¿Cómo puedo Utilizar Energías Limpias en mi Hogar?

Después de trabajar durante mucho tiempo en la investigación, desarrollo y uso de las energías renovables en el hogar, hoy podemos disfrutar de algunas de estas energías en nuestras casas. Es cierto que aún falta mucho para que estas técnicas se utilicen ámpliamente y reciban la atención que se merecen, pero lo que importa es que la humanidad trabaja para conseguirlo.

En el mix energético mundial, las energías renovables son cada vez más importantes. Ayudado por la crisis y la búsqueda de reducir costes, estas técnicas cobran cada vez mayor trascendencia. El gran oponente es la poca economía a escala que hay en este sector y el no suficiente aporte de parte de las entidades gubernamentales. Además, se necesitan reformas para que se pueda potenciar este sector y llegue a todos los hogares.

La importancia de las energías alternativas

Actualmente hay una gran cantidad de empresas que intentan desarrollar y potenciar el uso de energías alternativas en el hogar. La razón es porque en la gran mayoría de los casos son más rentables y no dañan al medio ambiente. Lo único que hace es aprovechar la fuerza que la misma naturaleza produce y transformarla en electricidad u otro tipo de energía.

Posibles aplicaciones de energías en cada uno de los hogares

Agua caliente sanitaria: con el tiempo, será obligatorio que el sistema de agua caliente tenga una instalación renovable para el suministro. Lo mismo ocurre con la climatización y el autoconsumo. Se requiere de electrodomésticos y artículos adaptados para poder funcionar con energías renovables.

Energía térmica a través de paneles solares

En España, el recurso más utilizado en los últimos años fue el de paneles solares térmicos. En la actualidad hay muchos sistemas que tienen un muy buen funcionamiento, pero este fue el preferido luego de la aprobación del Código Técnico de la Edificación del año 2006. Según la condición climática que tenga cada zona y el consumo de la misma, el sol debe aportar climatización para agua caliente en un mínimo de 30% y un máximo de 70. El porcentaje restante normalmente es aportado por el gas o diésel. El primero se utiliza para las grandes ciudades y el otro es para segundas viviendas.

En el futuro, los paneles serán la forma de calentar el agua. El procedimiento es a través de tubos conductores hechos normalmente en cobre que están expuestos a la radiación que produce el sol. También será un gran aporte para los sistemas de calefacción y climatización.

El kit para instalar energía solar térmica

Las instalaciones de este tipo requieren de un colector solar que normalmente se puede colocar en cubiertas inclinadas o planas que estén, en lo posible, orientadas a la parte sur y tengan una inclinación similar a la de la latitud de cada sitio y sin sombras.

Los colectores de placa plana son los que más se instalan. Estos modelos consiguen temperaturas mayores a los 40 grados y menores a los 100. Este rango es totalmente favorable porque es el que se necesita para calentar el agua del hogar. En cuanto al tanque, normalmente para una familia tipo de 4 personas se requiere una unidad de 160 litros que a su vez es complementada con un intercambiador de calor que se pone en el interior de este depósito. El calor es transmitido por un serpentín y la unión de los elementos se realiza a través de un sistema hidráulico compuesto por válvulas, vasos de expansión, tuberías y bombas. Normalmente se utiliza la técnica de termo fusión y no necesita una bomba para la circulación porque funciona a través de gravedad. El único inconveniente que puede aparecer es que tiene mayor probabilidad de heladas y la regulación de temperatura es difícil de controlar. Sin embargo, al no requerir de electricidad es una gran ventaja para viviendas rurales o de verano.

Es importante conocer que con cada kW de energía que se produzca por esta vía se ahorra alrededor de 800 kilos de emisiones de dióxido de carbono por año.

Otra de las posibilidades es instalar paneles de este tipo en las paredes de las casas o en los edificios. La función de estos sistemas es la de absorber la energía producida por el sol y transformarla en calor para la casa. De esta forma se mantiene una temperatura estable en todo el interior a cualquier hora del día y momento del año, sin importar los distintos tipos de condiciones climáticas que puedan apoderarse de cada jornada.

Además de reducir los costos en refrigeración y calefacción, se colabora con el medio ambiente y la no contaminación doméstica.

