P13 - Laboratorios de pruebas para baja y media...

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA CENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 1/40 P13 - Laboratorios de pruebas para baja y media temperatura, laboratorio para el diseño e integración de sistemas termosolares asistido por computadora

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 1/40

 

 

 

P13 - Laboratorios de pruebas para baja y mediatemperatura, laboratorio para el diseño e integración de

sistemas termosolares asistido por computadora

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 2/40

I. Tipo de proyecto y línea de investigación estratégica.

Tipo de proyectoDesarrollo Tecnológico Línea de investigación estratégicaSolar térmico: Sistemas solares de baja temperatura para calentamiento de agua; Sistemas de Energía Solar para Calorde Procesos Industriales.

II. Instituciones y empresas participantes.

Institución Universidad Autónoma Metropolitana - (UAM)

DescripciónInstitución participante en el Laboratorio para el diseño e integración de sistemas termosolaresasistido por computadora.

Dirección Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa Tamaulipas, Delegación Azcapotzalco. 02200 México, D.F.

Teléfono (55) 5318-9000

Correo [email protected]

Institución Centro de Ingeniería y desarrollo Industrial (CIDESI)

DescripciónInstitución que participa en el diseño y construcción de los laboratorios de pruebas.

Dirección Pie de la cuesta # 702 Desarrollo San Pablo, Querétaro, Qro. CP. 76130

Teléfono (442) 211-9800

Correo [email protected]

Institución Instituto de Energías Renovables (IER) UNAM

DescripciónInstitución sede del laboratorio de pruebas para baja temperatura.

Dirección Privada Xochicalco s/n, Col. Centro, AP 34, Temixco, 62580, Morelos, México

Teléfono 91 (73) 25 00 52, Fax 91 (73) 25 00 18.

Correo [email protected]

Institución Centro de Investigaciones y Materiales Avanzados A. C (CIMAV)

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 3/40

DescripciónInstitución que coordina el proyecto.

Sede del Laboratorio de pruebas para temperaturas medias.

Participante en el Laboratorio para el diseño e integración de sistemas termosolares asistido porcomputadora.

Dirección Ave. Miguel de Cervantes 120, Complejo Industrial Chihuahua, Chihuahua, Chihuahua, México, C.P.31109

Teléfono +52 (614) 439 1100

Correo [email protected]

III. Líder técnico y administrativo del proyecto.

Líder administrativoNathanael Martínez CoronelMiguel de Cervantes 120 Complejo Industrial Chihuahua 31109 Chihuahua,[email protected] Líder técnicoIgnacio Ramiro Martín DomínguezMiguel de Cervantes 120, Complejo Industrial Chihuahua, 31109 Chihuahua, [email protected](614) 4391148 

IV. Principales integrantes del equipo de trabajo.

Nombre Ignacio Ramiro Martín Domínguez

Adscripción y cargo Centro de Investigaciones y Materiales Avanzados A. C (CIMAV)

Campo deconocimiento

330000: Ciencias de la tecnología 332200: Tecnología de la energía 332205: Fuentes deenergía no convencionales

Nivel académico Doctorado

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel Nivel I

Información relevante CVU: 6127Actividades específicas

Coordinador del proyecto.

Producto que generará

Laboratorio de media temperatura.

Laboratorio para diseño termosolar asistido por computadora.

Coordinación del proyecto.

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 4/40

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2880Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

480 480 480 480

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

480 480 0 0

Nombre Roberto Best y Brown

Adscripción y cargo Instituto de Energías Renovables (IER) UNAM

Campo deconocimiento

330000: Ciencias de la tecnología 332200: Tecnología de la energía 332205: Fuentes deenergía no convencionales

Nivel académico Doctorado

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel Nivel III

Información relevante CVU: 2877Actividades específicas

Elaborar la propuesta del proyecto de laboratorio de calidad internacional en el IER-UNAM

Producto que generaráLaboratorio de pruebas.

Metodología de evaluación de sistemas térmicos solares

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 1440Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 240

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

240 240 0 0

Nombre José Rubén Dorantes Rodríguez

Adscripción y cargo Universidad Autónoma Metropolitana - (UAM)

Campo deconocimiento

330000: Ciencias de la tecnología 332200: Tecnología de la energía 332205: Fuentes deenergía no convencionales

Nivel académico Doctorado

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante CVU: 120448

Actividades específicas Diseño conceptual del laboratorio de media temperatura.

Integrante del grupo de diseño de sistemas termosolares asistido por computadora

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 5/40

Producto que generaráLaboratorio de media temperatura.

Laboratorio para diseño termosolar asistido por computadora.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 0Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

0 0 0 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Humberto Eduardo González Bravo

Adscripción y cargo Universidad Autónoma Metropolitana - (UAM)

Campo deconocimiento

330000: Ciencias de la tecnología 332200: Tecnología de la energía 332205: Fuentes deenergía no convencionales

Nivel académico Maestría

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante

Actividades específicas Diseño conceptual del laboratorio de media temperatura.

Integrante del grupo de diseño de sistemas termosolares asistido por computadora

Producto que generaráLaboratorio de media temperatura.

Laboratorio para diseño termosolar asistido por computadora.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 0Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

0 0 0 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Jorge Alberto Escobedo Bretado

Adscripción y cargo Centro de Investigaciones y Materiales Avanzados A. C (CIMAV)

Campo deconocimiento

330000: Ciencias de la tecnología 332200: Tecnología de la energía 332205: Fuentes deenergía no convencionales

Nivel académico Maestría

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante CVU: 208155

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 6/40

Actividades específicas Laboratorio de media temperatura.

Laboratorio para diseño termosolar asistido por computadora.

Producto que generaráLaboratorio de media temperatura.

Laboratorio para diseño termosolar asistido por computadora.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2880Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

480 480 480 480

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

480 480 0 0

Nombre Guillermo Ronquillo Lomeli

Adscripción y cargo Centro de Ingeniería y desarrollo Industrial (CIDESI)

Campo deconocimiento Instrumentación y control automático.

Nivel académico Maestría

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante

Forma parte de la Gerencia de Investigación Aplicada en Energía del Centro de Ingeniería yDesarrollo Industrial y está especializado en sistemas de control automática einstrumentación.

Entre los proyectos de desarrollo tecnológico que ha desarrollado, destaca el desarrollo deun equipo similar para pruebas de sistemas solares. 

 

Actividades específicas Líder técnico del proyecto, diseño conceptual del proyecto en general, diseño eimplementación de los sistemas de control.

Producto que generará Diseño, análisis de los sistemas de control de los fluidos de las plataformas de pruebas.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2450Pago x hora: 378.3Total a pagar:$926,835.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

500 800 750 400

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre José Luis Sánchez Gaytán

Adscripción y cargo Centro de Ingeniería y desarrollo Industrial (CIDESI)

Campo deconocimiento Térmica, Transferencia de Calor y Termodinámica

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 7/40

Nivel académico Doctorado

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante

13 años en: Diseño de proyectos tecnológicos.Publicaciones Nacionales e Internacionales.

 Actividades específicas

Se desarrollara una modelación térmica del sistema, así como el cálculo de los equipos.

Producto que generará Desarrollo y construcción de la parte mecánica y parte térmica.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 0Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

0 0 0 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Rodolfo Coria Silva

Adscripción y cargo Centro de Ingeniería y desarrollo Industrial (CIDESI)

Campo deconocimiento Ing. Mecánica, Diseño.

Nivel académico Maestría

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante

27 años de experiencia como Ingeniero de Proyecto de la Gerencia de Mecatrónica de laDirección de Investigación Aplicada del CIDESI.  

Ha desarrollado mas de 70 proyectos como responsable ejecutor técnico para variasempresas privadas y gubernamentales por medio de los fondos como CFE-Conacyt,ASA-Conacyt, etc.

Actividades específicas Será el responsable de dirigir el proyecto en su parte mecánica, tanto diseño comofabricación.

Producto que generará Conformación del paquete de información tecnológica de los prototipos.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2300Pago x hora: 400.07Total a pagar:$920,161.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

500 700 700 400

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Antonio Trejo Morales

Adscripción y cargo Centro de Ingeniería y desarrollo Industrial (CIDESI)

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 8/40

Campo deconocimiento Desarrollo de Sistemas de Software.

Nivel académico Licenciatura

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel No

Información relevante 4 años en: Desarrollo de software, Configuración de Redes LAN.

Actividades específicasSe realizará la programación del software.Se realizara la configuración de RED LAN.Se configurara los de equipos de hardware. 

Producto que generará Software para el control y monitoreo del Sistema.

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2800Pago x hora: 146.47Total a pagar:$410,116.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

600 800 800 600

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre María Teresa Alarcón Herrera

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 1440Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 240

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

240 240 0 0

Nombre Adán Puerto Flores

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 9/40

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2000Pago x hora: 95.36Total a pagar:$190,720.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

400 600 600 400

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Víctor Miguel Villazana Vélazquez

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 2000Pago x hora: 141.55Total a pagar:$283,100.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

400 600 600 400

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Luciano Nava Balanzar

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 10/40

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 1900Pago x hora: 206.51Total a pagar:$392,369.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

400 500 600 400

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Octavio García Valladares

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 720Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Víctor Hugo Gómez Espinoza

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 11/40

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 720Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Isaac Pilatowsky Figueroa

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 720Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

Nombre Jorge Hernández Gutiérrez

Adscripción y cargo Por definir

Campo deconocimiento x

Nivel académico x

Pertenece al SNI y ensu caso Nivel x

Información relevante

Actividades específicas

Producto que generará

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 12/40

Horas dedicadas alproyecto

Total horas: 720Pago x hora: 0Total a pagar: $0.00

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4

240 240 240 0

Etapa 5 Etapa 6 Etapa 7 Etapa 8

0 0 0 0

V. Antecedentes y justificación.

CIMAV-UAM

A finales de 2006, la capacidad total instalada a nivel mundial de energía térmica solar fue aproximadamente 118 GWtérmicos (168 millones de m2 de captación solar). Comparado con los 144 GW eléctricos para el viento, 69 GWeléctricos para geotérmica y 5,5 GW eléctricos para fotovoltaica, la energía solar térmica mantuvo una posición líderentre las fuentes de energía renovables.

