Ingenieria Libre
Ambiente y desarollo.

Actividades Prácticas

En esta sección hay algunas sugerencias de actividades prácticas apropiadas para estudiantes como proyectos o estudios. El objetivo es comprender cómo se utiliza la energía y cómo se puede reducir las emisiones de CO2 y la dependencia del petróleo. Consideremos también, políticas para reducir CO2, no solamente tecnologías. Una vez más se hace hincapié en lo que puede ser de interés en un país cálido, y recordamos que el ahorro de energía es más barato que la generación de la misma. [Switch to English]

Flujos de Energía Eléctrica

La primera tarea es averiguar cuánta energía se utiliza y dónde va. Esta sección se concentra en electricidad, porque: (a) es una costosa forma de energía y (b) es fácil de medir. Poco o ningún equipo es necesario para estos estudios. Nota: la mayoría de los estudios son cortos, para que sean actividades adecuadas para estudiantes; pero posiblemente seria bueno repetir los estudios en otras ocasiones, si el consumo de electricidad varia sustancialmente durante el año (por ejemplo, porque hay una temporada de frío cuando el aire acondicionado consume menos).

Título Detalles Resultados
1) Energía utilizada por el Aire Acondicionado

Si su oficina tiene aire acondicionado que puede ser desenchufado, mide cuanta electricidad está consumiendo, utilizando un medidor de energía. Toma datos de kWh cada hora durante un día normal y luego una o dos veces al día durante 7 días. Investiga las diferencias entre las habitaciones, por ejemplo, debido a que unas están al sol y otras no. [Véase también: Aire Acondicionado.]

Cuadros y gráficos del uso de la energía a lo largo de un día y para toda una semana.
2) Energía utilizada por los ordenadores en operación y en modo de espera

Mide la electricidad consumida por las computadoras de escritorio típico en su oficina. Conecta la computadora y su monitor a un medidor de energía. Toma datos de kWh durante un día o más, para obtener un promedio realista para el uso típico. Anota cuando el equipo está encendido y apagado. Si no está ya en uso, activa el modo de espera del PC y su monitor (detalles aquí) y repite el experimento. ¿Cuales configuraciones del modo de espera / hibernación son aceptables para los usuarios? ¿Cuánto ahorran? [Véase también: Ordenadores.]

Tablas de uso de la energía, en operación normal y en modo de espera.
3) La energía utilizada por la iluminación

Estima la energía utilizada en la iluminación de tu oficina. Identifica la potencia de cada luz. Calcula el total de vatios por habitación. Apunta cuando las luces están encendidas cada día durante 7 días típicas. [Dispositivo de medición – un fotocelula conectada a un temporizador o reloj?]. Calcula el consumo global. Alista los tipos y marcas de las luces para que más tarde puedes comprobar si haya luces más eficientes disponibles en el mercado.

Cuadros y gráficos de uso durante un día típico y una semana típica.
4) La suma total de la electricidad utilizada en un edificio

Supervisa el uso de la energía eléctrica de tu edificio u oficina. No se necesita, equipamiento, pero habrá que solicitar el acceso al contador de electricidad. Lee el contador a intervalos regulares, por ejemplo, cada hora durante un día y, luego, uno o dos veces al día durante 7 días. Examina las facturas recientes que mostrarán el consumo durante los últimos meses o años. Señalarán también la tarifa: cuanto cuesta 1 kWh.

Gráficos de consumo de electricidad durante un día típico y una semana típica. Consumo anual. El costo local por kWh.
5) Análisis del uso final de la electricidad utilizada en un edificio

Utilizando los datos obtenidos en (1) a (4) anterior, estima qué proporción de la electricidad suministrada está consumida por cada una de las principales categorías de uso. Cuales serán las categorías principales, dependerá de tu situación. Para una oficina en un clima cálido, probablemente incluirán aquellas ya mencionadas: Aire acondicionado, iluminación, ordenadores.

Si grandes cantidades de electricidad están siendo consumidas por otros aparatos no incluidos en (1) a (4), averiguar lo que está utilizándola (frigoríficos, ventiladores, cocina, agua caliente?) y obtener algunos datos, utilizando el medidor de energía, si es posible. ¿Puedes ver la demanda debido a las principales categorías de aparato, reflejada en la forma del gráfico de consumo total?