Uno de los aspectos estudiados en este sector es la de la colocación de ventanas y cristales para potenciar la entrada de la luz solar y las formas de promover la sombra. Si bien la intención es ahorrar dinero y gastar menos, el principal objetivo es cuidar al medio ambiente porque se emite una cantidad muy inferior de residuos a la atmósfera.

La forma correcta de utilización de este sistema es a través de grandes paneles que se sitúan en lugares estratégicos de los techos de los hogares. Al encontrar el punto exacto, se obtiene un mayor ingreso de energía solar que luego será transformada en temperatura de interior y un clima realmente tropical.

La energía de tipo geotérmica

Este tipo de energía se aprovecha a través de la inercia de temperatura que tiene el suelo. Lo que hace es capturar todo el calor que está acumulado debajo de la tierra y el procedimiento para calentar la tierra se produce a través de tubos de bronce u otro material. La particularidad es que este sistema se mantiene a una profundidad en donde la temperatura no varía en ninguna parte del año.

Para que funcione correctamente se utilizan bombas de calor. Este tipo de energía es más eficaz que la extraída por aire y tienen como beneficio que en todo el año tiene una temperatura estable. Normalmente, a los 15 o 20 metros bajo tierra hay aproximadamente 17ºC.

La bomba que se utiliza en este sistema es muy eficiente y logra los 21 grados durante el invierno y en verano los 25. Cuando se usa la energía geotérmica para usos como el agua caliente sanitaria, la refrigeración del hogar o la calefacción se obtiene un ahorro de energía de hasta el 75%.

Otro de los principales beneficios es que para instalar el sistema de energía geotérmica no se necesita un lugar muy amplio. Solo se requiere una profundidad superior de hasta 100 metros y el lazo horizontal debe estar en profundidades no mayores a los 2 metros.

En resumen, la energía geotérmica puede ser utilizada para calentar el agua que se utiliza en baños como para generación de electricidad. Este proceso se realiza a través de las distintas placas de la tierra y el denominado Magna que se encuentra cerca de la superficie y al borde de estas placas. Similar a lo que ocurre en un volcán, la magna calienta las tuberías de este sistema y hace que el agua que está en el interior llegue a la temperatura deseada.

El aprovechamiento de la energía geotérmica depende de la temperatura en la que se encuentre. Algunos hogares la usan para el sistema de refrigeración o calefacción y están los que emplean este sistema para invernaderos, criaderos de peces, el secado de madera y la deshidratación de vegetales, entre otras cosas. Por supuesto, también puede ser utilizada para generar electricidad a través de una turbina que mueve un generador eléctrico.

Si alcanza una temperatura de 38 grados, la energía geotérmica puede ser utilizada para pisos. En el mismo rango térmico se encuentran las termas y la gasificación de bebidas o secado de frutas y verduras.

Si la temperatura asciende a valores superiores a los 140 grados se puede utilizar la energía geotérmica para refrigeración del hogar y también para calefacción a partir de los 60 grados.

Fuera del hogar, se puede utilizar esta energía para otras tareas como la producción de combustible, el cocer ladrillos y la fabricación de ropa, entre otras cosas.

Ventajas y desventajas de la energía geotérmica

Entre las principales ventajas de este tipo de energía se encuentra el estar presente en todas partes del mundo y el poco nivel de contaminación que tiene. En cálculos, se cree que hay 50 mil veces más cantidad de esta energía que gas natural o petróleo. Los costos de producción son inferiores a lo carbón o plantas nucleares y como principal beneficio tiene que muchos países dejarán de depender de otras naciones para conseguir electricidad.

Entre las desventajas de esta energía está el poder contaminarse por distintos sólidos que se disuelven en el agua y terminan transmitiendo metales pesados como el mercurio. Además, puede desprender otros contaminantes como arsénico e hidrógeno. Si bien la contaminación puede resultar baja, el costo medio ambiental puede ser muy elevado si en las zonas en donde se realiza este procedimiento no se respetan los bosques u otro tipo de ecosistemas que existan solamente para instalar estas centrales.

Es cierto que es mucho más abundante que el petróleo, pero no significa que sea algo inagotable. No es tan redituable y la inversión no se justifica porque puede agotarse en un tiempo muy corto.

Además, todavía no se desarrollaron conductores para transmitir la energía que se obtiene por este medio. Por esto resulta poco atractiva para las empresas.

