El documento describe las situaciones de vida y energéticas en la provincia de Espinar en el Perú, y las tecnologías de energías renovables aplicadas por el Taller Inti Espinar para mejorar el bienestar humano. La provincia tiene altos niveles de pobreza y carencia de servicios básicos como agua y electricidad, a pesar de su fuerte potencial energético solar. El taller ha implementado viviendas bioclimáticas, invernaderos, sistemas de bombeo, cocinas y otros proyectos solares para mejorar las condic

4. Misión: “SOMOS UNA EMPRESA LIDER EN TEMAS MEDIO- AMBIENTALES Y DE ENERGIAS RENOVABLES, CONFORMADA POR UN EQUIPO MULTIDICIPLINARIO QUE PROMUEVE EL BIENESTAR HUMANO FORMULANDO Y EJECUTANDO PROYECTOS PARA LA POBLACIÓN RURAL Y URBANA DE LA REGION RESPETANDO LOS ECOSISTEMAS” Visión: “AL 2015, SOMOS UNA EMPRESA RECONOCIDA SÓLIDA QUE LIDERA PROCESOS DE DESARROLLO LOCAL Y REGIONAL EN TEMAS MEDIO-AMBIENTALES Y DE ENERGIAS RENOVABLES, GENERANDO PUESTOS DE TRABAJO CON TECNOLOGÍAS DE ALTA CALIDAD PARA EL BIENESTAR DE LA POBLACIÓN RURAL Y URBANA DE LA REGION” Taller Inti Espinar / Cusco

8. Taller Inti Espinar / Cusco

9. Taller Inti Espinar / Cusco C F C

11. C. El Bienestar Humano LA GLOBALIZACIÓN DEL BIENESTAR HUMANO Indur M. Goklany Taller Inti Espinar / Cusco

12. UICN - Unión Mundial para la Conservación Centro Internacional de Investigación para el Desarrollo PADATA Mejorar con apoyo de las ER ARQT. EDUARDO E. SAIEGH Y ASOCIADOS, Proyecto socio-económico, Nuevas comunidades Integradas S.A. de participación (SAP)

13. Taller Inti Espinar / Cusco

14. Estadisticas de desarrollo humano en la provincia de Espinar 194 Provincias a nivel Nacional Fuente: PNUD IDH 2007 93 140 96 74 Ranking 215.5 193.5 221.8 79.08 N.S./mes Ingreso familiar percápita 98 99 95 117 Ranking 86.1 77 78.4 66.27 % Logro Educativo 74 106 110 98 Ranking 87.1 73.6 67.9 51.8 % Matriculación Secundaria 118 94 89 129 Ranking 85.6 83.7 83.7 73.5 % Alfabetismo 157 148 151 167 Ranking 69.5 65.5 63.7 56.29 Años Esperanza de Vida al nacer 113 113 107 119 Ranking 0.5634 0.507 0.517 0.441 IDH Índice de Desarrollo Humano 90 86 87 84 Ranking 62,698 67,941 63,360 58,645 Habitantes Población 2007 2003 2000 1993 Variables Parámetros

15. Estadisticas de desarrollo humano Distritos versus Provincia en Espinar 1,828 distritos a nivel nacional Fuente: PNUD IDH 2007 953 1637 989 1103 984 1324 762 408 Ranking 186 127 182 171 182 152 210 275 N.S./mes Ingreso familiar percápita 1401 1473 1591 1022 1189 1381 707 500 Ranking 80.8 79.8 77.9 85.1 83.4 81 88.4 90.8 % Logro Educativo 797 1023 1808 839 1201 860 807 264 Ranking 86.9 84.9 63.6 86.6 83 86.4 86.8 90.7 % Matriculación Secundaria 1493 1521 1112 1154 1200 1465 819 700 Ranking 77.79 77.29 85.15 84.39 83.63 78.33 89.23 90.8 % Alfabetismo 1503 1588 1501 1523 1500 1569 1526 1494 Ranking 69.63 69.17 69.66 69.49 69.66 69.28 69.47 69.68 Años Esperanza de Vida al nacer 1388 1604 1545 1219 1261 1493 899 599 Ranking 0.5418 0.5264 0.5316 0.5529 0.5501 0.5349 0.5701 0.5895 IDH Índice de Desarrollo Humano 1225 1169 1003 805 1426 310 1570 167 Ranking 2534 2796 3808 5270 1669 15838 1208 29581 Habitantes Población Alto Pichigua Suyku— tambo Pichi- gua Pallpata Occoru- ro Copora- que Condor- oma Espinar Variables Parámetros

