En Argentina las políticas de eficiencia energética son relativamente recientes. En efecto, comenzó a promoverse en 1999 a través de un programa de etiquetado de electrodomésticos y definición de estándares mínimos de eficiencia energética. Desde ese momento, ha habido diversas medidas de eficiencia energética para los distintos sectores, incluyendo el residencial. No obstante, dichas iniciativas no han tenido un impacto significativo. Esto puede explicarse por la existencia de problemas en el diseño e implementación de las políticas o por las condiciones, de borde y habilitantes, en las cuales son aplicadas las políticas. En este contexto, se plantea el objetivo de realizar un análisis comparativo de la evolución de las condiciones de borde y habilitantes para la promoción de la eficiencia energética en el sector residencial argentino y de los resultados alcanzados por las políticas implementadas en la materia en dicho sector entre los periodos 2002-2015 y 2015-2018. La hipótesis que se plantea es que, a pesar de que han existido y existen políticas de eficiencia energética destinadas al sector residencial en Argentina en el periodo bajo análisis (2002-2018), hasta el momento no ha habido grandes avances en eficiencia, porque no se ha contado con las condiciones de borde y habilitantes que permitan una adecuada implementación de las medidas y resultados exitosos. Para abordar el objetivo planteado se propone un marco teórico heterodoxo compuesto por aportes del enfoque de los Servicios Energéticos a Escala Humana (HUSES), la Economía Ecológica y los autores Post-Keynesianos, debido a la importancia del abordaje sistémico y multidimensional que toman estas teorías. A nivel metodológico se recurre a tres herramientas: análisis de densidad e intensidad de las políticas de eficiencia energética de acuerdo al Índice de Actividad Política (IPA por sus siglas en inglés); Análisis de Descomposición basado en Índices (IDA por sus siglas en ingles), en particular el método Índice de la Media-logarítmica Divisia (LMDI por sus siglas en inglés); y análisis de multicriterio (MCA por sus siglas en inglés). A partir del Análisis de Descomposición del consumo energético se encuentra que el sector residencial no mejora la eficiencia energética en el periodo 2004-2015 pero si lo hace en el 2015-2018. Este resultado se puede explicar a partir del análisis de multicriterio, donde se demostró que las condiciones de borde y habilitantes para la eficiencia energética también mejoraron, principalmente en lo vinculado con: la existencia de una subsecretaría dedicada especialmente a la promoción de la eficiencia, la determinación de compromisos de reducción de emisiones de GEI a nivel internacional, la determinación de metas de eficiencia energética, el lanzamiento de campañas de concientización y guías de buenas prácticas y de apoyo para los docentes y la relativa escasez de fuentes energéticas que genera incentivos para optimizar su uso. Adicionalmente, en el periodo bajo estudio aumenta notablemente la densidad de las medidas de eficiencia energética de acuerdo al Índice de Actividad Política, aunque poseen un bajo nivel de intensidad, por no incluir objetivos cuantificables, tener un alcance limitado, no prever partidas presupuestarias para su implementación, entre otros. / In Argentina, energy efficiency policies are relatively recent. Indeed, it began to be promoted in 1999 through a program of appliance efficiency standards and labeling. Since then, there have been several energy efficiency measures for the different sectors, including the residential. However, these initiatives have not had a significant impact. This can be explained by the existence of problems in the design and implementation of the policies or by the boundary and enabling conditions in which the policies are applied. In this context, the objective is to perform a comparative analysis of the evolution of the boundary and enabling conditions for the promotion of energy efficiency in the residential sector of Argentina and the evolution of the results achieved by these policies between the periods 2002-2015 and 2015-2018. The hypothesis that arises is that, despite the fact that there are and there has been energy efficiency policies addressed to the residential sector in Argentina in the period under analysis (2002-2018), so far there has been no major energy efficiency improvements, due to the absence of the necessary boundary and enabling conditions to assure successful results of energy efficiency policies. To address the objective, a heterodox theoretical framework is proposed, which is composed of contributions from Human Scale Energy Services (HUSES), Ecological Economy and Post-Keynesian theories, due to the importance of the systemic and multidimensional approach in these theories. Three methodological tools are used: the analysis of the density and intensity of energy efficiency polices according to the Policy Activity Index; the Index Decomposition Analysis (IDA), in particular the Logarithmic Mean Divisia Index (LMDI); and the Multicriteria Analysis (MCA). From the Decomposition Analysis of energy consumption it is found that the residential sector does not improve energy efficiency in the period 2004-2015 but it does in 2015-2018. This is explained by the Multicriteria Analysis, where it was shown that the boundary and enabling conditions for energy efficiency have also improved, mainly related to: the existence of an undersecretariat dedicated to promoting efficiency, the establishment of commitments to reduce GHG emissions at the international level, the determination of energy efficiency targets, the promotion of awareness campaigns and good practice guides and support guide for teachers in relation to energy efficiency, and the relative shortage of energy sources that generates incentives to optimize their use. In addition, in the period under study, the density of energy efficiency measures increases significantly according to the Policy Activity Index, although they have a low level of intensity, as they do not include quantifiable objectives, have a limited scope, and do not mentioned specific amount of budget for their implementation, among others.

