Proyecto: casa autosustentable

CASA AUTOSUSTENTABLEIntroduccin:Una casa autosustentable es una casa que usa al mnimo recursos externos, reciclando los recursos internos y gracias a su arquitectura aprovecha al mximo energas limpias, evitando as contaminar al ambiente.Las casas autosustentables se basan primordialmente en: Materiales de construccin Comunicacin Ahorro de energa elctrica y eficiencia energtica Consumo de agua Alimentos Finalidad de los residuos 1. HiptesisCon la construccin de una casa autosustentable, con el mnimo de ecotecnias (celdas solares), se puede reducir un 15% de emisiones de CO2 a la atmsfera.2. Objetivo General y objetivos especficosObjetivo general:Analizar cmo se podra construir una casa autosustentable, o adecuar una casa normal con ecotecnias que permitan un menor impacto ambiental.Objetivos especficos: Presentar las ecotecnias necesarias para la construccin de una casa autosustentable. Presentar un anlisis financiero con los costos de la casa.3. ProblemaEn la actualidad estamos bombardeados con un sin fin de campaas publicitarias que nos incitan comprar productos que han sido elaborados, a pesar del deterioro que ocasionan al medioambiente, y consumimos esos productos para despus desecharlos sin realmente aprovecharlos y con ello deterioramos an ms nuestro ecosistema. Aunado a ello, la distribucin, captacin y administracin de los llamados Servicios bsicos que son necesarios para la sustentabilidad de los asentamientos humanos, crean enormes conflictos al medio ambiente. Y es evidente que todos estos sistemas nos estn llevando al deterioro.Por todo ello no vemos en la necesidad de romper con los viejos paradigmas de vivienda que existen en nuestros das, y crear ideas innovadoras para comenzar con este cambio.4. JustificacinLas casas ecolgicas autosuficientes, son una manera de mostrar a la sociedad que es posible vivir en armona con la naturaleza, evitando daarla o hacindolo en el menor grado posible utilizar energa limpias, principalmente solar y elica, y reducir el consumo de agua mediante instalaciones con nuevas tecnologas; la separacin eficiente de la basura para su reciclaje.Y un punto importante es que estas casas pueden llegar a contar con todas las comodidades que nos presenta cualquier otra casa, pero con la particularidad de que estamos contribuyendo con la naturaleza.En un principio es necesaria una inversin importante, y requieren de un mantenimiento regular y muchas veces con un costo elevado; pero llevado de buena manera y popularizndolo pueden llegar a ser la mejor alternativaPara la implementacin de una casa autosustentableEl precio alto de algunas ecotecnias, como las celdas solares hacen que la construccin de una casa autosustentable sea casi imposible para toda la poblacin.No es fcil conseguir ecotecnias en Mxico.Las ecotecnias actuales, a veces tambin tienen un impacto negativo en el ambiente, como las celdas solares.Las casas autosustentables vara mucho la manera de producirse dependiendo del clima, la ubicacin, etc. En algunas zonas no convendra tener un generador elico por falta de viento, o un extractor de calor ecolgico en una zona fra.El trabajo que hay que aplicar para poder mantener una casa autosuficiente es demasiado, ya que se tiene que hacer trabajo hogareo extra.

MATERIALES CONSTRUCCIN:Los materiales adecuados para su uso en la casa autosustentable deben poseer caractersticas tales como bajo contenido energtico, baja emisin de gases de efecto invernadero como CO2 -NOx - SOx - material articulada, ser reciclados, contener el mayor porcentaje de materiales de reutilizacin, entre otros. En el caso de maderas evitar las provenientes de bosques nativos y utilizar las maderas de cultivos como el pino, el eucaliptus entre otras especies. Entre los materiales usados en la construccin que ms energa propia poseen se encuentran el aluminio primario (215 MJ/kg), el aluminio comercial con 30% reciclado (160 MJ/kg), el neopreno (120MJ/kg), las pinturas y barnices sintticos (100 MJ/kg), el poli estireno sea expandido o extruido (100 MJ/kg) y el cobre primario (90 MJ/kg), junto a los poliuretanos, los polipropilenos y el poli clorur de vinilo PVC.Pintura natural: consiste en utilizar la baba extrada de raquetas de nopal, diluida en agua y mezclada con cal, cemento blanco, sal y, si se requiere, algn color vegetal. La mezcla resultante se aplica en muros como pintura, con excelentes resultados.Impermeabilizante natural: con baba de nopal: es un compuesto semejante a la pintura natural anterior. Adicionado con elementos como el pegazulejo, la arena gris, el jabn de pasta y el alumbre y aplicado en capas sucesivas, permite la impermeabilizacin econmica de techos y azoteas.Cisterna de ferro cemento: alternativa altamente eficiente para el almacenamiento de agua potable y pluvial. Su costo de construccin se reduce hasta en 50 por ciento con relacin a las cisternas normales. La construccin es de forma cilndrica, con malla electro soldada hexagonal.

