Toward the ecological-existential coherence.Zur ökologisch-existentiellen Verständlichkeit.
Los diseños en arquitectura son incoherentes en general en el aspecto de la energía.
El problema de la energía no es estudiado convenientemente, por otra parte , los arquitectos no son ingenieros y es un problema de esa especialidad.
Así como la medicina ha debido aceptar a los bioingenieros , por el avance del equipo electrónico y la tecnología en general, la arquitectura y otras especialidades deben aceptar la intervención de ingenieros especialistas en control, en energía, en problemas de fluidos, etc.
El problema de la climatización.
Este es un caso típico de lo expuesto antes. Se prioriza las formas, el aspecto, la estética aparente , pero al costo de aplicar energía en cantidad para lograr adecuar los ambientes a las temperaturas aceptables.
Las superficies amplias con vidrios ofrecen panorama al exterior, pero provocan enormes pérdidas de energía que solo se compensan con Frigorías agregadas en exceso. Los edificios en general no contemplan el problema de la aislación térmica adecuada.
En una habitación típica de dormir, las pérdidas pueden ser tales que se requieren 2500 Frigorías/Hora, de refrigeración nominal, sin embargo la cantidad de personas que usan el ambiente solo emiten algo así como 200 Frig/H. Entonces donde está el resto?
El resto son pérdidas incoherentes. A través de las paredes, de las aberturas, puerta, ventana, cielorraso y piso.
La solución : aislar en general el ambiente con paneles aislantes térmicos. El problema es que esos paneles son caros al costo de los aislantes típicos. Es posible desarrollar paneles con aislantes de materiales atípicos que son económicos pero el sistema no lo ha desarrollado. Se prefiere aplicar energía para compensar este problema.
Otra solución tiene que ver con el concepto que he desarrollado de salas de dormir, que son pequeños ambientes del tamaño de una cama , y algo de espacio de tránsito. En estos ambientes es posible aislar paredes, piso, cielorraso y poseen ventilación automática , pues deben usarse cerrados.
Sobre este tema he escrito varios artículos en el blog ( ver: la sala del buen sueño)
Energía geotérmica solar.
La posibilidad de hacer una continuidad de la vivienda con la masa terrestre implica ser parte del control automático de la capa terrestre que mantiene la temperatura a una temperatura más o menos constante todo el año.
Lo interesante es que eso implica lograr una temperatura similar en los ambientes y con el único costo de traslado del elemento portador de energía.
Idealmente se debería construir en forma subterránea, con toda la superficie que se pueda participando de la masa terrestre.
Es un inconveniente en zonas de napas subterráneas cercanas, o rodeadas de ríos. En ese caso esta situación no es factible, debiendo optarse por trasladar un fluido portante que intercambie energía entre el ambiente y la tierra.
Un proyecto en desarrollo.
En mi propia vivienda estoy desarrollando este proyecto.
Un sistema intercambia energía por medio de un fluido portante, que se traslada sucesivamente entre dos tanques.
El tanque inferior se enfría a la temperatura de la masa terrestre en un tiempo determinado T.
El sistema de control automático eleva el fluido con una determinada frecuencia. Al llenar el tanque superior, el calor del ambiente se transmite por medio de conducción y radiación al tanque. En ese proceso el control observa la evolución de la temperatura del mismo, activando una electroválvula que descarga el mismo al tanque inferior. En el proceso de descarga no hay energía implicada porque se usa la diferencia de altura por gravedad.
Un inconveniente ( relativo) es que se debe esperar a que el tanque inferior tome la temperatura de la masa terrestre nuevamente.
No obstante, los cálculos dicen que depende del objetivo de la climatización. Con un solo tanque arriba y uno abajo e sistema trabaja eficientemente.
Una innovación consiste en la instalación de una división en los tanques inferiores, con lo cual el sistema arranca con dos volúmenes llenos , siendo que hay tres volúmenes disponibles.
El primer ciclo encuentra los tanques inferiores llenos a la temperatura de la tierra. El control eleva el volumen de uno de ellos y luego hay una espera de transferencia de energía en el ambiente.
Cuando el control determina que se ha llegado al nivel adecuado, descarga el volumen al sector vacío en el subsuelo.
Luego eleva el otro volumen en reserva que sigue con el proceso de transferencia. De esa manera el sistema provee Frigorías permanentemente.
Cuanta energía se usa en el proceso? la correspondiente a elevar el fluido portador solamente.
La relación de energía obtenida sobre la energía aplicada muestra el rendimiento del sistema.