20. D. Situación energética y medio-ambiental Energía solar : - 2’200 [kWh/m2 año] global horizontal, durante los próximos 5’000 millones de años Energía equivalente : - Quemado de 2kg de leña por m2 y por día - Energía constante durante todo el año Energía en uso : - Quemado de bosta (7kg por familia y por día) leña, gas y kerosene Energía calorífica : - Cocción de alimentos, calentamiento de agua Pastos : - Suelos pobres, sin abono - 71% de la superficie de la provincia, pradera - 8% de la superficie de la provincia, áreas de cultivo Forestación : - 0.16% de la superficie de la provincia son bosques naturales Petróleo : - Desde 1’986 Perú es importador de petróleo - En “2020”? se terminarán todas las reservas de petróleo en el Perú (año 2008: Total 171’000 BD, Import 109’000 BD) Gas de Camisea: - 20 / 30 años? Cusco? Arequipa? EE.UU vía México? Biocombustibles : - Competencia con alimentos? - Precios acoplados con el petróleo !!!!! - En la sierra, sin riego Cambios Climáticos: - Menos lluvias, (-12mm por año) - Más sequías y más inundaciones

21. Promedio Energía solar en Espinar agosto/setiembre 2010 E GHdía = 6’221[Wh/m 2 día]

22. Energía y Desarrollo Fuerte potencial energético y bajos IDH

23. Radiación Solar Global Horizontal, Espinar, Cusco 17 de setiembre de 2010 E GHmax = 7’269[Wh/m 2 día] 1'022.5 11:26:46 1'022.1 11:16:46 1'019.0 11:06:46 1'011.1 10:56:46 997.7 10:46:46 987.1 10:36:46 970.6 10:26:46 953.4 10:16:46 934.3 10:06:46 911.6 09:56:46 889.5 09:46:46 865.2 09:36:46 835.2 09:26:46 806.2 09:16:46 775.5 09:06:46 745.2 08:56:46 710.2 08:46:46 670.2 08:36:46 632.4 08:26:46 595.5 08:16:46 554.8 08:06:46 507.8 07:56:46 465.0 07:46:46 422.5 07:36:46 376.6 07:26:46 329.2 07:16:46 281.0 07:06:46 236.8 06:56:46 190.1 06:46:46 147.8 06:36:46 106.8 06:26:46 70.0 06:16:46 40.0 06:06:46 GH Hora 46.3 17:06:46 87.6 16:56:46 126.9 16:46:46 173.2 16:36:46 216.5 16:26:46 264.5 16:16:46 307.6 16:06:46 356.6 15:56:46 403.7 15:46:46 446.6 15:36:46 492.1 15:26:46 531.4 15:16:46 574.4 15:06:46 618.0 14:56:46 652.2 14:46:46 694.2 14:36:46 724.8 14:26:46 764.9 14:16:46 792.6 14:06:46 819.7 13:56:46 850.6 13:46:46 870.9 13:36:46 895.3 13:26:46 913.4 13:16:46 938.7 13:06:46 951.6 12:56:46 967.6 12:46:46 989.4 12:36:46 995.1 12:26:46 1'004.7 12:16:46 1'015.7 12:06:46 1'018.4 11:56:46 1'023.4 11:46:46 1'025.7 11:36:46

24. E. Tecnologías aplicadas I. La Vivienda solar activa, vivienda bioclimatica: - El cuerpo humano se siente bien, “cómodo”, entre 18[°C] y 28[°C] con una humedad relativa que varía entre los 20[%] y 50[%] - El aire no debe de moverse a más de 0.1[m/s] para no provocar sensaciones de frío por de bajo de los 25[°C] - Una casa del siglo XXI debe de contar con los servicios básicos: . Agua . Desague . Sistema de cocción y calefacción . Electricidad . Sistema de agua templada - Mejorar la situación climática al interior del hogar - Mejorar la dinámica familiar al interior de la casa - Cosechar y almacenar la energía del sol en el adobe - Trabajar a través de tragaluces activos, uno en cada cuarto - El área habitativa está bien aislado con aire y materiales naturales - Alcanzar temperaturas entre 22°C y 12°C día y noche - Materiales sencillos, biodegradables, barro, paja, esteras, madera, piedras - En total 18 bolsas de cemento, tarrajeo 60% barro y 40% arena - Existen modelos de construcciones antisísmicas en adobe (UNSA Arequipa) Taller Inti Espinar / Cusco C F C