La mayoría de las plantas termosolares en funcionamiento hoy, proporcionan agua caliente sanitaria a los hogares ypara su calefacción. Aunque el sector residencial ofrece un enorme potencial para las aplicaciones termosolares, elsector industrial no debe ser ignorado por dos razones fundamentales: en primer lugar, este sector muestra una notablerelevancia, y cubrirá aproximadamente el 28% del consumo de energía primaria para usos finales en la unión europea en2025.En segundo lugar, una parte importante del calor consumido en el sector industrial está en la gama de baja y mediatemperatura. Estas dos cuestiones hacen que el sector industrial tenga una prometedora aplicación de la energía solartérmica. En 2006 había más de 100 plantas termosolares para calor de proceso que se reportaban en todo el mundo,con una capacidad de total de aproximadamente 25 MW térmicos (35,000 m²). El estudio denominado"ECOHEATCOOL" indica que aproximadamente el 30% de la demanda mundial de calor industrial total es atemperaturas por debajo de 100°C y el 57% a temperaturas inferiores a 400°C. Además, en diversos sectoresindustriales, tales como alimentos, vino y bebidas, transporte de equipos, maquinaria, textil, pulpa y papel, el porcentajemayor de la demanda de calor es a una temperatura baja y media (menor a 250°C) es de alrededor o incluso superior al60% de la demanda total (1). En México en 2010 de acuerdo con el Balance Nacional de Energía (2), tan solo lasindustrias de Celulosa y papel y de Cerveza y Malta consumieron13 PJ de combustóleo y 40.7 PJ de gas natural,energéticos para la generación de calor de proceso con vapor de agua a temperaturas menores a 250°C. Ambosenergéticos se importan cada día más. Si tan solo el 10% de este consumo fuese satisfecho con energía solar a base deconcentradores solares, el mercado potencial sería del orden de 5 PJ térmicos, equivalentes a toda la capacidad solartérmica instalada en los últimos 15 años.

Una de las barreras que existen actualmente en México para el uso generalizado de sistemas solares de baja y mediatemperatura, es la carencia de grupos de diseño capaces de integrar sistemas termosolares en forma confiable, segura yrentable. Debido a la variabilidad inevitable en la disponibilidad del recurso solar, aunado comúnmente a la variabilidaden la demanda de los procesos, el diseño de sistemas termosolares requiere de recursos humanos, materiales einformáticos diferentes a los utilizados en el caso de fuentes de energía de origen fósil, y frecuentemente más complejos.

Adicionalmente a lo anterior, la disponibilidad de dispositivos para la captación, almacenamiento y suministro de calorsolar es por lo común proveniente de fabricantes extranjeros. Solo recientemente se han tenido incipientes desarrollos deequipos a nivel nacional. En ambos casos, sin embargo, la información técnica sobre su desempeño térmico e hidráulico,durabilidad, propensión a fallas y resistencia a condiciones extremas de uso o de clima, resulta escasa o inexistente. Sintal información resulta todavía más difícil el poder diseñar sistemas termosolares funcionales, seguros y sobre todo queresulten una solución rentable para el usuario y el país.

Actualmente, pocos equipos de trabajo en México dominan la metodología de diseño térmico e hidráulico de sistemas decalentamiento solar de grandes dimensiones. Recientemente se han comenzado a formar grupos en el CIMAV, laUAM-Azcapotzalco y la UNAM. A nivel de empresas privadas se cuenta con grupos con experiencia en el diseño desistemas energéticos basados en fuentes de energía convencionales, pero los sistemas solares requieren deconsideraciones y metodologías diferentes. Tampoco se cuenta con laboratorios dedicados a la caracterización térmica ehidráulica de colectores solares para temperatura media.

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IER-UNAM

Actualmente se estima que en México se consumen alrededor de 4,700 millones de kg de gas LP al año, de los cuales el70% se consume en los hogares, lo cual afecta directamente en la economía familiar.

Una alternativa que hoy por hoy es viable , y cuya demanda crece sosteniblemente, para reducir este nivel de consumode gas LP, es la utilización de sistemas de calentamiento solar de agua para uso doméstico, que se ha hecho rentablepor dos factores principales: el precio del gas y las tasas de interés. Sin embargo, existen varias barreras para suimplementación: su alto costo inicial, el subsidio a los energéticos convencionales, el acceso limitado al financiamientopara la adquisición de equipos solares a tasas preferenciales, la existencia limitada de técnicos capacitados para instalary reparar los sistemas, y la desconfianza en esta tecnología de los posibles usuarios o compradores.

Dado el crecimiento sostenido de la demanda de equipos solares para calentamiento de agua de uso doméstico, en elmundo se han desarrollado diversas normatividades, con el objetivo de evaluar su desempeño térmico e integridad física,lo cual impacta positivamente en la confianza de los consumidores.

En particular, en Europa se rigen por las normas UNE-EN-12975 y UNE-EN-12976 para colectores y sistemas decalentamiento de agua, respectivamente; las cuales están basadas en las normas internacionales ISO-9806 partes 1, 2 y3, de 1995. Recientemente, con el fin de armonizar los métodos individuales de prueba en toda Europa, se ha elaboradoun esquema europeo llamado Solar Keymark.

Por otro lado, en Estados Unidos se llevan a cabo las pruebas bajo su propio esquema y supervisión, por parte de la"Solar Rating and Certification Corporation" (SRCC) o del ?Florida Solar Energy Center?. El SRCC es, desde 1980, unaorganización independiente de certificación que administra programas de calificación y certificación nacional americanapara los equipos de energía solar. La SRCC opera actualmente dos programas solares principales: La certificación decolectores solares (OG-100), y la calificación y certificación de sistemas de calentamiento de agua (OG-300). Esteprograma integra resultados de las pruebas del colector con un modelo de rendimiento para los sistemas completos ydetermina si los sistemas cumplen las normas mínimas para su durabilidad, confiabilidad y seguridad.

Con el fin de uniformizar los procedimientos de prueba (europeos, americanos, chinos, etc.), el cálculo del rendimientotérmico, y el cumplimiento de los requerimientos de calidad durabilidad y seguridad, la Agencia Internacional de Energíainició, a través del programa de Solar Heating and Cooling (SHC), el proyecto 43 o TASK 43: "Solar Rating andCertification Procedure ,Advanced Solar Thermal Testing and Characterization for Certification of Collectors andSystems", el cual comenzó en el mes de febrero 2010 y continuará hasta el final del 2012.

Con respecto al caso de México, en 1988, por iniciativa de varios industriales del ramo solar de la secciónmetal-mecánica de CANACINTRA, se constituyó el Comité Asesor de las Normas de Energía Solar, con el apoyo de laDirección General de Normas y la SECOFI. En aquella ocasión se propuso la adecuación de la norma ASHRAE, paracolectores solares. Debido a la falta de recursos y la complejidad de suscribirla, el proceso de elaboración quedóinconcluso.

En el período entre 1993-1996, en el sector educativo, en particular en el CIE-UNAM, se realizan los primeros trabajosrelacionados con la normalización de sistemas solares, en donde se diseño un banco de pruebas y se adaptó la normaASHRAE 93-77.

En el año 2000, la CONAE solicitó el apoyo de ANES, para formar el Comité Técnico de la Norma de Equipos y Sistemasde Calentamiento Solar de Agua, COTENSOL, y a finales del 2001, se concluyó la propuesta de varias pruebas paraconformar la normalización de sistemas solares, entre ellas la evaluación energética de equipos solares domésticos parael calentamiento de agua, estos trabajos se entregaron a la entonces CONAE.

El sistema de normalización para el aprovechamiento de la energía solar funciona a partir de la Ley Federal deMetrología y Normalización, en vigor desde 1992. NORMEX (organismo cuyo objetivo es elaborar normas mexicanas),con el apoyo la ANES, propone la creación de un Comité Técnico de Normalización Nacional para Energía Solar(NESO-13). En él participan instituciones de educación nacional, organismos gubernamentales e industriales del ramo.Desde el momento de su creación, en el año 2004, NORMEX con apoyo de este comité, ha publicado 4 normas

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vigentes:

● NMX-ES-001-NORMEX-2005. Rendimiento Térmico y Funcionalidad de Colectores Solares para Calentamiento deAgua. Métodos de Prueba y Etiquetado.

● NMX-ES-002-NORMEX-2007: Definiciones y Terminología.● NMX-ES-003-NORMEX-2008: Requerimientos Mínimos para la Instalación de Sistemas Solares Térmicos para

Calentamiento de Agua.● NMX-ES-004-NORMEX-2010: Energía Solar ? Evaluación Térmica de Sistemas Solares para Calentamiento de

Agua- Método de Prueba.

Posteriormente, en el año 2007 se creó el programa para la Promoción de Calentadores Solares de Agua en México(Procalsol), el cual es una iniciativa de la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (CONUEE), encolaboración con la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) y la Agencia Alemana de Cooperación Técnica (GIZ,por sus siglas en alemán), para el diseño e implementación de un programa de apoyo a las acciones que en México sedesarrollan para fomentar y ampliar el uso de los calentadores solares.

Dentro del programa se planteó como meta global, que se instalaran un millón ochocientos mil metros cuadrados decalentadores solares de agua, en el periodo que abarca del año 2008 al año 2012.

Sus principales objetivos son:

● Impulsar el aprovechamiento de la energía solar para el calentamiento de agua.● Garantizar que el crecimiento del mercado del calentamiento solar se lleve a cabo con un nivel de calidad

adecuado.● Favorecer el desarrollo de la industria nacional de calentadores solares (fabricantes, diseñadores de sistemas,

distribuidores e instaladores de equipos)● Promover la tecnología desarrollada por los centros de investigación nacionales.

Los campos de aplicación del calentamiento solar de agua, consideradas por el programa son: Vivienda, comercio,industria y agro negocios.

Actualmente algunos logros para el mercado de calentamiento solar de agua, son: Aumento promedio anual decapacidad instalada desde 2007 del 32%, puesta en marcha del programa "Hipoteca Verde" (donde INFONAVIT otorgafinanciamiento adicional, a pagar en un plazo más largo, para casas habitación que incluyan un paquete tecnológico deun equipo de calentamiento solar de agua con respaldo de un equipo operado con gas), desarrollo de Materiales deCapacitación para instaladores, técnicos y verificadores de calentadores solares de agua, desarrollo y publicación de la"Norma Técnica de Competencia Laboral para instalación del sistema de calentamiento solar de agua", publicación del"Dictamen Técnico de Energía Solar Térmica en Vivienda" (DTESTV).

