Adaptabilidad de la energía solar fotovoltaica sobre fachadas urbanas

La integración de energía solar fotovoltaica en edificios es una estrategia energética y medioambiental acreditada con un futuro muy prometedor. Para su promoción, tan importantes son los incentivos económicos, el desarrollo legislativo y las mejoras tecnológicas, como la investigación en nuevas herramientas de simulación y análisis que sirvan de apoyo en el diseño de nuevas estrategias energéticas y medioambientales. La tesis pretende contribuir en esta labor de difusión, planteándose cómo incide la radiación solar sobre los entornos urbanos, con la finalidad de generar un procedimiento que obtenga el potencial de integración de energía solar fotovoltaica en fachadas. Se trabajará para lograr un método simplificado de simulación y cálculo de la energía producida en base a sistema de información geográfica (SIG), con la capacidad de generar mapas solares que muestren el potencial de integración arquitectónica fotovoltaica sobre fachadas a partir de la cartografía catastral. El nombre asignado para este método es AdaptaSolar. Con este objetivo se ha desarrollado la presente tesis que se estructura en seis capítulos, más las conclusiones y anexos, con los que se pretende definir y desarrollar el tema de tesis planteado. El primer capítulo, realiza una visión general sobre la integración arquitectónica de los sistemas fotovoltaicos, junto con el planteamiento y objetivos de la tesis. El segundo capítulo, plasma una revisión profunda sobre del estado actual de los temas relacionados con el planteamiento y objeto de esta tesis: estimación de la radiación solar, estimación de la radiación solar sobre fachadas y estudio del potencial de integración arquitectónica fotovoltaica en fachadas. El capítulo tres, de carácter teórico, recoge un análisis general sobre la energía solar fotovoltaica, desde el efecto fotovoltaico hasta las aplicaciones e instalación, sin perder de vista los objetivos generales marcados en la tesis. Destaca, sobre todo, la catalogación de las tecnologías fotovoltaicas más prometedoras, además, de la recopilación y análisis de los factores más importantes que influyen en la captación fotovoltaica. El capítulo cuatro, también de carácter teórico, profundiza en el modo en el que la radiación solar incide sobre la superficie terrestre, analizando la naturaleza de la radiación solar y la geometría del sistema solar. Destaca el exhaustivo análisis de los principales métodos de cálculo para la estimación de la radiación solar sobre superficies horizontales e inclinadas, especialmente, la recopilación de modelos numéricos para la estimación de la irradiación difusa. El capítulo cinco, desarrolla el concepto de integración fotovoltaica en edificios, sus principales características y las ventajas que reporta. Además, realiza un análisis muy interesante sobre la situación actual de la integración fotovoltaica en edificios en España. Por último, incluye una selección de los proyectos más relevantes de integración arquitectónica. El capítulo seis, desarrolla el método planteado para la evaluación de la adaptabilidad de energía solar fotovoltaica en entonos urbanos, objeto de la tesis. Siendo éste, por tanto, el capítulo más experimental y significativo de la misma. Este capítulo está dividido en seis subapartados, siendo los dos primeros la introducción y el modelo geométrico planteado para el desarrollo del método. Los tres siguientes apartados, muestra el desarrollo del método en tres fases consecutivas: estimación de la insolación, la radiación y el potencial de integración de sistemas fotovoltaicos sobre fachada. En cada uno de estos apartados, se realiza la correspondiente validación y análisis de resultados, mediante la generación de una serie de gráficas que muestran el comportamiento anual del sol sobre las fachadas y el efecto adverso del sombreado entre edificios. El sexto apartado de este capítulo, detalla los pasos seguidos para efectuar la implementación del método experimental en el SIG, desde la preparación y obtención de los datos cartográficos de partida, hasta el desarrollo y ejecución del algoritmo principal. Además se muestran los resultados obtenidos para un área urbana concreta de la ciudad de Madrid. Por último, el capítulo siete recoge las conclusiones más importantes del trabajo y propone una serie de líneas de investigación futuras que se consideran relevantes para la continuidad del método planteado en la tesis.

