Ingenioso invento para generar energia

Energía mareomotriz

Con un promedio de 4 Km. De profundidad, mares y océanos cubren las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta. Constituyen un enorme depósito de energía siempre en movimiento. En la superficie los vientos provocan las olas que pueden alcanzar hasta 12 metros de altura, 20 metros debajo de la superficie, las diferencias de temperatura (que pueden variar de -2º C a 25º C) engendran corrientes; por último, tanto en la superficie como en el fondo, la conjugación de las atracciones solar y lunar.

Las mareas, es decir, el movimiento de las aguas del mar, producen una energía que se transforma en electricidad en las centrales mareomotrices. Se aprovecha la energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas (flujo y reflujo). Ésta es una de las nuevas formas de producir energía eléctrica.

La energía de las mareas o mareomotriz se aprovecha embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas.

La leve diferencia de temperaturas llega entre la superficie y las profundidades del mar (gradiente término), constituye una fuente de energía llamada mareomotérmica.

La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento.

El movimiento de las ondas en el mar se puede comparar con el de un campo de trigo bajo la acción del viento. Las espigas se inclinan en el sentido del viento, se enderezan y se vuelven a inclinar; de modo análogo, por la acción de la onda, una vena fluida y vertical, se contrae y se engruesa en el movimiento momento que se forma el valle, en tanto que se adelgaza y alarga en correspondencia con la fase de cresta o elevación. Parece, pues, que oscila a un lado y otro en un punto fijo, amortiguándose rápidamente este movimiento oscilatorio que se profundiza en el mar.

La energía que desarrollan las ondas es enorme y proporcional a las masas de aguas que oscilan y a la amplitud de oscilación. Esta energía se descompone en dos partes, las cuales, prácticamente, son iguales: una energía potencial, la cual provoca la deformación de la superficie del mar, y una energía cinética o de movimiento, debida al desplazamiento de las partículas; en suma, de la masa de agua.

                           


Las olas se forman en cualquier punto del mar por la acción del viento. En un día de calma, por la mañana, la superficie del mar está absolutamente tranquila. Pero cuando comienza soplar una brisa suave se forman en la superficie tranquila de las aguas pequeñas elevaciones, olas minúsculas: el mar se "riza". A medida que aumenta la velocidad del viento, las olas crecen en altura y en masa mas rápidamente que la longitud, en profundidad, de la ola. Finalmente, cuando el viento sopla con violencia, las olas alcanzan tamaño gigantesco y por el impulso de aquél corren sobre la superficie marina a gran velocidad y descargan toda su potencia sobre los obstáculos que encuentran en su camino. Los efectos de estos choques son enormes y la cantidad de energía disipada en ellos es considerable.

                          

Ventajas y desventajas de la energía eólica

La energía eólica, posee tanto ventajas como desventajas, conociendo estos aspectos podemos aprender sobre como mejorarla y como desarrollarla.

¿ Que es la energía eólica ?

La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también denominadas energías alternativas. La energía eólica es el tipo de energía renovable más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía generada (Gwh).

La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).

Para la generación de energía eléctrica  apartir de la energía del viento a nosotros nos interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas mas especificas del planeta, estos vientos son los llamados vientos locales, entre estos están las brisas marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra , también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día. 

                                          

                                   

El viento es el que al impactar sobre las palas del molino, que están diseñadas de tal forma que se aproveche esta fuerza al máximo, hace que se muevan. Las aspas funcionan de forma similar a como lo hacen las alas de un avión, con el llamado principio de sustentación. Cuando una corriente de aire llega, en la cara a barlovento (en la que impacta el viento) se crea una sobrepresión mientras que en la que está a sotavento está a menor presión. La diferencia de presión es la que hace que aparezca una fuerza de empuje. Esta fuerza de levantamiento es perpendicular a la dirección de la fuerza resultante (la dirección hacia la que se desvía el viento por la forma del aspa). 

Como resultado se transforma la energía del viento en un par mecánico que hace que un eje, como parte del rotor de la turbina, gire. Éste llega a una caja multiplicadora y de ahí al generador eléctrico que funciona de una forma similar a la de la dinamo de una bicicleta generando electricidad.

                                       


One of the oldest methods of benefiting from renewable energy sources is "Wind Power". Windmills have been used for centuries for grinding flour or pumping water to agricultural terrains. In the last century the same basic concept of windmills have been adapted to "Wind Turbines", for producing electrical energy. Now we use bigger, lighter and more efficient Wind Turbines instead of Windmills.

The terms "wind energy" or "wind power" describe the process by which the wind is used to generate mechanical power or electricity. Wind turbines convert the kinetic energy in the wind into mechanical power. This mechanical power can be used for specific tasks (such as grinding grain or pumping water) or a generator can convert this mechanical power into electricity to power homes, businesses, schools, and the like. 

Wind turbines, like aircraft propeller blades, turn in the moving air and power an electric generator that supplies an electric current. Simply stated, a wind turbine is the opposite of a fan. Instead of using electricity to make wind, like a fan, wind turbines use wind to make electricity. The wind turns the blades, which spin a shaft, which connects to a generator and makes electricity. 

