Tecnología para la optimización del proceso de calefacción y otros beneficios de confort de habitabilidad de un prototipo domo experimental utilizando materiales de cambio de fase (PCM) instalado en la ciudad de Urubamba - Cusco

Abstract

En este trabajo de investigación de tesis se ha realizado la climatización de un prototipo “domo experimental”, en zonas de friaje y heladas para gran altitud con el fin de albergar turistas con confort térmico y/o atención de damnificados por desastre naturales. Se basa en captar la energía solar mediante acumulares térmicos (TES) con materiales de cambio de fase (PCM), usando como vehículo transportador el aire. El domo experimental de 50 m2 de base se instaló en la ciudad Urubamba- Cusco, en el cual se ha diseñado todas las componentes del sistema de calefacción, que permitió analizar el comportamiento del aislamiento térmico y los materiales y equipos utilizados. Los resultados del pilotaje se obtuvieron durante tres meses de friaje: mayo, junio y julio del año 2015, cuya investigación realizada es aplicada semi empírico y explicativo de tipo correlacional, para lo cual se realizó el balance de cargas térmicas, determinándose los modelos matemáticos, mediante regresión lineal múltiple, y diseño factorial rotacional 23, lo que permitió determinar los valores óptimos de temperatura (Ti) y humedad relativa (HRi) en el interior del domo, en función de la variación dinámica en el tiempo de los parámetros ambientales y de diseño. Los resultados de las mejoras del prototipo experimental se usaron para realizar el diseño final del “Domo Comercial”. Para el presente proyecto se evaluó su viabilidad técnica económica que permitió determinar su rentabilidad aplicando el método Payback, cuya recuperación de capital del PCM fue de tres años y medio; se evaluó también el ahorro energético y la reducción del impacto ambiental. Finalmente se buscó en el proyecto financiado por el FENCYT mediante la empresa “Domos Perú” que los domos deben tener un rápido armado y desarme en paquetes livianos para su utilización.