INENCO - Instituto de Investigaciones en Energías No Convencionales

CONICET

Universidad Nacional de Salta

Argentina

LA INCIDENCIA DE LOS USUARIOS EN EL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE VERANO DE UNA VIVIENDA EN EL

NOROESTE ARGENTINO

Silvana Flores Larsen, Celina Filippín y Graciela Lesino

E-Mail: seflores@unsa.edu.ar

INENCO - Universidad Nacional de Salta - CONICET

METODOLOGIA

Vivienda desocupada:

1. Monitoreo de la vivienda en periodo desocupado.

2. Simulación computacional mediante Energy Plus.

3. Ajuste de datos medidos y simulados.

Vivienda ocupada:

4. Monitoreo de la vivienda en condiciones de ocupación.

5. Simulación de la vivienda en condiciones de no-ocupación.

6. Comparación de resultados. Las diferencias corresponden al comportamiento de los usuarios.

OBJETIVOS

Analizar el efecto del comportamiento de los usuarios en la temperatura interior de verano de una vivienda en la ciudad de Salta, en el noroeste de Argentina, mediante monitoreo experimental y simulación computacional (software EnergyPlus).

Localización geográfica

Salta

Fachada

Contrafachada

Planta y cortes de la vivienda

Descripción del edificioSuperficie cubierta de 180m2 distribuida en dos plantas

Muros de ladrillo macizo de 30cm de espesor

Techos a doble agua de madera con 5cm de aislación.

Carpintería de madera de doble contacto.

Ventanas con vidrios dobles en la planta alta

Equipos de refrigeración tipo Split:

Dormitorio Este: 3300 frigorías

Dormitorio Oeste: 2250 frigorías

Escritorio: 3500 frigorías

1. Monitoreo

Periodo: 7 de enero al 16 de febrero de 2010.

La vivienda estuvo desocupada entre el 16 y el 29 de enero.

Cada 15 minutos se midió:

- Condiciones climáticas (temperatura y radiación solar).

- Temperatura en los ambientes interiores

Periodo desocupadoPlanta Baja - Desocupado

17

19

21

23

25

27

29

31

33

35

20/0100:00

20/0112:00

21/0100:00

21/0112:00

22/0100:00

22/0112:00

23/0100:00

23/0112:00

24/0100:00

24/0112:00

25/0100:00

25/0112:00

26/0100:00

Hora oficial

Tem

per

atu

ra (

C)

Exterior Cocina-comedor Living Galería Playroom

-Planta baja: temperaturas entre 25 y 27ºC (local con mayor temperatura: galería).-Planta alta: 2ºC por encima de los anteriores.-Temperatura interior promedio: 27ºC.

Planta Alta - Desocupado

17

19

21

23

25

27

29

31

33

35

20/0100:00

20/0112:00

21/0100:00

21/0112:00

22/0100:00

22/0112:00

23/0100:00

23/0112:00

24/0100:00

24/0112:00

25/0100:00

25/0112:00

26/0100:00

Tem

per

atu

ra (

C)

0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

2700

Irra

dia

ció

n s

ola

r (W

/m2)

Exterior Dormitorio Oeste Vestidor Dormitorio_Este Escritorio I (W/m2)

2. Simulación con Energy Plus-9 zonas térmicas: 5 en planta baja y 4 en planta alta.

-Se utilizaron datos meteorológicos monitoreados, excepto radiación normal al haz y radiación difusa, que se calcularon a partir de la radiación global horaria medida, utilizando el método de Liu Jordan.

-Se consideró el sombreado de viviendas circundantes, árboles y aleros.

-Se supuso una tasa de infiltración constante de 1 renovación de aire por hora para todas las zonas en contacto con el exterior.

- Los coeficientes convectivos se fijaron en 6W/m2K para muros interiores. Los coeficientes convectivos restantes se autocalculan en el soft. -Los pisos se ingresaron como elementos con tres capas (cerámico, contrapiso de hormigón y 1m de tierra).

- Se consideró la vivienda desocupada, sin ganancias internas.