El DTESTV, vigente a partir del 25 de octubre de 2011, incluye las especificaciones para los sistemas de calentamientode agua cuya fuente de energía es la radiación solar y tiene como respaldo un calentador de agua cuya fuente deenergía es el gas LP o el gas natural, la energía eléctrica o cualquier otra fuente de energía. Este documento se aplica atodos los sistemas de calentamiento de agua para todos los programas de vivienda que establezcan o instrumenten lasDependencias y Entidades de la Administración Pública Federal (APF), centralizada y paraestatal, así como losorganismos de servicio social cuya función sea otorgar financiamiento a la vivienda para su adquisición.

Como consecuencia del desarrollo de los programas y normas mencionadas anteriormente, el principal reto lo constituyeel contar con laboratorios de pruebas con la capacidad y calidad requerida para su implementación.

En el CIE-UNAM, se encuentra en operación el Laboratorio de Pruebas de Equipos de Calentamiento Solar (LAPECAS),en donde colaboran dos investigadores y dos técnicos académicos, así como dos analistas y dos técnicos contratadosespecíficamente para la realización y el análisis de las diversas pruebas para los sistemas de calentamiento solar deagua. Desde el año 2008, se han realizado pruebas a más de 200 sistemas de calentamiento solar de agua, bajo elDictamen de Idoneidad Técnica (DIT ? precursor del DTESTV), cuya principal prueba consistía en verificar el ahorro degas con respecto a lo que consume un calentador de gas típico instalado en vivienda de interés social, y que fueimplementado por solicitud del INFONAVIT a la CONUEE. Este dictamen permitía certificar los calentadores solares ydarle al Instituto la certeza de instalar equipos que garantizaran el ahorro de gas, así como su calidad con una prueba de

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presión mínima que deberían soportar todos los sistemas.

A partir de que entró en vigor el DTESTV de la SENER-CONUEE, el Laboratorio de Pruebas LAPECAS llevó a cabo eldesarrollo tecnológico y de infraestructura para garantizar la realización de las trece pruebas que lo constituyen:exposición, resistencia a alta temperatura, choque térmico interno, choque térmico externo, penetración de lluvia,resistencia a la presión positiva, resistencia al sobrecalentamiento, resistencia a la presión hidrostática, resistencia a lasheladas, resistencia al impacto, ahorro de gas, rendimiento térmico del calentador solar, y capacidad del termotanque. Ala fecha, LAPECAS ha realizado la totalidad de las pruebas del DTESTV a ocho sistemas de calentamiento solar.

Finalmente, con la misma infraestructura, el Laboratorio de Pruebas LAPECAS ha realizado las pruebas contenidas en lanorma mexicana NMX-ES-004-NORMEX-2010 a ocho sistemas de calentamiento solar de agua.

CIDESI Debido a la necesidad de evaluar y analizar los colectores y sistemas solares, se establece la obligación dedesarrollar equipos de prueba para los colectores solares, para garantizar que los colectores y sistemas solaresnacionales e importados vendidos en el país sean objeto de cumplir con las normas aplicables. Actualmente en Méxicosolo existen a lo más tres laboratorios para la certificación de sistemas termo solares por lo que es necesario contar conmás instituciones que presten este servicio. Los laboratorios mexicanos solo realizan pruebas para baja temperatura y nopara medianas temperaturas para procesos industriales.

La creciente demanda de energía que se presenta actualmente en el país, ya sea eléctrica, ó calorífica, además de ladificultad y los costos tan grandes que presenta el generarla, obliga a realizar investigaciones sobre energías renovables,además del diseño de la tecnología necesaria que pueda aprovecharlas.

Un ejemplo de este tipo de tecnología son los colectores y sistemas solares, los cuales son capaces de aprovechar laenergía renovable del sol. Estos se han utilizado con gran éxito en países muy desarrollados, donde la densidadpoblacional, la contaminación y los altos costos en el consumo de energía, han obligado a los habitantes a utilizar estetipo de dispositivos.

Debido a la necesidad que presenta el país, de utilizar elementos para el ahorro de energía, es necesario generarnormas que regulen la utilización de tales herramientas y que certifiquen el buen funcionamiento de los dispositivos.

Para la certificación de los colectores, es necesario que los dispositivos pasen con éxito una serie de pruebas,especificadas por normas Mexicanas, las cuales para su aplicación, hacen necesaria la utilización de un sistemamecatrónico, en el cual se puedan aplicar todas las pruebas bajo las especificaciones establecidas por las normas.

Justificación

CIMAV-UAM

Algunas de las principales ramas industriales que pueden utilizar energía solar térmica en substitución de combustiblesfósiles son: Industria textil, industria alimenticia e industria química. Todas estas industrias demandan calor de procesoque se obtiene principalmente a base de la producción de vapor de media temperatura (? 250°C) consumiendo gasnatural gas licuado o combustóleo. Todos estos con una componente de importación cada vez más importante y conefectos negativos en el medio ambiente por la producción de gases de efecto invernadero.

Por lo tanto la promoción y el desarrollo de la industria de calor solar de proceso debería ser una actividad muy rentablepara el sector comercial e industrial, pero requiere de introducción de esta tecnología en el mercado mexicano,asimilación de la misma, desarrollo tecnológico inverso y permanente, de capacitación y de desarrollo de metodologíasde simulación de carácter térmico e hidráulico precisas, por lo que se necesita de un grupo especializado que pueda dareste apoyo científico y tecnológico, considerando las múltiples aplicaciones que puede tener esta tecnología.

Las ventajas tecnológicas y económicas que se lograrían son, entre otras:

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● Tener un Centro de Investigación en calentamiento solar de agua para procesos industriales en la zona norte quefomente el interés por aplicar esta tecnología en el sector industrial y que apoye el desarrollo de capacidadestecnológicas para diseñar, optimizar y operar equipos y sistemas de calentamiento solar de pequeña y gran escala.

● Permitir que la aplicación de esta tecnología reduzca la demanda de gas natural, de gas licuado y de combustóleodel sector industrial de manera contundente, reduciendo las importaciones crecientes de estos tres energéticos.

● Apoyar las estrategias estatales y federales en mitigación de gases de efecto invernadero con la reducción delconsumo de gas natural, gas licuado y combustóleo.

Generar una mayor capacidad empresarial y comercial con la creación de empleos directos e indirectos desde lafabricación de los concentradores solares, hasta su puesta en operación y del mantenimiento necesario

VI. Objetivos y metas.

Objetivo general

CIMAV-UAM

1). Desarrollar una Plataforma Experimental para la caracterización térmica e hidráulica de equipos y sistemas solares debaja y media temperatura, equipos auxiliares y de respaldo energético, en la cual sea posible realizar lo siguiente:

● Obtención de curvas de operación térmicas e hidráulicas de dispositivos● Comportamiento bajo condiciones extremas de operación (exceso de flujo o estancamiento, congelamiento)● Validación experimental de modelos matemáticos y simulaciones de dispositivos y sistemas● Análisis de durabilidad y deterioro de comportamiento de dispositivos y sistemas, debidos a su operación continua

por periodos de tiempo extendidos● Análisis experimental de comportamiento bajo condiciones de arranque o paro, y efectos de diversos esquemas de

control de operación● Demostración de equipos prototipo● Pruebas a sistemas comerciales

2). Integrar un Grupo de Trabajo para el diseño de equipos y sistemas asistido por computadora (diseño, simulación yoptimización de componentes, equipos y sistemas), formado por investigadores y técnicos capaces de desarrollartecnología innovadora en las siguientes áreas temáticas:

● Transferencia de calor en todas sus modalidades● Flujo de fluidos, en dispositivos, en redes de tuberías● Termodinámica de los fluidos de trabajo● Almacenamiento térmico● Integración de las varias fuentes de energía disponibles (renovables y convencionales)● Análisis exergético● Análisis económico● Efecto de la localización geográfica en los sistemas termosolares● Integración del sistema solar al proceso industrial servido● Comportamiento del sistema durante periodos de tiempo extendidos● Análisis de opciones de control● Respuesta del sistema ante fluctuaciones temporales en las demandas del proceso servido● Optimización de sistemas complejos mediante análisis paramétrico, durante periodos extendidos de tiempo de

operación● Detección de condiciones de operación potencialmente peligrosas, debidas a temperaturas, presión, cambios de

fase y tasas de flujo en los dispositivos y sistemas

El grupo de trabajo para el diseño asistido por computadora tendrá la capacidad de interacción con otros grupos deinvestigación dedicados al desarrollo de dispositivos y tecnologías para el aprovechamiento de energía solar,especialmente en las áreas de:

● Calentamiento de agua● Calor solar para procesos● Desalación

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● Generación de potencia eléctrica solar● Refrigeración● Secado

3). Formación de recursos humanos en los temas arriba mencionados.

Con los investigadores dedicados al desarrollo de sistemas termosolares asistido por computadora y la infraestructura dela plataforma experimental, se fortalecerá grandemente la capacidad ya existente en el CIMAV para la formación denuevos recursos humanos. Actualmente se cuenta con programas de maestría y doctorado en Ciencia y Tecnologíaambiental, con un área de especialidad en energía, y se está trabajando en el desarrollo de un programa nuevo enEnergía Renovable.

4). Desarrollo a futuro de normas y protocolos de prueba.

IER-UNAM

Objetivos:

Las condiciones que enfrenta México debido a la globalización y a la necesidad de satisfacer los requerimientos de losconsumidores, exigen que los productos nacionales sean de alta calidad probada, y competitivos internacionalmente,con el fin de instaurar confianza en los compradores, tanto nacionales como extranjeros. Ante tal panorama, laparticipación de laboratorios acreditados adquiere relevancia, al demostrar que son técnicamente competentes yconfiables, con base en el cumplimiento de normas de calidad nacionales e internacionales.