25. El mapa bioclimatico (Bioclimatic Chart): Los cuatro factores más importantes que definen el confort de un ambiente son: - Temperatura del aire - Temperatura de las superficies - Humedad relativa - Velocidad del aire Taller Inti Espinar / Cusco C F C

26. Taller Inti Espinar / Cusco Superficie construida: 50.8m 2

27. Planta

28. Elevaciones

29. Análisis térmica : 2'675.1 Total mejorado 116.3 Total mejorado 3'307.7 Total estandard 143.8 Total estandard 387.8 Piso 16.9 Piso 120.6 Tragaluces 5.2 Tragaluces 112.4 Techo aislado 4.9 Techo aislado 73.1 Puertas aisladas 3.2 Puertas aisladas 342.2 Puertas 14.9 Puertas 255.3 Ventanas dobles 11.1 Ventanas dobles 618.7 Ventanas 26.9 Ventanas 1'726.0 Paredes [W] 75.0 Paredes [W/K] [W] reales [W/K] relativas Pérdidas Objeto Perdidas Pérdidas Objeto Perdidas [K] 14 Diff. Temp. [°C] 4 Temp. Suelo [K] 23 Diff. Temp. [°C] -5 Temp. Externa [°C] 18 Temp. Interna Ejemplo : [W/mK] 0.060 Paja [W/mK] 0.060 Rollizo [W/mK] 0.038 Technopor [W/mK] 0.024 Aire [W/mK] 1.700 Cemento [W/mK] 60.000 Calamina [W/mK] 1.028 Vidrio [W/mK] 0.800 Adobe [W/mK] 60.000 Metal Coefficientes lambda λ Taller Inti Espinar / Cusco

31. Toma de medidas en continuo:

32. Fogón, quemado 2kg de leña prendido 17.45 apagado 19.15 Temperatura media interna, promedio de cuatro sensores, uno en cada ambiente Taller Inti Espinar / Cusco

33. Taller Inti Espinar / Cusco

37. I.a. La Vivienda solar en cemento y ladrillos: - En la ciudad no siempre tenemos suficiente espacio para construir una casa en adobe que siempre queda más confortable que una casa de ladrillos y cemento - Tomando en cuenta los costos por metro cuadrado prácticamente todas las ciudades crecen en altura con construcciones familiares de hasta seis pisos - Con una construcción en terrazas hemos logrado una vivienda cómoda y acogedora - Cada terraza está dotada de un tragaluces que ilumina y calienta el piso inferior - El tercer piso está dotado de seis tragaluces, uno por cada habitación - El primer piso tiene un tragaluz y el piso aislado con planchas de Technopor de 20cm de espesor, el techo del tercer piso también está aislado con Technopor - En el primer piso, en el rincón mas frío de la construcción se ha instalado un fogón mejorado con horno (tipo torre) - Los baños de segundo y tercer piso cómo también la pileta de la cocina tienen agua caliente producida por dos duchas solares (de 70 y 120 litros) instaladas en el techo - La fachada norte tiene una superficie importante de ventanas

38. Superficie total construida: 217m 2 Superficie neta habitable: 183m 2 Norte Taller Inti Espinar / Cusco

39. Tragaluces C F C Taller Inti Espinar / Cusco

40. Medidas en continuo de una casa en cemento y ladrillos

41. Temperaturas en una casa en cemento y ladrillos de tres pisos

42. Vistas desde el Norte 24 / 10 / 2010 Mañana 09.30 Mediodía 12.00 Tarde 15.30 Tarde 17.00 Taller Inti Espinar / Cusco

43. II. El invernadero, nuevos cultivos y tecnologías: - Genera un microclima adecuado a los cultivos - Temperaturas entre los 1 [°C] y los 35[°C] día y noche dependiendo del tipo de cultivo, posibilidad de aeración con ventanas - Humedad relativa entre 20% y 60% (regulada por el adobe) - Protección eficaz frente a las heladas, granizadas, fuertes lluvias y vientos - Posible recolección de agua de lluvia en un reservorio rústico - Cosechar una gran variedad de hortalizas y frutas por encima de los 4’000msnm - Posible venta a mercados de: espinaca, lechuga, porros, acelga, zanahoria, cebolla, ajo, rocoto, tomate, fresas, awaymanto (physalis), mora, rubarbro, cedrón, laurel, romero, orégano, flores ……….. - Construcción en adobe de 32[m2], techo media agua en Agrofilm (PE) - Construcción pegada a la casa para calentar la vivienda (mejor que muro trombe)

