vatios. Es importante consultar también a su instalador sobre esto.

Dicho esto, los paneles solares no siempre funcionarán con plena eficiencia por varias razones. Por ejemplo, podría ser un día nublado o podría haber algo de sombra inesperada. Por esta razón, los expertos recomiendan que deje un colchón del 25% a la hora de calcular cuánta energía usará a diario. Esto compensa cualquier ineficiencia que pueda ocurrir.

¿Cuántos paneles necesitas?

Las capacidades y el rendimiento de los paneles solares pueden variar y, por lo tanto, la calidad realmente puede marcar la diferencia. Los paneles solares fotovoltaicos tienden a oscilar entre 150w y 345w por panel, dependiendo del tamaño del panel y la tecnología de celda utilizada para crear cada uno de los módulos.

Para calcular cuántos paneles necesita, divida el consumo de energía por hora de su hogar por la potencia de los paneles solares. Para asegurarse de que sus expectativas sean realistas, debe hacer esto para una opción de potencia baja y alta que le permitirá crear una variedad de tamaños.

Hacer esto le dará una estimación del número de paneles que necesita para generar electricidad. En este punto, necesitará un instalador profesional para que acceda a su techo y determine qué ángulo sería el mejor y cómo se colocarían los paneles en su techo.

Otra opción es almacenar la energía extra en una batería solar para usarla durante las horas no diurnas. Usar su electricidad ‘gratis’ siempre será más barato que comprar electricidad de la red y las compañías de energía nunca le pagarán su electricidad al mismo precio que se la venden.

La tecnología de la batería ha mejorado mucho y el precio de comprar uno con un sistema de panel solar también ha caído. A medida que aumenten la eficiencia, darán a los hogares y las empresas el potencial de utilizar muy poca electricidad de la red.

Cada vez más personas eligen  instalar sistemas fotovoltaicos, lo que hace que la  industria de la tecnología solar crezca rápidamente. Los avances tecnológicos están sucediendo todo el tiempo.

 

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