Los altos consumos de energía eléctrica, son la causa indirecta de la contaminación ambiental, lo que contribuye de forma fundamental al efecto invernadero y calentamiento global del planeta. Así mismo, la disponibilidad de energía se ha convertido en uno de los problemas más importantes para la humanidad, como consecuencia de las demandas crecientes de energéticos para satisfacer las necesidades de climatización artificial, iluminación, funcionamiento de equipos electrodomésticos, calentamiento de agua, conservación y cocción de alimentos, entre otros.

En el sector residencial la energía utilizada procede de recursos no renovables, sin embargo, es necesaria la utilización de sistemas eficientes a partir de recursos renovables para emigrar hacia sistemas energéticos limpios y sustentables, que permitan mantener el equilibrio ambiental del planeta, con lo que se podrá contrarrestar problemas ambientales, energéticos, económicos y sociales, por lo que es necesario visualizar el uso de tecnologías solares sustentables en regiones desérticas, ya que en ese caso se tiene amplio potencial energético para la operación de sistemas tanto térmicos, como fotovoltaicos, que proporcionen energía a la edificación para satisfacer sus necesidades.

El objetivo de esta tesis fue diseñar una vivienda energéticamente sustentable con la integración de técnicas de adecuación ambiental en la edificación, así como el uso de energía solar térmica para climatización y agua caliente de uso doméstico, para dar respuesta a los requerimientos y necesidades energéticas de la vivienda y reducir el impacto ambiental.

A partir de la propuesta de vivienda energéticamente sustentable se demuestra que con la adecuada selección de sistemas constructivos y la utilización de principios del diseño ambiental, se obtienen ahorros por climatización de hasta el 45%. Así mismo a partir del dimensionamiento del sistema solar integral y la evaluación técnica horaria a partir de TRNSYS, el sistema híbrido solar/gas natural es técnicamente factible de utilizarse para las condiciones climáticas del caso de Mexicali, Baja California, ya que provee condiciones de confort térmico del espacio que oscilan entre confortable y confortablemente frío durante el periodo de demanda de enfriamiento y confortable a confortablemente caliente durante el periodo de demanda de calentamiento; además de que se cuenta con una calidad promedio del agua para uso doméstico de 50 ºC.

Con el estudio económico se encontró que el sistema integral propuesto tiene un tiempo de recuperación de la inversión de ocho años, con una relación costo beneficio de 2.12 pesos por cada peso invertido. No obstante si se utilizan fondos de bolsas internacionales de apoyo a proyectos sustentables ó fuentes de financiamiento a fondo perdido con recursos provenientes de los tres niveles de gobierno que actualmente son utilizados para subsidio de la tarifa eléctrica; el proyecto incrementa su factibilidad económica, hasta valores de tiempo de recuperación de 5.4 años ó menos con una relación costo beneficio de 3.3 o más si se implementan estos sistemas en forma masiva.

Además se encontró que si se utiliza un sistema integral que provea calentamiento, enfriamiento y agua caliente para uso doméstico, a partir de un sistema activado con una fuente de energía híbrida solar/gas natural; se obtienen ahorros anuales por costo de operación de un 73%, con base al consumo anual de un sistema de calentamiento y enfriamiento operado con energía eléctrica y se dejan de emitir 10.2 toneladas de CO₂ al año por cada 10 toneladas de enfriamiento (35.2 kW) instaladas.

Posibles usuarios:

Desarrolladores de vivienda, gobierno, CONAVI, INFONAVIT, usuarios directos, entre otros.