Ingeniero Civil Industrial / El objetivo principal de este trabajo es caracterizar el consumo de energía en el sector residencial de la Región Metropolitana de Chile y, a partir de ello, identificar dónde enfocar las medidas que deben implementarse para generar un mayor ahorro de energía dentro de las viviendas. En este estudio se utilizaron los datos de la encuesta Estudio de usos finales y curva de oferta de conservación de la energía en el sector residencial de Chile (Ministerio de Energía, 2010). De donde se seleccionó una muestra de 450 encuestas, correspondientes a viviendas ubicadas en 30 comunas de las provincias de Santiago, Chacabuco, Cordillera, Maipo y Talagante. Se compararon los consumos de energía por cada sistema y artefacto presente en el hogar, de acuerdo al promedio regional, al nivel socioeconómico y al nivel de urbanización. Se destaca el gas natural como el principal energético que se utiliza en la vivienda, el cual alcanza un 44,7% del consumo energético promedio de la región. A continuación le sigue la electricidad con un 26,4% del consumo energético del hogar. Por otro lado, es importante observar que más de un 62% del consumo energético de una vivienda promedio es destinado a climatización o agua caliente sanitaria. Si se considera solo la energía eléctrica la refrigeración representa un 31,6% y el consumo en iluminación alcanza un 19%. Por lo que ambos sistemas son buenos candidatos para la implementación de mejoras en la vivienda. Al analizar los consumos según el nivel socioeconómico el primer grupo tiene un consumo energético de 10.866 kWh por hogar, el segundo grupo posee un consumo de 7.152 kWh, el tercero un consumo de 6.620 kWh y finalmente el cuarto grupo posee un consumo de solo 5.822 kWh. La enorme diferencia entre el primer grupo y el resto resalta el grado de desigualdad que enfrenta Chile. Luego de desarrollar los distintos escenarios mediante cambios en la iluminación, refrigeración y en las lavadoras, se hizo posible corroborar que una serie de políticas energéticas bien elaboradas e implementadas podrían llevar a una reducción considerable del consumo energético residencial.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Minera Centinela Óxidos en el ámbito de la innovación tecnológica acuerda realiza pruebas en dependencias de la planta de cátodos para optimizar la eficiencia energética y calidad catódica en su proceso, a través de la aplicación y evaluación de una nueva tecnología del mercado. El sistema consiste principalmente en un dispositivo de características propias, diseñado a la medida de la planta, que se instala en la celda de electro-obtención y que confina cátodo y ánodo, y como promesa de valor es obtener cátodos de cobre de alta calidad física y química, una mayor eficiencia de corriente, un menor consumo de energía específica y con índices económicos rentables. El desarrollo de estas pruebas es ejecutadas en un período de 23 ciclos de cosechas que permitirá obtener elementos técnicos y económicos comparables en la celda con la innovación tecnológica y las celdas convencionales de nuestra Planta. Al analizar los valores obtenidos, se observa que realizando la comparación entre la celda con la innovación tecnológica respecto a la celda convencional, se determina que la celda con la innovación proporciona elementos técnicos positivos para los parámetros de eficiencia de corriente mayor en 4,33 %, en consumo especifico de energía en ahorro de 135 (kWh/t) y una calidad catódica mayor en 9,13 %. Sin embargo los indicadores de evaluación económica para el sistema de innovación se encuentran con una VAN negativa o baja, y una TIR negativa o baja, esto para los casos de negocio considerando la inversión inicial y solo la alternativa que compromete un leasing otorga valores de VAN y TIR aceptables y que no es el propósito a considerar en nuestra empresa. Por lo anterior se recomienda mantener y reforzar permanentemente los controles operacionales actuales para asegurar y levantar los parámetros del proceso de EW, mientras se obtengan o exploren nuevos escenarios económicos para la nueva innovación tecnología aplicada o desarrollar nuevas estrategias comerciales que permitan obtener alternativas factibles de rentabilizar.