La biomasa también es una alternativa para los hogares

Normalmente, los sistemas de calefacción de los hogares utilizan leña y pellets, entre otros tipos de combustibles. La Biomasa es un combustible de tipo renovable y no daña en absoluto al medio ambiente porque no produce ningún tipo de gas de efecto invernadero.

La Biomasa se encuentra en la misma categoría que los residuos forestales o agrícolas. Es de origen animal o vegetal y tiene la ventaja de poder ser almacenado. El costo de producción es realmente bajo y totalmente competitivo.

Muchas de las viviendas rurales podrían encontrar en la Biomasa una gran solución al poder utilizar residuos que ellos mismos generan o son acumulados dentro de la zona. Los huesos de aceituna, las cáscaras de frutos secos y la poda de la vida, entre otras, pueden ser la fuente utilizada para lograr la energía en las estufas o calderas que se utilicen.

Es importante tener en cuenta que las calderas a pellet tienen un rendimiento muy elevado y en ocasiones llegan al 93%. En la actualidad hay algunas que tienen un tamaño muy compacto y pueden ser ocupadas en espacios realmente pequeños. La particularidad es que tienen depósito de carga de agua y logran una autonomía que puede durar hasta 18 horas o más.

La utilización de estos sistemas puede ser en radiadores, suelos radiantes o aguas calientes sanitarias. Otra ventaja de la Biomasa es que puede ser combinada con los paneles solares y son programables como las estufas. Además, este tipo de sistema puede ser controlado a distancia.

Por otro lado, las estufas pueden ser empleadas como termo estufas con el objetivo de poder alimentar todo un sistema de radiadores. Al tener esta particularidad, se obtiene agua caliente para sanitarios.

Algunos de los modelos actuales también incorporan tuberías con las que se puede transportar el aire caliente a todas las partes de cada casa.

Energía eólica

El principal gran beneficio de utilizar energía eólica es que es totalmente gratuito porque se obtiene del aire. Sin embargo, para poder utilizar el compresor se necesita de electricidad y esto sí produce un gasto. De todas formas, si se compara con otros métodos de calefacción, los gastos pueden reducirse hasta en un 30 o 40%.

En la actualidad hay muchas empresas que prometen un funcionamiento con temperaturas exteriores de hasta 25 grados bajo cero. Cada una de estas bombas trabaja para calentar o enfriar el líquido refrigerante puesto en los conductos y de esta forma se obtiene la temperatura deseada en el intercambiador de calor.

La energía eólica puede ser combinada con placas solares en sistemas de suelos radiantes que funcionan con agua a muy baja temperatura. Además, también pueden ser utilizados con francoils radiantes o de aire, como también en radiadores que funcionan a temperaturas bajas.

La energía eólica no produce CO2 y no contamina. Es fácil de instalar y puede producirse en cualquier tipo de espacio.

Los generadores de energía eólica están conformados por un rotor con hojas para convertir la energía del viento en rotación de baja velocidad. Además, están los controles eléctricos y una caja de velocidades que logra convertir la rotación de baja en alta velocidad. Por supuesto, también se incluye el soporte en la torre o el lugar en donde se encuentre.

El principio de la energía eólica es tan simple como se lo observa al funcionar. Es como imaginarse un ventilador gigante pero en lugar de funcionar con electricidad es para producir viento. Es totalmente opuesto a este artefacto eléctrico. El viento logra que el rotor gire y se produzca la energía eléctrica por este movimiento.

Antes era una energía muy costosa para instalar. Pero en la actualidad estos costos se redujeron y muy pronto estará en todos los hogares. Con poco dinero se puede obtener un generador de hasta 3 mil watts de potencia. Las tarifas de suministro de electricidad se reducen y en muchos casos podría ser nula.

La energía mini eólica también puede ser como un auxiliar a los sistemas fotovoltaicos que tienen los hogares de autoconsumo. El beneficio de esta energía es que no se requiere del sol para que siga funcionando. Mientras haya viento se podrá generar energía. En esta opción hay dos alternativas de instalación: conexión aislada y la conexión a red.

