Sistemas de climatización termoactivos en edificaciones de uso empresarial en las ciudades de Barranquilla y Cartagena.
Trabajo de grado - Pregrado
2020-06-04
Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca
El presente proyecto de grado es una investigación realizada en el sector de la construcción,
específicamente en la climatización de edificaciones empresariales en clima cálido-húmedo como
lo son Barranquilla y Cartagena en Colombia, con el cual se pretende proponer una alternativa que
cumpla con las necesidades económicas del cliente potencial y que a su vez brinde una solución
sostenible frente a la problemática por alto consumo energético que demandan este tipo de
edificaciones por uso de aire acondicionado.
Para lograr el objetivo de la investigación, se realizó un estudio de mercado que nos
permitió obtener información sobre la favorabilidad del producto propuesto, representando un
posible sustituto de los sistemas de climatización convencionales como el aire acondicionado. De
igual manera, se realizó un análisis del cliente potencial, los usuarios del producto y la
competencia, donde se demostró que acceder a la comercialización del producto ofrecido es
factible y viable.
Para dar solución a la problemática planteada, se analizaron tres alternativas de solución
de las cuales la opción más adecuada es el sistema de climatización termoactivo, este sistema
cumple con los requisitos de confort térmico para las edificaciones en estudio, teniendo una
inversión recuperable en un mediano plazo, además de garantizar una solución que cumple con los
ahorros energéticos y reducción del CO2.
El sistema de climatización termoactivo, consiste en una red de tuberías que se introducen
en la cimentación del edificio, que absorben energía del suelo y la conducen al interior de la
edificación para el enfriamiento de los espacios. Este sistema permite la climatización del edificio
a través de bombas de calor que ahorran hasta un 80% de energía y costos por consumo.
Para el desarrollo de la investigación se tomaron diferentes referencias de países donde se
han instalado este tipo de soluciones como Portugal, Suiza y principalmente España, esto teniendo
en cuenta que en el país aún no se ha ejecutado ningún proyecto con este sistema. Durante la
investigación se evidencio que los materiales y equipos que componen el sistema se comercializan
en el país, representando un mayor posibilidad de implementar esta tecnología innovadora.
Finalmente, se realizó un prototipo de un proyecto de edificación tipo de oficinas ubicado
en la ciudad de Barranquilla, basado en las condiciones de zonificación climática, diseño de la
edificación y características constructivas, que permitieron realizar el cálculo de las cargas
térmicas requeridas y simulación de consumo energético por los sistemas de climatización.
A partir de esto, se realizó una comparación del sistema de climatización termoactivo y el
sistema de aire acondicionado convencional, considerando variables como la inversión inicial, vida
útil, mantenimiento, consumo de energía eléctrica, emisiones de CO2, entre otras, en lo que se
concluyó que el Sistema de climatización termoactivo brinda a la edificación ahorros energéticos
considerables además de reconocimiento ante otros proyectos constructivos, esto debido a los
beneficios que el sistema aporta al medio ambiente, así como reducción en los costos por
climatización, demostrando que el proyecto propuesto es una alternativa completamente viable
desde el punto de vista de sostenibilidad. The present degree project is an investigation carried out in the building sector, specifically
in the air conditioning of business buildings in a humid subtropical climate such as Barranquilla
and Cartagena in Colombia. The aim is to propose an alternative that meets the financial needs of
the potential client, and that it provides a sustainable solution to the problem of high energy
consumption demanded by this type of building due to the use of air conditioning.
To achieve the research objective, a market analysis was carried out that allowed us to
obtain information on the favorability of the proposed product, as a possible substitute for
traditional air conditioning systems such as air conditioning. Likewise, an analysis was made of
the potential client, the users of the product, and the competition, proving that access to the
commercialization of the offered product is feasible and viable.
To solve the problem, three alternative solutions were analyzed, of which the most suitable
option is the thermally activated building systems, this system meets the thermal comfort
requirements for the buildings understudy, having a recoverable investment in the medium term,
in addition to guaranteeing a solution that meets energy savings and CO2 reduction.
The thermally activated building systems consist of a network of pipes that are introduced
in the foundation of the building, they absorb energy from the ground and lead it into the building
for cooling, this system allows the air conditioning of the building through heat pumps that save
up to 80% of energy and consumption costs.
For the development of the research, different references were taken from countries where
these types of solutions have been installed, such as Portugal, Switzerland, and mainly Spain,
considering that any project has yet been carried out with this system in the country. During the
investigation it was shown that the materials and equipment that make up the system are marketed
in the country, offering a greater possibility of implementing this innovative technology.
Finally, a prototype of an office-type building project located in the city of Barranquilla
was carried out, based on climatic zoning conditions, building design and construction
characteristics, which allowed calculating the required thermal loads and simulating energy
consumption by HVAC systems.
From this, a comparison was made of the thermally activated building systems, considering
variables such as the initial investment, useful life, maintenance, consumption of electrical energy,
CO2 emissions, among others, so it concluded that the thermally activated building systems
provide the building with considerable energy savings, and the recognition before other
construction projects, this due to the benefits that the system brings to the environment, as well as
a reduction in the costs of air conditioning, demonstrating that the proposed project is a completely
viable alternative from the point of view of sustainability
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