Evaluación térmica de las mejoras sucesivas del aislamiento de dos módulos experimentales de vivienda (MEVs) ubicados en el Centro Poblado de Imata (4519 MSNM), Arequipa - Ponce Gonzales, Martín Concepción (2022)
La tesis comprende la evaluación de los datos experimentales, que se registraron por cada cambio en las modificaciones sucesivas de las envolventes de dos módulos experimentales de vivienda (MEV1 y MEV2), que se construyeron de acuerdo con la tipología de las viviendas del centro poblado de Imata (Arequipa). Dicha evaluación ha ido acompañada con la simulación del comportamiento térmico de los MEVs, para entender sus comportamientos energéticos, y cuantificar las pérdidas de energía al mejorar el aislamiento de las envolventes, así como determinar la ganancia solar pasiva de diferentes componentes bioclimáticos incorporados. Los MEVs se encuentran ubicados en el centro poblado de Imata, a 4 519 msnm, distrito de San Antonio de Chuca, provincia de Caylloma, región Arequipa, considerada una de las zonas más frías de la región. Sin embargo, recibe una gran irradiancia solar que, en promedio es mayor a 6 kWh·m-2·día-1. En los MEVs se introdujeron diferentes modificaciones en las envolventes como, cambio en el techado, enlucido de yeso en las paredes, instalación de claraboyas, instalación de falso techo y construcción de invernadero adosado al módulo, entre otras modificaciones. Todos los cambios se desarrollaron de forma sucesiva y durante todo el proceso, se monitoreó el comportamiento de las temperaturas al interior de los MEVs, así como parámetros meteorológicos de temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento y radiación solar. Por cada modificación realizada en las envolventes se simuló su comportamiento energético empleando los programas SketchUp, OpenStudio y EnergyPlus. Para el registro de datos climatológicos en Imata, se utilizó una estación meteorológica Davis Vantage Pro 2 Plus, para la toma de datos al interior de los módulos se utilizaron sensores de temperatura Pt100, micro estaciones U12-012 y registradores de datos U12-006 de la marca Hobo. Para las simulaciones, las propiedades termofísicas de los materiales, se tomaron de la Norma Técnica Peruana EM.110. Por medio del uso de las técnicas de aislamiento pasivo y captación solar, aplicados en los MEVs, se obtuvieron incrementos de temperatura en su interior, para el MEV1 fue de 6,8 °C y para el MEV2 fue de 11,5 °C. Estos incrementos de temperatura tuvieron como referencia la temperatura de la construcción inicial del módulo denominada vivienda típica, semejante a las viviendas del lugar. Se obtuvo que el invernadero adosado al MEV2, permitió alcanzar un incremento de temperatura de 5,2 °C con respecto al MEV1. Considerando una temperatura neutra para los pobladores de Imata de 15 °C, la energía requerida para el MEV1 y el MEV2 sería de 14,2 kWh·día-1 y 10,2 kWh·día-1, respectivamente, valores que contrastan con el caso de la energía requerida para el módulo típico que sería de 38,7 kWh·día-1.