COMUNICACIN

Internet por satlite Las seales llegan al satlite desde la estacin en tierra por el "haz ascendente" y se envan a la tierra desde el satlite por el "haz descendente". Para evitar interferencias entre los dos haces, lasfrecuenciasde ambos son distintas. Las frecuencias del haz ascendente son mayores que las del haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayoratenuacinen el recorrido de la seal, y por tanto es preferible transmitir con ms potencia desde la tierra, donde la disponibilidadenergticaes mayor. Para evitar que los canales prximos del haz descendente interfieran entre s, se utilizanpolarizacionesdistintas. En el interior del satlite existen unos bloques denominadostranspondedores, que tienen como misin recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satlite, a fin de que la informacin que se enva desde la base llegue a las antenas receptoras.Equipo necesarioPara conectarse a Internet va satlite son necesarios los siguientes elementos: Mdem(externo o en tarjetaPCI) para satlite (DVB-S). Antena parablicay soporte. iLNB1oLNBinteractivo, comoNorsat1200HC.2 Alimentadorde corriente.Modem para satliteLos mdems bidireccionales (bimdem), capaces de recibir y enviar datos. Adems del canal de entrada, cuentan con uncanal de retorno(subida ouplink), va satlite. Estos mdems cuentan con el estndarDOCSIS over satellitey, adicionalmente, conDVB-RCS(Return Channel via Satellite). No necesita una conexin adicional convencional.

Antena parablica planas o de "OffsetEste tipo de antena no requiere apuntar tan precisamente al satlite, aunque lgicamente hay que orientarlas hacia el satlite determinado.Su rendimiento es de hasta un 85%, y su principal caracterstica es que el foco no est situado en el centro de la antena, sino en la parte baja de sta. Se consigue pues, que la inclinacin necesaria para la antena sea menor, pudindose instalar en una pared.La "relacin de offset" mide la diferencia entre la inclinacin real de la antena y la inclinacin de la seal que se est captando.Por ejemplo, en una antena offset habitual, para captar un satlite que se encuentra en un ngulo de 40 sobre el horizonte, slo ser necesario dar una elevacin de 20.La comunicacin telefnica va InternetQue Internet est cambiando la forma de comunicarse no es una frase que sorprenda. Ya el solo hecho de poder acceder a informacin de cualquier parte del mundo, estando en cualquier parte del mundo, habla a las claras de lo que esta tecnologa puede hacer.Internet acorta las distancias hacindolas prcticamente nulas, y ahora nuestra voz puede viajar por el ciberespacio hasta encontrar un interlocutor en la otra punta del globo. Est claro que esto ya lo hacamos por telfono, pero a un costo bastante elevado en relacin a lo que ahora podemos hacer por Internet.Hablar por telfonopor Internet ya es un hecho. Es el nuevo negocio de la telefona que mucho no le agradar a las compaas tradicionales, aunque de a poco le van tomando simpata y lo incluyen en sus servicios.El protocolo Vo IP est basado en Internet y su significado es voz sobre IP. Esta tecnologa es como la telefona normal solo que usa Internet para su propagacin, hacindola de esta manera ms barata que la tradicional.En la actualidad existen muchos programas para hablar por telfono por Internet.Todos utilizan esta tecnologa y es gratis en la medida en que ambos interlocutores tengan este programa instalado en su PC, un micrfono y conexin de banda ancha.Energa elctrica:Paneles Solares son aquellas placas solares o lminas colocadas en forma de lminas sobre la base dura y asegurada con marcos bien sellados o los que dentro de esa caja de vidrio estn los tubos delgados de cobre o de vidrio donde los rayos solares caen para transformarse en energa elctrica o en calor.Los primerospara generar energa elctrica y usar los electrodomsticos ylos segundospara disipar en calor y calentar el agua o para secar el aire del ambiente.