Ingeniero Civil / Uno de los mayores desafíos del país durante los próximos 20 años será la necesidad de contar con recursos energéticos suficientes, competitivos y amigables con el medio ambiente. Es por ello que en el último tiempo se han centrado muchos esfuerzos en lograr flexibilizar el sistema, y una de las alternativas que aparece con fuerza es el almacenamiento de energía. La estrategia nacional de energía (Minenergía, 2013) establece seis pilares fundamentales, entre los que se encuentran el crecimiento con eficiencia energética y el fomento a las energías renovables, de manera de lograr mayor seguridad en el abastecimiento, un menor costo de energía y finalmente la generación de energía limpia. En este trabajo se analiza, a nivel de prefactibilidad, la conversión de la Central Hidroeléctrica Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se estudiará el sistema energético de Arica, de manera de establecer la operación óptima del sistema para abastecer la demanda energética al menor costo posible. La metodología propuesta consiste en generar diversas configuraciones físicas factibles para la conversión de la Central Chapiquiña en una central de acumulación por bombeo. Para ello se identificaron las principales restricciones para su ampliación, siendo estas la capacidad de aprovechamiento de las instalaciones existentes y las restricciones en el uso de los afluentes a la central, que pertenecen a derechos de agua de los regantes del Valle de Azapa. Luego mediante un modelo de optimización, se busca obtener la operación óptima de cada una de estas configuraciones. Finalmente, se analiza cuál de estas configuraciones genera mayor beneficio para el sistema eléctrico, en términos de minimización de costos de generación. Esta metodología se aplica para diferentes escenarios de penetración de energía solar en el sistema eléctrico. Además, se compara la operación óptima desde el punto de vista del sistema (minimización de costos de generación), con la operación óptima desde el punto de vista del propietario (maximización de ingresos por venta de energía), de manera de establecer si existen diferencias que perjudiquen al sistema o al propietario. Los resultados indican que, para niveles de energía solar instalada menores a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración P8, logrando reducir los costos en un 6,8% para una potencia solar instalada de 2 (MW) y un 8,7% para una potencia solar instalada de 50 (MW). En caso de que la energía solar instalada sea mayor a 50 (MW), la configuración que logra minimizar los costos de generación del sistema es la configuración Francis, la cual logra reducir los costos de generación en un 18,8%.

