Implementación de un sistema de calefacción solar por piso radiante para mejorar las condiciones de confort térmico del gabinete del Laboratorio de Control y Electrónica Básica de la EPIER

Abstract

Las energías renovables, que son inagotables y continuamente disponibles, incluyen fuentes como la solar, eólica, biomasa y mareomotriz. En Perú, la región altiplánica de Puno, situada a más de 3,800 msnm, es de particular interés por sus bajas temperaturas, especialmente en invierno, donde las máximas rondan los 15 °C y las mínimas pueden bajar hasta -7.8 °C. En la Escuela Profesional de Ingeniería en Energías Renovables de la Universidad Nacional de Juliaca, algunos laboratorios, ubicados en el lado sur del edificio, carecen de acceso directo a la radiación solar, resultando en ambientes fríos. Se llevó a cabo un proyecto de investigación con el objetivo de implementar un sistema de calefacción por piso radiante, mejorando así el confort térmico en el gabinete del Laboratorio de Control y Electrónica Básica de la EPIER, en la sede Ayabacas. El sistema incluyó tuberías de polietileno reticulado (Pex) de ½ pulgada de diámetro, cubriendo un área de 14 m². El agua, utilizada como fluido térmico, fue calentada mediante un colector solar con 20 tubos de vacío, alcanzando una temperatura promedio de 65 °C. La circulación del agua caliente fue asegurada por una bomba periférica trifásica de 0.5 HP, controlada por un variador de frecuencia y gestionada por un PLC. Las pruebas experimentales se llevaron a cabo en otoño de 2024, evaluando el rendimiento del sistema que utiliza circulación de agua caliente a través del piso del gabinete, utilizando tuberías de polietileno reticulado. Los resultados mostraron temperaturas promedio dentro del gabinete de 19.19 °C, cumpliendo con los estándares de confort térmico de la Norma Técnica Peruana - NTP 501. La humedad relativa se mantuvo en niveles aceptables. Además, el sistema de aislamiento con poliestireno expandido resultó efectivo y económico, aumentando la temperatura en hasta 5.99 °C, lo que sugiere mejores condiciones de habitabilidad y trabajo del gabinete.