Hoy tenemos idea de lo que son losPaneles Solares: Unos para generar electricidad y otros para calentar agua principalmente. Los primero son los Paneles Solares Fotovoltaicos y los segundos los Paneles Solares Trmicos. Totalmente claros por lo que el distinguido Dr. Horn en su buen razonamiento deseaba saber para qu uso requerimos un panel solar...

Tal vez encontraba confusin porque lea mensajes similares pero con usos diferentes. Es comn esta entre mezcla de trminos. Se dice panel solar, mdulo solar, panel fotovoltaicos, placa solar, placa fotovoltaica, colector solar, paneles solares, mdulos fotovoltaicos, terma solar, calentadores de agua, entre otros. Todos orientan al mismo mensaje el deaprovechar la energa del sol para usos distintos mayormente en los campos:Electricidad y Calor.Cunta energa solar absorbe la celda foto voltaica?La mayora de las celdas pueden absorber alrededor del 25% y con mayor probabilidad 15% o menos. Esto es porque la luz visible es slo una parte del espectro electromagntico. Y la radiacin electromagntica no es monocromtica. La luz puede ser separada en diferentes longitudes de onda. La luz que golpea tiene fotones con una gran variedad de energa, resulta que algunos no tienen la energa suficiente para formar el par electrn hueco. Mientras que otros fotones tienen mucho ms energa.Slo se requiere una cierta cantidad de energa medida en electrn-volt para golpear un electrn libre (para el caso del silicio cristalino se requiere 1.1 eV). A esto se le llama banda de intervalo deenerga de un material.(band gap energy). La banda ptima de intervalo de energa es 1.4 eV para una celda hecha de un material simple.Existen otras prdidas, como lo es la resistencia interna de la celda llamada resistencia serie. Para minimizar estas prdidas la celda es cubierta por un a grilla metlica, sobre la grilla se coloca una cubierta antirreflectora y sobre esta una cubierta de vidrio como proteccin. Esto reduce las prdidas en un 5%.

Finalidad de los residuos:Composta (abonos orgnicos): es un fertilizante natural y mejorador de suelos que estimula la diversidad y la actividad microbiana. Beneficia la estructura del suelo y favorece la filtracin de agua. De color caf oscuro, con olor y apariencia de la tierra formada por los suelos boscosos, resulta del reciclaje de los residuos orgnicos producidos por los hogares. El proceso de compostaje consiste en la descomposicin de materiales orgnicos: verduras, frutas, hierbas y pasto, entre otros. El proceso se acelera acumulando los materiales en una pila, aadiendo agua y revolviendo para permitir la aireacin. La composta puede hacerse al aire libre o en contenedores.

Biodigestor: Consiste en un depsito aislado en su totalidad donde, con la accin de microorganismos anaerobios, se transforman los residuos orgnicos. Se utiliza para el tratamiento de excretas de animales, la produccin de biogs, la purificacin de aguas residuales y la elaboracin de biofertilizantes. Se disminuye el uso de la lea y se produce fertilizante y biogs.

Baos secos: Un bao seco es un bao que no se utiliza agua para la evacuacin de orina y excrementos. Es un colector higinico de heces fecales que luego se usarn para la produccin de biogs.

Tanque recolector de aguas jabonosas: Recicla el agua que se obtiene de la ducha y de lavarse las manos. Por medio de filtros la hacen aprovechable para la limpieza domstica o para el WC

Alimentos:Los alimentos sustentables son alimentos cuyo modo de produccin y consumo no perjudica al medio ambiente. Una alimentacin sustentable privilegia por consiguiente alimentos orgnicos (modo de produccin sin qumicos o pesticidas), alimentos de estacin o producidos cerca del lugar de compra ya que su transporte requerir menos energa.El envase del alimento es tambin un criterio importante a la hora de medir la sustentabilidad del mismo: si es necesario que un producto tenga un envase ste debe poder ser reciclado o reutilizado.Existen algunos productos, que por definicin, son ms sustentables que otros por el modo de produccin que implican. Saban por ejemplo que estudios recientes mostraron que consumir un kilo de carne dependiendo del pas donde uno vive- puede equivaler a liberar 22 kilos de CO2 o recorrer 111 kilmetros en auto?ticaLa cadena de comercializacin debe garantizar que los productores reciban una remuneracin digna por su produccin. El carcter tico de un producto puede ser certificado por ejemplo por un sello de comercio justo (p.e Fair Trade).SaludableLos consumidores no necesariamente sabemos que muchos productos transformados pueden perjudicar nuestra salud. En este sentido, adems de cuidar la calidad de los productos que consumimos, es importante que se vayan desarrollando regulaciones y controles de sanidad y etiquetado de los productos para que tengamos la tranquilidad de saber lo que estamos consumiendo.