En los últimos años, los sistemas que utilizan como fuente recursos renovables se han posicionado como una interesante alternativa para la producción de energía. Entre las fuentes disponibles, la energía eólica viene configurándose como una de las fuentes de energía renovable con mayor crecimiento en los últimos años. En este trabajo se propone el aprovechamiento de las corrientes eólicas circulantes sobre la superficie terrestre para la producción de electricidad con el fin de abastecer buena parte de la demanda en viviendas aisladas, pequeñas instalaciones agropecuarias, equipamiento de servicio ubicado en lugares remotos, etc. Por lo general estas brisas tienen una baja densidad energética, por ello proponemos una interfaz mecánica que concentre las masas de aire, acelerando su circulación y alcanzando importantes incrementos en la velocidad de impulsión. La primera parte se centra en la elaboración de un procedimiento de caracterización a partir de la metodología científica con el cual modelar una estructura concentradora de flujo eólico válida para un aerogenerador de eje vertical. Este método trata el diseño de un elemento acelerador capaz de optimizar el aprovechamiento de estas brisas con independencia de la dirección de éstas. Su diseño viene dado por la resolución de un conjunto de objetivos fundamentales, dotando al sistema de unas prestaciones particulares en relación a su arquitectura y operatividad. Estos objetivos son los siguientes: - Operatividad ante cualquier dirección eólica adoptada - Incremento del rendimiento potencial de la turbina de eje vertical - Minimizar el desarrollo de efectos turbulentos alrededor del sistema integrado - Capacidad resolutiva ante la presencia de fuertes vientos - Estabilidad estructural - Compatibilidad ante instalaciones propias del volumen arquitectónico - Control global del rendimiento del sistema. La segunda parte aborda el modelado del prototipo y el análisis de su comportamiento mediante simulaciones en el ámbito de la fluidodinámica computacional. El resultado es un prototipo caracterizado por una arquitectura capaz de sectorizar la entrada de viento en diferentes tramos inyectando el flujo eólico estratégicamente. La incorporación de la interfaz sobre el rotor aumenta la superficie de captación eólica, facilitando su entrada a través de las diferentes aberturas y llevando a cabo su concentración según avanza por los tramo de circulación. Una vez finalizado dicho avance, el flujo es inyectado en un rango angular de nido por la elevada fuerza de sustentación capaz de generarse gracias a la incidencia del flujo eólico, aprovechando las particularidades que ofrece la rotación de este tipo de rotores. El resultado de la inyección sectorizada es el desarrollo de una circulación interior vorticial que incide permanentemente en el rango de sustentación característico del perfil aerodinámico que define la geometría de la pala de rotación. Ello provoca que se alcance un funcionamiento nominal a velocidades reducidas. En este proceso se incluyen las acciones necesarias para dar una respuesta eficiente a cualquier tipo e solicitación eólica. En presencia de velocidades de relativa importancia, la interfaz concentradora adapta su arquitectura con el fin de regular la entrada de flujo, retrasando la activación de los dispositivos reguladores propios de la turbina eólica. En presencia de vientos importantes, la interfaz dispone de los mecanismos necesarios para proceder al cierre de las aberturas procediendo a la parada del rotor. La validación de los prototipos elaborados se ha llevado a cabo mediante simulación computacional CFD. Los resultados confirman la consecución de un funcionamiento nominal a velocidades más reducidas, una mayor superficie de captación y periodo de tiempo de funcionamiento efectivo en comparación a las turbinas convencionales. Para el caso práctico modelado los resultados mejoran en más de 2.5 veces la potencia generada y multiplican por cuatro la fuerza ejercida sobre las palas de la turbina. La elaboración de un método preciso para el diseño de este tipo de estructuras concentradoras posibilita que se pueda alcanzar un diseño en función a las necesidades del usuario, o las condiciones eólicas de un emplazamiento dado. A ello hay que unir su compatibilidad de uso y montaje con sistemas de captación solar, conformando un sistema híbrido capaz de aprovechar tanto la energía solar como eólica para el abastecimiento autónomo. Esta característica incrementa el ratio de zonas geográficas donde se puede llevar a cabo su implantación. Las últimas páginas están reservadas a esbozar las líneas futuras de desarrollo y evolución, tanto en términos de e ciencia productiva como en su incorporación a nuevos volúmenes arquitectónicos y estructuras civiles en general.

