Evaluación energética de módulos habitables y diseñados bioclimáticamente para condiciones extremas de bajas temperaturas y alta radiación solar usando una plataforma experimental

La presente propuesta estudiará el comportamiento energético de un módulo tipo “test cell,” de 2,5m x 2,5m x 2,5m, en el cual secuencialmente se realizará cambios que permitan evaluar y validar el desempeño térmico de las envolventes, previamente diseñadas y simuladas para optimizar el comportamiento energético del módulo. El proceso de simulación se hará con los Programas EnergyPlus y m2m. El módulo estará ubicado en una zona de la sierra del Perú que se encuentre por encima de los 4000 msnm pero que cuente con alta radiación solar durante todo el año (mayor a 6 kWhm-2día-1) y que durante los meses de junio y julio alcance climas extremos de bajas temperaturas (muy por debajo a 0°C). El módulo tendrá una estructura inamovible de madera constituida por cuatro columnas de confinamiento y dos vigas de amarre (en la parte superior e inferior) en cada lado, todas con protección aislante. Los materiales de las paredes a ser estudiados en el test cell serán unidades de albañilería (vernaculares o comerciales) y paneles comerciales (drywall). Todos los vanos diseñados en la envolvente (puertas, ventanas y tragaluces) contarán con una adecuada instalación y aislamiento. Los parámetros a optimizar para los vanos serán los tamaños, ubicaciones y orientaciones, que permitan obtener la mayor ganancia directa del sol. Análogamente al proceso de evaluación de las paredes, se estudiarán diferentes materiales en el techo. El aislamiento y la capacidad de almacenamiento energético del suelo serán evaluados para diferentes sistemas, para ello se contará con una cavidad sobre la cual se ubicará el suelo del módulo. Finalmente, se procederá a la evaluación de ciertos componentes radiativos que puedan ser ubicados al interior del módulo. La respuesta energética global de cada una de las configuraciones del módulo será estudiada con simulaciones y validada con los datos obtenidos de los sensores de temperatura y humedad, ubicados en diferentes posiciones del módulo.