 

Worldwide there are now many thousands of wind turbines operating, with a total nameplate capacity of 238,351 MW as of end 2011. The European Union alone passed some 100,000 MW nameplate capacity in September 2012., while China surpassed 50,000 MW in August 2012. World wind generation capacity more than quadrupled between 2000 and 2006, doubling about every three years. The United States pioneered wind farms and led the world in installed capacity in the 1980s and into the 1990s. In 1997 German installed capacity surpassed the U.S. and led until once again overtaken by the U.S. in 2008. China has been rapidly expanding its wind installations in the late 2000s and passed the U.S. in 2010 to become the world leader.

At the end of 2011, worldwide nameplate capacity of wind-powered generators was 238 gigawatts (GW), growing by 41 GW over the preceding year. 2010 data from the World Wind Energy Association, an industry organization states that wind power now has the capacity to generate 430 TWh annually, which is about 2.5% of worldwide electricity usage. Between 2005 and 2010 the average annual growth in new installations was 27.6 percent. Wind power market penetration is expected to reach 3.35 percent by 2013 and 8 percent by 2018. Several countries have already achieved relatively high levels of penetration, such as 28% of stationary (grid) electricity production in Denmark (2011), 19% in Portugal (2011), 16% in Spain (2011), 14% in Ireland (2010) and 8% in Germany (2011). As of 2011, 83 countries around the world were using wind power on a commercial basis.

Europe accounted for 48% of the world total wind power generation capacity in 2009. In 2010, Spain became Europe's leading producer of wind energy, achieving 42,976 GWh. Germany held the top spot in Europe in terms of installed capacity, with a total of 27,215 MW as of 31 December 2010

                 

Die Idee der guten alten Windmühle lebt in modernen Windenergieanlagen weiter. Heutige Anlagen sind absolute Hightech- Produkte. Dank innovativer Materialien, spezieller Stromgeneratoren und ausgefeilter Anlagenelektronik entstammt immer mehr unseres Stroms der Kraft des Windes.

Heute sind Windenergieanlagen Hightech- Produkte, die den Vergleich zum Flugzeugbau nicht scheuen müssen. Dabei blickt die Nutzung der Windenergie in Europa auf eine lange Tradition zurück. Bereits im 12. Jahrhundert wurden die ersten Windmühlen (Bockwindmühlen) mit drehbarem Mühlhaus errichtet. Die technologische Weiterentwicklung mit einer drehbaren Turmkappe fand in den Niederlanden mit der „Holländerwindmühle“ im 15. Jahrhundert statt. Mitte des 19. Jahrhunderts waren in Deutschland ca. 20.000 Windmühlen in Betrieb; im Jahr 2007 liefen zum Vergleich 19.000 moderne Windenergieanlagen. Für die Niederlande waren im 17./ 18. Jahrhundert die 9.000 Windmühlen „Motor“ des Wirtschaftsaufschwungs. Man hat sie zur Bodenentwässerung, in Sägefabriken und in Hammerwerken eingesetzt. 

Die erste industrielle Massenfertigung von Windenergieanlagen (WEA) erfolgte in den USA: Von 1860 bis 1930 wurden ca. 6 Mio. WEA („Westernräder“) für Grundwasserpumpen verkauft. Weltweit begann der Niedergang der mechanischen Windenergienutzung mit der Dampfmaschine, der Konkurrenz des billigen Diesels und der Elektrifizierung des ländlichen Raums. Die moderne Windkraftnutzung begann 1891 in Dänemark. Geschützt durch die hohen Energiepreise während des 1. Weltkrieges waren später dann etwa 120 kleine Anlagen in Betrieb. In den 1920er Jahren wurden in Dänemark, der UdSSR und Deutschland die Forschungen fortgesetzt; in den USA ging 1941 die erste Großanlage in die netzgebundene Stromerzeugung.

Como se construyen los paneles solares

Siempre me he preguntado como se fabrican los paneles solares y de que compuestos están hechos, así que en esta entrada quiero dar a conocer, con la ayuda de algunos videos, las técnicas que se utilizan para ello, seguramente a lo largo del tiempo vuelva a hacer hincapié en este tema y continúe aportando mas datos sobre este tema, la fabricación de paneles solares.

No soy un experto en energías renovables, pero llevo años admirando este campo y me apasiona la idea de que el ser humano pueda aprovechar de mejor forma, los recursos que el planeta le entrega. Así que sin más preámbulos aquí va algo que espero os interese a tod@s.

Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

        

El silicio es actualmente el material más comúnmente usado para la fabricación de células fotovoltaicas. Se obtiene por reducción de la sílice, compuesto más abundante en la corteza de la Tierra, en particular en la arena o el cuarzo.

El primer paso es la producción de silicio metalúrgico, puro al 98%, obtenido de pedazos de piedras de cuarzo provenientes de un filón mineral (la técnica de producción industrial no parte de la arena).

El silicio se purifica mediante procedimientos químicos (Lavado + Decapado) empleando con frecuencia destilaciones de compuestos clorados de Silicio, hasta que la concentración de impurezas es inferior al 0.2 partes por millón. Así se obtiene el Silicio grado semiconductor con un grado de pureza superior al requerido para la generación de Energía Solar Fotovoltaica. Este ha constituido la base del abastecimiento de materia prima para aplicaciones solares hasta la fecha, representando en la actualidad casi las tres cuartas partes del aprovisionamiento de las industrias.

Sin embargo, para usos específicamente solares, son suficientes (dependiendo del tipo de impureza y de la técnica de cristalización), concentraciones de impurezas del orden de una parte por millón. Al material de esta concentración se le suele denominar Silicio de grado solar.

