Diseño de una terma solar de tubos al vacío para las condiciones ambientales de Puno

Abstract

La contaminación ambiental producida por el uso de los combustibles fósiles amenaza la estabilidad del clima y la vida en el planeta. Las consecuencias del cambio climático y del calentamiento global ya se observan, por eso se hace imperiosa la necesidad de tomar acciones para contrarrestar esas consecuencias, siendo el desarrollo de la tesis una de ellas, al propiciar el uso de la energía solar con el objetivo de diseñar una terma solar de tubos al vacío termosifónicos para las condiciones ambientales de Puno, considerando su ventaja competitiva de ser uno de los tres departamentos con mayor radiación solar del Perú y al mismo tiempo propiciar el uso de tubos al vacío, tecnología actual con menores costos de producción y mayor eficiencia que otras. La metodología aplicativa empleada fue la teoría de la ingeniería de diseño mecánico en el marco referencial de criterios para el diseño de sistemas de calentamiento de agua de la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación. Los resultados del diseño del termotanque para una familia de 5 personas con una capacidad de 153 litros fueron de un diámetro de 420 mm, una longitud de 1100 mm de longitud y un espesor de aislante de 29 mm de fibra de vidrio; se diseñó que el colector solar de tubos de vacío debe tener 8 tubos de vacío termosifónicos de diámetro de 58 mm y longitud de 180 mm necesarios para calentar el agua hasta 40ºC. El costo de la terma solar en el mercado regional sería de 920 soles y si la terma se fabricaría en China con las especificaciones técnicas del diseño realizado costaría 92 dólares. Conclusión importante de la tesis es que una terma solar de tubos al vacío termosifónico de 150 litros en el mercado regional se comercializa aproximadamente en 1400 soles y el colector solar tiene de 14 a 15 tubos, es decir de 6 a 7 tubos de más respecto a los 8 tubos del diseño, lo cual se explica porque no se han considerado las condiciones ambientales de Puno. Respecto al costo de producción de la terma en China y Puno, indudablemente la perspectiva técnico-económica es de hacerlo fabricar en China e importarla, por las ganancias que necesariamente se tendrán.