coordinación de vivienda sustentable calentadores solares de agua

Coordinación de Vivienda Sustentable

Calentadores Solares de Agua

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1. ANTECEDENTES

Antecedentes

El INFONAVIT con su esfuerzo orientado a la Sustentabilidad de la Vivienda en México fomenta:

Promedio de irradiación solar anual

Irradiación promedio anualSahara en África México

6.7 kwh / m2 por día 5.3 kwh / m2 por día

Con un equipo solar de eficiencia de 50% se recibe diariamente el equivalente a la energía contenida en un metro cúbico de gas natural, o bien, la de 1.3 litros de gas

licuado de petróleo

Energía Solar Térmica

2. OBJETIVO DE LA EVALUACIÓN

Objetivo

Objetivo 2009 Calcular ahorros obtenidos gracias a las ecotecnologías Valorar satisfacción del usuario Asegurar instalación de las ecotecnologías

Objetivo 2010 Calcular ahorros obtenidos en otras épocas del año* Detectar usos y costumbres de los usuarios Valorar satisfacción del usuario Estudiar estado de los equipos con el tiempo (durabilidad) Detectar puntos de mejora y áreas de oportunidad Estudiar la oportunidad de incorporación de nuevas ecotecnologías

* Completar ciclo estacional y llegar a más Delegaciones

El estudio se enfoca en las ecotecnologías que han sido instaladas dentro del marco del programa “Hipoteca Verde” del INFONAVIT.

Alcance

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3. METODOLOGÍA DE ESTUDIO

Logística de Estudio 2010

“Vivienda Sustentable” analiza las necesidades de estudio y Coordina el trabajo

“Vivienda Sustentable” analiza las necesidades de estudio y Coordina el trabajo

ENERVALIA realiza las visitas a campo y elabora informe

ENERVALIA realiza las visitas a campo y elabora informe

La captación de recursos internacionales

permiten ampliar el alcance del informe

La captación de recursos internacionales

permiten ampliar el alcance del informe

Apoyo de las Diferentes Delegaciones del INFONAVIT

Apoyo de las Diferentes Delegaciones del INFONAVIT

Aporta recursos para ampliar el estudio en 5 delegaciones donde se analizaron CSA

Metodología de Estudio 2010

Usos y Costumbres:Entrevista al usuario sobre cómo utilizan las ecotecnologías, (frecuencia, duración…,) y el grado de satisfacción

Evaluación de consumos:Con instrumentos de medición se recaban datos y se les pide el recibo de pago de agua, luz, y gas para un análisis posterior de cada vivienda,

Estado de las ecotecnologías:Inspección visual de las ecotecnologías e instalaciones para detección de deterioro por uso y/o condiciones atmosféricas causadas por el tiempo; en caso de daños se reportan a Infonavit.

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Metodología de Estudio 2010Fase 1:Selección de la muestra

La muestra está conformada por 105 evaluaciones, en 54 desarrollos con 4 zonas bioclimáticas diferentes:

Delegación Zona BioclimáticaDesarrollos Visitados

Viviendas Evaluadas

Aguascalientes Templado seco 6 14

Baja California Templado seco 4 8

Durango Templado seco 6 12

Edo. de México Semifrío 3 6

Hidalgo Semifrío 6 10

Jalisco Templado 7 13

Michoacán Templado 6 12

Nayarit Templado húmedo 2 4

Puebla Semifrío 6 11

Querétaro Templado seco 4 8

San Luís Potosí Templado seco 4 7

TOTAL 54 105

Numero de viviendas con HV en zonas templadas y semifrías

(ponderado)30,257

Representa el 42.3% de

viviendas con HV

Gas – Resultados

Se consideran 71,460 viviendas con HV en zonas

no cálidas

Metodología de Estudio 2010 Fase 2: Elaboración del Check List

Objetivo: Definir los parámetros con los cuales son evaluados las ecotecnologías y sus instalaciones

• Datos básicos de la ubicación de la vivienda

Sección 1

• Entrevista al usuarioSección 2

• Medición de caudales, temperaturas, sistema de respaldo, etc.