El propósito de esta Tesis Doctoral es evaluar la sensibilidad de los consumos energéticos de los edificios y de las condiciones de confort establecidas en su interior, frente a variaciones en los parámetros que intervienen en las dinámicas energéticas de intercambio que tienen lugar entre edificio y ambiente. La origen de la investigación es una interrogación sobre la importancia (sospechada) de las acciones de los usuarios sobre los consumos y sobre el mismo confort. La Tesis es constituida por cinco capítulos más una introducción, unas conclusiones, la bibliografía y los anexos. Los capítulos tratan en el orden: análisis del estado del arte, presentación de objetivos y metodología, descripción de los edificios evaluados, presentación de los resultados, discusión crítica de los resultados. La metodología elegida para el estudio es coherente con el análisis del estado del arte previo; a saber, actualmente se investigan las dinámicas energéticas de los edificios de tres maneras: evaluaciones teóricas, simulaciones por ordenador y monitorizaciones de edificios existentes. En esta Tesis se seleccionan cuatro edificios, representativos del entorno construido de la Comunidad de Cataluña dentro del Reino de España, y se les aplica en el orden: una evaluación básica teórica, cuatro procesos de simulación a través de cuatro diferentes simuladores, un análisis de sensibilidad de los resultados de las evaluaciones teóricas, y finalmente un análisis de sensibilidad comparativo de los procesos de simulación. De uno de los cuatro edificios también se presentan datos reales recogidos durante los años 2006 y 2007. Los proyectos y edificios estudiados son: el bloque de 14 viviendas para jóvenes de Les Franqueses del Valles (proyecto ejecutivo); el Centro de Naturaleza de Les Planes de Son (construido); la rehabilitación de la antigua Masía de Vallforners (proyecto de rehabilitación de edificio existente); el prototipo de escuela secundaria Protoceip (proyecto). La metodología de evaluación básica es la propuesta por R. Serra y A. Isalgué y utiliza ecuaciones de balance y variaciones discretas de las mismas. Los programas utilizados para las simulaciones dinámicas son Lider-Calener, Ecotect, Trnsys y Archisun. Todos los pasos descritos se centran en la evaluación del comportamiento térmico de los edificios, que resulta ser preponderante en magnitud de consumo sobre las demás formas de energía que intercambian edificio y ambiente. Los estudios de sensibilidad de las evaluaciones teóricas se conducen sobre los parámetros de las ecuaciones de balance utilizadas: el coeficiente de pérdidas por ventilación, el coeficiente de ganancias por radiación solar directa y el coeficiente de aportaciones en el interior del edificio. Los estudios de sensibilidad de las simulaciones se conducen sobre una selección racional de los numerosos parámetros que permite editar cada simulador, expuesta e justificada en la metodología. Los resultados muestran que un simulador (Archisun) y una tipología arquitectónica (Masía de Vallforners) resultan menos sensibles a las variaciones evaluadas. Por lo tanto, en la discusión y en las conclusiones se discuten la utilidad real de los simuladores y la filosofía que parece mejor utilizar en su desarrollo; también se discuten las diferencias evidentes entre tipologías arquitectónicas frente a la sensibilidad energética y se proponen los conceptos de robustez energética y de efusividad térmica global, como nuevas herramientas de calificación y certificación del correcto funcionamiento energético de los edificios. Finalmente, se discute sobre el concepto de confort en condiciones dinámicas, proponiendo futuras líneas de desarrollo e investigación. / The general proposal of this PhD Thesis is the evaluation of the sensitivity of buildings in the energy consumption and comfort sensation, depending on variations in the parameters that appear in the energy interchange dynamics between building and environment. The origin is a question over the relevance (supposed) of the user's actions on the energy consumption and comfort sensation. The Thesis has five chapters, an introduction, some conclusions, the bibliography and the annexes. The chapters treat, on order, the following arguments: state of art, objectives and methodology definition, case studies description, results presentation, critical discussion of the results. Selected methodology for the study is coherent with the previous state of art analysis; nowadays, in fact, there are tree ways to investigate the energy dynamics of buildings: heuristic evaluation, dynamic simulation by software and constructed building monitoring. In this work we select four buildings, representative of the built environment of Catalan Community in the Spain Kingdom, and apply to its in order: a basic evaluation, four simulation processes with four different simulators, a sensitivity analysis of the evaluation results, and finally a comparative sensitivity analysis of the simulation results. In one case, results present real assessment during years 2006 and 2007 too. Projects and buildings studied are: the block of 14 flat for young people located in Les Franqueses del Valles (executive project); the Nature Centre of the Planes de Son (constructed); the retrofit of the old Masía of Vallforners (retrofit of existing building); the prototype of the secondary school Protoceip (project). The heuristic evaluation methodology is proposed by R. Serra and A. Isalgué and use steadystate equations and its discrete variations. The software used for the simulations are Lider-Calener, Ecotect, Trnsys and Archisun. All the described evaluations, simulations and sensitivity analysis focalise the thermal behaviour of buildings that appears to be more relevant respect to the others forms of energy interchanges between building and environment. The sensitivity studies of the evaluations are conducted over the parameters that appear in the equations: the loss ventilation coefficient, the direct solar radiation gain coefficient and the internal gain coefficient. The sensitivity studies of the simulations are conducted over a selection of parameters that the software permit to edit, presented and justified in the methodology. Results show that one software (Archisun) and one architectural typology (old Masía of Vallforners) have a lower sensitivity to the considered variations. For this, in the discussion and conclusions we discuss the real usability of the software and the philosophy that seems to be better to use in its development; at the other hand, we discuss the difference between architectural typologies under the energy sensitivity point of view and propose the concepts of robust design and global thermal effusive, as new strategies of qualification and certification of the correct building performance. Finally, we discuss the concept of comfort in dynamical conditions, opening future lines of investigation and development.