44. C F C Taller Inti Espinar / Cusco

45. Temperaturas al interior de un invernadero protegido con una malla durante la noche - Temperatura externa mínima registrada: - 8 [°C] - Hora de apertura de la malla: 08.00 - Hora de cierre de la malla: 17.00 - A futuro con el cambio climático debemos de tecnificar nuestros sistemas de cultivo - Debemos de protegernos de las heladas sorpresivas entre enero y abril - Con esta tecnología podemos ganar entre uno y dos meses de cultivos

47. III. Sistemas de bombeo: - El agua es fuente de vida - El cuerpo humano está compuesto en un 75% de agua - Cada poblado tiene sus fuentes de agua - Se habla de estrés hídrico cuando no se alcanza un abastecimiento anual en agua dulce de 1’000[m3/año persona] - Desde siempre el hombre ha tenido que ocuparse del transporte del oro azul - Los canales convencionales tienen como mínimo una pendiente de 1‰ - Para ganar un metro de altura se necesita un kilómetro de canal!! - Tenemos dos diferentes tipos de bombeo, solares y bombas de ariete - Con caídas superiores a 20[cm]!! utilizo de bombas de ariete de 1”, 2”, 4” - Con agua estancada en pozos o manantiales, bombas de 12VDC Ariete de 2” en canal de riego Bocatoma h=20 cm L = 30 m H= 5 metros 4 l/min Taller Inti Espinar / Cusco

48. Características de la bomba a pistones Shurflo ½”: - 12[VDC], 7[A], H=50[m], Q=6.5[l/min] - Flujo de bombeo casi constante entre los 5.5 y 5.9[l/min] - Eficiencia hasta 25% con una altura de bombeo de 13[m] - Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de 68[Ah] - Sistema de captación relativamente simple - La bomba tiene un costo de unos 260.-USD Características de la bomba a pistones Flojet ½”: - 12[VDC], 7[A], H=25[m], Q=12.5[l/min] Flujo de bombeo casi constante entre los 8 y 11[l/min] - Eficiencia hasta 35% con una altura de bombeo de 13[m] - Posibilidad de bombeo sin panel, solo con batería de 68[Ah] - Potencia hidraulica de hasta 22[W] - Sistema de captación relativamente simple - La bomba tiene un costo de unos 300.-USD Características de la bomba de ariete 1 ½” – ¾”: - H=13[m], Q=5[l/min] - No necesita el suministro de ningún tipo de energía - Hasta un 85% del agua no viene elevada - Sistema de captación relativamente complicado - La bomba tiene un costo de unos 200.-USD

49. Bocatoma Ariete 2” h=6 metros H=60 metros Impulsión ¾” x 150 metros 2 l/min

50. h=15 metros Impulsión ¾” x 240 metros 8 l/min Bombeo fotovoltaico, bomba 12VDC Shurflow 84W - Excelente para abastecer una familia y unos 20 – 30 ganados más un invernadero - Posibilidad de trabajar directo con aspersores y manejar unos 2’500m 2 de cultivos Taller Inti Espinar / Cusco C F C

51. Taller Inti Espinar / Cusco C F C

52. Taller Inti Espinar / Cusco C F C

53. IV. El fogón mejorado: - Mejora de la armonía familiar y el confort en toda la casa - Expulsión de los humos tóxicos - Recuperación de la energía térmica de los humos de escape - Muy buena eficiencia térmica global - Dos o tres hornillas, una chimenea, un recogedor de cenizas, un horno

54. La chimenea es parte integrante del fogón mejorado Taller Inti Espinar / Cusco 35[°C] 45[°C] 52[°C] 68[°C] 94[°C] 133[°C] 107[°C] I er Piso II do Piso III er Piso

55. Análisis térmica del fogón mejorado: - Quemado 1[kg] de leña de eucaliptus - El horno logra 310[°C] con dos litros de agua que llegan a ebullición - Se logran calentar los tres pisos de la casa - El humo sale a una temperatura inferior a los 48[°C] - Casi toda la energía térmica sirve para cocinar y calentar la casa (eficiencia elevada)

