Evaluación del costo de una vivienda de interés prioritario (vip) y de interés social (vis) auto sostenibles en agua y energía

94 páginas

RESUMEN: Los programas de vivienda de interés social (VIS) y de interés prioritario (VIP) buscan garantizar el derecho a una vivienda digna en los sectores de la población que, por su condición de vulnerabilidad, no tienen posibilidades de acceder a esta (Minvivienda, 2020). La falta de acceso al servicio de agua potable y a energía eléctrica son barreras que muchas familias tienen para contar con una vivienda digna. En este estudio se adapta un diseño óptimo de recolección y almacenamiento de aguas lluvias, y de generación (a partir de paneles fotovoltaicos) y almacenamiento de energía, a un diseño preexistente de VIP y VIS, para las zonas no interconectadas (ZNI) del país, con el cual estas viviendas podrían autoabastecerse tanto de agua potable como de energía eléctrica. Se seleccionan 31 municipios del país que corresponden a ZNI y se discretiza el área mediante pixeles. En cada uno de estos pixeles se caracteriza su precipitación y radiación solar con datos históricos satelitales, además se determina la demanda básica de los servicios de agua y energía. Para cada píxel, se optimiza el diseño de ambos sistemas, variando las dimensiones del techo recolector de agua, el tanque de almacenamiento, el tamaño de los paneles y la capacidad de la batería, mediante un modelo de simulación de ambos sistemas, buscando brindar una confiabilidad del 95% en la prestación de cada servicio. Finalmente, se elabora un presupuesto total que incluye materiales y operación para estimar el costo de una VIP y VIS autosostenible en agua y energía. Se obtiene que implementar el sistema autónomo de energía resulta rentable en todas las ZNI estudiadas con un costo entre $ 14.100.000 y $ 15.600.000 COP, siendo más rentable en el Archipiélago De San Andrés Providencia, y en la zona norte de Guainía, y siendo menos rentable en el pacífico colombiano. El payback promedio en la zona sur del país para el sistema de energía es de 6 años. Implementar el sistema de autonomía en agua potable, con un costo que varía entre los $ 7.590.000 y los $ 39.120.000 COP, es rentable en la mayoría de las ZNI exceptuando el Archipiélago De San Andrés Providencia y en la zona norte de Guainía. El payback promedio en la zona sur del país para el sistema de agua es de 7,5 años. Finalmente se obtiene que el costo de una vivienda autónoma en los dos servicios implica un sobrecosto entre los $ 22.700.000 y $ 53.220.000 COP siendo más rentable en los departamentos del Chocó, Amazonas y Vaupés, y menos rentable en el Archipiélago San Andrés y Providencia y la zona norte del departamento de Guainía.

ABSTRACT: The social interest housing (VIS) and priority interest housing (VIP) programs seek to guarantee the right to decent housing for those sectors of the population that, due to their vulnerability, do not have access to it (Minvivienda, 2020). The lack of access to drinking water and electricity services are barriers that deprive many families to have a decent home. This study adapts an optimal design of rainwater collection and storage, and energy generation (from photovoltaic panels) and storage, to a pre-existing design of VIP and VIS, for the Off-the-grid zones zones (ZNI) of the country. With these, houses could be selfsufficient in both drinking water and electricity. 31 municipalities of the country that correspond to ZNI are selected and the area is discretized by pixels. In each of these pixels, precipitation and solar radiation are characterized with historical satellite data, and the basic demand for water and energy services is determined. For each pixel, the design of both systems is optimized, varying the dimensions of the water collection roof, the storage tank, the size of the panels and the capacity of the battery, by means of a simulation model of both systems, seeking to provide a reliability of 95% in the provision of each service. Finally, a total budget including materials and operation is elaborated to estimate the cost of a self-sustainable VIP and VIS in water and energy. It is obtained that implementing the autonomous energy system is profitable in all the studied ZNI with a cost between $ 14,100,000 and $ 15,600,000 COP, being more profitable in the Archipelago of San Andres Providencia, and in the northern zone of Guainía, and being less profitable in the Colombian Pacific. The average payback in the southern part of the country for the energy system is 6 years. Implementing the drinking water autonomy system, with a cost that varies between $ 7,590,000 and $ 39,120,000 COP, is profitable in most of the ZNI except for the Archipelago of San Andres Providencia and the northern zone of Guainía. The average payback in the southern zone of the country for the water system is 7.5 years. Finally, it is obtained that the cost of an autonomous house in the two services implies an extra cost between $ 22,700,000 and $ 53,220,000 COP, being more profitable in the departments of Chocó, Amazonas, and Vaupés, and less profitable in the Archipelago of San Andrés and Providencia and the northern zone of the department of Guainía

Pregrado

Ingeniero(a) Ambiental