Con el silicio fundido, se realiza un proceso de crecimiento cristalino que consiste en formar capas mono moleculares alrededor de un germen de cristalización o de un cristalito inicial. Nuevas moléculas se adhieren preferentemente en la cara donde su adhesión libera más energía. Las diferencias energéticas suelen ser pequeñas y pueden ser modificadas por la presencia de dichas impurezas o cambiando las condiciones de cristalización.

  

 En una lámina de material semiconductor puro se introducen elementos químicos llamados dopantes que hacen que esta tenga un exceso de electrones y aunque no exista en realidad desequilibrio eléctrico (existirá el mismo numero de electrones que de neutrones en el total de la plancha del semiconductor ) convencionalmente se entiende que esta plancha tiene una carga negativa y se la denomina N

 

Por otro lado en otra lámina de material semiconductor se hace el mismo proceso pero en esta ocasión con otra sustancia dopante que provoca que haya una falta de electrones. Por esta razón se entiende convencionalmente que la plancha tiene una carga positiva y se le denomina P

Es en este punto donde se procede a realizar la unión P-N en la cual el exceso de electrones de N pasa al otro cristal y ocupa los espacios libres en P. Con este proceso la zona inmediata a la unión queda cargada positivamente en N y negativamente en P creándose un campo eléctrico cuya barrera de potencial impide que continúe el proceso de trasvase de electrones de una plancha a la otra. 

Cuando el conjunto queda expuesto a la radiación solar, los fotones contenidos en la luz transmiten su energía a los electrones de los materiales semiconductores que pueden entonces romper la barrera de potencial de la unión P-N y salir del semiconductor a través de un circuito exterior, produciéndose así corriente eléctrica.

El modulo más pequeño de material semiconductor con unión P-N y por lo tanto con capacidad de producir electricidad, es denominado célula fotovoltaica. Estas células fotovoltaicas se combinan de determinadas maneras para lograr la potencia y el voltaje deseados. Este conjunto de células sobre el soporte adecuado y con los recubrimientos que le protejan convenientemente de agentes atmosféricos es lo que se denomina panel fotovoltaico.

                                                     

 Making solar panels is a delicate process, and it is for this reason that major solar advances did not come into play until the lattermost quarter of the last century, when advances in semiconductors and photovoltaic design allowed increasingly efficient and affordable solar cells to be developed. 

The creation of solar panels typically involves cutting crystalline silicon into tiny disks less than a centimeter thick. These thin, wafer-like disks are then carefully polished and treated to repair and gloss any damage from the slicing process. After polishing, dopants (materials added to alter an electrical charge in a semiconductor or photovoltaic solar cell) and metal conductors are spread across each disk. The conductors are aligned in a thin, grid-like matrix on the top of the solar panel, and are spread in a flat, thin sheet on the side facing the earth.  

There are two main types of panels, the first are crystalline solar panels. Here silicon- the main component in all solar panels- is sliced into thin wafers and polished to remove imperfections. A layer of phosphorous is then used to coat the wafer and are then heated. The phosphorous is diffused into the silicone and then the wafer is covered with a thin conductive grid. To complete the panel the wafers are then bonded with a thin layer of protective glass and sealed to its supports by using thermally conductive cement. The entire process involves the heavy use of precision automated tools and vacuums to ensure the wafers are to exact specifications and without flaws that would inhibit their ability to generate electricity. 

But unfortunately crystalline panels are known for the stiff inflexibility and fragility. This is where the second type of panel make their mark. Amorphous solar panels differ greatly in construction from crystalline panels. By being manufactured using vaporized silicon, which is diffused into extremely thin layers, these panels become flexible, and much less fragile than their crystalline counterparts. These layers specialize in absorbing different parts of the light spectrum giving these panels the power to absorb greater amounts of energy from the same amount of light. 

Because these layers are also thinner than those used in crystalline cells, they can cut the cost of production in half.  Some units also come with multiple circuits, meaning if part of the unit is in the shade it will not cease output completely, as crystalline are sometimes known to do.

While solar panels, especially with the advent of the amorphous panel, are a great way to reduce the dependency on fossil fuels, their production is very sensitive and complicated. In order to create the cells properly precision tools and equipment must be used, as well as vacuums and non-disintegrating materials. But the advent of amorphous bodes well for the sustainable future of these high-tech devices.

         

                      

Ein Solarmodul oder Photovoltaikmodul wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Das Modul besteht aus Solarzellen, die in serie oder parallel geschaltet sind. Solarmodule sind als flexible und starre Ausführung verfügbar. Starre Solarmodule bestehen üblicherweise aus siliziumbasierten Solarzellen, die auf einen Aluminiumrahmen montiert und von einer Glasplatte abgedeckt sind. Die Solarzellen werden hier mechanisch durch das Modul vor Umwelteinflüssen geschützt, z. B. Hagel, TCO-Korrosion. Flexible Solarmodule basieren auf organischen Werkstoffen und werden vorzugsweise im mobilen Bereich eingesetzt.

 

Solar Decathlon Europe 2012

Competencia internacional de casas solares en Madrid del 14 al 30 de septiembre de 2012

El día 3 de septiembre se celebró la "Welcome Reception" y se ha comenzado el montaje de la Villa Solar. EL SOLAR DECATHLON EUROPE abrirá sus puertas al público del 14 al 30 de septiembre de 2012 en el Escenario Puerta del Ángel de la Casa de Campo en Madrid.