Una proporción muy importante del presupuesto energético total de los países europeos es destinado al consumo energético del sector de la edificación, tanto en el ámbito doméstico como terciario. Debido a que esta tendencia continúa en aumento, es de vital importancia optimizar los edificios tanto desde el punto de vista de las envolventes térmicas, como de las instalaciones térmicas y las condiciones de operación y funcionamiento.Esta tesis incide fundamentalmente en el diseño eficiente de la fachada, ya que éste es uno de los principales elementos que determinan el comportamiento térmico de los edificios. No sólo actúa como barrera entre las condiciones externas e internas, sino que el diseño eficiente de la misma, contribuye en forma relevante a la reducción del consumo de calefacción, aire acondicionado, ventilación e iluminación. Asimismo, es un elemento que incide notablemente en las condiciones de salubridad y confort. Actualmente, existe un gran auge del uso de fachadas completamente hechas de vidrio, este tipo de construcción presenta una serie de ventajas arquitectónicas y estéticas, pero desde el punto de vista térmico pueden representar problemas de sobrecalentamientos y pérdidas de energía importantes, tanto en las áreas mediterráneas como en otras zonas climáticas. En este sentido, las fachadas de doble piel, compuestas por dos capas separadas por un canal de aire, usado para evacuar o aprovechar la energía solar absorbida por la fachada, pueden representar una opción de diseño válida para solventar esta problemática. Asimismo, este tipo de diseño puede producir unas condiciones de confortabilidad adecuadas debido a la reducción de las temperaturas de las superficies interiores de las fachadas.El objetivo de esta tesis es el de contribuir al estudio de sistemas pasivos en general, y fachadas avanzadas en particular. Para ello, se ha desarrollado una herramienta numérica para la simulación de fachadas de edificios de simple y doble piel. La principal característica de este código es la de asumir un comportamiento unidimensional y transitorio. Las ecuaciones gobernantes (continuidad, momentum y conservación de la energía) son resueltas mediante la aplicación del método de volúmenes finitos. Las fachadas incluyen elementos arquitectónicos novedosos, como materiales de cambio de fase, aislamiento transparente, superficies selectivas y colectores solares con acumuladores integrados en la superficie de las fachadas. En la tesis, se describen las características de los modelos físicos y matemáticos implementados y se definen parámetros instantáneos e integrados que describen el comportamiento térmico de las fachadas. Los modelos numéricos implementados han sido sujetos a procesos de verificación y validación en diferentes formas: i) por comparación de los resultados numéricos con los obtenidos para situaciones simplificadas que cuentan con solución analítica, ii) por comparación con parámetros globales tabulados en la literatura de ciertas configuraciones de fachadas, y iii) por comparación de los resultados numéricos con los obtenidos experimentalmente en celdas de ensayo sometidas a diferentes condiciones climáticas.Se presentan resultados de estudios paramétricos de diferentes configuraciones de fachadas y aplicaciones del código numérico para la optimización del diseño de fachadas de edificios emblemáticos del entorno. Como acciones futuras, se prevé la conexión de este tipo de simulaciones con otras de más alto nivel, bidimensionales, para optimizar zonas concretas de las fachadas. / A significant proportion of the total national energy budget of european countries goes toward energy consumption in buildings, therefore the efforts addressed to optimize building's thermal behaviour are of vital importance. In this sense, facades play a fundamental role. Not only do they act as barriers between external and internal conditions, but they can also help to reduce the consumption of energy for heating, ventilation and air conditioning. Moreover, they can help to produce healthy and comfortable indoor conditions. The use of large, transparent areas in facades is a common current practice. Despite the architectural