Una de las últimas novedades en energía eólica es el sistema que tiene esferas que giran sobre un eje y están hechos para uso doméstico. Al tener esta forma, las bolas realizan el conocido efecto Venturi para aprovechar al máximo el caudal de viento que puede quedar adentro de la turbina. Al tener esta propiedad se logra un mayor funcionamiento a un menor desgaste y esfuerzo. Por otra parte, como tiene este formato puede funcionar con ráfagas muy suaves de viento y tiene la particularidad que no produce ruido al trabajar.

En casas y edificios, este sistema de energía eólica logra producir hasta el 15% de la energía eléctrica que se utiliza en el hogar. Para los que necesitan mayor caudal de potencia, hay diferentes tamaños que se adaptan a todas las necesidades.

Energía hidráulica

Como la misma palabra lo dice, la energía hidráulica es la forma de obtener energía a través del agua. En la actualidad hay distintos modelos para el hogar que logran obtener la electricidad necesaria para suministrar a un hogar. Estos generadores tienen potencia de hasta 3 KW por hora y a su vez aprovecha la energía residual para poder calentar el agua que se usa.

Esta es una de las mejores alternativas para casas alejadas de la ciudad que tienen un cauce de agua pequeño o mediano. El funcionamiento es similar al que tiene una hidroeléctrica industrial pero en un tamaño más pequeño. Al tener otras dimensiones, se aprovechan caudales más chicos.

La forma de obtener energía es a través de la diferencia de energía que se obtiene cuando el agua se encuentra a dos alturas diferentes. Cuando llega al hidrogenerador se transforma en energía eléctrica y se amolda a las necesidades de cada hogar.

En los hogares se puede usar para todo tipo de uso porque al crear energía eléctrica es lo mismo que usar la electricidad que llega por la red.

En el caso de los campos, los molinos son el principal ejemplo para explicar el funcionamiento de estos generadores. En este caso, se utilizan los molinos para generar fuerza y aserrar la madera, entre otras actividades que eran usuales hace muchos años.

Árboles de mini turbina, otra forma de generar energía eólica

El gran objetivo de las empresas verdes es poder ofrecer una solución al medio ambiente y la contaminación. Al buscar posibles resoluciones, esta es una de las más interesantes de la actualidad. Los árboles con mini turbinas en sus ramas son uno de los grandes inventos en este sector. Son ideales para usar en la ciudad o en espacios abiertos y entre sus principales características se destaca el tener 72 mini turbinas en su eje vertical que logra generar energía a través del viento que ingresa.

Energía aerotermia

Realmente es poco conocida en el sector, pero la energía aerotermia es una de las que se pueden aprovechar en las casas o pisos. La instalación es sumamente sencilla porque solamente requiere de un intercambiador que está ubicado en la parte exterior de cada vivienda y es muy parecido al capturador con los que trabajan los aires acondicionados. Una vez que el calor se genera es aprovechado para el sistema de climatización de la casa y su sistema es muy similar a lo que requieren otras como las solares térmicas o geométricas. Se puede utilizar a través de radiadores o también por el suelo radiante. Lo mejor en este tipo de sistemas es elegir el suelo radiante.

Energía Solar Fotovoltaica

Este sistema se utiliza a través de la corriente eléctrica que es generada por vía de las células de tipo fotovoltaicas por acción de la radiación del sol. Estos paneles tienen la posibilidad de poder alimentar a una gran cantidad de aparatos eléctricos y puede ser encaminada para el autoconsumo. Es una de las grandes soluciones para las viviendas que están lejos de las redes eléctricas. De todas formas se recomienda realizar una instalación de apoyo para mejorar el autoconsumo o también para verter la energía generada en casos de excedentes.

En la actualidad, las empresas han desarrollado una especie de lente que se apoya sobre las cosas y absorbe energía de la luz natural para transformarla en electricidad útil. Algunas casas han optado por poner estos componentes fotovoltaicos en las ventanas, computadoras, Tablet y otros dispositivos para que capturen la luz solar y la transformen en energía. Estos componentes pueden convertir la luz que ingresa en 1% de energía, mientras que los paneles solares logran hasta un 20%. Si bien es menos efectiva, el costo es muy inferior a los paneles solares y se puede emplear en una gran cantidad de accesorios que se usan a diario.