Gráfico circular que muestra el porcentaje consumido por los principales categorías de uso, y su costo correspondiente. Datos sobre el consumo para otros usos menores, por ejemplo, frigoríficos, etc.
6) Patrones de consumo domestico de electricidad

Muchos países disponen de datos sobre la energía utilizada en casas típicas. Si estos datos no están disponibles en tu país, generarlos mediante un estudio de algunos hogares típicos (ricos y pobres) para ver cuánta electricidad se consume y para qué se utiliza. Utiliza el medidor de energía y técnicas similares a las descritas en (1) a (5). Alista los tipos y marcas de electrodomésticos encontrados, de forma que más tarde puedas comprobar los datos publicados sobre su eficiencia y ver si modelos mejorados están disponibles en venta.

Gráficos y tablas de la electricidad utilizada por casas típicas. Gráficos circulares para los diferentes tipos de hogar mostrando el % de la electricidad consumida por las principales categorías de uso
7) Un diagrama de flujo de energía

Un gráfico de los flujos de energía, muestra las fuentes de energía (carbón, petróleo, etc.) utilizado por un país durante un año, y donde va esta energía. Mucho se pierde durante la conversión de la energía (por ejemplo, petróleo a la electricidad) y la transmisión, y el resto va a los usos finales en la industria, hogares, etc. Esta información debe estar disponible en un departamento del gobierno, o en la oficina nacional de estadística, o en empresas energéticas. Organizaciones internacionales como las Naciones Unidas también pueden tener datos para varios países.

¿Puedes localizar los datos energéticos de tu país? Si un diagrama de flujo no está disponible, puedes construir uno de los datos disponibles, al menos para la energía utilizada para generar electricidad? Si no se dispone de datos publicados, este proyecto tomará su tiempo, y requerirá una gran cantidad de contacto con las empresas de energía para obtener la información necesaria. Como ejemplo, véase: Diagrama de flujo de energía para el Reino Unido (PDF) obtenido a partir de la página de administración BERR

.

Diagrama de flujo de energía, mostrando insumos utilizados para producir electricidad y donde va esta energía (pérdidas y usos finales). Proporción de electricidad generada a partir de combustibles fósiles.

Ahorro de Energía Eléctrica

Una vez que tengamos los datos de los flujos de energía, podemos determinar cuáles son las formas más eficaces de ahorrar energía.

Title Details Results
1) Plan de Ahorro de Energía para un edificio u oficina

Prepara un plan de ahorro de energía eléctrica para su oficina. Esto podría incluir: cambios en hábitos (por ejemplo, apagar el equipo durante la noche), la activación del modo de espera en los equipos informáticos, la instalación o ajuste de controles, la compra de equipos más eficientes.

Alista cada medida y calcula el costo para su realización, el ahorro anual (en kWh y $), y por lo tanto, el 'tiempo de amortización'. La 'amortización' se refiere a cuantos años se necesita para ahorrar (a través de una reducción en las facturas) lo que la medida ha costado.

También de interés es la amortización de la energía y el CO2. Por ejemplo: ¿Cuánto tiempo se tarda para que una nueva nevera ahorre tanta energía y CO2, como fueron utilizados en su fabricación y transporte. Estos cálculos de la energía y el CO2, requieren un gran trabajo de investigación, pero los datos para electrodomésticos comunes se pueden encontrar en Internet. Ellos muestran que el desguace de equipos ineficientes antes del final de su vida, a veces tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente, a causa de la energía y de CO2 necesario para la fabricación del reemplazo.

Una lista de medidas de ahorro de energía con los costos, ahorros y tiempos de amortización. A purchasing policy that favours efficient models. Una política de compra que favorece los aparatos eléctricos eficientes.
2) Plan de Ahorro de Energía para Casas

Prepare un plan de ahorro de energía eléctrica para diversas categorías de hogares, de manera similar a la descrita anteriormente (1) para una oficina.