Agua:El agua de lluvia es generalmente agua pura y segura para beber si la recoges en un recipiente limpio. El agua que encuentras mientras ests de campamento puede provenir de la lluvia pero esta es susceptible a la contaminacin tan pronto como toca el suelo. Hay varios mtodos simples para convertir el agua de lluvia que has recogido enagua potable.Despus dela purificacin, vrtela en un vaso o en una jarra limpia para evitar contaminar tus resultados.HervirQuita el agua de lluvia de la parte superior de tu cubo recolector. Djala reposar en el cubo durante al menos una hora para que se asienten las partculas pesadas. Evita remover estas partculas al sacar el agua. Vierte el agua limpia en la olla de metal de 1 cuarto de galn (1 l).Calienta la olla metlica que contiene el agua de lluvia hasta que hierva durante unos 10 a 15 minutos.Deja que el agua se enfre antes de beberla. Este es el mtodo ms seguro para purificar el agua de lluvia (o de un ro, lago o agua corriente) ya que mata a los patgenos (organismos causantes de enfermedades) presentes en ella.Purificacin qumica"Hervir" para colocar el agua de lluvia limpia en la olla de metal.Aade entre 4 a 6 gotas de un blanqueador de cloro lquido a un cuarto de galn (1 l) de agua de lluvia. Si la olla es ms grande, aumenta el nmero de gotas entre 4 a 6 por cada cuarto de galn (1 l).Deja pasar al menos 30 minutos para que el cloro desinfecte el agua si esta est a 70 grados Fahrenheit (21 C) o a una temperatura superior. Djala reposar ms de una hora si el agua est casi congelada.Aade el yodo al agua en el Paso 1 de esta seccin si no tienes cloro. Agrega entre 3 a 5 gotas por cada cuarto de galn (1 l) de agua a tratar y djala reposar al menos20 minutospara que se desinfecte a 70 grados Fahrenheit (21 C).

Mezcla el agua tratada con yodo con los cristales en polvo saborizados (como una bebida de jugo de naranja) si los tienes disponibles, ya que el agua tratada con este mineral tiene un sabor desagradable.Pasteurizacin solarLlena una bolsa de plstico transparente con cremallera de un cuarto de galn (1 l) con agua como en el Paso 1 de la seccin "Hervir".Extiende al menos 2 pies (60 cm) de papel de aluminio de alta resistencia, con el lado brillante hacia arriba.Coloca la bolsa plstica con el papel de aluminio en un lugar donde reciba la mxima cantidad de luz solar directa.Coloca papel de aluminio adicional alrededor de la bolsa plstica para formar un cuenco que refleje la energa solar adicional a la bolsa, si es posible.Deja que la bolsa se caliente por varias horas. Nota: No necesitas que el agua hierva. Si dejas que esta alcance los 160 grados Fahrenheit (71 C) o una temperatura superior por varias horas, adems de los efectos de la esterilizacin de los rayos ultravioletas del sol, los patgenos presentes en el agua morirn.

Ahorro de energa:Bomba de mecate: es una tecnologa mecnica y manual para sacar agua de pozos superficiales. Se recomienda para uso familiar. Los componentes son de uso comn y econmico: una cuerda, llantas usadas, cuadro y rueda de bicicleta vieja y tubo de plstico.Hidropona: es la tcnica para producir alimentos vegetales en ausencia de suelo o tierra. Se utilizan sustratos y agua en la que se disuelven los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas.Captacin de agua de lluvia: es un procedimiento necesario para ahorrar y aprovechar el recurso agua proveniente de la lluvia. Consiste en su recoleccin y almacenamiento para uso posterior: lavar trastos y vidrios, trapear y regar, entre otros. Lo nico para lo que est prohibida esa agua es para beber o preparar comida.Turbina elica: Utiliza la fuerza del viento para producir energa, la cual es limpia y renovable. La energa del viento no produce ninguna emisin ni residuos contaminantes.Calentador solar: Existen numerosos diseos, pero todos sirven para calentar el agua por medio de la energa del sol.Celdas fotovoltaicas: Transforman la luz solar en energa elctrica a travs del efecto fotoelctrico.Extractor de calor: Este aparato funciona por medio de viento que lo acciona, funcionando como un ventilador.Aislantes trmicos naturales: Se logra por medio del diseo en conjuntoAparatos elctricos ahorradores: Como la produccin de energa elctrica en una casa autosustentable es muy baja, se debe de aprovechar al mximo.Tragaluces: Hacen que la luz del da alumbre al mximo la casa, evitando el uso de energa elctrica para iluminar.