interest of these glazed areas, in Mediterranean climatic conditions they are responsible for building overheating. In these zones, double-skin envelopes made up of two layers of glass separated by an air channel -to collect or evacuate the solar energy absorbed by the facade- are considered to be a design option that could resolve this issue. In other climatic conditions, large heat losses may constitute the most determinant factor. Anyway, the comfort parameters are influenced by the large transparent areas, also in this design aspect, double skin facades may contribute to obtain more comfortable and pleasant living spaces.The objectives of this thesis are to give a step forward in the study and numerical analysis of passive systems in general, and advanced facades in particular. A one-dimensional and transient numerical code for the simulation of double and single skin facades including advanced technological elements, like phase change materials, transparent insulation and facade integrated collectors-accumulators has been developed. The features of the physic and mathematical models implemented are described and instantaneous or integratedperformance parameters describing thermal behaviour of the facades are defined. The numerical models implemented within the numerical tool have been subjected to a verification and validation process in different forms: by comparing the numerical results with those obtained for simplified situations with analytical solutions, with tabulated global performance coefficients of simple façade configurations and with the results of other building simulation codes. Experimental research has been carried out in test cells situated at different geographical locations, thus they were subjected to different climatic conditions. The main objective of the developed numerical code is to simulate advanced facades in order to assess the long term performance, and to account with a virtual tool to test passive designs, including challenging innovations.The applications of the numerical tool described in this thesis, for the optimisation of facades of real buildings are presented. As future actions, the link of the one-dimensional simulations produced by this numerical tool with a multi-dimensional simulation of specific zones of the facades is foreseen.

El objetivo general del presente trabajo de título es contribuir al uso eficiente de la energía aplicado a edificios de oficinas. Específicamente mostrar la distribución del consumo energético, aportar con los resultados a la generación de conocimientos para incentivar al sector privado a cambiar las prácticas en uso de energía y al fomento de construcciones que reduzcan los consumos, minimizando las emisiones de CO2. Se estudió el desarrollo de políticas y aplicaciones de programas en torno a la eficiencia energética asociados a este tipo de edificios en el extranjero. Se obtuvo una visión del desarrollo en distintos países, se encontraron los indicadores más utilizados, metodologías para auditorías energéticas, recomendaciones de uso eficiente y parámetros de eficiencia. Se visitaron los edificios que participaron en este trabajo con el fin de obtener, a través de una ficha de benchmarking, sus consumos mensuales de energía y agua sanitaria, y realizar un catastro de los equipos consumidores de energía. Con los datos recopilados se calculó la distribución del consumo de energía y se elaboraron indicadores para cada establecimiento. A través del cálculo de percentiles de la muestra se proponen indicadores de eficiencia para consumos de energía, total y desagregada, y consumo de agua sanitaria. Además se creó un modelo empírico de consumo de climatización con el método de mínimos cuadrados. En el consumo anual de energía un 40,21% se gasta en climatización, 33,27% en iluminación, 8,63% en computación y 17,90% en otros (ascensores, bombas de agua, sistemas de seguridad, etc.). Se concluye que: Existen marcadas diferencias en la gestión energética de los edificios. La mayor parte del consumo está asociado a la climatización. El indicador kWh/m2 no muestra la relación entre confort y eficiencia. Se deben fijar propios parámetros de eficiencia energética.