56. Aporte térmico del fogón (quemado 1kg de leña) Taller Inti Espinar / Cusco

57. Dibujos de fogones desarrollados según sus propósitos de funcionamiento: Fogón mejorado tipo torre: Fogón mejorado combinado: Cocina mejorada: Calentar y hornear (cocinar) Cocinar, hornear y calentar Calentar y cocinar Taller Inti Espinar / Cusco

58. Cámara de combustión de dos pisos Fogón Jumbo La Pizza El Lechón

61. V.a. El Sistema Fotovoltaico Para Instituciones educativas rurales (SFIE): C F C

63. Temperaturas al interior del tanque de una ducha de 70 litros: Taller Inti Espinar / Cusco

64. Temperaturas del agua que sale del caño de una ducha de 120 litros:

65. Taller Inti Espinar / Cusco 33.99% en el caño 5'160.2 1'864.1 1'855.3 1'440.8 15'182.86 Total Wh en H 2 O 39.08 38.61 27.91 0.00 50.71 49.78 34.43 0.00 67.92 65.13 44.20 0.00 83.74 81.88 53.97 0.00 102.81 100.49 72.57 0.00 124.21 120.96 87.46 37.56 150.73 148.41 111.19 126.35 172.13 169.34 133.05 754.70 191.21 189.81 145.15 1'413.79 190.28 188.88 154.45 1'850.90 185.62 187.02 146.55 2'257.28 155.38 156.31 131.19 2'209.47 116.77 117.70 101.42 2'083.12 101.42 104.68 92.58 1'902.13 69.78 72.11 60.48 1'461.60 36.29 38.61 33.50 836.66 26.05 25.59 10.70 249.29 [Wh] [Wh] [Wh] [Wh] 4+4+ 4 litros 4+ 4 litros 4 litros de la ducha caliente caliente caliente en el vidrio en el agua en el agua en el agua incidente acumulada acumulada acumulada Energía solar Energía Energía Energía

66. Taller Inti Espinar / Cusco

68. Taller Inti Espinar / Cusco

70. C F C Taller Inti Espinar / Cusco

71. Las evaluaciones de campo se han efectuado variando la velocidades de traslado entre 0[km/h] y 100[km/h] A diferentes velocidades se han registrado los valores de tensión e intensidad de corriente medidos a un motor DC y un alternador cargando una batería de 155[Ah] Vale resaltar que la mariposa en funcionamiento sin carga demuestra una frecuencia de rotación prácticamente constante al rededor de las 150[r/min] en todo el recorrido de velocidades C F C Taller Inti Espinar / Cusco

72. Taller Inti Espinar / Cusco C F C

74. F. Conclusiones e agradecimientos El bienestar es bastante subjetivo, cada persona se siente bien de diferentes maneras, tiene diferentes niveles de sensibilidad pero hay unas necesidades básicas que todas personas en esta tierra deben de tener satisfechas: Trabajo, Alimentación, Vivienda, Salud, Educación, Libertad, Justicia, Seguridad, Cultura , Participación, Oportunidades y un Ecosistema sano. Con las diferentes tecnologías renovables presentadas una familia se puede desarrollar de manera sana y harmoniosa acercándose al bienestar. Mirando a inversiones relativamente pequeñas con tecnologías adecuadas a la zona, podemos decir que se han logrado unas tecnologías que pueden ayudar a mejorar la calidad de vida y encontrar el bienestar de las personas. - En general falta todavía mucha promoción sana en el campo de las ER - El ser humano está acostumbrado a reaccionar y no a accionar (prevenir), seguimos con la política de situaciones de emergencia y no trabajamos el aspecto de prevención - Falta todavía hacer mucha incidencia política - Los gobierno siguen una política de asistencialismo, en vez que enseñar a pescar seguimos regalando pescado (y esto en cantidad pero no de calidad) - Hay que crear una sana conciencia ciudadana, hay que empoderar a la población Con este proyecto esperamos despertar la atención de diferentes instituciones publicas y privadas que trabajan apoyando a las personas que más necesitan y que quieren salir adelante simplemente con nuevas ideas y opciones para una mejor y digna vida. El bienestar de toda la población debe ser la meta suprema de nuestras autoridades Taller Inti, CFC, Red Inti, IAA; Espinar, Cusco noviembre de 2010