Sección 3

• Evaluación del sistema y su instalación

Sección 4

Check List

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4. RESULTADOS

Resultados

GAS – Calentadores Solares y de Paso

ELECTRICIDAD – Focos Ahorradores, Aislamientos Térmicos, Refrigeradores

AGUA – Llaves ahorradoras, Regaderas con Obturador, WC ecológico, Consumo de Agua Potable

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4.1. GAS – Calentador Solar de Agua

Zonas Templada y Semi fría

GAS – Consumos /mes promedio

$291.1

$75.2

$215.8

Zona templada

Consumo de gas al mes sin ecotecnologías-$

Consumo de gas al mes con ecotecnologías-$

Ahorro-$Considerando 4.3 habitantes

74.9% de ahorro

$338.6

$93.1

$245.6

Zonas semifrías

Consumo de gas al mes sin ecotecno-logías-$

Consumo de gas al mes con ecotecno-logías-$

Ahorro-$

Considerando 4.4 habitantes en la vivienda

72.7% de ahorro

GAS – Grado de satisfacción usuarios

Se realizaron 105 entrevistas a los usuarios de las viviendas en zona templadas y semifrías

Grado de satisfacción gracias a las

ecotecnologías

-Muy bueno 50%

-Bueno 45%

-Regular 5%(Problemas con instalación y

equipos)

Se les pregunto por:

GAS – Análisis de Temperaturas

24.8ºC

27.6ºC

Temperatura agua de redTemperatura agua de red en zona semifria-ºC

Temperatura agua de red en zona templada-ºC

40ºC

51ºC

Temperatura agua caliente CSA

Temperatura agua caliente CSA plano-ºC

Temperatura agua caliente CSA de tubo-ºC

24.5ºC

13.4ºC

Salto térmico promedio por tipo de colector solar

Salto termico promedio con colector de tubosSalto termico promedio con colector plano

GAS – Temperaturas de Agua

• Los saltos térmicos que dan los calentadores solares de agua son buenos, suficientes para cubrir la demanda de agua caliente requerida por las familias otorgándoles un buen grado de confort

0

10

20

30

40

50

60

Colector plano

Temperatura agua fria-ºC

Temperatura agua caliente-ºC

Tem

per

atu

ra º

C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90Colector de tubo

Temperatura agua fria-ºC

Temperatura agua caliente-ºC

Tem

per

atu

ra º

C

GAS – Equipos

88%

7%5%

Estado actual de los equiposBuen estado Golpes y abolladuras Oxidaciones y corrosión

Gas – Equipos durabilidad

Los problemas encontrados en los colectores solares planos, han sido producidos por una mala instalación o bien por falta de uso (vivienda vacía, falta de suministro de agua principalmente)

Los tubos rotos de los Colectores Solares de Tubo, son producto de Vandalismo, Choques Térmicos o bien descuidos durante la Obra

90%

10%

Estado actual de los colectores solares de tubo

Colectores solares de tubo en buen estadoColectoers solares de tubo rotos o dañados

5%

95%

Estado actual de los colectores solares planos

Colector solar plano roto o dañadoColector solar plano en buenas condiciones

GAS – Sistemas e Instalaciones

Colector solar plano-Tiempo de amortización promedio -Buena eficiencia en cualquier zona climática-Requiere poco mantenimiento-Alcanza buena temperatura de consumo-La construcción del equipo es robusta

Colector solar de tubos-Buen tiempo de amortización-Buena eficiencia-Requiere poco mantenimiento-Alcanza buena temperatura de consumo-Refacciones económicas-Es más recomendable para zonas semifrías-Existen menos perdidas por mala orientación e inclinación

Fortalezas de los equipos por tipo de colector

TIPOS DE COLECTORES Y MARCAS ESTUDIADAS

La instalación encontrada con uso diario del equipo de respaldo, no tenía operando el calentador solar cuando se realizó la visita. Quedó en

funcionamiento

GAS – Usos y costumbres

GAS – Usos y costumbres

Equipo de respaldo sin instalación de gas

GAS – Sistemas

Se considera una buena instalación si: el tiempo que tarda en salir el agua caliente de la regadera es menor a 30 segundos

Existen tiempos de desperdicio de agua superiores a los 4 minutos, lo que en promedio representa 20 litros de agua

38% 62%

Una buena instalación evita des-perdicio de agua

Instalación correcta Instalación incorrecta

Acciones de mejora

Homogenización de instalaciones

Acciones de mejora

Manual de Requisitos Mínimos para la Instalación de Calentadores Solares de agua en Viviendas Nuevas Unifamiliares y Dúplex del Programa Hipoteca Verde

Recomendaciones del grupo técnico

Manual y garantías

• Grupo Técnico estableció los requisitos básicos de instalaciones la obligación de entregar manual de mantenimiento y garantía de instalación, así como ventanillas de atención

• DIT se está reforzando para asegurar mejor calidad y eficiencia

Altas temperaturas

• Introducción de válvulas termostáticas en CSA tubos evacuados para evitar quemaduras por altas temperaturas de agua.