Solar Decathlon Europe es una competición universitaria internacional que impulsa la investigación en el desarrollo de viviendas eficientes. El objetivo de los equipos participantes es el diseño y construcción de casas que consuman la menor cantidad de recursos naturales, y produzcan un mínimo de residuos durante su ciclo de vida. Se hace especial hincapié en reducir el consumo de energía, el sol constituye su única fuente de energía. 

Durante la fase final de la competición cada equipo ha de montar su casa en Madrid, en un recinto abierto al público que denominamos  Villa Solar , donde todas ellas pueden ser visitadas, a la vez que se enfrentan a las diez pruebas (de ahí el nombre de “decathlon”) que determinan cuál es la ganadora de la edición. 

En septiembre de 2012,  la competición contará con veinte propuestas procedentes de 15 países diferentes, once de ellos europeos (Alemania, Dinamarca, España, Francia, Hungría, Italia, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido y Rumanía), a las que se suman otras cuatro procedentes de China, Japón, Brasil y Egipto.

Cada uno de estos equipos se apoya en una o más universidades, con la colaboración económica y técnica de instituciones y empresas. El protagonismo durante todo el proceso, desde el inicio del diseño a la última fase del concurso en Madrid recae sobre los estudiantes, conocidos como “decathletas”, tutelados por un profesor, el “Faculty Advisor”.

La organización del evento tiene una doble finalidad formativa y científica: los decathletas aprenden a trabajar en equipos multidisciplinares, que se enfrentan a los retos que plantea el futuro de la edificación, desarrollando soluciones innovadoras. El público comprueba y toma conciencia de las posibilidades reales de aunar una disminución del impacto medioambiental, con el mantenimiento del confort y calidad del diseño en sus hogares, y los profesionales acceden a técnicas y procesos que pueden estudiar y aplicar. Además, los voluntarios, imprescindibles para la realización de SDE,  tienen la oportunidad de intercambiar experiencias con los equipos y crecer profesionalmente a través de su trabajo durante la competición.

Por su parte, las Universidades, empresas y organismos públicos acceden a un nuevo modo de colaboración, ensayando, por ejemplo, proyectos científicos en condiciones reales, para llevarlos más adelante al mercado, o perfeccionando y aplicando de forma creativa productos existentes.

 

España aporta cinco equipos: Andalucía Team (Universidades de Granada, Jaén, Málaga y Sevilla) con la casa Patio 2.12; Universidad del País Vasco, casa EKI house; Politécnica de Cataluña, casa E(CO); CEU Valencia, casa SML system y la Universidad de Zaragoza, con la casa Pi, que ha sustituido, a última hora, a un equipo noruego.

Andalucía Team (Universidades de Granada, Jaén, Málaga y Sevilla)

Las escuelas de arquitectura de Sevilla, Málaga y Granada y la Politécnica Superior de Jaén participarán en la competición Solar Decathlon Europe, con el proyecto Patio 2.12 una casa inteligente que simula el "efecto botijo" para regular la temperatura de las habitaciones y para ahorrar energía. y en otros elementos tradicionales del Mediterráneo para conseguir la autorregulación de la temperatura de las diferentes estancias. 

 

PATIO 2.12, the proposal of Andalucia Team for Solar Decathlon Europe 2012, is a prototype of self-sustaining prefabricated modular house which develops a new interpretation of materials and spaces on traditional Andalusian construction, specially focused on the “patio”.

PATIO 2.12 is built by addition of completely finished prefabricated modules, transported by road for their assemblage on the chosen site, which use the “patio” space as a connection element between them.

These finished prefabricated modules do not constitute the whole house, a constructive element or a room; it is just a complex module or group of functions, where uses are mixed and shared (cooking-eating, relax-study, resting-washing). The intermediate scale of prefabrication system used on the prototype produces an attractive, flexible and

adaptable house.

Housing self-design becomes possible. User could choose between a list of spaces already prepared with all the necessary equipment and technologies, and organize them at his will around the flexible element: the “patio”.

As it happens in the traditional Andalusian house, the “patio” is also the centre and heart of the home, housing several functions and developing an inside/outside relationship which makes a gradient on the comfort conditions possible. Recreating the pleasing conditions of a Mediterranean space by modulating light and shade, humidity, temperature and even smells and sounds.

                                            

                

Universidad del País Vasco, casa EKI house

 El proyecto de la Universidad del Pais Vasco se llama EKI house y vincula al conjunto de entidades presentadas, que en distintos momentos han participado entre ellas en acciones colaborativas. Se plantea generar una red de conocimiento y acción que desarrolle propuestas en el ámbito arquitectura humanamente accesible y ergonómica, ecoeficiente e inteligente, una vivienda urbana industrializable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente que aporte una calidad de vida elevada a sus usuarios mediante una metodología colaborativa que comprenda los procesos de diseño, fabricación y construcción. 

 Politécnica de Cataluña, casa (E)Co

La Universidad Politécnica de Cataluña ha diseñado un modelo de vivienda sostenible basado en alcanzar el equilibrio perfecto entre el medio ambiente, la sociedad y la economía.

(E)Co es una vivienda que se distribuye a través de las actividades que entraña, dando lugar a múltiples espacios no programados. Lo más interesante de la casa es el remate de su estructura, que contará con un sistema de aislamiento térmico a base de pieles, con un cerramiento final a modo de invernadero agrícola, el cual rebajará considerablemente el consumo energético.