Dicha relación corresponde aproximadamente a 0.4 %.
Energía cero!
La energía que se usa en el bombeo del líquido, es energía externa, eléctrica. Es posible pensar en un sistema de energía neta cero para refrigerar aplicando el concepto de energía humana aplicada.
Con un sistema de captación de energía mecánica que genere energía eléctrica, se puede almacenar energía en baterías. Esa energía se aplica a un conversor que genera tensión alterna de 220 V. Es posible entonces con energía humana satisfacer la necesidad de energía de impulsión.
El equivalente a subir 10 veces una escalera.
El concepto es que si la persona debe realizar ejercicios físicos diarios para mantenerse, porqué no lo haría para almacenar energía para su propio bienestar.
La energía del gimnasio se transforma en calor, es inutilizada. Ahora se aplica a algo concreto, no solo al bienestar físico sino un bienestar general en el ambiente.
Características del sistema.
El sistema funciona a mayor frecuencia cuanto más diferencia de temperatura hay entre ambiente y subsuelo.
En ese caso la relación de energías es Eb/Eenf = k
Cuando la diferencia de temperatura disminuye esto determina que la frecuencia de bombeo disminuye, pero el sistema debe darse cuenta de ello para evitar bombear líquido cuando se ha llegado a la temperatura fijada. Qué sucede sino? que con la mínima señal de calentamiento el sistema bombea toda la capacidad del tanque cuando realmente no es necesario. Si asciende todo el tanque , es posible que genere un enfriamiento excesivo que no podrá regular. De esta manera , el sistema debe subir solo una parte del líquido evaluando la diferencia de temperatura entre ambiente y fondo.
De lo contrario la energía aplicada exteriormente ( de bombeo) hace disminuir el rendimiento del conjunto. El sistema de control es motivo de estudio y desarrollo. Debe ser un sistema con cierta inteligencia capaz de evaluar situaciones.
Como es mi pensamiento, considero que el desarrollo debe hacerse con herramientas básicas analógicas, más que sistemas microprocesados caros.
El conjunto de sistemas de sala de dormir, con instalación geotérmica de este tipo constituirían el sistema óptimo de mínimo costo y más alto rendimiento.
Es posible que la aplicación de un generador de tensión alterna a partir de baterías implique un inconveniente en la aplicación de una carga como una bomba eléctrica. El concepto es tener energía disponible. Realmente la bomba se puede alimentar con energía eléctrica normal y la energía almacenada se usa en otras cargas que no impliquen problemas al sistema de conversión de continua a alterna, como puede ser iluminación o equipos electrónicos diversos.
Conceptos asociados al proyecto económico de baja energía.
Todo este proyecto tiene un sentido , El plan de economía innovadora que propongo en otros artículos tiene que ver con una cantidad de cambios de hábitos y conceptos para satisfacer necesidades, como llevar al punto óptimo los sistemas que requieren energía.
En este contexto este proyecto encaja perfectamente con el concepto de sistema económico con tecnología , de baja energía
( em edición...)
Toward the ecological-existential coherence
The designs in architecture are incoherent in general in the aspect of the energy.
The problem of the energy is not studied meetly, on the other hand, the architects are not engineers and it is a problem of that specialty.
As well as the medicine should have accepted the biological engineers, for the advance of the electronic team and the technology in general, the architecture and other specialties should accept the intervention of specialist engineers in control, in energy, in problems of fluids, etc.
The problem of the air conditioning.
This is a typical case of that exposed before. It is prioritized the forms, the aspect, the apparent aesthetics, but at the cost of applying energy in quantity to be able to adapt the atmospheres to the acceptable temperatures.
The wide surfaces with glasses offer landscapes to the exterior, but they cause enormous energy losses that alone they are compensated with energy added in excess. The buildings in general don't contemplate the problem of the appropriate thermal insulation.
In a typical room of sleeping, the losses can be such that 2500 Frig/Hour is required, of nominal refrigeration, however the quantity of people that use the alone atmosphere emits something like that as 200 Frig/H. Then where the rest is?
The rest is incoherent losses. Through the walls, of the openings, door, window, ceiling and floor.
The solution: to isolate in general the atmosphere with thermal insulating panels. The problem is that those panels are expensive at the typical cost of the insulating ones. It is possible to develop panels with insulating of atypical materials that are economic but the system has not developed it. It is preferred to apply energy to compensate this problem.
Another solution has to do with the concept that I have developed of rooms of to sleep that are small atmospheres of the size of a bed, and something of traffic space. In these atmospheres it is possible to isolate walls, floor, ceiling and they possess automatic ventilation, because they should be used closed.