El principal objetivo del proyecto es el desarrollo e implementación de un laboratorio de pruebas de calidad internacionalpara evaluar equipos y componentes para calentamiento solar de agua bajo las normas no obligatorias vigentes enMéxico, que está acreditado de acuerdo a la norma mexicana NMX-EC-17025-IMNC-2006 "Requisitos generales para lacompetencia de laboratorios de ensayo y calibración", con el fin de garantizar el óptimo desempeño del laboratorio y lacalidad de los servicios prestados. Metas Mejorar, ampliar y acondicionar el Laboratorio de pruebas de equipos decalentamiento solar, LAPECAS, para contar con un laboratorio de pruebas que cumpla con las prácticas internacionalesy con la normatividad mexicana, para pruebas de colectores solares y sistemas de calentamiento solar de agua. Mejorarla capacidad de realizar pruebas de acuerdo a las normas no obligatorias vigentes en México. Tener la calidad adecuadapara realizar tambien las pruebas internacionales vigentes. Cumplir con todos los procedimientos para ser un laboratorioacreditado. Tener la calidad requerida de las pruebas con el fin de buscar ser certificado para la nueva norma voluntariaeuropea Solar Keymark. Ofrecer una serie de pruebas adicionales que servirán a las empresas para comprobar omejorar la calidad de sus productos. Finalmente, realizar la publicación de artículos con arbitraje y la formación derecursos humanos de alto nivel.

ETAPA 1

Descripción de la etapa 1:

Inicio del proyecto

Objetivo y metas de la etapa 1:

Definir conjuntamente las capacidades y funcionalidades requeridas en las plataformas de prueba.

Estimar los requerimientos actuales y futuros de tecnologías para calentamiento solar en baja y media temperatura en

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México, por sector económico.

Localizar a los grupos empresariales y académicos que desarrollan o comercializan dispositivos solares paracalentamiento en baja y media temperatura.

Iniciar con la formación de recursos humanos en diseño termosolar asistido por computadora.

 

ETAPA 2

Descripción de la etapa 2:

Diseño de plataformas (baja y media temperatura)

Objetivo y metas de la etapa 2:

Desarrollo de los diseños detallados de cada plataforma.

Definir la infraestructura física y humana requerida para integrar el grupo de diseño termosolar asistido por computadora.

Buscar y seleccionar recursos humanos para su contratación.

Definir y adquirir el equipamiento de cómputo y los paquetes de software adicionales requeridos.

 

ETAPA 3

Descripción de la etapa 3:

Construcción de plataformas

Objetivo y metas de la etapa 3:

Construir e instrumentar las plataformas.

Desarrollar expertise en el uso de las herramientas computacionales adicionales y aplicarlo a casos de diseño yaconocidos.

Establecer el contacto con el sector industrial nacional para localizar oportunidades de suministro de calor solar paraprocesos.

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Proponer al menos dos proyectos para el suministro de calor a media temperatura al sector industrial, aplicandodispositivos de colección y almacenamiento térmico disponibles o desarrollados en México

 

ETAPA 4

Descripción de la etapa 4:

Instalación, validación y pruebas

Objetivo y metas de la etapa 4:

Probar y validar el desempeño de cada plataforma.

Desarrollar el modelaje físico y económico, y simulación computacional de los dispositivos y sistemas requeridos para elsuministro de calor solar a los proyectos concertados con el sector industrial

 

ETAPA 5

Descripción de la etapa 5:

Proyecto piloto 1 media temperatura

Objetivo y metas de la etapa 5:

Instalar y probar diversos colectores solares, de baja temperatura en el IER, y de media temperatura en el CIMAV.

Validar los modelos de simulación y desarrollar los análisis paramétricos para la optimización económica de los sistemaspropuestos

 

ETAPA 6

Descripción de la etapa 6:

Proyecto piloto 2 media temperatura

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Objetivo y metas de la etapa 6:

Instalar y probar un sistema térmico prototipo demostrativo.

Desarrollar el diseño de detalle de los sistemas propuestos para su implementación en planta

VII. Descripción, contenido innovador y/o propiedad intelectual.

El sistema de prueba a desarrollar tendrá un bajo costo y será disenado con componentes disponibles en el mercadomexicano, esto le permitirá ser replicado de manera relativamente simple y el usuario, en este caso el Centro Mexicanode Innovación en Energía Solar, sería el dueño no sólo del equipo de prueba, sino también del diseño del mismo.

El diseño del sistema será basado en las normas mexicanas de aplicación voluntaria NMX, que a su vez están basadasen las normativas europeas más actuales en el campo de sistemas termo-solares (UNE).

Esto asegurará que el proceso de prueba sea confiable y acorde a indicadores de metrología y normalización devanguardia. El punto anterior permitirá realizar la certificación de colectores o sistemas solares, los cuales actualmenteno tienen control normalizado, lo que le dará la información suficiente al consumidor que le permita tomar la mejordecisión para seleccionar un equipo de acuerdo a sus necesidades. El equipo será diseñado específicamente para lascondiciones climáticas mexicanas.

En el desarrollo Científico y Tecnológico en México existen aproximadamente 13 millones de hogares utilizan boiler comosu sistema de calentamiento para el agua (León-Rovira, et al, 2009). Cada día la sociedad trata de emigrar a sistemasmás sustentables de calentamiento de agua debido a que los gastos que genera una energía renovable como la solarson menores a los sistemas tradicionales, prueba de esto es que en la actualidad en México existen 75,000 viviendasque ya están utilizando la energía solar como fuente para calentar el agua. Aunque en porcentaje es pequeño, sedemuestra una tendencia parecida a la de los países en desarrollo por buscar nuevas formar de calentamiento de aguaque sea benéfico para la economía del hogar y el medio ambiente. Pero se ha visto limitada debido a que los equiposcomerciales en México no están normalizados, el desarrollo de este proyecto permitirá que el consumidor mexicanodisponga de sistemas comerciales normalizados.

La Industria es un sector con gran potencial de demanda para los colectores solares como fuente de energía, ya que losprocesos industriales incluyen a menudo consumos importantes de agua caliente. La dificultad es que cada sitio es uncaso distinto y el uso de la energía solar no es siempre adecuado y cuando lo es, implica la utilización de ingenieríaespecífica.

Para la evaluación y certificación de sistemas termo-solares existen procedimientos bien establecidos en normas, paraesto es necesario desarrollar un proceso para llevar a cabo las pruebas necesarias para la certificación de sistemastermo-solares de acuerdo a dicha norma.

El equipo para la evaluación y certificación de sistemas termo-solares es capaz de proporcionar agua limpia parapruebas con temperatura y flujo controlados para realizar pruebas y determinar parámetros específicos de cada sistematermo-solar. El equipo esta instrumentado para medir y administrar las variables necesarias para evaluar los sistemas.

Las ventajas o beneficios son:

Bajo Costo diseñado con componentes disponibles en el mercado mexicano.

Diseño adecuado a las condiciones climáticas mexicanas.

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Este equipo permitirá realizar la certificación de colectores o sistemas solares los cuales actualmente no tienen controlnormalizado, lo que le dará la información suficiente al consumidor que le permita tomar la mejor decisión para susnecesidades.

Como producto obtendremos un equipo de pruebas para sistemas termo solares de baja temperatura dividido en variossubsistemas para un manejo adecuado del sistema completo.

A continuación se listan los subsistemas principales del equipo de pruebas:

1- Sistema de control de temperatura. El equipo contará con un sistema que proporcione agua limpia a una temperaturaespecífica.

2- Sistema de control de flujo. El agua limpia de prueba debe ser recirculada en los colectores o sistemas solares de conun flujo controlado.

3- Sistema de control de presión. Una de las pruebas requiere de presurizar los colectores o sistemas solares así comoel análisis del perfil de presión.

4- Plataforma de pruebas. El equipo contará con una plataforma para instalar los equipos bajo pruebas, la cual podrá seposicionada de forma manual en un eje.

5- Mesa meteorología. El equipo requiere de medir varios parámetros meteorológicos para las pruebas, este sistematendrá la instrumentación de acuerdo a la norma mexicana.

6- Sistema de Adquisición de Datos y Control. Para el control de temperatura, flujo y presión y el muestreo de lasvariables relacionadas con las pruebas se requiere de este sistema. Este equipo solo permitirá la evaluación ycertificación de colectores y sistemas de calentamiento de aguas y no los estudios de durabilidad.

En Europa existen centros de investigación en el desarrollo del sistemas solar, ya han desarrollado sistemas similares alpropuesto en esta propuesta (French research institute INES). Además, en México existen laboratorios coninfraestructura para la evaluación de sistemas termo solares, tal es el caso del laboratorio del Centro de Investigación enEnergía de la UNAM y el laboratorio de la ONNCCE (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de laConstrucción y Edificación, S.C.). Sin embargo, éstos laboratorios cuentan con equipos adquiridos en el extranjero y porlo tanto, muy caros.

La presente propuesta tiene el objetivo de desarrollar un sistema de prueba para sistemas termo-solares utilizandocomponentes disponibles en el mercado mexicano, así como de diseño concebido por especialistas nacionales.

La generación de publicaciones científicas nacionales e internacionales para la divulgación del conocimiento de estatecnología y contribución a la investigación para nuevos desarrollos de sistemas termo-solares de alta calidad y bajocosto impactaran el desarrollo en el entorno económico, social o ambiental.

VIII. Resultados esperados y entregables.

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Etapa: 1

Resultados:

Entregables:

Estudio de patentes y estado de la tecnologíaReporte técnicoReporte técnicoReporte del estado del arteReporte técnicoReporte del estado del arteListado informativoReporteReporte técnico sobre la instrumentación requerida y su justificación de uso.Reporte

Etapa: 2

Resultados:

Entregables:

Reporte del diseñoPaquete de información tecnologica para la fabricación de las plataforma de baja temperatura Paquete de información de ingenieria básicaPaquete de información técnologica con los Diagramas de tuberias e instrumentos Reporte técnico de la documentación de los sistema electricos de las plataformasInstrumentos de la plataforma de prueba de baja temperaturaReporte de resultadosEquipo y paquetes instalados y funcionandoListado de candidatos

Etapa: 3

Resultados:

Entregables:

Listado de componentes adquiridosListado de componentes desarrolladosPlataformas de pruebaReporte técnico del sistemaPropuesta de proyecto

 

Etapa: 4

Resultados:

Entregables:

Reporte tecnico del desempeño de los subsitemas de las plataformas de pruebasCarta de recepcion y resguardoManuales de instalación y operación de las plataformas de pruebasReporte técnicoPropuesta de proyecto

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Etapa: 5

Resultados:

Entregables:

ReporteReporte técnicoReporte técnico

Etapa: 6

Resultados:

Entregables:

Reporte técnicoReporte técnicoReporte técnicoAl menos 6 artículos técnicos publicados

Resultados al termino del proyecto

CIMAV-UAM Un grupo de investigación y desarrollo tecnológico dedicado al diseño y pruebas de dispositivos y sistemassolares para la generación de calor solar para procesos industriales.