 

CEU Valencia, casa SML system

Esta propuesta de vivienda SML System tiene como punto de partida la prefabricación y la industrialización. Se trata de una casa formada por tres módulos que se unen y se colocan ligeramente desplazados transversalmente para optimizar tanto el aprovechamiento de la energía como el diseño.  

 

 

Universidad de Zaragoza, casa Pi

Es un proyecto de casa ecológica y autosuficiente basada en la energía solar, con la que investigadores del Grupo de Energía y Edificación de la Universidad de Zaragoz.

la Casa Pi ha introducido una revolución: el hormigón, un material hasta ahora reñido con la bioarquitectura por el gran consumo energético que supone su fabricación. Este material se utilizaría en las partes horizontales de la casa “para aprovechar su gran inercia térmica

 Los creadores de la Casa PI la han concebido como la vivienda ecológica, sostenible, accesible y asequible del futuro y, a largo plazo, planean instalar el prototipo en la Universidad de Zaragoza, donde podrá ser utilizado como banco de pruebas para prácticas, para investigadores y para empresas.

 

 

     Team ECOLAR (Alemania)       

La casa Ecolar es una vivienda solar diseñada por la Universidad de Ciencias Aplicadas de Constanza (Alemania) que participará en la competición Solar Decathlon Europe 2012. Su diseño se centra en dos principios esenciales de construcción: modularidad y flexibilidad.

Ecolar se compone de cuatro habitaciones interiores y dos exteriores, y su cubierta está separada del cuerpo principal del edificio por un espacio. Al estar formada por módulos, la casa permite diferentes configuraciones espaciales ya que incluye elementos estandarizados que permiten realizar variaciones. Todos esos elementos se han prefabricado para hacer un uso eficaz del tiempo, el dinero y los materiales.

Desde el punto de vista energético, una segunda piel de paneles fotovoltaicos recubre los muros de la vivienda. 

Because ECOLAR consists of the terms Ecologic and Economic but also Modular and Solar. The name thus indicates to the main objectives of our design.

Ecologic: Throughout the life cycle of the building – from raw material extraction, through processing of the products to their disposal – the greatest emphasis is laid on ecologically sound building materials and methods.

Solar: The sun is the main energy supplier. By the use of numerous photovoltaic panels the power of the sun can be deployed. Therefore no fossil energy source are needed and the environment will be preserved.

Economic: Most of the components can be produced in advance and in series with a high level of accuracy.This simplifies the assembly and reduces the manufacturing cost. Thus, material, money and time can be spent efficiently.

Modular: The Ecolar Home is modular, it can expand and shrink. This high degree of flexibility also increases the lifetime of the building, because it can easily be adapted or converted.

RWTH Aachen University (Alemania), Counter Entropy House

 Counter Entropy House, una vivienda en la que se optimiza el ciclo de vida de los materiales para aumentar la eficiencia energética.

El diseño de Counter Entropy House tiene en cuenta tanto la producción de sus componentes, como su transporte e hipotética eliminación. Para reducir al mínimo el balance energético, se priorizan productos con baja energía incorporada. Se utilizan materiales reciclados y el proyecto también incluye directa o indirectamente la reutilización de objetos. Esto implica la reutilización de determinados artículos, ya sea con su función original o con un uso diferente.

Está formada por dos elementos horizontales rectangulares desplazados hacia un lado que dividen la vivienda en una zona privada al oeste y otra pública al este. El primer elemento consta de una amplia cubierta climática que, además de proteger del sol y la lluvia, permite captar energía solar.


This is the Counter Entropy Concept:

Reduce waste: We try to avoid inseparable connections between different materials while building our house. After the disassembly of our house all parts can be separated and recycled.

Reuse: We use components from used products. Those are either recycled or directly reused. This way they get a second usage before they return to their product cycle.

Conserving resources: We only use resources where it is really necessary. This is accomplished with our reusing concept but also with a thoughtful handling of building material.

                               

 

Das "Counter Entropy House" ist ein eingeschossiges und klar gegliedertes Gebäude für zwei Personen. Um die durch den Wettbewerb vorgegebene, geringe zur Verfügung stehende Grundfläche optimal zu nutzen, wird ein fließender Übergang zwischen Innen und Außen generiert. Dabei liegt der Hauptaugenmerk nicht nur in der optischen Vergrößerung des Wohnraums, sondern vor allem in der tatsächlichen Erweiterung der privaten Wohnfläche.

Das Gebäude kann in drei vertikale Zonen der Privatheit unterteilt werden, welche entweder erhöht und nicht überdacht, erhöht und überdacht oder erhöht, überdacht und thermisch beziehungsweise visuell geschützt sind. Die drei horizontalen Zonen – das massive Podest, der offene Wohnraum, sowie das weit auskragende Dach – bestimmen maßgeblich den Grad der Privatheit der vertikalen Zonen. Die erste horizontale Zone – die Plattform – bildet die erste Stufe. Sie hebt das Gebäude von der Umgebung ab und grenzt ihn dabei zum öffentlichen Raum ab. Die zweite horizontale Zone – das Dach– schafft die zweite Stufe der Privatheit, in dem der Raum durch die Überdachung nun von zwei Seiten klare Abgrenzungen erhält.