Ajustes con Energy Plus

15

20

25

30

35

Ga

lerí

a (

C)

Medido Simulado

15

20

25

30

35

Liv

ing

(C

)

Medido Simulado

15

20

25

30

35

20/01 21/01 22/01 23/01 24/01 25/01 26/01

Do

rmit

ori

o E

ste

(C

)

Medido Simulado

3. Ajuste de la simulación

4. Periodo ocupadoTemperatura interior en Planta Baja

15

20

25

30

35

Gale

ría (C

)

Medido Simulado

15

20

25

30

35

02/02 03/02 04/02 05/02 06/02 07/02 08/02 09/02 10/02 11/02 12/02 13/02

Liv

ing

(C

)

Medido Simulado

Temperaturas interiores de la planta baja, monitoreadas con la vivienda desocupada y simulada con la vivienda desocupada, entre el 2 y 12 de febrero de 2010.

4. Periodo ocupado

Temperaturas interiores de la planta alta, monitoreadas con la vivienda desocupada y simulada con la vivienda desocupada, entre el 2 y 12 de febrero de 2010.

Temperatura interior en Planta Alta

15

20

25

30

35

Do

rmit

ori

o E

ste

(C)

Medido Simulado

15

20

25

30

35

02/02 03/02 04/02 05/02 06/02 07/02 08/02 09/02 10/02 11/02 12/02 13/02

Do

rmit

ori

o O

este

(C

)

Medido Simulado

24

26

28

30

32

07/02 08/02

24

26

28

30

32

07/02 08/02

5. Comparación

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Cocina-comedor

Living Playroom Galería PLANTABAJA

DormitorioOeste

Vestidor DormitorioEste

Escritorio PLANTAALTA

Tem

pera

tura

pro

med

io (C

)

DESOCUPADO (simulado) OCUPADO (medido)

La ocupación por parte de los usuarios contribuyó a descender la temperatura interior de la vivienda (2.5ºC en promedio en la planta baja y 2.3ºC en la planta alta).

Es notorio el efecto de la ventilación en la planta baja (donde no existe acondicionamiento mecánico), principalmente en la galería, en donde se obtuvo un descenso de la temperatura media de 3ºC, seguida por el living, en estrecho contacto con ésta, con 2.6ºC.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Exterior Cocina-comedor

Living Playroom Galería DormitorioOeste

Vestidor DormitorioEste

Escritorio

% h

oras

con

tem

p>27

C

DESOCUPADO (simulado) OCUPADO (medido)

5. ComparaciónEl 86% de horas en disconfort (total de la vivienda sin ocupación) se reduce a un 33% para la vivienda ocupada, debido principalmente al correcto uso de la ventilación, puesto que los equipos convencionales de refrigeración no se utilizaron en forma discontinua.

La galería pasa a tener temperaturas altas solamente un 40% del día, el living un 27%, la cocina-comedor un 17% y el playroom pasa a estar en confort térmico todo el periodo. En la planta alta, de prácticamente un 100% de las horas con temperaturas altas se pasó a valores que oscilan entre el 50% y el 70%.

Conclusiones

- La ocupación por parte de los usuarios contribuyó a descender la temperatura interior de la vivienda (2.5ºC en promedio en la planta baja y 2.3ºC en la planta alta).

-Se obtuvieron descensos en la temperatura promedio de hasta 3ºC debido exclusivamente a la ventilación natural. -Las bajas velocidades de viento durante la noche dificultaron la ventilación del dormitorio Oeste, pero fueron suficientes para la ventilación del dormitorio Este, el living y la galería.

- La presencia de los usuarios y el adecuado comportamiento referido a la ventilación natural produjo que, el 86% de horas en disconfort (total de la vivienda sin ocupación) se redujera a un 33%, valor que significa una importante reducción si se tiene en mente que se debe principalmente al correcto uso de la ventilación, puesto que los equipos convencionales de refrigeración no se utilizaron en forma discontinua.

Conclusiones

-Para mejorar el comportamiento térmico de verano, se sugirió a los ocupantes:

la utilización de elementos de sombreado en la galería (parasoles) la construcción de una pérgola con material vegetal en la terraza ubicada sobre la losa de la galeríautilizar ventilación cruzada en este dormitorio, mediante la apertura de un ventiluz en la parte superior de la pared contraria al aventanamiento del dormitorio. ventilación nocturna en el dormitorio Este

- Si bien los resultados no son extrapolables a todas las viviendas del mismo tipo, las conclusiones obtenidas constituyen una buena aproximación para comprender la importancia del comportamiento de los ocupantes respecto del manejo del ambiente interior de una vivienda y su incidencia en el consumo energético.

INENCO – CONICET

Universidad Nacional de Salta

Argentina

Muchas gracias