Un grupo de trabajo dedicado al diseño, simulación y optimización de sistemas termosolares industriales. Un conjunto deprogramas de cómputo para la simulación térmica e hidráulica de equipos y sistemas de concentración para obtenercalor solar para procesos industriales de media y gran escala.

Un laboratorio y plataforma de pruebas para el desarrollo, evaluación y optimización de equipos y sistemas deconcentración solar desde el punto de vista térmico e hidráulico. IER-UNAM Resultados Esperados Contar con unlaboratorio de pruebas de calidad internacional que permita determinar la eficiencia térmica de componentes y sistemas,así como certificar la durabilidad y confiabilidad de los productos solares en el mercado, realizando pruebas que cumplancon los estándares de calidad internacional.

En respuesta a los requerimientos de los programas PROCALSOL, Hipoteca Verde y La Norma Ambiental para elDistrito Federal NADF-008-AMB-2005:

1. Adicionar al paquete de pruebas que se realizan en el laboratorio LAPECAS la normaNMX-ES-001-NORMEX-2005.Rendimiento térmico y funcionalidad de colectores solares para calentamiento de agua ?Método de prueba y etiquetado?; para colectores solares, la cual actualmente no se realiza en el Laboratorio dePruebas.

2. Continuar y mejorar la realización de las pruebas: ? NMX-ES-004-NORMEX-2010, Energía solar Evaluación térmicade sistemas solares para calentamiento de agua Método de prueba; para sistemas de calentamiento solar de agua.Dictamen técnico de energía solar térmica para la vivienda (DTESTV) de la SENER-CONUEE para el programa deHipotecas Verdes del INFONAVIT. Garantizar la calidad adecuada para realizar también las pruebas internacionalesvigentes, como son:1. La norma internacional ISO 9806-1:1994 o las europeas EN 12975-1:2006 y EN 12975-2:2006; para colectoressolares.2. Las normas internacionales ISO 9459-2:1995 e ISO 9459-5:2007 o las europeas EN 12976-1 y EN 12976-2; para elrendimiento de sistemas solares térmicos solares para el calentamiento de agua. Cumplir con todos los procedimientospara ser un laboratorio acreditado bajo la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006, de acuerdo a los requerimientos de laEntidad Mexicana de Acreditación (EMA). Ofrecer pruebas adicionales, como envejecimiento acelerado y confiabilidadde los materiales utilizados en los sistemas solares de calentamiento de agua.

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Contar también con equipos para pruebas complementarias, tales como: cámara salina, cámara de refrigeración,emisómetros, medidor de absortancia, microscopio electrónico, etc., de acuerdo con la normativa aplicable y las mejoresprácticas internacionales.

Contar con un simulador solar para prueba de materiales de colectores solares bajo condiciones controladas,conjuntamente con la propuesta de laboratorio fotovoltaico.

Tener la capacidad de realizar simultáneamente pruebas a cuatro componentes o sistemas, lo que podrá asegurar unacapacidad de respuesta a la demanda creciente en México.

Considerando que se requiere en promedio un mes para concluir las pruebas, se estima que se realizaránaproximadamente 44 pruebas al año, tomando un mes de paro de pruebas por razones de calibración y mantenimientodel sistema. Obtención de propiedad intelectual y de patentes sobre todos los desarrollos innovadores derivados delproyecto.

Formación de recursos humanos, de nivel licenciatura, maestría y doctorado. Publicación de artículos en revistas conarbitraje y presentación de resultados en congresos internacionales.

Contratación de personal para las actividades de realización de las pruebas y el análisis de datos. Un laboratorio depruebas certificado ante la Entidad Mexicana de Acreditación, que cumpla con las mejores prácticas internacionales ycon la normatividad vigente en México a través de las Normas NMX-001 y NMX-004, y el DTESV de la CONUEE eINFONAVIT para pruebas de colectores solares y sistemas de calentamiento solar de agua.

Este laboratorio de pruebas certificado incluye:

1. Una estación de pruebas para la determinación del rendimiento térmico, ubicada al exterior, con capacidad pararealizar pruebas hasta a cuatro equipos o colectores solares de manera simultánea.

2. Una estación de pruebas para valorar el ahorro de gas, ubicada al exterior, con capacidad para realizar pruebas hastaa ocho equipos de manera simultánea.

3. Una estación meteorológica, con capacidad de medir radiación solar en ocho inclinaciones diferentes, velocidad delviento y temperatura ambiente.

4. Una estación solar integrada de prueba, desmontable y móvil, desarrollada por el Instituto para la Tecnología Solar yde Calentamiento (SWT), en Alemania. Esta estación permite realizar las pruebas de desempeño térmico tanto acolectores solares como a sistemas completos, así como pruebas de durabilidad e integridad de los colectores solares(prueba de exposición, pruebas de choque térmico interno y externo, prueba de penetración de lluvia, prueba de presiónpositiva, y prueba de presión hidrostática).

5. Una cámara interior de clima controlado y con una fuente artificial de radiación, consistente en lámparasespecializadas de simulación del espectro solar, para realizar pruebas de resistencia a la alta temperatura, exposición,rendimiento térmico y resistencia al sobrecalentamiento, cuando las condiciones climatológicas no permitan realizarlas alexterior.

6. Una cámara frigorífica para realizar pruebas de resistencia a heladas a cuatro sistemas de calentamiento solar demanera simultánea.

7. Una cámara salina para pruebas de corrosión acelerada de materiales.

8. Un laboratorio interior, con capacidad para realizar pruebas complementarias, como de determinación de propiedadesópticas de materiales solares, detección de soldaduras, etc.

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9. Un sistema de gestión de la calidad, congruente con la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006.

10. La acreditación ante la EMA del Laboratorio de pruebas. Así mismo, se tendrán los siguientes valores agregados:

1. Obtención de mecanismos de propiedad intelectual a los resultados del desarrollo del proyecto.

2. Obtención de patentes sobre los resultados del desarrollo del proyecto.

3. Desarrollo de tesis de licenciatura, de maestría y de doctorado.

4. Formación de recursos humanos, de licenciatura, de maestría y de doctorado.

5. Publicación de artículos en revistas con arbitraje y presentación de resultados en congresos internacionales.

6. Contratación de personal para las actividades de realización de las pruebas y el análisis de datos.

CIDESI Se espera desarrollar un equipo de pruebas para sistemas termo solares, este equipo se dividirá en variossubsistemas para un manejo adecuado del sistema completo a continuación se listan los subsistemas principales delequipo de pruebas que serán entregados. Sistema de control de temperatura.

El equipo contará con un sistema que proporcione agua limpia a una temperatura específica. Sistema de control de flujo.

El agua limpia de prueba debe ser recirculada en los colectores o sistemas solares de con un flujo controlado. Sistemade control de presión. Una de las pruebas requiere de presurizar los colectores o sistemas solares así como el análisisdel perfil de presión. Plataforma de pruebas.

El equipo contará con una plataforma para instalar los equipos bajo pruebas, la cual podrá se posicionada de formamanual en un eje. Mesa meteorología.

El equipo requiere de medir varios parámetros meteorológicos para las pruebas, este sistema tendrá la instrumentaciónde acuerdo a la norma mexicana. Sistema de Adquisición de Datos y Control para el control de temperatura, flujo ypresión y el muestreo de las variables relacionadas con las pruebas se requiere de este sistema.

Al final del proyecto se entregaran dos plataformas de pruebas, una para pruebas de sistemas termo solares con aguacon una capacidad de proporcionar hasta 20 litros por minuto a una temperatura entre 20 a 80 °C, otra para laevaluación de sistemas termo solares con aceite con una capacidad de operar hasta con 20 litros por minuto a contemperaturas entre 20 a 200 °C.

Las plataformas solo permitirá la evaluación de colectores y sistemas de calentamiento de agua o aceite para procesosindustriales.

IX. Metodologia(s) propuesta(s).

IER-UNAM El procedimiento de desarrollo del Laboratorio de pruebas para evaluar equipos y componentes decalentamiento solar de agua está dividido en tres etapas: adquisición, habilitación y consolidación del laboratorio.

Durante el desarrollo de las tres etapas se participará en el TASK 43 de la Agencia Internacional de Energía inició, a

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través del programa de Solar Heating and Cooling (SHC). A continuación una descripción de cada etapa. Etapa

1: Adquisición En la etapa de adquisición se determinará, a través de la revisión de las normas nacionales einternacionales, y haciendo énfasis en los procedimientos de prueba requeridos, el equipo e instrumentación necesariospara habilitar el laboratorio de pruebas solares. Una vez seleccionados, se procederá a la adquisición de los mismos.Finalmente se adquirirán los equipos necesarios para realizar pruebas adicionales a la normatividad, para ofrecerservicios adicionales. Paralelamente, se realizará el diagnóstico y análisis del laboratorio para iniciar el proceso deacreditación. Para realizarla se llevarán a cabo las siguientes actividades:

1. Revisión y actualización de la información sobra las normas y procedimientos de prueba tanto nacionales comointernacionales de sistemas solares de calentamiento de agua .

2. Selección de instrumentación y equipo para las pruebas a desarrollar, normas NMX y normas ISO o UNEcorrespondientes a componentes y sistemas.

3. Compra de cámara de niebla salina.

4. Compra de equipo que contiene todos la instrumentación para realizar pruebas de colectores o sistemas solares decalentamiento de agua con la calidad internacional requerida.

5. Compra de medidores de flujo de alta precisión para la medición con alta precisión de la prueba de ahorro de gas delas especificaciones en el DTESTV de infonavit ?sener.

