Jessica Molina Castillo, Leonid Machuca Samaniego, Rafael Espinoza Paredes FC-UNI, CER-UNI

Transcripción

1 Jessica Molina Castillo, Leonid Machuca Samaniego, Rafael Espinoza Paredes FC-UNI, CER-UNI 1

2 Figura 1. Mapa de ubicación de Vilcallamas Arriba, latitud S y longitud O. XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 2

3 MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL Figura 2. Trayectoria aparente del sol en el cielo para Vilcallamas Arriba, latitud S. Figura 3. Carta solar estereográfica de Vilcallamas Arriba, latitud S y longitud O. XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 3

4 RADIACIÓN SOLAR Tabla 1. Energía Solar incidente Diaria (Fuente: Atlas Solar) Mes (KWh/m2 día) Enero 5.5 Febrero 6.0 Marzo 6.5 Abril 5.8 Mayo 5.5 Junio 5.0 Julio 5.0 Agosto 5.0 Septiembre 5.5 Octubre 5.8 Noviembre 6.0 Diciembre 5.2 XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 4

5 Tabla 2. Radiación Global terrestre en principales direcciones promedio mensual Radiación Global (Wh/m 2 dia) Vertical Mes Horizontal Este ú Noreste ó Sureste ó Norte Sur Oeste Noroeste Suroeste Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Media Anual (kwh/m 2 ) (%) XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 5

6 XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 6

7 TEMPERATURA Tabla 3. Temperaturas promedios de Vilcallamas Arriba T PROM. C T NOCHE C T DIA C T MAX C T MIN C T MAX. EXTR. T MIN EXTR. Oscil. C C C ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ANUAL XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 7

8 Zona de confort (Szokolay): =.. +. =. =. y =. Figura 4. Gráfica de temperatura media, máxima, mínima, máxima extrema, mínima extrema y neutra con su relación con la zona de confort térmico. XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 8

9 HUMEDAD RELATIVA Tabla 4. Promedio de la humedad relativa máxima y mínimas en VA. HR M (%) HRm (%) Media (%) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 9

10 Figura 5. Gráfica de zona de confort de humedad, humedades media, máxima y mínima. XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 10

11 Tabla 5. Promedio de temperaturas horarias en la localidad de Vilcallamas Arriba. Temperaturas Horarias ( C) HRS PR ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Tabla 6. Humedad relativa horaria. Humedad relativa (%) HRS PRM ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC XIX Simposio Peruano de Energías Solar Puno

12 VIENTO Viento Tabla 7. Velocidad del viento en Vilcallamas Arriba. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL Dirección Dominante E E E E E E E E E E E E E Velocidad Media Velocidad Máxima Tabla 8. Frecuencia anual de velocidades del viento en Vilcallamas Arriba. N NE E SE S SO O NO Velocidad Media Frecuencia (%) Figura 7. Rosa del viento de Vilcallamas Arriba. Velocidad promedio anual de 4.1 m/s XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 12

13 Tablas de Mahoney Diagrama de Olgyay Carta Psicometrica de Givoni Triangulo de Evans Tablas de Mahoney XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 13

14 MAXIMAS MEDIDAS MENSUALES MINIMAS MEDIDAS MENSUALES VARIACIONES MEDIAS MENSUALES TEMPERATURA PROMEDIO MENSUAL TEMPERATURA DEL AIRE ( C) E F M A M J J A S O N D TMA=4.9 Datos máximos, mínimos, oscilación y promedios mensual. MAXIMAS MEDIAS MENSUALES MINIMAS MEDIAS MENSUALES PROMEDIO DE HUMEDAD RELATIVA GRUPO HR PLUVOSIDAD VIENTO (DIRECCION) DOMINANTE HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE (%) E F M A M J J A S O N D E E E E E E E E E E E E

15 TABLAS MAHONEY Tablas de Mahoney DIAGNÓSIS DEL RIGOR TÉRMICO TMA: 4.9 E F M A M J J A S O N D GRUPO DE HUMEDAD CONFORT DURNO RANGO SUP RANGO INF CONFORT NOCTURNO RANGO SUP RANGO INF MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES RIGOR TÉRMICO DIA F F F F F F F F F F F F NOCHE F F F F F F F F F F F F Diagnostico de Rigor Térmico y grupos de Humedad según Mahoney Limites de confort de Mahoney

