Estudio transitorio de un techo ventilado para condiciones climáticas de México

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

En este trabajo se presenta la evaluación transitoria del comportamiento térmico de un techo ventilado para ahorro de energía en edificaciones. Este estudio se realizó bajo las condiciones climáticas de dos climas cálidos típicos de México: Hermosillo Sonora y Mérida Yucatán. El techo ventilado se constituyó por una losa de concreto de 12 cm de espesor y una cubierta de lámina galvanizada. Entre ambas se encuentra un canal de aire de 10 cm a través del cual circula una corriente de aire debido a la velocidad del viento . Se consideraron las ciudades de Hermosillo, Sonora y de Mérida, Yucatán las cuales presentan un clima cálido seco y cálido subhúmedo, respectivamente. Para predecir el comportamiento térmico del techo ventilado, se construyó un modelo matemático basado en la metodología de los balances termodinámicos globales. Las ecuaciones resultantes de este modelo fueron resueltas mediante el desarrollo de un código computacional en FORTRAN. El estudio consistió en dos etapas. En la primera etapa se analizó el efecto del número de secciones, del paso del tiempo y de la inercia térmica del día anterior sobre los resultados obtenidos en el día de interés. Se encontró que 25 secciones y un paso de tiempo de 60 s son parámetros adecuados para modelar el comportamiento térmico del sistema de techo ventilado. Asimismo, se observó que la inercia térmica del día anterior tiene un efecto de hasta 8% en las cargas térmicas en comparación con la situación en la que este factor es despreciado. En la segunda etapa, se realizó la evaluación térmica del techo ventilado y se comparó con un techo convencional de concreto. Se observó que, para el día más cálido de la ciudad de Hermosillo, el techo convencional obtuvo un flujo de calor al interior máximo de 267.61 W/m2, mientras que para el techo ventilado este valor fue de 137.05 W/m2, observándose una reducción del 49 %. Por otro lado, para el clima de la ciudad de Mérida, se observó que el flujo calor al interior máximo disminuyó 60 % cuando se implementa el techo ventilado. Adicionalmente, se obtuvieron las cargas térmicas para los días más cálidos y fríos de cada mes de ambas ciudades, encontrando que la reducción total de la carga térmica para Hermosillo fue de 49 % y para la ciudad de Mérida fue de 60%. De acuerdo con los resultados, se concluye que la incorporación del techo ventilado en una edificación es una buena alternativa para reducir la transmisión de calor al interior de ésta bajo condiciones climáticas de clima cálido seco y cálido subhúmedo de México. Esta tecnología permite obtener un beneficio no solo en el ahorro energético de la edificación, sino también una contribución al cuidado del medio ambiente. En otras palabras, el implementar el techo ventilado permite realizar un consumo de energía en edificaciones de una manera tal que se mantiene dentro de la filosofía del desarrollo sustentable.
Date of Award6 Sep 2019
Original languageSpanish (Mexico)
Awarding Institution
  • Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico. CENIDET-TecNM-SEP. Prol. Av. Palmira S/N. Col. Palmira. Cuernavaca

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Estudio transitorio de un techo ventilado para condiciones climáticas de México
Lima-Téllez, T. (Author), Chávez, Y. (Director), Hernández-López, I. (Director). 6 Sep 2019

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