Team Brasil EKÓ HOUSE

Team Brasil participa en la competición con una casa, la Ekó House, inspirada en los patrones de diseño de la cultura nativa de India y Brasil, la tradición de los nativos tupí-guaraní, apostando por una forma de habitar brasileña que retrata el mestizaje cultural y la adaptabilidad de su gente a las adversidades en los diferentes tipos de climas de Brasil.  

Ekó House combina elementos de alta y baja tecnología, fusionando tradición e innovación para crear una casa que se relaciona con la naturaleza y la cultura local, manteniendo los estándares de confort y eficiencia energética.

La Casa de Ekó se basa en las terrazas de Brasil, que regulan la luz, el calor, la ventilación, la intimidad y la integración con el entorno. También actúan como una importante capa que protege los intercambios de la vivienda con el medio ambiente, al tiempo que integran el interior con el exterior

The Ekó House is erected with modules made of wooden beams and pillars, oriented strand board (OSB) panels and pre-stressed steel cables that connect the modules and allow large spans with small beams. It all starts with the floor, where the wood panels are set one by one, until the top module is finally laid down. The plates fit into slots, which makes positioning more precise, and then fixing is done with screws. There’s also a flexible footing system that makes it adaptable to different types of terrain.

Team Brasil has embraced a tradition-meets-high-tech ethos. On one of hand they want the house to facilitate socializing and revive the Brazilian tradition of gathering in the kitchen, a hub of family interaction. For that purpose, the internal spaces feature flexible furnishing and dynamic layout configurations. On the other hand, the team has also envisaged an automated home with a small meteorological station on the outside and an internal monitoring device to control temperature and humidity.
 

 

Team Rhône-Alpes (Francia) CANOPEA

Francia participa en Solar Decathlon Europe 2012 con su propuesta de vivienda solar `Canopea´, que pretende resolver el problema de la falta de espacio en las ciudades europeas.

Con la masificación de las ciudades, muchas personas se alejan de los entornos urbanos para buscar la tranquilidad del medio rural. El equipo de la Escuela Nacional de Arquitectura de Grenoble aborda este problema con su sistema de nanotorres, un conjunto de unidades individuales agrupables que ofrece las ventajas de una vivienda unifamiliar, sin renunciar a la disponibilidad de servicios urbanos.

Las unidades individuales se superponen en 8 a 10 alturas, a las que se accede por pasarelas exteriores. De esta manera, ofrecen la independencia de una casa a la vez que permiten compartir atractivos espacios comunes, jardines verticales y servicios públicos locales.

La Team Rhône-Alpes développe CANOPEA®: un projet d’habitat écologique innovant, en lice pour la compétition internationale Solar Decathlon Europe 2012.

Le projet de la Team Rhône-Alpes propose un collectif de petits immeubles, appelés « Home-towers », qui s’inscrit dans un quartier. Cet écosystème, inspiré de la canopée – étage supérieur de la forêt captant 95% de l’énergie solaire et 30% des précipitations – présente quatre caractéristiques qui font écho aux enjeux du milieu rhônalpin et plus largement aux métropoles :

• Un confort individuel recréé dans un collectif : chaque immeuble, composé au maximum de 10 étages pour une densité maîtrisée, est présenté comme une imbrication d’espaces individuels, où un étage correspond à un appartement.
• Une ouverture sur la nature : chaque appartement, ayant une vue à 360° permettra aux habitants de se sentir plus proche de l’environnement.
• Une mutualisation des ressources et des services pour un respect de l’environnement : chaque immeuble produira de l’énergie solaire, grâce à des capteurs photovoltaïques intégrés sur son toit, et verra son rez-de-chaussée ainsi que son dernier étage accueillir des services communs (magasins, crèches, bornes de recharge pour voitures électriques, cuisine d’extérieur, jeux pour enfants…). Tous les immeubles du collectif mutualiseront ces ressources, en vue d’une plus grande autonomie.
• Un collectif intégré dans l’espace urbain : une connexion aux réseaux locaux de transport sera établie (tramways, vélos, bus…), pour intégrer cet écosystème dans l’espace urbain préexistant.

Aquitaine Bordeaux Campus, SUMBIOSI

Simbiosis entre el hombre y el medio ambiente, tiene como objetivo ser una vivienda sostenible, que se puede modular según las necesidades de cada uno. El rendimiento energético se adquiere por la asociación de principios bioclimáticos: gran aislamiento, materiales ecológicos, la ventilación natural, protección solar… y sistemas de ingeniería: los materiales de cambio de fase, los paneles solares o concentradores.

SUMBIOSI propone antes que todo un nuevo tipo de hábitat solar donde la comodidad de los habitantes es la primera de las preocupaciones pero minimizando también el impacto de estos sobre el medio ambiente. SUMBIOSI vive en relación constante con todo lo que la rodea para ofrecer una interacción fuerte entre el medio ambiente y el hábitat y entre el hábitat y el habitante.

                                                

                               

Avec une architecture bioclimatique, l’utilisation de matériaux de construction naturels liés aux ressources locales (pin maritime des Landes), et enfin le développement de technologies pointues et la mise en place d’une domotique élaborée et interactive.

la Team ABC poursuit un objectif ambitieux : réaliser un prototype qui devienne un véritable modèle d’habitat du futur.

Dans ce modèle, Architecture bioclimatique, Technologies et Homme forme la pierre angulaire.