Una lista de medidas de ahorro de energía con los costos, ahorros y tiempos de amortización.
3) Información para el consumidor sobre eficiencia energética de electrodomésticos

La etiqueta energética de la UE ordena los productos desde A (más eficiente) a G (menos eficiente). Por ley, la etiqueta deberá estar puesto en todos los frigoríficos, secadoras eléctricas, lavadoras, lavaplatos, hornos eléctricos, acondicionadores de aire, lámparas y los paquetes de bombillas eléctricas. Los frigoríficos también pueden mostrar una estimación de los kWh consumidos por año.

Descubra si un sistema de etiquetado de la energía existe en su país. Visite algunos minoristas, ten en cuenta que modelos están disponibles, y si el dueño te va a ayudar, pregunta cuáles son los modelos más populares. Si no hubiera datos en la tienda sobre el consumo de energía de los productos en venta, busca los datos en el Internet. ¿Cómo son los modelos en venta locamente, comparados con los modelos más eficientes que se venden a nivel internacional?

En caso de que no exista un régimen de calificaciones, ¿cómo puede ser uno introducido? Escriba una propuesta al gobierno y a los minoristas sobre la forma de promover la importación de modelos más eficientes. Esto no va en contra de los intereses de los propietarios, porque las unidades más eficientes usualmente cuestan un poco más! También puedes publicar datos de la eficiencia energética en tu sitio web.

Datos sobre la eficiencia de los frigoríficos en ventas locales y cómo se comparan con los mejores. Ideas para un sistema de etiquetado energético, si no hay uno en tu país.


Etiqueta UE de eficiencia energética.

Enfriamiento Natural

Edificios naturalmente enfriados que necesitan poco o nada de aire acondicionado se describen en la página de ahorro de energía de este sitio web (véase: Arquitectura). Como una actividad de investigación, estudiantes de ingeniería y arquitectura podrían estudiar la viabilidad de las ideas descritas allí y en la bibliografía y fuentes citadas. NOTA: No tengo experiencia en este ámbito, por lo que las ideas a continuación son sugerencias que deben mejorarse.

Título Detalles Resultados
1) Comparar el enfriamiento natural en diferentes edificios

Toma lecturas de temperatura en el mismo día en diferentes casas de distintos tipos de construcción, pero ubicadas con una orientación al sol, similar. También mide la temperatura del aire exterior, para poder calcular la diferencia entre la temperatura interior y exterior. Si utilizas un registrador de temperatura, puedes hacer un gráfico de las temperaturas diurnas y nocturnas por varios días. ¿Los edificios difieren en su habilidad para mantenerse frescos?

Datos sobre la temperatura en los edificios y el efecto de los métodos de construcción.
2) Enfriamiento utilizando el subsuelo

'Naves de Tierra' (Earthships) y algunas técnicas de enfriamiento natural (descritas en Arquitectura) aprovechan de la temperatura de 1,5 a 2 metros por debajo de la superficie de la tierra. Se dice que es de 14,5 C. Averigua si esta cifra es correcta para tu país. ¿Es menos donde el terreno está a la sombra de los árboles? The temperature of tap water, if the pipes have been run deep, might give an indication. Tal vez la temperatura del agua del grifo, si las tuberías se han llevado a cabo de profundidad, podría dar una indicación fácil de la temperatura del subsuelo.

Datos sobre la temperatura del subsuelo.
3) Una Investigación sobre Casas Naturalmente Enfriadas

Desarrollar conocimientos acerca del enfriamiento natural de casas, mediante la investigación en la web, contacto con expertos, etc. Para algunos enlaces y bibliografía inicial, ver la sección Arquitectura. Producir una presentación sobre los resultados.

Presentación sobre enfriamiento natural de casas.
4) Experimentos con Modelos de Casas Naturalmente Enfriadas

Construir algunas casas modelos naturalmente enfriadas (o componentes de ellas) para poner a prueba algunas de las técnicas descubiertas en (3) o descritas en la sección Arquitectura y sus referencias. Tomar lecturas de temperatura periódicamente, como en (1). Las casas pueden necesitar un mínimo de tamaño y masa térmica para mostrar claramente las diferencias de temperatura? Sin embargo, a lo mejos es posible obtener resultados útiles usando materiales ligeros que los estudiantes pueden manejar.

