Diseño de un sistema de calefacción para un ambiente de 20 m² ubicado a 4350 msnm en Yanacancha – Cerro de Pasco

Abstract

El objetivo de la tesis es diseñar un sistema de calefacción para mejorar el nivel de confort térmico de los pobladores de Yanacancha, ciudad ubicada en el departamento de Cerro de Pasco a una altura de aproximadamente 4,350 msnm, debido a que cada año sufren las inclemencias del friaje y en sus viviendas pueda instalarse un sistema de piso radiante aprovechando la energía térmica solar. El sistema de calefacción por suelo radiante consiste en instalar tuberías de material termoplástico con núcleo de aluminio bajo el piso y por donde circulará agua caliente, la cual incrementa la temperatura del suelo y por consiguiente de la habitación; además, se usará energía solar para el funcionamiento del sistema. El trabajo comienza con el análisis de los conceptos teóricos referidos al tema de estudio, luego, se calcula y dimensiona el sistema de calefacción, teniendo estos, se procede a realizar un estudio de costos para optimizarlo en largos periodos de funcionamiento. Se evaluó térmicamente una vivienda tipo de la localidad, para establecer los parámetros base de diseño, se utilizaron criterios de arquitectura bioclimática como la orientación de las fachadas respecto al movimiento solar, áreas máximas de transmisión y disminución de pérdidas por envolvente o infiltraciones. Al final de este trabajo se ha concluido que, el sistema funciona óptimamente, pero requiere el apoyo de los gobiernos locales y del estado, para cubrir el costo inicial de instalación (responsabilidad social) y el compromiso con el medio ambiente.; ya que se emplea únicamente energía renovable.

The objective of the thesis is to design a heating system, to improve the level of thermal comfort of the inhabitants of Yanacancha, a city located in the department of Cerro de Pasco at a height of approximately 4,350 masl that yearly suffers from the inclemency of the cold, by installing inside their homes a radiative floor system taking advantage of the solar thermal energy. The radiant floor heating system consists of thermoplastic pipes with an aluminum core set under the floor where hot water will flow, which consequently increases the temperature of the floor and also uses solar energy to operate the system. The work begins with the analysis of the theoretical concepts referred to the subject of study, then the heating system is calculated and dimensioned, having these, a cost study is carried out, to optimize it in long periods of operation. A local house model was thermally evaluated, to establish the basic design parameters; criteria of bioclimatic architecture was taken into account such as the orientation of the facades with respect to the solar movement, maximum areas of transmission and reduction of losses due to enclosure or infiltration. At the end of this work it has been concluded that the system works optimally, but requires the support of local and state governments to cover the initial cost of installation (social responsibility) and the commitment to the environment.; since only renewable energy is used.