Equipos de tubos

•Manual de usuario; descripción de cuidado y mantenimiento para evitar roturas•Dotar al desarrollador de refacciones (ruptura en instalación)

Falta de

suministro de

agua

• Deformaciones en los equipos• Cubrir colectores solares cuando el equipo se

quede sin agua o en desuso

Mantenimien

to

• Acceso a los equipos• Crear fáciles accesos a los equipos

Bajas temperaturas

• Daños en los equipos por congelamiento• Introducción de válvula anticongelante


Desperdicio de agua

• Instalaciones defectuosas• Introducción de válvula bypass para evitar flujo

forzoso del agua por el equipo de respaldo

Equipo de

respaldo

• Los usuarios no usan el equipo de respaldo• Se debe valorar si se puede prescindir del equipo

de respaldo (gas) en la vivienda con CSA, siempre valorando necesidades especificas de cada delegación


VALOR AÑADIDO EN ENERGIA

Elección del Calentador Solar12. Elementos de la Instalación del Calentador Solar

3. Defectos que se repiten en las Instalaciones


Elección del Calentador Solar

• El Calentador Solar de Agua (CSA) debe estar Dictaminado, con el DIT vigente.

• Hay que considerar la calidad de agua y características de distribución

• De acuerdo a la ubicación del Desarrollo, capacidad de distribución de los diferentes proveedores

• Cumplimiento por parte del proveedor de los requisitos que exige el INFONAVIT - garantías


2 2. Elementos de la Instalación del Calentador Solar

3. Defectos que se repiten en las Instalaciones

1. Elección del Calentador Solar


Instalación del CSA

• Interconexión de componentes y accesorios– De acuerdo al manual de Instalación

• Orientación• Inclinación• Sombras• Altura del tinaco• Presión de Operación• Condiciones del Sistema

– Se encuentra en buen estado, sin golpes, fugas, contaminantes



• Anclaje y fijación entre componentes• Válvulas

– De corte a la entrada y salida del CSA– Anti-retorno (Check)– Drenado– Eliminadora de Aire– Anticongelante– De Desviación (By-pass)

• Tuberías– Mínimo recorrido – Metálica aislada– Plástica, alta densidad, resiste alta temperatura y presión máxima de

trabajo, con protección UV



• Manual de Instalación

– Diagrama de instalación del CSA (interconexión de los componentes, accesorios, válvulas, tuberías y con el calentador de respaldo, etc.).

– Recomendaciones generales sobre la instalación.

– Recomendaciones para el diseño de la red hidráulica.

– Material requerido para la instalación de los CSA, incluyendo en su caso, el aislamiento en tubería y sus especificaciones.

– Recomendaciones sobre las superficies de soporte de los captadores solares.

– Recomendaciones para la orientación de los captadores solares.

– Recomendaciones para el anclaje de los sistemas y para la fijación e interconexión de sus componentes.



• Manual de Operación y Mantenimiento

– Generalidades – Descripción de la puesta en marcha y de la operación del CSA. – Recomendaciones para evitar el choque térmico en el CSA. – Advertencia sobre las posibles quemaduras producidas por las altas

temperaturas del agua y recomendaciones para evitarlas. – Descripción de las diferentes configuraciones de la válvula By-pass (tres

opciones diferentes). – Recomendaciones para el caso de descompostura o falla del CSA. – Lista de problemas comunes de operación con procedimiento de chequeo y

soluciones. – Lista de centros o ventanillas de atención al usuario (incluir teléfonos y

domicilios de atención local). – Recomendaciones para la limpieza del CSA. – Frecuencia de servicios preventivos.


Garantía

• El proveedor entrega el CSA con una póliza de garantía, la cual será entregada al desarrollador y/o vendedor y ésta a su vez al usuario final y contiene por lo menos la siguiente información:

a. Plazo de cobertura de la garantía.

b. Especificación precisa sobre la amplitud de cobertura (defectos de fabricación, deterioro por intemperismo, etc.).

c. Condiciones, procedimientos y documentos para hacer efectiva la garantía

d. Lista de centros o ventanillas de atención al usuario (incluir teléfonos y domicilios de atención local).