16 HUMEDAD INDICADORES E F M A M J J A S O N D TOTAL 1- VENTILACIÓN INDISPENSABLE HI 0 2- VENTILACIÓN CONVENIENTE H PROTECCIÓN CONTRA LA LLUVIA ARIDEZ H3 4- ALMACENAMIENTO TÉRMICO A ESPACIO PARA DORMIR AL AIRE ALIBRE A2 6- PROTECCIÓN CONTRA EL FRÍO A3 12 SI Rigor Térmico diurno nocturno Pluviosidad Grupo de Humedad Variación media C 4 H1 C 2 ó 3 <10º H H2 >200 mm H3 1, 2 ó 3 >10º A1 C 1 ó 2 A2 C ó 2 >10º A2 F A3 ENTONCES RECOMENDACIONES DISTRIBUCION concepto de patio compacto TAMAÑO DE ABERTURAS medianas, 30-50% MUROS Y PISOS masivos arriba de 8h de retardo termico

17 número de indicadores INDICADORES DE MAHONEY no. Recomendación Distribución Orientación Norte-Sur (eje largo E-O) Concepto de patio compacto Espaciamiento Configuración extendida para ventilar igual a 3, pero con protección de vientos Configuración compacta Ventilación Habitaciones de una galería -Ventilación constante Habitaciones en doble galería - Ventilación Temporal Ventilación NO requerida Tamaño de las Aberturas 0 9 Grandes % Medianas % Pequeñas % Muy Pequeñas % Medianas % Posición de las Aberturas En muros N y S. a la altura de los ocupantes en barlovento (N y S), a la altura de los ocupantes en barlovento, con aberturas tambien en los muros interiores Protección de las Aberturas Muros y Pisos Techumbre Espacios nocturnos exteriores Sombreado total y permanente Protección contra la lluvia Ligeros -Baja Capacidad Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico Ligeros, reflejantes, con cavidad Ligeros, bien aislados Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico Espacios de uso nocturno al exterior Grandes drenajes pluviales XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 17

18 Figura 6. Diagrama bioclimático de Olgyay para todos los meses.

19 TEMPERATURA HR Tm TM maxximo minimo HORA 05:00 14:00 05:00 14:00 ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE Figura 5. Carta Psicométrica de Givoni

20 A= Actividad sedentaria B= Confort para dormir C= Circulación interior D= Circulación exterior En las figuras se aprecia que la temperatura media de Puno oscila desde 3 hasta 7 C aproximadamente y las oscilaciones entre 8 y 16 K, evidentemente valores muy representativos de climas fríos y sólo queda por mencionar que se necesitaría aplicar estrategias de calentamiento. 1= Ventilación cruzada 2= Ventilación selectiva 3= Inercia térmica 4= Ganancias internas 5= Ganancias solares COMBINACIONES 3+4+5

21 Estrategias de Diseño bioclimático para Vilcallamas Arriba DIAGRAMA BIOCLIMATICO CARTA PSICOMETRICA TABLAS DE MAHONEY TRIANGULOS VERDES Autor Victor Olgyay Baruch Givoni Carl Mahoney Martin Evans Estrategias y Recomendaciones Propuestas CALENTAMIENTO SOLAR ACTIVO Y CONVENCIONAL CALENTAMIENTO SOLAR PASIVO CALENTAMIENTO SOLAR ACTIVO Y CONVENCIONAL CALENTAMIENTO SOLAR PASIVO ALMACENAMIENTO TERMICO CALENTAMIENTO DURANTE TODO EL AÑO RECOMENDACIONES CONCEPTO DE PATIO COMPACTO ABERTURA MEDIANAS, 30-50% MUROS Y PISOS MASIVOS ARRIBA DE 8h DE RETARDO INERCIA TERMICA GANANCIA INTERNA GANANCIA SOLAR Es evidente que debe aplicarse estrategias de calentamiento con preferencia sobre cualquier otra, no obstante, esto no es explícito con las recomendaciones del resultado. Podríamos interpretar esta aparente discordancia como evidencia de desconexión de la técnica con las condiciones de zonas frías alto andinas no consideradas en su elaboración.

22 GRACIAS POR SU ATENCION XIX Simposio Peruano de Energías Solar - Puno 22