Diseño de un sistema de climatización para un domo de 50m2 de uso familiar en la ciudad de Pisco

Abstract

En la presente tesis se diseña un sistema de climatización que proporcione condiciones de confort en época de verano e invierno para un domo geodésico de uso familiar. Este domo será diseñado solo para ser instalado en la ciudad de Pisco, ya que para la determinación de la radiación incidente se consideró la latitud y longitud del lugar mencionado. Por un lado, para la carga térmica de refrigeración, se considera al domo como un conjunto de placas de 1 m x 0.85 m dispuestas en 8 niveles para así estimar la irradiación total incidente sobre cada placa y consecuentemente sobre el domo. Además, teniendo en cuenta la misma suposición, se calcula los coeficientes globales de transferencia de calor para cada nivel ya que este es un factor importante en el cálculo de la carga térmica por transmisión de calor. Por otro lado, para la carga térmica de calefacción, el domo fue considerado como una esfera completa para la simplificación de los cálculos; sin embargo, se utilizaron factores de corrección debido a que el domo es semiesférico. A continuación, se procede a determinar la carga térmica de refrigeración y calefacción las cuales son 4370 W (14902 BTU/h) y 1011 W (3450 BTU/h) respectivamente. Asimismo, se estima un mínimo de 140 m³/h (81 CFM) de aire exterior para cumplir con los requerimientos de ventilación. Se utiliza la metodología propuesta por el Handbook Fundamentals de ASHRAE. De acuerdo a los valores obtenidos, se selecciona un extractor de pared para la renovación de aire y un conjunto de equipos de climatización compuesto por un split ducto y un calentador eléctrico para proporcionar confort térmico al ambiente. Finalmente, se realiza una evaluación económica referente al costo del sistema seleccionado, donde se incluyen diversos costos tales como: costo inicial, costo de instalación, costo de operación y costos de mantenimiento.