6. Adaptación y construcción de la base de la plataforma para montaje del equipo de pruebas completo.

7. Instalación eléctrica nueva plataforma.

8. Instalación de aire comprimido nueva plataforma.

9. Instalación de suministro de agua nueva plataforma.

10. Compra estación metereológica para nueva plataforma.

11. Compra 2 piranómetros de primera clase, clase ?A?.

12. Compra de termistores para plataforma de pruebas DTESTV.

13. Compra de caseta para control y monitoreo nueva plataforma.

14. Compra caseta para almacenaje de equipo de prueba e instrumentación.

15. Diagnóstico y análisis inicial del laboratorio.

Etapa 2:Habilitación Durante la etapa de habilitación se realizará la calibración y el montaje de todos los equipos einstrumentación adquirida, de acuerdo a la normatividad revisada. Posteriormente, se realizarán pruebas preliminares enlos equipos y sistemas instalados. Una vez analizadas las pruebas preliminares, se definirán los procedimientos depruebas y se capacitará a los técnicos en el manejo de equipo y la realización de las pruebas.

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Por último, se realizarán las pruebas completas de acuerdo a los procedimientos desarrollados para cumplir con lanormatividad internacional. Paralelamente, se realizará el diseño, planeación e implementación del sistema de gestión dela calidad del laboratorio, para finalmente, solicitar la acreditación ante la EMA. Las siguientes actividades se realizarán:

1. Montaje y pruebas preliminares cámara de niebla salina.2. Montaje y pruebas preliminares del sistema integrado para pruebas de componentes y sistemas de acuerdo a lasnormas internacionales.3. Montaje y pruebas nueva instrumentación DTESTV.4. Dentro del proceso de acreditación de la EMA, se requiere definir los procedimientos de ensayo de pruebas, por ellose realizará:5. Desarrollo de la metodología experimental de las pruebas a seguir.6. Capacitación de técnicos en las pruebas experimentales y manejo de los equipos.7. Llevar a cabo una prueba completa de acuerdo a estándares internacionales para colector de acuerdo a la EN12975-1-y-2.8. Llevar a cabo prueba completa DTESTV.9. Se realizará el procedimiento para solicitar la acreditación del laboratorio ante la EMA: - Diseño y planeación delsistema de gestión de la calidad del laboratorio. - Programación de actividades. - Inducción, sensibilización y formaciónde personal. - Documentación revisada y autorizada. - Implantación del sistema de gestión de la calidad. - Auditoríainterna del sistema de gestión de la calidad. - Acciones correctivas. - Solicitud de acreditación ante la EMA. - Accionescorrectivas y preventivas. - Acreditación de la EMA.

Etapa 3:

Consolidación En la etapa de consolidación, se desarrollarán todos los formatos de reporte de pruebas de acuerdo a losestándares internacionales y a la solicitud de los organismos certificadores nacionales, se completarán las pruebas deacuerdo a las normas europeas para sistemas completos y las normas mexicanas de carácter voluntario y se iniciará larealización de pruebas a clientes.

Las actividades programadas son:

1. Realizar formatos para reportes de pruebas de acuerdo a estándares internacionales.2. Contar con los mecanismos de visibilidad necesarios para la difusión de los servicios del laboratorio.3. Llevar a cabo prueba completa de acuerdo a la norma UNE 12976-1 y 2 para sistemas completos.4. Llevar a cabo prueba completa de norma NMX-001 para colectores.5. Llevar a cabo una prueba completa para sistemas solares de calentamiento de agua de acuerdo a la NMX-004.6. Empezar a realizar pruebas a clientes.7. Realizar reportes de pruebas de acuerdo a lo solicitado por las certificadoras.CIDESI Elaboración de programa paracontrol y seguimiento de actividades.

Una vez aprobado el proyecto se elaborará el programa de trabajo y a detalle de las principales actividades y sustiempos de estas, plasmándose en un cronograma de actividades que será revisado periódicamente en las juntas derevisión entre el responsable de CEMIE-SOL y personal del CIDESI y se emitirán informes mensuales para seguimientode proyecto.

Revisión de la normatividad mexicana. Se requiere conocer los requerimientos detallados de la normatividad mexicanapara las pruebas y certificación de los sistemas colectores solares, estas normas serán las especificaciones del equipo adesarrollar. Revisión del estado del arte.

Realizar una revisión del estado del arte sobre equipo de pruebas para sistemas termo solar para la considerar latecnología empleada en el diseño y construcción de proyecto. Cálculos y análisis.Documentación sobre equiposcomerciales de alta, media y baja capacidad para el estudio y análisis de las ventajas tecnológicas que ofrecen, yadquisición de un equipo de bajo costo para su estudio. Se realizará una visita por parte del equipo de trabajo, a unaentidad que posea equipo similar al que se desea reproducir.

En esta etapa se podrán determinar los componentes y funciones que se ofrecerán en los diferentes niveles detecnología basándose en costo-funcionalidad.

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Diseño de conjunto. Se desarrollará el diseño de conjunto o ensamble, en el que se considerarán los aspectosdimensionales para incorporar los distintos elementos fabricados y adquiridos. Este diseño ilustrará la disposición yaspecto del generador y sus especificaciones.

En esta etapa se realizará la aprobación del diseño para continuar con el proyecto. Diseño de detalle. Se realizarán losdibujos de detalle de cada uno de los componentes mecánicos para la fabricación.

Se realizarán, prepararán y ordenarán el conjunto de esquemas, que serán referencia para la adecuada fabricación yensamble del prototipo y la generación del paquete tecnológico. Se especificarán a detalle los componentes comercialesque se implementarán en cada uno de los subsistemas.

Se seleccionará la tecnología que cumpla con los requerimientos para el desarrollo del sistema de control del seguidorsolar cuidando que los componentes sean de fácil adquisición. Adquisiciones.

Se realizará la adquisición de componentes comerciales cuidando que los proveedores seleccionados cumplan entiempo y forma. Manufactura. Se fabricarán los componentes electrónicos y mecánicos y de ensamble de cada uno delos subsistemas, en el CIDESI y con los proveedores confiables con que cuenta el Centro. Ensamble del sistema.

Se realizarán los ensambles mecánicos y del sistema de control, cableado, gabinete, sistemas eléctricos y los ajustescorrespondientes de partes fabricadas y componentes comerciales, de tal forma que el sistema quede listo para realizarpruebas.

Prueba del sistema. Se realizarán las pruebas de funcionamiento y operación necesarias, para verificar sucomportamiento y modificaciones pertinentes en su caso. Después de cumplir con las especificaciones establecidas, seobtendrá la pre-liberación del equipo. Traslado e instalación.

El traslado e instalación de los equipos correrán por parte del CIDESI, por lo que se acordará con anterioridad a la fechade traslado, la adecuación del lugar de fijación en la estación seleccionada. Puesta en marcha y liberación. Estaactividad consistirá en la realización de pruebas en el equipo desarrollado e instalado en las instalaciones definitivas.

X. Cronograma de actividades.

Etapa 1 Primer etapa (Duración 6 meses)

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Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Reuniones de arranque de proyecto             Estudio de patentes y estado de latecnología.

Revisión del estado del arte en cuanto afuncionalidad y equipamiento para la plataforma detemperatura media

            Estudio de patentes y estado de latecnología.

Estudio técnico para determinar las necesidadesactuales y futuras de calor de proceso en lossectores industrial y de servicios.

            Reporte técnico.

Realizar un inventario de los proyectos másimportantes, existentes y en desarrollo, de Sistemasde Calor Solar de Proceso (SHIP en inglés).

            Reporte técnico.

Realizar o consultar estudios sobre el estado delarte de sistemas y tecnologías de calentamientosolar para proceso.

            Reporte del estado del arte.

Revisión de los estándares internacionales ynacionales para la prueba de sistemas decalentamiento solar de agua

            Reporte técnico.

Realizar un estado del arte de normatividad yprocedimientos de prueba existentes para el diseñode SHIP

            Reporte del estado del arte.

Identificar los programas de simulación másimportantes para el diseño de SHIP.             Listado informativo.

Realizar un estudio para identificar el nicho deoportunidad en capacitación para técnicos,ingenieros y empresas de SHIP.

            Reporte.

Selección y adquisición de la instrumentación ymaterial de prueba para la plataforma de bajatemperatura

            Reporte técnico sobre la instrumentaciónrequerida y su justificación de uso.

Determinación de requerimientos de espacio y deingeniería civil requeridos para las plataformas.             Reporte

Etapa 2 Segunda etapa (Duración 6 meses)

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Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Diseño de conjunto de las plataformas             Reporte del diseño.Diseño de detalle de los componentes a fabricarse yespecificación de los componentes comerciales aadquirirse

           Paquete de información tecnológica parala fabricación de las plataforma de bajatemperatura.

Diseño térmico e hidráulico de la plataforma demedia temperatura             Paquete de información de ingenieria

básicaDiseño del sistema general de adquisición de datos,instrumentación y control de cada plataforma.             Paquete de información tecnológica con

los diagramas detuberíase instrumentos

Diseño eléctrico y electrónico de cada plataforma.             Reporte técnico de la documentación delos sistema electricos de las plataformas

Adquisición y montaje de equipamientoespecializado en la plataforma de baja temperatura             Instrumentos de la plataforma de prueba

de baja temperaturaEstablecer el expertice existente en el grupo para elmanejo de paquetes de simulación térmica ehidráulica de sistemas termosolares

            Reporte de resultados

Adquisición de equipo de cómputo y softwareespecializado             Equipo y paquetes instalados y

funcionandoBúsqueda de recursos humanos con doctorado             Listado de candidatosApoyo económico a alumnos de licenciatura y untécnico con maestría.             Reporte actividades alumnos y técnico.

Reporte actividades alumnos y técnico.

Asistencia a congresos, visitas a instituciones.             Reporte de actividades en visitas ycongresos.

Etapa 3 Tercera etapa (Duración 6 meses)

Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Adquisición de componentes comerciales             Listado de componentes adquiridosManufactura de componentes electrónicos ymecánicos             Listado de componentes desarrollados

Ensamble de sistemas mecánicos, control,eléctricos, hidráulicos, etc             Plataformas de prueba

Desarrollar la simulación de un sistema termosolarexistente, para demostrar el expertice ganado yvalidar plataforma de diseño

            Reporte técnico del sistema

Definir un proyecto demostrativo de bajatemperatura con la industria, para su diseño,simulación y optimización

            Propuesta de proyecto

Apoyo económico a alumnos de licenciatura y untécnico con maestría.             Reporte actividades alumnos y técnico.

Asistencia a congresos, visitas a instituciones.             Reporte de actividades en visitas ycongresos.