Esquema


3 Defectos que se repiten en las Instalaciones

1. Elección del Calentador Solar

2. Elementos de la Instalación del Calentador Solar


Orientaciones


Fijaciones


Inclinación


Sombras


Instalación válvulas


Equipos Dañados


El cristal está roto.

Roturas – fugas internas


Violencia - Obra


Corrosión


Tubos

5. RESUMEN DE AHORROS

Resumen de Ahorros

Resumen Ahorros Estudio 2010

Ahorro $

Disminución en emisiones de

CO2

(Toneladas)

Zona Cálida Por vivienda mes Por vivienda añoViviendas A/A $354.00 1.2

Viviendas ventilador $178.60 0.63

Viviendas sin A/A sin ventilador $72.90 0.26Zona Templada y Semifría $297.90 1.26PROMEDIO $247.50 0.92

Conclusiones Datos referenciados por vivienda / año

Sin Medidas Con Medidas DiferenciaDisminución en emisiones de

CO2

Kwh Toneladas CO2

Electricidad

Zona Cálida A/A 4963 3175 1788 1.20

Zona Cálida Ventilador 3309 2363 946 0.63

Resto Zonas 2042 1660 382 0.26

Gas

Zona Templada 6512 1741 4771 0.98

Zona Semifría 7480 2057 5423 1.11

Ahorros Estudio 2009 – Estudio 2010


Ahorro $

Disminución en emisiones de CO2

(Toneladas)


Viviendas sin A/A $168.00 0.14Zona Templada y Semifría $209.00 1.04PROMEDIO $217.50 0.6


Ahorro $

Disminución en emisiones de CO2

(Toneladas)


Viviendas ventilador $178.60 0.63Viviendas sin A/A sin ventilador $72.90 0.26

Zona Templada y Semifría $297.90 1.26PROMEDIO $247.50 0.92

Resumen Ahorros Estudios 2009 y 2010PROMEDIO $232.5 0.76

Para el análisis global se ha considerado un 20% de viviendas en zona cálida con A/A

Conclusiones

2009 2010 Promedio

Ahorro mes por vivienda

$$217.50 $247.50 $232.50

Reducción de emisiones de

CO2

(Tons CO2 por vivienda al año)

0.6 0.92 0.76

• El incremento tanto de ahorro económico como en reducción de emisiones es debido a:• Aumento de las tarifas de electricidad y gas• El ahorro percibido por el uso del CSA tiene un impacto mayor

durante los meses de invierno lo cual afecta al ahorro de las familias y a la reducción de emisiones de CO2

• Las familias con vivienda con Hipoteca Verde tienen con el tiempo un mayor poder adquisitivo gracias al menor impacto que tiene en la economía familiar el incremento de los precios del gas y la electricidad.

Conclusiones

El 95% de las familias visitadas dice tener una mejora considerable en su

calidad de vida, así como importantes ahorros económicos

Destaca que en las mismas familias se está creando una conciencia ecológica y de ahorro gracias al programa Hipoteca

Verde

TIPOS DE COLECTORES Y MARCAS ESTUDIADAS DE CSA

GAS – Tipo de Colectores y Marcas estudiadas

Tipo de colector

Marca Plano Tubo Total general

AXOL 15 15

CHROMAGEN 14 14

CINSA SOLEI 28 26

ENERGIA ETERNA 1 1

ERDM 3 3

FRANTOR 4 4

FUNCOSOL 6 6

GLOBAL SOLAR 1 1 2

IUSA 4 4

KALOTRON 17 17

MONARCA 1 1

SOLAR SYSTEMS 1 1

SOLARMEX 1 1

SOLEX 1 1

SUNSOL 2 2

SUNWAY 2 2

TECNOSOL 1 1

THERMOSOL 2 2

Total general 84 21 105

FORMATO CHECK LISTZonas templadas y semifrías

Sección 1

Sección 2

Sección 3

Sección 4

Ubicación de vivienda

Entrevista al usuario

Toma de datos(dentro de vivienda)

Toma de datos(en tejado)

FORMATO CHECK LISTZonas cálidas

Sección 1

Sección 2

Sección 3

Sección 4

Ubicación de vivienda

Entrevista al usuario

Toma de datos(Tipo de vivienda)

Toma de datos(Temperaturas)

coordinación de vivienda sustentable calentadores solares de agua

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