Estudio experimental del comportamiento térmico de sistemas pasivos de enfriamiento cálido-húmero

Abstract

Tesis dirigida por Eduardo Manuel González Cruz. Uno de los problemas más importantes a los que se enfrenta la sociedad a nivel mundial es el fenómeno del cambio climático causado por el calentamiento global. Este fenómeno, de consecuencias impredecibles, es causado por el aumento de emisiones de gases de efecto invernadero como el CO2, consecuencia del alto consumo de energía de fuentes convencionales como los derivados del petróleo, el gas y el carbón. El sector edilicio es responsable en gran medida de esta problemática. En regiones como Maracaibo, Venezuela, la mayor parte de la energía consumida en este sector es utilizada para el enfriamiento con sistemas de aire acondicionado. Un diseño arquitectónico adecuado a las condiciones climáticas del entorno y la aplicación de técnicas de enfriamiento pasivo pueden contribuir de manera significativa a reducir el consumo de energía en las edificaciones. Experiencias locales han demostrado la capacidad de reducción de la temperatura interna de ciertos sistemas de enfriamiento pasivo. En este trabajo, una nueva tipología de techo-estanque metálico, acoplado a un módulo de pruebas se evalúa experimentalmente y su comportamiento se compara con un módulo de control. Siete configuraciones de techo-estanque se han estudiado a partir de sus temperaturas características con el propósito de determinar en cada caso, su potencial de enfriamiento, la contribución al logro de condiciones de confort, así como, la influencia de la masa térmica en su comportamiento térmico. Entre las técnicas de enfriamiento pasivo aplicadas se encuentran el enfriamiento evaporativo indirecto (EEI) y el enfriamiento radiativo nocturno (ER), en algunos casos combinadas con pantallas de protección solar, aislamiento térmico y “agua confinada” como masa térmica. La mayor eficiencia de enfriamiento ha correspondido al sistema con techo-estanque con masa térmica donde se combinan el EEI y el ER evaluado en el experimento 7. Los sistemas evaluados en los experimentos 6 (techo-estanque con masa térmica y EEI) y 3 (techo-estanque sombreado con EEI), presentan eficiencias de enfriamiento muy similares entre si y ligeramente inferiores al experimento 7.