Etapa 4 Cuarta etapa (Duración 6 meses)

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 31/40

Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Pruebas de sistemas de plataformas en CIDESI            Reporte tecnico del desempeño de lossubsitemas de las plataformas de pruebas

Traslados a IER y CIMAV             Carta de recepcion y resguardo

Puesta en marcha y liberación de las plataformas             Manuales de instalación y operación delas plataformas de pruebas

Diseño, simulación y optimización de un de sistemade calentamiento de agua industrial             Reporte técnico

Definir un proyecto demostrativo de temperaturamedia (SHIP) con la industria, para su diseño,simulación y optimización

            Propuesta de proyecto

Apoyo económico a alumnos de licenciatura y untécnico con maestría.             Reporte actividades alumnos y técnico.

Asistencia a congresos, visitas a instituciones.             Reporte de actividades en visitas ycongresos.

Etapa 5 Quinta etapa (Duración 6 meses)

Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Determinar un par de tecnologías de colectoressolares con y sin concentración para probar enplataforma

            Reporte

Montar un equipamiento para probar un SHIP debaja y de media temperatura de 50 kW térmicos, cony sin respaldo térmico, para calentar agua y obtenercalor solar de proceso a 200°C.

            Reporte técnico

Diseño, simulación y optimización de un de sistemade calor solar para proceso industrial (SHIP)             Reporte técnico

Apoyo económico a alumnos de licenciatura y untécnico con maestría.             Reporte actividades alumnos y técnico.

Asistencia a congresos, visitas a instituciones.            Reporte de actividades en visitas ycongresos.Reporte de actividades envisitas y congresos.

Etapa 6 Sexta etapa (Duración 6 meses)

Actividad 1 2 3 4 5 6 Entregable preciso

Evaluación del desempeño de las plataformas depruebas             Reporte técnico

Evaluación de los procedimientos de prueba y de losequipos prototipos probados en la plataforma demedia temperatura

            Reporte técnico

Validación de los diseños optimizados de sistemastermosolares desarrollados             Reporte técnico

Presentación de resultados en congresos y revistas             Al menos 6 artículos técnicos publicadosApoyo económico a alumnos de licenciatura y untécnico con maestría.             Reporte actividades alumnos y técnico.

Reporte actividades alumnos y técnico.

Asistencia a congresos, visitas a instituciones.             Reporte de actividades en visitas ycongresos.

XI. Desglose financiero y rubros.

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 32/40

Etapa Origen Rubro Importe Institución Descripción

1 FONDO Recursos humanos yapoyos $415,350

Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Mano de obra para el desarrollodel proyecto y apoyo aestudiantes de maestría ycursos de capacitación sobre elsistema de control del equipoterm

1 FONDO Recursos humanos yapoyos $228,000

Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Apoyo económico de unpostdoctorante y apoyo paratesis de maestría

1 FONDO Recursos humanos yapoyos $210,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyo económico a alumnoslicenciatura y técnico académicocon maestría

1 FONDO Gastos de operación $72,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Compra de caseta para control ymonitoreo nueva plataforma

1 FONDO Gastos de operación $142,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Caseta metereologica y comprade termistores para plataformade pruebas DTESTV

1 FONDO Gastos de operación $10,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Selección de equipo einstrumentación

1 FONDO Gastos de operación $280,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Compra 2 piranómetros deprimera clase: clase “A” y dosmedidores de flujo másico tipoCoriolis

1 FONDO Gastos de operación $40,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Revisión de normas existentes yprocedimientos

1 FONDO Gastos de operación $18,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Adaptación y construcción de labase de concreto de la nuevaplataforma

1 FONDO Gastos de operación $30,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Instalación eléctrica nuevaplataforma

1 FONDO Gastos de operación $20,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Instalación de aire comprimidonueva plataforma

1 FONDO Gastos de operación $20,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Instalación agua nuevaplataforma

1 FONDO Gastos de operación $240,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo, libros yartículos, mobiliario paralaboratorio de diseño

1 FONDO Maquinaria y equipo $25,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM) Equipo de computo

1 FONDO Maquinaria y equipo $184,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Equipo de computo, impresoralaser, software especializado

1 FONDO Maquinaria y equipo $5,558,300Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Compra de equipo integrado yautomatizado para pruebas deacuerdo a estándaresinternacionales

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 33/40

1 FONDO Maquinaria y equipo $728,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Instrumentos para la mediciónde variables climatológicas.

1 FONDO Pasajes y viáticos $200,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Reuniones de trabajo pararevisión de avances y acuerdos.

1 FONDO Pasajes y viáticos $35,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Asistencia a reuniones del Task43 de la AIE

1 FONDO Pasajes y viáticos $310,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

1 FONDO Pasajes y viáticos $400,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM)

Viajes a reuniones del grupo,asistencia a congresointernacional

1 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

1 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$100,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Servicio de ensamble de losequipos auxiliares

1 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

2 FONDO Recursos humanos yapoyos $1,168,049

Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Mano de obra para el desarrollodel proyecto y apoyo aestudiantes de maestría ycursos de capacitación sobre elsistema de control del equipoterm

2 FONDO Recursos humanos yapoyos $228,000

Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Apoyo económico de unpostdoctorante y apoyo paratesis de maestría

2 FONDO Recursos humanos yapoyos $210,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyos económicos de alumnoslicenciatura y técnico académicocon maestría

2 FONDO Gastos de operación $40,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Montaje y pruebas preliminaresdel sistema integrado parapruebas de componentes ysistemas de acuerdo a lasnormas internacionales

2 FONDO Gastos de operación $40,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Montaje y pruebas nuevainstrumentación DTESTV

2 FONDO Gastos de operación $30,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Llevar a cabo una pruebacompleta de acuerdo a la EN12975-1-y-2

2 FONDO Gastos de operación $25,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Llevar a cabo prueba completaDTESTV

2 FONDO Gastos de operación $60,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo

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CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 34/40

2 FONDO Gastos de operación $70,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM)

Materiales para banco depruebas

2 FONDO Maquinaria y equipo $635,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Estacion meteorologica portatil,piranometros de campo, equipode computo portatil,instrumentos de laboratorio,albedometro, softwareespecializado

2 FONDO Maquinaria y equipo $1,700,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Compra de cámara de nieblasalina salina

2 FONDO Maquinaria y equipo $3,839,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Elaboración del equipo depruebas para la evaluación desistemas termo-solares

2 FONDO Maquinaria y equipo $170,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM)

Espectrofotometro UV, softwareespecializado

2 FONDO Pasajes y viáticos $200,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Pasajes para transporte a lasinstalaciones del cliente parareuniones de trabajo einstalación del equipo de

2 FONDO Pasajes y viáticos $34,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Asistencia a reunión de la Task43 de la AIE

2 FONDO Pasajes y viáticos $34,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Asistencia a congresoespecializado a energía solar

2 FONDO Pasajes y viáticos $390,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

2 FONDO Pasajes y viáticos $215,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM)

Viajes a reuniones del grupo,asistencia a congreso nacional

2 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$250,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Pago de servicios para elmodelado y simulación de lossistemas de control del equipode pruebas

2 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$200,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Acreditación ante EMA

2 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

2 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

3 FONDO Recursos humanos yapoyos $1,168,049

Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Mano de obra para el desarrollodel proyecto y apoyo económicoa estudiantes de maestría.

3 FONDO Recursos humanos yapoyos $228,000

Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

apoyo económico de unpostdoctorante y apoyo paratesis de maestría

3 FONDO Recursos humanos yapoyos $30,000

Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Capacitación de técnicos en laspruebas experimentales ymanejo de equipos

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 35/40

3 FONDO Recursos humanos yapoyos $676,800

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyo económico a alumnoslicenciatura y técnico académicocon maestría y dos condoctorado

3 FONDO Gastos de operación $20,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Realizar reportes de pruebas deacuerdo a estándaresinternacionales

3 FONDO Gastos de operación $50,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Llevara cabo prueba completade acuerdo a la norma UNE12976-1 y2 para sistemascompletos

3 FONDO Gastos de operación $35,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Llevar a cabo prueba completade norma NMX-001 paracolectores

3 FONDO Gastos de operación $30,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Llevar a cabo una pruebacompleta para sistemas solaresde calentamiento de agua deacuerdo a la NMX-004

3 FONDO Gastos de operación $25,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Realizar reportes de acuerdocon las certificadoras

3 CONCURRENTEGastos de operación $10,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Empezar a realizar pruebas aclientes

3 FONDO Gastos de operación $10,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Desarrollo de la metodologíaexperimental de las pruebas

3 FONDO Gastos de operación $39,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Montaje y pruebas de la cámarade pruebas de niebla salina

3 FONDO Gastos de operación $200,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo, libros yartículos, termocoples ytransductores de presión yhumedad, herramientas

3 FONDO Maquinaria y equipo $200,000 Universidad AutónomaMetropolitana - (UAM)

Calibrador de sensores detemperatura, termometro decontacto e infrarrojo, medidor deflujo ultrasonico

3 FONDO Maquinaria y equipo $1,345,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Reflectometro solar, emisometroinfrarrojo, camara termografica,equipo de computo,instrumentos laboratorio,equipamiento para bancos deprueba, soft

3 FONDO Maquinaria y equipo $1,289,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Elaboración del equipo depruebas para la evaluación desistemas termo-solares

3 FONDO Pasajes y viáticos $200,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Pasajes para transporte a lasinstalaciones del cliente parareuniones de trabajo einstalación del equipo de

3 FONDO Pasajes y viáticos $34,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Asistencia a reuniones del Task43 de la AIE

3 FONDO Pasajes y viáticos $310,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 36/40

3 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$200,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Pago de servicios para elmodelado y simulación de lossistemas de control del equipode pruebas

3 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

3 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$50,000Instituto de EnergíasRenovables (IER)UNAM

Gastos relacionados a laprotección de la propiedadintelectual

3 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

4 FONDO Recursos humanos yapoyos $415,350

Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Mano de obra para el desarrollodel proyecto y apoyo aestudiantes de maestría ycursos de capacitación sobre elsistema de control del equipoterm

4 FONDO Recursos humanos yapoyos $676,800

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyo económico alumnoslicenciatura y académico conmaestría y dos con doctorado

4 FONDO Gastos de operación $130,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo,herramientas, materiales parabancos de pruebas