Explicando el mundo en el que vivimos con mapas: propuesta de aprendizaje cartográfico

La cartografía se considera una herramienta útil para formar personas y educar a futuros ciudadanos. La enseñanza mediante mapas brinda la posibilidad a los estudiantes de que desarrollen habilidades de interpretación, comprensión y representación de su propio entorno, adquiriendo conocimiento geográfico espacial. El presente estudio se basa en analizar mediante encuestas, dirigidas al profesorado y alumnado de Educación Secundaria y Bachillerato, qué es lo que se hace en las aulas con los mapas, cuándo y cómo se usan, cuáles son las percepciones y conocimientos de los estudiantes. En consecuencia se pretende evitar algunos de los problemas detectados y ayudar a docentes y estudiantes en la enseñanza y aprendizaje de los conocimientos cartográficos mediante el uso de esta propuesta didáctica. Para ello se elabora una rúbrica como instrumento de evaluación con pautas en la elaboración de los mapas. Reafirmando así la hipótesis la cual la cartografía es una disciplina necesaria que impulsa competencias y capacidades cartográficas, siempre y cuando exista un aprendizaje guiado, progresivo, sistemático y adaptado.

Uso do zoneamento ambiental do Médio Rio Grande como instrumento de gestão no município de Delfinópolis-MG

Este trabalho faz parte do Projeto Grande Minas - União Pelas Águas, que realizou o Zoneamento Ambiental das Sub-Bacias Hidrográficas dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande. O zoneamento foi concluído em 2013 e produziu importantes informações sobre os meios físico, biótico e socioeconômico dos 22 municípios que compõem a bacia hidrográfica, dentre eles o local de estudo, que é o município de Delfinópolis - MG. Dentre os instrumentos que podem contribuir para o desenvolvimento sustentável, o município pode utilizar, além do zoneamento ambiental, o plano diretor municipal e o plano de manejo do Parque Nacional da Serra da Canastra, uma vez que esta unidade de conservação insere-se no município. Torna-se importante, entretanto, a integração destes três importantes instrumentos de gestão para que o planejamento municipal e as ações de política pública possam ser realizados de forma consistente. Este trabalho vem contribuir na avaliação e integração destas informações (Plano Diretor Municipal, Plano de Manejo, Zoneamento Ambiental) e os resultados deverão contribuir com os administradores públicos na tomada de decisões e na resolução dos problemas enfrentados na região, como exemplo as queimadas, o uso inadequado dos recursos hídricos, as atividades modificadoras do meio físico. A sistemática metodológica adotada envolveu a avaliação de dados existentes e a construção de um banco de dados digital do município; análise dos instrumentos legais de planejamento e gestão municipal e elaboração de produtos cartográficos interpretativos de fácil leitura e entendimento que possam ser utilizados diretamente pelos gestores públicos. A análise e avaliação dos dados existentes permitiu diagnosticar algumas características peculiares ao município, como a sua vocação para o turismo, com mais de 40 atrativos ligados ao ecoturismo; o grande número de minerações de areia e cascalho, grande parte delas não regularizada; e os conflitos locais existentes diante das atividades da economia rural e a necessidade de preservação impostas pela unidade de conservação.

Uso do zoneamento ambiental do Médio Rio Grande na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina - Passos/MG

Este trabalho é parte integrante do Projeto Grande Minas - União pelas Águas, que realizou o Zoneamento Ambiental das Sub-bacias Hidrográficas dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande. Após a obtenção dos produtos finais do zoneamento, entra-se agora, na fase de “Implementação”, ou seja, de sua aplicação direta para contribuir no processo de gestão dos recursos hídricos das sub-bacias hidrográficas da área de estudo. Neste trabalho estuda-se, especificamente, a sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Bocaina, considerada uma das 34 sub-bacias que envolvem a Bacia Hidrográfica dos Afluentes Mineiros do Médio Rio Grande e situa-se no município de Passos-MG, possuindo uma área de 457,9 km². O trabalho busca dar uma contribuição para a gestão dos recursos hídricos nesta sub-bacia, que vem sofrendo com a degradação do seu recurso hídrico. O objetivo é disponibilizar instrumentos cartográficos para subsidiar a gestão dos recursos hídricos e, com isto, contribuir com a sua preservação e uso sustentável. A sistemática metodológica envolve uma análise dos aspectos legais da área de estudo; a construção de um Banco de Dados Digital georreferenciado com informações sobre os meios físico, biótico e socioeconômico da sub-bacia e a produção de uma carta derivada, de cunho interpretativo e de fácil leitura, que possa ser utilizada diretamente pelo gestor público nas tomadas de decisões. A base digital produzida conta com uma série de mapas digitais, dentre eles: mapas climáticos, de solos, declividades, geomorfológico, geológico, de sistemas aquíferos, hidrográfico, uso e ocupação do solo. Com relação à carta derivada, destaca os terrenos que apresentam maior predisposição à alterações diretas nos recursos hídricos.