1. Puno, 14 al 16 de noviembre del 2012
Asociación Peruana
de Energía Solar y
del Ambiente XIX Simposio Peruano de Energía Solar
TRATAMIENTO DE DATOS METEOROLÓGICOS
PARA LA SIMULACIÓN ENERGÉTICA
Juan José Natividad Alvarado
Rafael Espinoza Paredes
Eduardo Ramos Martínez
CER – UNI

2. INTRODUCCIÓN
El CER-UNI a ejecutado en los últimos 5 años proyectos donde ha
utilizado la simulación energética para estudiar el
comportamiento térmico de edificaciones, ubicados
principalmente en zonas alto andinas.

3. Para realizar estos estudios, se tuvo que medir
variables meteorológicos en cada lugar de estudio.

4. SIMULACIÓN ENERGETICA
Hace algunos años …
En la actualidad …

5. ¿Qué es un programa de simulación
energética?
Es una herramienta computacional que ayuda predecir el
comportamiento térmico (o eléctrico) de un sistema
energético.
CER - UNI
UTILIZA LA
SIMULACIÓN
EDIFICCIONES
RURALES
PROGRAMAS DE SIMULACIÓN:
Trnsys
Simusol
Energyplus

6. Simulación en Energyplus
¿Qué necesitamos antes de iniciar la Etapas en la simulación
simulación?
• Ubicación geográfica. 1. Generación de zonas
• Datos meteorológicos de la zona de térmicas.
estudio. 2. Ingreso de variables al
• Descripción de la vivienda Energyplus.
(Dimensiones, materiales, etc.) 3. Definir variables de salida.
• Propiedades térmicas, físicas y
ópticas.

7. DATOS METEOROLOGICOS EN LA SIMULACIÓN
¿Qué variables meteorológicas nos interesa para la
simulación?
• Radiación solar
• Velocidad de viento
• Dirección de viento
• Humedad relativa
• Temperatura ambiente

8. Instrumentación
Son las estaciones meteorológicas son las encargadas
de recolectar los datos meteorológicos, están
compuestos principalmente por:
Sensores
• Modulo interfaz de sensores
• Consola o dataloger
• Sofware

9. Ingreso de datos meteorológicos al
Energyplus
El programa de simulación energética
Energyplus puede leer dos formatos de datos
meteorológicos:
- Día de diseño
- Archivo del clima

10. En la grafica, se representa la variación de la temperatura exterior del
“día de diseño” para Vilcallamas Arriba (azul).
Temperatura exterior en la localidad de Vilcallamas, Puno
13
12
11
10
Temperatura Exterior (°C)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Horas (h)

11. En esta grafica se muestra la variación de la temperatura horaria medida el día 31
de julio del 2008 (rojo) comparada con la temperatura del día de diseño. Como
podemos observar, la temperatura exterior en el “día de diseño” no representa
con precisión la temperatura real del día 31 de julio, siendo este un día de la
época de “friaje”.
Temperatura exterior en la localidad de Vilcallamas, Puno
13 Temperatura exterior
12 promedio del día de
11
10 diseño
Temperatura Exterior (°C)
9 Temperatura exterior
8
7 del 31 de julio del 2008
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Horas (h)

12. Radiación solar de un "día de diseño" entre los Radiación solar de un "día de diseño" de abril
meses de diciembre a marzo
1000
900 1000
Radiaciòn solar (W/m2)
Radiaciòn solar (W/m2)
800 900
700 800
600 700
600
500
500
400 400
300 300
200 200
100 100
0 0
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Horas (h) Horas (h)
Radiación solar de un "día de diseño" entre los Radiación solar de un "día de diseño" entre los
meses de mayo a agosto meses de setiembre a noviembre
1000 1000
900 900
Radiaciòn solar (W/m2)
Radiaciòn solar (w/m2)
800 800
700 700
600 600
500 500
400 400
300 300
200 200
100 100
0 0
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Horas (h) Horas (h)

13. Archivo del clima
Un archivo del clima contiene las mediciones
meteorológicas cada cierto intervalo de tiempo
definido por el usuario (generalmente horario).
A este archivo no se le hace ningún tratamiento
estadístico, como promedios por ejemplo. Usar
este archivo para la simulación energética es lo
más recomendable, pues utiliza datos horarios
reales.