4 FONDO Maquinaria y equipo $540,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

6 Adquisitor de datosmulticanales conalmacenamiento

4 FONDO Maquinaria y equipo $60,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

2 Computadoras de escritorioalto desempeño

4 FONDO Maquinaria y equipo $200,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Equipamiento para bancos depruebas

4 FONDO Maquinaria y equipo $70,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Estación meteorológica fijaCampbell Scientific Solar 1000

4 FONDO Maquinaria y equipo $200,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Instrumentos de laboratorio

4 FONDO Maquinaria y equipo $60,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Software especializado

4 FONDO Maquinaria y equipo $20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

10 Termómetros conalmacenamiento de datos,portátiles

4 FONDO Pasajes y viáticos $300,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Traslado de personal parainstalación y pruebas de equipo

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 37/40

4 FONDO Pasajes y viáticos $390,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

4 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$480,000Centro de Ingeniería ydesarrollo Industrial(CIDESI)

Servicio de traslado, Servicio deseguro e instalación de equipos

4 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

4 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

5 FONDO Recursos humanos yapoyos $676,800

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyo económico a alumnos delicenciatura y técnico académicocon maestría y dos condoctorado

5 FONDO Gastos de operación $160,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo, libros yartículos, herramientas,materiales para los bancos depruebas

5 FONDO Maquinaria y equipo $200,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Equipamiento para bancos depruebas

5 FONDO Maquinaria y equipo $200,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Instrumentos de laboratorio

5 FONDO Pasajes y viáticos $310,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

5 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

5 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

6 FONDO Recursos humanos yapoyos $676,800

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Apoyo económico a alumnos delicenciatura y técnico académicocon maestría y dos condoctorado

6 FONDO Gastos de operación $130,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Accesorios de computo,herramientas, materiales parabancos de pruebas

6 FONDO Pasajes y viáticos $300,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Asistencia a congresos, visitas alas instituciones participantes

6 FONDOServicios externosnacionales oextranjeros

$40,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Servicios externos

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 38/40

6 FONDOGastos relacionados ala protección de lapropiedad intelectual

$20,000

Centro deInvestigaciones yMateriales AvanzadosA. C (CIMAV)

Protección propiedad intelectual

CONCENTRADO FINANCIERO DE LOS RECURSOS DEL FONDO PARA EL DESARROLLO DE LOS PROYECTOS

RUBRO 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL

Recursos humanos yapoyos $853,349.50 $1,606,048.50 $2,102,848.50 $1,092,149.50 $676,800.00 $676,800.00 $0.00 $0.00 $7,007,996

Gastos de operación $872,000.00 $265,000.00 $409,000.00 $130,000.00 $160,000.00 $130,000.00 $0.00 $0.00 $1,966,000

Maquinaria y equipo $6,495,300.00 $6,344,000.00 $2,834,000.00 $1,150,000.00 $400,000.00 $0.00 $0.00 $0.00 $17,223,300

Pasajes y viáticos $945,000.00 $873,000.00 $544,000.00 $690,000.00 $310,000.00 $300,000.00 $0.00 $0.00 $3,662,000

Servicios externosnacionales o extranjeros $140,000.00 $490,000.00 $240,000.00 $520,000.00 $40,000.00 $40,000.00 $0.00 $0.00 $1,470,000

Gastos relacionados a laprotección de la propiedadintelectual

$20,000.00 $20,000.00 $70,000.00 $20,000.00 $20,000.00 $20,000.00 $0.00 $0.00 $170,000

TOTAL ETAPA $9,325,649.50 $9,598,048.50 $6,199,848.50 $3,602,149.50 $1,606,800.00 $1,166,800.00 $0.00 $0.00 31,499,296.00

CONCENTRADO FINANCIERO DE LOS RECURSOS CONCURRENTES PARA EL DESARROLLO DE LOS PROYECTOS

RUBRO 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL

Gastos de operación $0.00 $0.00 $10,000.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $10,000

TOTAL ETAPA $0.00 $0.00 $10,000.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 10,000.00

CONCENTRADO FINANCIERO DE LOS RECURSOS DEL FONDO PARA EL DESARROLLO DE LAS PROYECTOS

RUBRO 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL

Recursos humanos yapoyos $853,349.50 $1,606,048.50 $2,102,848.50 $1,092,149.50 $676,800.00 $676,800.00 $0.00 $0.00 $7,007,996

Gastos de operación $872,000.00 $265,000.00 $419,000.00 $130,000.00 $160,000.00 $130,000.00 $0.00 $0.00 $1,976,000

Maquinaria y equipo $6,495,300.00 $6,344,000.00 $2,834,000.00 $1,150,000.00 $400,000.00 $0.00 $0.00 $0.00 $17,223,300

Pasajes y viáticos $945,000.00 $873,000.00 $544,000.00 $690,000.00 $310,000.00 $300,000.00 $0.00 $0.00 $3,662,000

Servicios externosnacionales o extranjeros $140,000.00 $490,000.00 $240,000.00 $520,000.00 $40,000.00 $40,000.00 $0.00 $0.00 $1,470,000

Gastos relacionados a laprotección de la propiedadintelectual

$20,000.00 $20,000.00 $70,000.00 $20,000.00 $20,000.00 $20,000.00 $0.00 $0.00 $170,000

TOTAL ETAPA $9,325,649.50 $9,598,048.50 $6,209,848.50 $3,602,149.50 $1,606,800.00 $1,166,800.00 $0.00 $0.00 $31,509,296.00

XII. Impactos, analisis de oportunidades, plan de negocios y/o mecanismos de transferencias.

Impacto científico:

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 39/40

CIMAV-UAMSe desarrollarán dispositivos y sistemas termosolares con concentración solar. Ello supone problemas dediseñocomplejos en áreas tales como materiales especiales o avanzados, superficies reflejantes oabsorbentes, diseños ópticosdinámicos, sistemas de rastreo o seguimiento solar, aislamiento térmicoconductivo, convectivo y radiativo selectivo,sistemas mecánicos complejos, fluidos de trabajo paratemperaturas medias y altas, etc. Todo lo anterior requiere el conocimiento previo del estado del arte yel desarrollo denuevas soluciones tecnológicas y científicas para adaptar los desarrollos a lascondiciones climáticas de la región.

CIDESIGeneración de publicaciones científicas nacionales e internacionales, que contribuyan a la divulgacióndel conocimientode esta tecnología, y contribución a la investigación para nuevos desarrollos desistemas termo-solares de alta calidad ybajo costo.

Impacto tecnológico:

CIMAV-UAMTener un Centro de Investigación en calentamiento solar de agua en la zona norte que fomente con elsector industrial elinterés por aplicar esta tecnología en el sector doméstico y de servicios y que apoye eldesarrollo de capacidades tecnológicas para diseñar, optimizar y operar equipos y sistemas decalentamiento solar depequeña y gran escala.

CIDESIDesarrollar una tecnología propia al alcance de los investigadores mexicanos para el equipamiento de laboratorios depruebas, evaluación y análisis de sistemas termo solares que aunque ya existen en otros países es tecnologíaextremadamente costosa.

Impacto social:

CIMAV-UAMPermitir que la aplicación de esta tecnología reduzca la demanda de gas natural y de gas licuado del sector doméstico yde servicios de manera contundente, reduciendo las importaciones crecientes de estos dos energéticos. Generar unamayor capacidad empresarial y comercial con la creación de empleos directos e indirectos desde la fabricación de loscalentadores solares, hasta su puesta en operación y del mantenimiento necesario.

CIDESIAtender la demanda social que existe debido a la contaminación ambiental, producida por el uso de combustibles fósilesen el calentamiento de agua para el uso industrial.

Impacto económico:

CIMAV-UAMUna empresa que produce unos 20,000 m2 al año de concentradores solares cuenta con 20 operadores e induce delorden de 250 empleos en las industrias suministradoras de componentes asociados a todo el sistema solar decalentamiento de agua (3).

CIDESIHasta el 70% del consumo de gas en los hogares mexicanos en el calentamiento de agua. Las empresas productoras ycomercializadoras de sistemas de calentamiento de agua generan al año ingresos por $41,294 millones M.N. En laindustria en general el calentamiento de agua o generación de vapor representa el 13 % de los costos asociados a lacuenta de energía.

Impacto ambiental:

CIMA-UAM

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CONACYT -SENER - SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICACENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA

CEMIE-Sol - Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar 40/40

Apoyar las estrategias estatales y federales en mitigación de gases de efecto invernadero con la reducción del consumode gas natural y de gas licuado

CIDESIEl desarrollo de estas plataformas de prueba permitirá desarrollar mejores equipos captadores de la energía termo solar.Cuando se aprovecha la energía termo solar no se genera contaminación directa por sustancias de los colectores. Lospaneles pueden generar molestias óptico-estéticas pero esto se puede resolver a través de su integración al ambiente.En el caso contrario la aplicación de estas tecnologíascontribuye a disminuir los niveles de contaminación en el mismo nivel, que las fuentes convencionales, dejan de serutilizadas en cambio de los colectores solares.

Contenido inovador del desarrollo base del negocio

CIDESIEl sistema de prueba a desarrollar tendrá un bajo costo y será diseñado con componentes disponibles en el mercadomexicano, esto le permitirá ser replicado de manera relativamente simple y el usuario, en este caso el Centro Mexicanode Innovación en Energía Solar, sería el dueño no sólo del equipo de prueba, sino también del diseño del mismo.El diseño de las plataformas y sus instrumentos de medición será basado en las normas mexicanas de aplicaciónvoluntaria NMX, que a su vez están basadas en las normativas europeas más actuales en el campo de sistemastermo-solares (UNE). Esto asegurará que el proceso de prueba sea confiable y acorde a indicadores de metrología ynormalización de vanguardia. El equipo será diseñado específicamente para las condiciones climáticas mexicanas.

El sistema a desarrollar se instalaría en el Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (CEMIE-Sol), que a su vezofrecería servicios al sector de energía solar nacional. Para el caso específico del "Equipo para la Evaluación y deSistemas Termo-Solares de acuerdo a Normatividad Mexicana" de la presenta propuesta, con su utilización elCEMIE-Sol tendría la capacidad de evaluar el comportamiento de sistemas termo-solares, de acuerdo a lo indicado enlas normas mexicanas correspondientes,. En caso de obtener resultados satisfactorios de las pruebas, el CEMIE-Solpodría emitir certificaciones de los equipos y/o sistemas probados, en beneficio de los fabricantes o desarrolladores delos mismos.