Comprehensión y datos sobre diseños de enfriamiento natural.
5) Construir un Edificio Enfriado Naturalmente, o un 'Nave de Tierra'

Sobre la base de los conocimientos adquiridos en (1) a (4), construye un edificio naturalmente enfriado, aunque sea muy pequeño. Esto va mucho más allá de un proyecto estudiantil. Si esto es en un país del tercer mundo, un esfuerzo serio por desarrollar edificios naturalmente enfriados, y de bajo consumo de energía, posiblemente atraerá fondos de organizaciones no gubernamentales y cooperación con otras universidades. Si bien uno de los objetivos es reducir el uso de aire acondicionado, los edificios también podrían incluir diseños de bajo costo destinadas a proporcionar más comodidad a los hogares que no pueden permitirse, en ningún caso, el aire acondicionado.

Un proyecto de desarrollo de edificios de bajo consumo de energía.
6) Estudiar y Probar Adaptaciones en los Edificios Existentes

Ningún país puede permitirse el lujo de demoler y reemplazar todos sus edificios ya existentes. Por lo tanto, nuestros estudios deben incluir también, maneras de adaptar los edificios existentes para aumentar el enfriamiento natural.

Costes y eficacia de adaptaciones en edificios existentes.
6) Los enfriadores por evaporación

Enfriadores evaporativos son una simple alternativa al aire acondicionado refrigerativo convencional (se dice que utiliza hasta un 90% menos de energía). Sin embargo, funcionan mejor en climas secos y calientes, y se dice que apenas funcionan en los climas húmedos. Un ventilador empuja el aire caliente seco en el refrigerador, donde se pasa a través de pastillas húmedas. Obtener datos locales de humedad y averiguar si funcionaran los enfriadores evaporativos en tu país (si es necesario, envía un correo electrónico a un proveedor para pedir mas información). Si el clima es adecuado, compra una unidad para estudiar su eficacia. Experimentar con la técnica: ¿es posible construir su propio?

Costos, y eficacia en tu clima, de una alternativa más barata a los acondicionadores de aire convencionales.

Bajando el Uso de Combustibles Fósiles

Actividades encaminadas a la reducción directa del consumo de combustibles fósiles en el transporte y la economía en general.

Título Detalles Resultados
1) Eficiencia energética de vehículos

El consumo de combustible de los automóviles privados varía desde menos de 15 millas por galón (mpg) hasta más de 80! O en litros por km, de aproximadamente 5 l/km a 28 l/km [1 galón imperial (Reino Unido) es 4.546 litros, 1 galón EE.UU. es 3.785 litros]. ¿Cuál es el promedio de consumo de los automóviles en tu país? Si no hay datos nacionales disponibles, se podría estudiar el tipo de automóviles en un aparcamiento, un cruce concurrido o una gasolinera. ¿Qué posibilidades de ahorro de energía hay, mediante la promoción de la importación y venta de los modelos más eficientes? Los fabricantes de automóviles están obligados a publicar el consumo de combustible de sus vehículos. Governments maintain databases of vehicle fuel consumption which can be accessed on-line: UK: www.vcacarfueldata.org.uk/information/tables.asp ; US: http://www.fueleconomy.gov . Los gobiernos mantienen bases de datos de consumo de combustible de los vehículos que se puede acceder en línea: Reino Unido: www.vcacarfueldata.org.uk/information/tables.asp; EE.UU.: http://www.fueleconomy.gov.

Coche / Carrompg (galones Reino Unido)mpg (galones EE.UU.)l/km
Honda Insight83.169.229.3
Citroen C265.754.723.1
Toyota Land Cruiser 4.5 D-4D 5 puertas V827.723.19.7
Por comparación, el consumo promedio de los automóviles en los EE.UU. es del 22,4 mpg, y 18 mpg para camionetas (http://www.bts.gov/publications/national_transportation_statistics]. En Europa la media de los coches es mucho mayor - alrededor de 40 mpg.
Una estimación del consumo de combustible de los vehículos actualmente en uso a nivel local. El ahorro potencial, si modelos más eficientes fueron importados.
2) Plan Nacional de Cero Carbono

¿Existe un Plan Nacional para cómo reducir el consumo de petroleo y las emisiones de CO2 de tu país? Si hay, entonces estudiar y entenderlo. Pero si no existe, entonces ¿por qué no desarrollar el suyo propio. En el Reino Unido, un pequeño centro de medio ambiente lo hizo y ha presentado el plan a nivel internacional (Zero Carbon Britain). Una manera de empezar podría ser la de modificar y adaptar los planes escrito para otros países.

