Balance energético de una vivienda rural con energía eólica y solar

Abstract

En el presente trabajo de investigación teórico experimental, consiste en realizar un balance energético de una vivienda rural con energía eólica y solar en una vivienda de zonas alto andinas en donde se instala un colector solar de aire, acumulador de calor de tomín de barro con el interior de piedra pómez; de esta manera elevar la temperatura en de una habitación en los meses de invierno y evitar las enfermedades ocasionadas por el frio. En el capítulo I, se desarrolla la teoría y los fundamentos de la energía solar para el aprovechamiento del potencial energético solar. También el proceso de transferencia de calor, comportamiento del colector solar de aire y los materiales de construcción del acumulador de calor. En el capítulo II, se describe la metodología de la investigación, en donde se describe el diseño y la construcción del colector solar de aire, acumulador de calor con su aerogenerador, también se determina la capacidad calorífica de las piedras Pomez y se hace referencia el funcionamiento del sistema de calefacción. Así mismo se explica el protocolo de uso del sistema de calefacción y los instrumentos utilizados para su balance respectivo. En el capítulo III, se ha determinado experimentalmente las temperaturas exterior e interior de la habitación, intensidad de la radiación solar, humedad relativa y se analizado y comparado con las gráficas. También se determina la eficiencia instantánea, global del colector resultando 29.4% y 48%. respectivamente; por otro lado, se realiza el balance de energía en los colectores determinando varios parámetros como numero de Reynolds, pérdidas y ganancias de calor y otros constantes para finalmente terminar una eficiencia del sistema de 38.3%. Una vez, instalado y realizado el balance de energía del sistema de calefacción de la vivienda se ha analizado a la vivienda climatizado con el acumulador y sin el acumulador resultando un mejoramiento en 10°C aproximadamente también se analizado experimentalmente la temperatura del acumulador en tres puntos entrada medio y salida durante el funcionamiento del sistema de calefacción.