Maneras de aprovechar la energía alternativa en cada casa

En primer lugar, los calentadores de agua con energía solar son los más conocidos. Como se dijo anteriormente, las placas solares tienen tuberías de bronce colocadas en el tejado que es por donde el agua circula. Este sistema está recubierto de mamparas de cristal y cuando las tuberías logran la temperatura requerida, el agua es almacenada en un depósito que está cubierto con aislante para no perder los grados obtenidos. En la actualidad, estos sistemas logran abastecer hasta el 60 u 80% de las necesidades que tenga una familia tipo a lo largo de todo el año.

Energía mini eólica

Estos son pequeños generadores que se instalan en los techos de los hogares o también en las ventanas y producen energía eléctrica. Al verlas parecen antenas de televisión, pero en realidad son generadores.

Aire acondicionado para edificios

Otro de los beneficios que se puede conseguir con las energías alternativas es la de conseguir un flujo de aire fresco en todo el edificio. Al tener esta propiedad, el consumo de energía eléctrica se disminuye y se gana en confort y ahorro de dinero. De esta manera no se necesita un sistema de aire acondicionado porque se aprovechan las propiedades de la naturaleza.

Estos aires acondicionados pueden reducir hasta 212 kilos de CO2 en 10 años. Al combinar las celdas modulares con la energía solar producida se obtiene hasta 70watts por cada hora. En números, el ahorro es de hasta un 50% en la boleta de electricidad.

Estufas gracias a la energía solar

Otra de las cosas que se pueden hacer gracias al sol es calentar una habitación o sala. Al igual que las estufas, el sol tiene la propiedad de calentar cualquier lugar que se ponga en su camino. Para esto se necesitan espejos controlados electrónicamente que cuando apuntan al mismo sitio logran la temperatura adecuada para cada hogar. A su vez, provee luz natural por lo que no se necesitan lámparas eléctricas.

Lámparas de energía solar

Otra de las oportunidades que ofrece la energía solar es la de crear lámparas con celdas fotovoltaicas. De esta manera se ahorra mucho dinero en electricidad y se obtiene una iluminación totalmente natural. No se necesita quemar combustible y se reducen los gases del denominado efecto invernadero.

El objetivo de las empresas es poder complementar la energía solar con las necesidades de la persona para conseguir un hogar eficiente en energías.

Un horno hecho con energía solar

Aunque muy pocos lo crean, en la actualidad hay hornos que no utilizan ni un m3 de gas. Lo único que hay que saber establecer son los ángulos y las geometrías en las que se instalarán los espejos. De todas formas, también se puede usar otro tipo de materiales más improvisados como papel metalizado, cartón y pegamento.

Enchufes solares

Este es uno de los inventos que lograron revolucionar a todos los que siguen las tendencias en energías limpias. En uno de sus lados tiene un panel solar y una ventosa que captura la energía del sol. Una vez que absorbe la radiación la almacena en forma de electricidad y la transmite al accesorio que se conecte.

Cocinas solares portátiles

Las cocinas que toman la radiación del sol logran alcanzar temperaturas de hasta 370 grados centígrados. Al tener esta potencia se puede cocinar en menos de 20 minutos y lo mejor es que no daña al medio ambiente.

Ordenadores portátiles solares

Aunque no es del todo conocido, hay portátiles que funcionan a través de la energía que proporciona el sol. No necesita ser conectado a electricidad y por este motivo reduce gastos en este servicio. Su principal función es mejorar la educación en países en desarrollo pero también puede ser muy útil para personas que están fuera de su hogar mucho tiempo o viajan constantemente.

Echa un vistazo a los mejores ordenadores portátiles de la actualidad.

La casa 100% verde

En Bruselas se encuentra la única casa en el mundo que utiliza solamente energía renovable. Este proyecto se forjó con la idea de concientizar y hacer ver que se puede reducir el consumo de electricidad y que existen otros medios para suministrar energía a una casa.

La calefacción depende de la fuente de biomasa y cuando llega el verano, el sistema de frío depende de la máquina de absorción de frío que está instalada en los sistemas de energía solar.

La tecnología fotovoltaica se encarga de producir la electricidad necesaria para hacer funcionar los electrodomésticos y todo lo relacionado a la red energética.

En comparación, se redujo el consumo en un 50%antes de la remodelación de la casa y se logró que las ventanas posteriores de la fachada generen alrededor de 1.5W/m2K.

El frente de la casa tiene ventanas altas que transmiten una energía térmica de 1.3W/m2K y el aislamiento de madera mineral tiene 15 centímetros.

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