La gran cantidad de problemas ambientales existentes hoy en día, ha provocado en la población una toma de conciencia y una nueva actitud de los actores sociales frente al cuidado del medio ambiente. Es por esto que los gobiernos están cada vez más preocupados del cuidado de la energía, impulsando programas de eficiencia energética dirigidos tanto al consumo residencial como al industrial. Por otro lado, la creciente inestabilidad de precios de la energía, ha obligado a la industria a buscar nuevas formas de disminuir la demanda. Es en este punto en el cual aparecen los equipos energéticamente eficientes, y entre ellos, los motores eléctricos. Dichas ideas sirven como motivación a esta memoria, a la cual se le ha planteado como objetivo, estudiar tanto las diferencias de operación, como las posibles ventajas económicas de este tipo de motores con respecto a los motores tradicionales, pretendiendo usar datos fidedignos y actualizar algunos estudios e ideas ya obsoletas con respecto a la materia. Para lograr este objetivo se recabó la información que imparten los fabricantes de motores, para realizar una comparación entre el comportamiento de los motores eficientes versus los motores de más baja eficiencia. Se programó un software que permite estimar los parámetros de motores eléctricos de inducción de baja tensión, con el fin realizar modelos más acabados y poder obtener mas información respecto de su operación. También se hizo un análisis de las ofertas de mercado disponibles, calculando los indicadores económicos más importantes con respecto a la aplicación de este tipo de motores, permitiendo de esta forma, clarificar el proceso de decisión de la compra de un motor de alta eficiencia versus otro de más baja. Dentro de este mismo punto, se aplicaron estos conceptos a un proyecto real de explotación minera, logrando tener una idea más clara de los beneficios de estos motores. Una vez finalizada la investigación, se pudo concluir que en general los motores de mas alta eficiencia se comportan de manera muy similar a los de menor eficiencia. Tanto con los datos de fabricantes como por la modelación se detectaron dos diferencias: La velocidad de giro y corrientes de partida superiores para los motores eficientes. Dichas diferencias podrían tener alguna repercusión en casos particulares mencionados con mayor detalle en el documento. Al término del análisis económico se pudo concluir que la conveniencia económica en la inversión en este tipo de motores depende fuertemente del precio de la energía. En general, para la mayoría de las potencias y marcas, cuando se tiene un porcentaje de uso alto y el precio se mantiene igual al de la actualidad (0.1 USD/kWh) o superior, es rentable invertir en este tipo de motores. Cuando el precio de la energía es bajo, se recomienda realizar un análisis más detallado.

La motivación principal de este trabajo es el gran aporte y eficacia de la cogeneración como medida de Eficiencia Energética en la industria, permitiendo ahorros considerables en términos económicos, y ventajas sociales y ambientales notables al permitir un mejor aprovechamiento del combustible primario. Con este fin se desarrolla una propuesta de operación para una red de distribución que involucre el concepto de Redes Activas, que deriva de las Redes Inteligentes y que plantea una red con una operación flexible y dinámica, capaz de adaptarse a las distintas condiciones de operación, mediante un proceso de optimización permanente de las variables de control dispersas en la red. La propuesta planteada considera una relajación de algunas de las restricciones impuestas por la concepción tradicional (pasiva) de las redes de distribución, permitiendo una operación coordinada y dinámica entre las unidades de GD presentes en la red. Esta operación coordinada se basa en un Flujo de Potencia Óptimo (OPF) que determina los valores óptimos para las variables de control (tap de los transformadores con cambiador bajo carga y consignas de potencia activa y reactiva de los GD) de acuerdo a las condiciones de demanda y la disponibilidad de generación. El algoritmo OPF es desarrollado en código MATLAB a partir del paquete de cálculo MATPOWER, al cual se le adicionó la posibilidad de manejar, como variable de optimización discreta, el tap de uno o más transformadores con cambiador bajo carga, implementándose esto mediante un proceso iterativo previo, basado en optimización por enjambre de partículas, que entrega la posición óptima de los tap de los transformadores y una primera aproximación de las consignas de potencia de los GD. Con los tap óptimos ya fijados, el modelo utiliza un OPF tradicional que determina finalmente las consignas óptimas de potencia activa y reactiva de los GD. Tanto la propuesta conceptual como la herramienta de cálculo desarrolladas fueron implementadas y probadas mediante dos casos de estudio: uno en que se realizó un manejo óptimo de la potencia reactiva en los GD, y otro en que se consideró además la posibilidad de efectuar recortes de generación para mantener las variables de la red bajo norma. Para ambos casos estudiados se realizó una estimación de los beneficios económicos derivados de la operación activa de la red, resultado que puede ser contrastado con los costos de la implementación de este esquema de operación inteligente, o bien con la ejecución de obras de ampliación necesarias para evitar la totalidad —o una parte— de los recortes de generación, en caso de que estos sean requeridos. A partir de estos resultados se realizó, además, una sensibilización respecto al precio de la energía, encontrándose que para costos bajos de la energía el esquema propuesto permite evitar una expansión innecesaria de la red, optando por realizar recortes de generación, mientras que para costos altos convendría realizar la expansión de la red pero realizar un buen manejo de reactivos, de modo de minimizar las pérdidas en la red.