Ces 3 éléments ont été placés sur un même pied d’égalité, interagissant en totale osmose et non plus de manière indépendante comme c’est encore le cas dans beaucoups de projets de construction d’habitat individuels ou collectifs.

 

                                                      

                    Tongji Team (China) "Para Eco-House"

 Para Eco-House” se creó a partir de la combinación del diseño paramétrico y la sostenibilidad. La vivienda combina sistemas activos y pasivos para maximizar la eficiencia energética.

El diseño paramétrico es la abstracción de una idea o concepto, relacionado con los procesos geométricos y matemáticos, que nos permiten manipular con mayor precisión nuestro diseño para llegar a resultados óptimos.

Esta vivienda se basa en el concepto de construcción sostenible altamente adaptativo a las diferentes necesidades y a los distintos ambientes. Combina un espacio cómodo y poético que puede interactuar con el espacio al aire libre y con el paisaje. El material de construcción por excelencia es el bambú, utilizado en la fachada como en los muebles y el revestimiento. El bambú es llamado el acero vegetal, por su gran resistencia, durabilidad y fácil manejo. Es de crecimiento muy rápido y en todo tipo de climas. Además de sus propiedades físicas es un material sostenible, que absorbe monóxido de carbono y genera oxígeno.

 SOLAR HOUSES/ TJU - China from SD Europe on Vimeo.

 

On the afternoon of August 31, the 2012 European Solar Decathlon team of Tongji University entered the competition venue after completing a series of registration procedures, and officially started to build the Para Eco-House in Madrid, Spain.

It is learned that the entire period of competition from house building to open visit and appraisal is nearly one month. The Para Eco-House will compete with other solar residential buildings from other 19 universities all around the world.There are 10 judge indicators such as architectural design, engineering and construction, solar energy system, power energy balance, comfort, the prospects of industrialization, innovation, sustainability, and etc. The contest judges will grade the participating solar buildings according to the 10 indicators, and the champion team will be the one who gets the highest total score.

The “Para Eco-House” combines both parametric and ecological strategies into the logic of the architectural language used in the house design. Both ‘Passive’ and ‘Active’ energy systems are utilized in this project. Going beyond the functional and environmental requirements, the team creates a paradigm for a low carbon future.  

    

Med in Italy: Università Degli Studi di Roma Tre y la SAPIENZA 

 Basada en la tradición del sur del Mediterráneo y diseñada para encajar en el clima, esta vivienda está formada por dos elementos armónicos, uno interior y otro exterior.

En el primero, llamado “caja núcleo”, se encuentra la cocina, el cuarto de baño y los espacios técnicos. En el exterior, la envolvente fotovoltaica da sombra a la superficie de la cubierta y a la fachada este, a la vez que suministra electricidad y recoge agua.

la vivienda solar "Med in Italy" es la propuesta que Team Rome, el equipo que representa a las Universidades de Roma Tres y La Sapienza (Italia), llevará a la competición Solar Decathlon Europe 2012.

La vivienda está formada por dos elementos, uno interior y otro exterior. En el primero, llamado `caja núcleo´, se encuentra la cocina, el cuarto de baño y los espacios técnicos. En el exterior, la envolvente fotovoltaica da sombra a la superficie de la cubierta y a la fachada este, a la vez que suministra electricidad y recoge agua. Se presta especial atención al espacio intermedio, que actúa como zona de separación, en la que se llevan a cabo las principales actividades de la vida cotidiana del hogar.

         The Omotenashi House - Chiba University (Japón)

La Omotenashi House armoniza las tradiciones japonesas con las tecnologías más modernas. Omotenashi significa utilizar materiales y acciones con el fin de despertar un sentimiento de consideración hacia aquellos con los que nos encontramos. Define la identidad de la cultura japonesa, sus valores y su ética. Se puede ver tanto en las costumbres como en las prácticas, al igual que en las formas y configuraciones arquitectónicas. 

Bajo el lema. “sol, salud y sostenibilidad” buscan la armonía entre la naturaleza y las personas estableciéndose zonas en la casa para el contacto con la naturaleza como es el invernadero o los espacios para el cultivo de arroz.

Usa, además, un sistema de recubrimiento con paneles fotovoltaicos en el techo para  obtener la energía solar y en el interior de la vivienda se han incorporado plantas con el fin de lograr un filtrado de aire natural. La casa incorpora un “Engawa” o “Espacio de encuentro”, que une los espacios interiores con los exteriores, un elemento presente en las viviendas japonesas desde la Antigüedad.

The simple but elegant design of the exterior is mirrored inside, providing a comfortable and airy living area. The upgraded tatami mats (seen above) double as seating and bedding if required. As mentioned in our preview article, these pieces can aid in cooling the interior without relying on expensive air conditioning. There is plenty of natural light, but the ventilation through the roof allied with the green curtain surrounding the inner hub mean that the living area maintains a constant, comfortable temperature.

Returning to outside of the building, the solar hot water heating system is neatly positioned at the front of the house. The house is oriented in a southerly direction and the water slowly runs through a coiled pipe that is naturally heated by the sun. Foregoing the traditional lawn, the designers have put a paddy field in place so that residents are provided with up to half a years supply of rice. Moreover, the paddy field itself acts as a natural water filter for the grey water recycling system.