14. Humedad Relativa (%)
10
20
30
40
50
60
0
16/09/2012 0:00
16/09/2012 12:00
17/09/2012 0:00
17/09/2012 12:00
18/09/2012 0:00
18/09/2012 12:00
19/09/2012 0:00
19/09/2012 12:00
20/09/2012 0:00
20/09/2012 12:00
21/09/2012 0:00
21/09/2012 12:00
22/09/2012 0:00
22/09/2012 12:00
23/09/2012 0:00
23/09/2012 12:00
24/09/2012 0:00
24/09/2012 12:00
de Tambo, Huancavelica.
25/09/2012 0:00
25/09/2012 12:00
26/09/2012 0:00
26/09/2012 12:00
27/09/2012 0:00
27/09/2012 12:00
28/09/2012 0:00
28/09/2012 12:00
Fecha
29/09/2012 0:00
29/09/2012 12:00
30/09/2012 0:00
30/09/2012 12:00
01/10/2012 0:00
01/10/2012 12:00
02/10/2012 0:00
02/10/2012 12:00
03/10/2012 0:00
03/10/2012 12:00
04/10/2012 0:00
04/10/2012 12:00
05/10/2012 0:00
05/10/2012 12:00
06/10/2012 0:00
06/10/2012 12:00
07/10/2012 0:00
07/10/2012 12:00
08/10/2012 0:00
Humedad relativa exterior en la localidad de Tambo, Huancavelica
08/10/2012 12:00
09/10/2012 0:00
09/10/2012 12:00
10/10/2012 0:00
10/10/2012 12:00
11/10/2012 0:00
11/10/2012 12:00
Humedad relativa horaria medidos del 16 de setiembre del
2012 al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa

15. Temperatura exterior (°C)
10
12
14
16
18
20
0
2
4
6
8
16/09/2012 0:00
16/09/2012 18:30
17/09/2012 13:00
18/09/2012 7:30
19/09/2012 2:00
19/09/2012 20:30
20/09/2012 15:00
21/09/2012 9:30
22/09/2012 4:00
22/09/2012 22:30
23/09/2012 17:00
de Tambo, Huancavelica.
24/09/2012 11:30
25/09/2012 6:00
26/09/2012 0:30
26/09/2012 19:00
27/09/2012 13:30
28/09/2012 8:00
29/09/2012 2:30
Fecha
29/09/2012 21:00
30/09/2012 15:30
01/10/2012 10:00
02/10/2012 4:30
02/10/2012 23:00
03/10/2012 17:30
04/10/2012 12:00
05/10/2012 6:30
06/10/2012 1:00
06/10/2012 19:30
Temperatura exterior en la localidad de Tambo, Huancavelica
07/10/2012 14:00
08/10/2012 8:30
09/10/2012 3:00
09/10/2012 21:30
10/10/2012 16:00
Temperatura exterior horaria medidos del 16 de setiembre del
2012 al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa
11/10/2012 10:30

16. Radiaciòn solar (w/m2)
1000
1200
200
400
600
800
0
16/09/2012 0:00
16/09/2012 12:00
17/09/2012 0:00
17/09/2012 12:00
18/09/2012 0:00
18/09/2012 12:00
19/09/2012 0:00
19/09/2012 12:00
20/09/2012 0:00
20/09/2012 12:00
21/09/2012 0:00
21/09/2012 12:00
22/09/2012 0:00
22/09/2012 12:00
Tambo, Huancavelica.
23/09/2012 0:00
23/09/2012 12:00
24/09/2012 0:00
24/09/2012 12:00
25/09/2012 0:00
25/09/2012 12:00
26/09/2012 0:00
26/09/2012 12:00
27/09/2012 0:00
27/09/2012 12:00
28/09/2012 0:00
28/09/2012 12:00
Fecha
29/09/2012 0:00
29/09/2012 12:00
30/09/2012 0:00
30/09/2012 12:00
01/10/2012 0:00
01/10/2012 12:00
02/10/2012 0:00
02/10/2012 12:00
03/10/2012 0:00
03/10/2012 12:00
04/10/2012 0:00
04/10/2012 12:00
05/10/2012 0:00
05/10/2012 12:00
06/10/2012 0:00
Radiación solar en la localidad de Tambo, Huancavelica
06/10/2012 12:00
07/10/2012 0:00
07/10/2012 12:00
08/10/2012 0:00
08/10/2012 12:00
09/10/2012 0:00
09/10/2012 12:00
10/10/2012 0:00
10/10/2012 12:00
11/10/2012 0:00
11/10/2012 12:00
Radiación solar horaria medidos del 16 de setiembre del 2012
al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa de

17. COMPARACIÓN DE RESULTADOS
Temperatura ambiental en el dormitorio 1, simulado con un archivo del clima
y con un día de diseño.
23
22
21
20
19
18
17
16
Temperatura (°C)
15
14
13
12
11
10
9 Temperatura del dormitorio
8
7 (archivo del clima)
6 Temperatura del dormitorio
5
4 (día de diseño)
3
2
1
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Horas (h)

18. CONCLUSIONES
• Generar un solo “día de diseño” no refleja el
comportamiento real del clima.
• Usar un “archivo del clima” es lo mas
adecuado para la simulación energética.
• Es necesario un proceso de validación de los
datos meteorológicos recolectados.
• Contar con estaciones meteorológicas que
midan las variables mínimas para la
simulación.

19. GRACIAS
Juan José Natividad Alvarado
Centro de Energías Renovables – UNI
WEB: Cer.uni.edu.pe
E-mail: cer@uni.edu.pe;
jjnatividada@gmail.com
Tel. 3821058