ANALISIS FINANCIERO:

Este anlisis se ha realizado con base en una casa de 180 m2, 4 habitantes (dos adultos y dos nios), 30 focos, 2 baos completos, un calentador de agua de 20 litros y 20 ventanas.

Paneles solareskit 12 casa solar 1530 whdcomponente cantidad costo/unidadcontrolador "morningstar" 45 a 1 n/ebaterias "usbattery"6v/ 232 ah @ 20 h (total 5568wh) 4 n/einversor "samlex" de 1000 watt 1 n/ecableado 1 $1,631.00costo total $2,7027.61

Medidor inteligenteComponente Cantidad Costo/unidadPM700 PowerLogic energy 1 N/EComponentes para instalacin 1 N/ECosto total $279,95 USD

Acondicionador de temperatura solarComponente Cantidad Costo/unidadPM700 PowerLogic energy 1 N/EComponentes para instalacin 1 N/ECosto total $279,95 USD

Calentador geotrmicoComponente Cantidad Costo/unidadCalentador geotrmico GE 1 N/EComponentes para instalacin 1 N/ECosto total 1300,00

Aislamiento de paredesComponente M^2 Costo/m^2Recubrimiento trmico 180 7,00Costo total $20.760,26

Contenedores de reciclajeComponente Cantidad Costo/unidadContenedores de reciclaje 3 $358Costo total $1.074,00

Sistema de captacin de agua pluvialComponente Cantidad Costo/unidadSistema de captacin de agua 1 N/ETanque de almacenamiento de 30 l 1 N/EComponentes de instalacin 1 N/ECosto total $4,567.12

Bomba de agua solarkit 23 bombeo solar superficie 1000l/dia @15mPanel "enesol" de 50 watts 1 n/eAcoplador "sunpumps" de max. Potencia 1 n/eBomba de 12 volts 1 n/eCosto total $7,617.29

Calentador solar de aguaSPO-470-47/1500-21-C Sistemas de Gravedad de tubo de 1.50 mt con capacidad de 20LitrosCalentador solar de agua de 1.50 mt con capacidad de 20Litros 1 N/ETanque de almacenamiento 1 N/EEstructura de montaje 1 N/EReflector 1 N/ETubos evacuados 1 N/ECosto total $8,900.00

FOCO AHORRADORComponente Cantidad Costo/unidadFOCO AHORRADOR 13W 2 PIN. 30 $134.42Costo total $6.520,00

Componente Cantidad Costo/unidad

Kit ahorrador de aguaRegadera ahorradora 1 N/ECoples ahorradores 7 N/ECodos ahorradores 1 N/ECosto total $3.260

productocosto totalcantidadinversinahorro mensual

micro turbina elica$17,134.651 unidad$17,134.65$181.74

paneles solares$27,027.611 unidad$27,027.61$99.88

medidor inteligente$3,468.921 unidad$3,468.92$0.00

Acondicionador de temperatura solar$17,850.001 unidad$17,850.00$153.70

Calentador geotrmico$21,419.321 unidad$21,419.32$19.22

Aislamiento de paredes$115.33180m$20,760.26$54

Contenedores de reciclaje$358.003 unidad$1,074.00$0.00

Sistema de captacin de agua pluvial$4,567.121 unidad$4,567.12$18.92

Bomba de agua solar$7,617.291 unidad$7,617.29$0.08

Calentador solar de agua$8,900.001 unidad$8,900.00$300.00

foco ahorrador$134.4230 unidades$4,032.00$44.60

Kit ahorrador de agua$3,260.002 kits$6,520.00$322.00

ahorro mensual $1,194.14

ahorro anual $14,732.94

punto de equilibrio

$131.29 meses

$10.94 aos

ConclusionesEn promedio, las casas autosustentables por medio de las celdas solares producen el 35% de sus requerimientos necesarios de electricidad, esto es de acuerdo al INE. Por lo que s se reduce bastante, y aplicando todas las ecotecnias ms an.