Las Maldivas se ha comprometido a convertirse a ser carbono neutral en el plazo de una década. Las medidas podrían eliminar prácticamente el uso de combustibles fósiles en el archipiélago de Maldivas en 2020. El plan incluye una nueva infraestructura para la generación renovable de electricidad y su transmisión, con 155 grandes aerogeneradores, la mitad de un kilómetro cuadrado de paneles solares en techos, y una planta de biomasa quemando cáscaras de coco. Bancos de baterías almacenaran energía para cuando ni la energía del viento ni la energía solar están disponibles. La electricidad limpia sera la fuente de energía no sóloamente para los hogares y las empresas, sino también para vehículos. Automóviles y botes con motores de gasolina o de gasóleo, se sustituye gradualmente por versiones eléctrica. El sistema debe pagar por sí misma con bastante rapidez, porque las Maldivas no necesitaría importar productos derivados del petróleo para la generación de electricidad, el transporte y otras funciones. [de: Maldives first to go carbon neutral].

Aprender como tu país podría ser carbono neutral.

Sitio Web y Wiki

Sea cual sea el trabajo que haces para luchar contra el cambio climático y el pico de producción del petróleo, publicarlo a través de la web. Si no tienen sus propios servidores para albergar el sitio web, hay espacio web gratuito (por ejemplo, Google Sites), pero mantenga copias de respaldo en el caso de que quieras reubicar las paginas en otros servidores. Un wiki permite que un grupo amplio pueda colaborar en la edición de un sitio web.

Título Detalles Resultados
1) Pagina Web de Asesoramiento Energético

Crea un sitio web local de consejos sobre la energía. Coloque en ello los datos que han obtenido sobre la energía utilizada en las casas locales típicas. Sugiere cómo la gente puede ahorrar energía. Aconseja sobre la compra de productos más eficientes. Dar a conocer el sitio.

La publicación de consejos locales sobre la energía.
2) Sitio Web sobre sus Enfoques de Investigación

Crea un sitio web que describe su investigación en los campos de ahorro de energía y las energías renovables. Para cada área de investigación que se describe, resumir el objetivo y las actividades. Podrías invitar la cooperación y el apoyo extranjero, especificando la ayuda que necesitas.

Publicidad de los Intereses en la Investigación.

Equipo

Medidor de Energía (Electricidad)

Monitor del uso de la electricidad se conecta a los aparatos y evalúa la eficiencia. Disponible en Amazon. Conectar esta unidad en la toma de pared y luego conectar el equipo a la unidad. Monitorea el total de kWh consumidos desde el momento en que fue enchufado.

  • La gran pantalla LCD cuenta el consumo en kilovatios-hora.
  • Calcula los gastos de electricidad por día, semana, mes o año.
  • Muestra voltios, amperios y vatios, con una precisión de 0,2 por ciento.
  • Compatible con los inversores; diseñado para uso con electrodomésticos de 115 voltios, corriente alterna.
  • Precio: $20.98 EE.UU.
  • (Modelos similares para 240 voltios AC se venden en Europa.)

Registrador de Datos de Temperatura

Registrador de temperatura. Para controlar la temperatura ambiental por un tiempo, podrías:

  • Poner un reloj despertador para recordar cuándo tomar la siguiente lectura en un termómetro ordinario.
  • Utilice un PC con una sonda de temperatura y software para leerla.
  • Utilizar un registrador de datos. Muchas empresas realizan estas unidades, (una aplicación común es para controlar la temperatura de los alimentos durante tránsito). Un ejemplo de ello es la ThermaData de Electronic Temperature Instruments de £38 (unos $50).
  • Construye tu propio registrador de datos - pero se trata de un importante proyecto de electrónica.