No other house in the competition has considered their residents requirements to quite this degree, and in our opinion the paddy field replacing the lawn is an idea that makes a lot of sense. The Omotenashi House is also surrounded by greenery with a wide array of native plants. Obviously, the choice of plants would be up to you, but they function as both an aesthetic and practical addition to the building.

 

Casa: PRISPA (Rumania)

Prispa Team es un equipo formado por la Universitatea de Arhitectura si Urbanism “Ion Mincu”, Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti y la Universitatea Politehnica Bucuresti. Prispa es la primera casa diseñada por estos estudiantes rumanos, clasificada para participar en la prestigiosa competición Solar Decathlon Europe 2012. 

Prispa (o porche en castellano) marca una transición gradual entre una casa y su entorno, La estructura está inspirada en el sistema de construcción tradicional, que se ha ido desarrollando y mejorando durante muchos años por los artesanos rumanos. Se utilizan materiales tradicionales como madera, barro, fibras naturales, caña, aprovechando sus propiedades naturales. El enfoque es tener todo oculto, eficiente y de bajo mantenimiento.

Consta de módulos prefabricados que permiten modificar la extensión de la casa según las necesidades de sus habitantes. Su función principal es la protección del interior del efecto invernadero durante el verano y favorecer la entrada de luz solar en el invierno. Así, un núcleo interno contiene la vivienda, a la que se superpone una capa exterior de madera oscura que permite un mejor aislamiento térmico. 

 

Cem' Casas em movimiento (Portugal)

Este proyecto soluciona totalmente y permanentemente la recuperación de la energía solar, como su fuente principal de iluminación, calor y del cambio permanente de espacios de la vivienda. Es una absoluta respuesta innovadora a la rutina cotidiana de nuestro siglo. Desarrollando diversos tipos, el concepto de cem se complementa con una variedad de formas y espacios que interactúan con quienes habitan y utilizan la vivienda, maximizando todas las capacidades que proporciona el lugar y tiempo para la práctica de la Arquitectura. Por lo tanto, cumple como nunca antes con el hábitat de su usuario, no sólo debido a que el espacio siempre se está adaptando a las demandas de aquellos de quienes la habitan, ya que esto sucede en un riguroso balance ecológico.

La vivienda interactúa con sus alrededores y con las variaciones de iluminación durante el día, recreando cada vez un nuevo espacio interior y exterior que se adapta cotidianamente, modificará su apariencia durante el día, dibujará la trayectoria del Sol y a partir del cual obtiene su energía, para siempre. El proyecto cem nació de la necesidad de encontrar soluciones de vivienda para revertir el estado actual de la dependencia energética

 

Astonyshine (Francia-Italia)

Se trata de una iniciativa común de cuatro centros universitarios en dos países europeos: la École des Ponts ParisTech de Paris y la ENSA Paris-Malaquais, ambas francesas; y las Universidades de Ferrara y Politécnica de Bari, en Italia.

Astonyshine utiliza piedra tallada en la construcción para dar a la vivienda una apariencia estética que combina lo clásico con lo moderno, y gracias a las nuevas tecnologías permite el aislamiento y la eficiencia energética. Para la obtención de energía, el proyecto combina la solar térmica con la solar fotovoltaica, de esta forma se responden a las necesidades de la casa con mayor efectividad. Además, las tecnologías inteligentes permitirán controlar en todo momento la ventilación y la temperatura en el interior de la vivienda. 

El espacio proyectado es simple y transformable, permitiendo múltiples usos. La planta de la casa es cuadrada, dividiéndose en dos partes: un patio ocupa la parte sur, mientras que las estancias se concentran al norte, donde se distribuyen en dos alturas.  

                                           

                              Odoproject (Hungría)

En esta casa con forma icónica, se ha redefinido la tradicional conexión de casa-patio de Hungría de acuerdo con los estándares del siglo XXI. Durante el invierno se aprovecha la energía solar a través de la fachada sur. Y durante el verano, cuando la posición del sol es más alta, son los paneles integrados en el techo los que recogen la energía.

Sus oscuros acabados en las fachadas externas esconden un interior muy iluminado a modo de pabellón. La cubierta está forrada con células fotovoltaicas monocristalinas.

Además, la vivienda dispone de un sistema de sombreado móvil para evitar que la insolación sea demasiado alta y un patio abierto multiusos donde las unidades funcionales y las paredes exteriores pueden encontrarse también en el interior.

 

Techincal University of Denmark, Team DTU, FOLD

Team DTU is participating in the international competition Solar Decathlon Europe 2012 with its project named FOLD. This is a plus-energy house, which means that it produces solar energy both for itself and for the society. FOLD is an innovative solution that brings together energy efficiency, solar energy use and enhanced living comfort. It was designed by the students at DTU with the support from the professors and faculty supervisors, sponsors and other partners. 

FOLD believes in both inspiring architecture and high energy performance – and it believes that these to primary visions are not contradictory. Actually the architectural narrative can be translated directly into the method applied to obtain the optimal energy balance of the house: The REDUCE – OPTIMIZE – PRODUCE triangle.

The triangle is a three-step method to reduce the energy consumption of a house. The method was developed within the frame of a ph.d. programme, which was finalized in the spring of 2012. The programme was a joint venture between The Technical University of Denmark (DTU) and Henning Larsen Architects in Copenhagen, Denmark. The method describes the three steps necessary to create low energy consumption buildings – or energy-plus houses as FOLD is. It is developed with Integrated Energy Design (IED) as its starting point.