Sistema solar pasivo más eficaz para calentar viviendas de densidad media en Huaraz

Abstract

La ciudad de Huaraz – Perú – a una latitud Sur 9.5° y a 3100 msnm, tiene un clima frígido durante todo el año y las viviendas no tienen el confort térmico adecuado. Generalmente los cierres envolventes tienen un mal aislamiento térmico y existe un inadecuado uso de la energía solar para el calentamiento de las viviendas, el mismo que es abundante en la zona. El objetivo de la presente investigación fue “determinar el sistema solar pasivo más eficaz para calentar viviendas de densidad media que se adapte a las condiciones ambientales y a los aspectos culturales de la ciudad de Huaraz”. Para tal efecto, se examina los diferentes sistemas solares pasivos para aplicarlos en calentar viviendas de densidad media sobre un terreno normativo mínimo que se encuentran dentro la ciudad, de tal manera, que sean concordantes con las condiciones culturales y climatológicas de Huaraz. El método ha consistido en diseñar 5 viviendas solares pasivas similares, pero con diferente sistema de calentamiento solar pasivo y relacionarlas con una construcción típica existente. Para evaluarlas energéticamente, se utilizó dos métodos de análisis de simulación correlativa. Como la trayectoria del sol en su recorrido del este al oeste, es casi perpendicular a la zona de estudio y éste se inclina levemente en diciembre al Sur y un poco más en junio al Norte; se ha obtenido el resultado de que las edificaciones, para captar mejor la radiación solar, deben orientar sus aperturas en fachadas opuestas con orientación Este-Oeste, donde se obtiene un mejor rendimiento térmico, que cuando se orienta al Norte-Sur. Así mismo, para las condiciones ambientales de Huaraz, todas las viviendas solares pasivas en cualquier orientación, con pérdidas térmicas globales de 1.3 a 1.7 W/m³h°C, para los habitantes, son confortables o semi confortables. La vivienda que tiene el mejor comportamiento térmico, en relación a los aspectos ambientales y culturales de los habitantes de Huaraz, es la vivienda con sistema solar pasivo directo que utiliza ventanas y claraboyas; en segundo orden se ubican las viviendas de patio cubierto.

Huaraz's city – Peru - to Southern latitude 9.5° and 3100 m above sea level, he has a frigid climate all year round. Generally the encircling closings have a bad thermic isolation and an inadequate use of the solar energy in order to the heating of the housings, the same one that is abundant in the zone exists. The objective of this investigation was “to determine the passive solar system more efficacious to warm up halfway- density housings that he become adapted to the environmental conditions and to the cultural aspects urban of Huaraz”. In order to such effect, he examines different passive solar systems stop to apply them in warming up halfway- density housings on an earthly minimal set of rules that find inside the city, in such a way, that they be agreeing with Huaraz's cultural and climatological conditions. The method has consisted in designing 5 solar passive similar housings, but with different system of solar passive heating, relating them to a typical existent construction. In order to evaluate them energetically, two methods of analysis of correlative simulation were utilized. Like the trajectory of the sun in his journey of the East-West, he is approximately perpendicular to the survey area and this has a liking towards lightly in December the South and a little more in June to the North; the result that edifications, to gain the solar radiation better, must guide his openings in facades opposed with orientation has obtained East-West itself, where a better thermal efficiency is obtained, than when he gets his bearings to the Norte-Sur. Likewise, for environmental Huaraz's conditions, all the solar passive housings in any orientation, with thermic global losses of 1,3 to 1,7 W/m³ h°C they are comfortable or half-way comfortable for inhabitants. The housing that has the best thermic behavior, in relation to Huaraz's inhabitants' environmental and cultural aspects, is the housing with solar system direct liability that utilizes windows and skylights; in second order they locate the housings of covered courtyard.