On this topic I have written several articles in the blog (to see: the room of the good dream)
Solar geothermal energy.
The possibility to make a continuity of the housing with the terrestrial mass implies to be part of the automatic control of the terrestrial layer that maintains the temperature more or less to a temperature constant the whole year.
The interesting thing is that that implies to achieve a similar temperature in the atmospheres and with the only cost of transfer of the element that transports energy.
Ideally it should be built in underground form, with the whole surface that one can participating of the terrestrial mass.
It is an inconvenience in places of underground, or surrounded waters of rivers. In that case this situation is not feasible, should be opted to transfer a flowing amble that exchanges energy between the atmosphere and the earth.
A project in development.
In my own housing I am developing this project.
A system exchanges energy by means of a flow of transport that moves successively between two tanks.
The inferior tank cools down to the temperature of the terrestrial mass at one time certain T.
The automatic monitoring device elevates the fluid with a certain frequency. When filling the superior tank, the heat of the atmosphere is transmitted by means of conduction and radiation to the tank. In that process the control observes the evolution of the temperature of the same one, activating an electro-valve that discharges the same one to the inferior tank. In the discharge process there is not implied energy because the difference of height, makes lower the liquid for graveness.
An inconvenience (relative) it is that it should be expected to that the inferior tank takes the temperature of the terrestrial mass again.
Nevertheless, the calculations say that it depends on the objective of the air conditioning. With a single tank up and one below, the system works efficiently.
An innovation consists on the installation of a division in the inferior tanks, with that which the system starts up with two full volumes, being that there are three available volumes.
The first cycle finds the inferior tanks full to the temperature of the earth. The control elevates the volume of one of them and then there is a wait of energy transfer in the atmosphere.
When the control determines that you has arrived at the appropriate level, it discharges the volume to the empty sector in the underground.
Then it elevates the other volume in reservation that it continues with the transfer process. In that way the system transports energy permanently.
All energy is used in the process? the corresponding one to only elevate the fluid of transport.
The relationship of obtained energy on the applied energy indicates the yield of the system.
This relationship corresponds approximately to 0.4%.
Energy zero!
The energy that is used in the pumping of the liquid, is external, electric energy. It is possible to think of a system of energy net zero to refrigerate applying the concept of applied human energy.
With a system of reception of mechanical energy that generates electric power, you can store energy in batteries. That energy is applied a converter that generates alternating tension of 220 V. It is possible then with human energy to satisfy the necessity of drive energy.
The equivalent one to ascend 10 times a stairway.
Is the concept that if the person should carry out daily physical exercises to stay, reason would not make it to store energy for its own well-being?.
The energy of the gym becomes heat, it is disabled. Now it is applied something concrete, not alone to the physical well-being but a general well-being in the atmosphere.
Characteristic of the system.
The system works to more frequency the more difference of temperature there are between atmosphere and underground.
In that case the relationship of energy is Eb/Eenf = k
When the difference of temperature diminishes this it determines that the frequency of pumping diminishes, but the system should realize it stops to avoid to pump liquid when it has arrived to the fixed temperature. What does it happen but? that with the minimum heating sign the system pumps the whole capacity of the tank when it is not really necessary. If it ascends the whole tank, it is possible that it generates an excessive cooling that it won't be able to regulate. This way, the system should ascend alone a part of the liquid evaluating the difference of temperature between atmosphere and bottom.
Otherwise the applied energy outwardly (of pumping) he/she makes diminish the yield of the group. The control system is study reason and development. It should be a system with certain intelligence able to evaluate situations.
As it is my thought, I consider that the development should be made with analogical basic tools, more than expensive systems based on microprocessor.
The group of room systems of sleeping, with geothermal installation of this type would constitute the good system of minimum cost and more high-performance.
It is possible that the application of a generator of alternating tension starting from batteries implies an inconvenience in the application of a load like an electric bomb. The concept is to have available energy. The bomb can really feed with normal electric power and the stored energy is used in other loads that don't imply problems to the conversion system of continuous to alternating, like it can be illumination or diverse electronic teams.
Concepts associated to the economic project of low energy.
This whole project makes a sense, The plan of innovative economy that I propose in other articles it has to do with a quantity of changes of habits and concepts to satisfy necessities, as taking to the good point the systems that require energy.
In this context this project fits perfectly with the concept of economic system with technology, of low energy
( in edition...)
No hay comentarios:
Publicar un comentario