Development and analysis of selective radiative cooling material models in building simulation software
Els sistemes de refrigeració són una característica bàsica en moltes parts del món per aconseguir confort tèrmic en els edificis. Els sistemes de refrigeració tradicionals basats en cicles de refrigeració consumeixen grans quantitats d'electricitat, que sovint es genera a partir de fonts no ren...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/427349 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/427349 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Heat - Radiation and absorption Cooling Calor--Radiació i absorció Refrigeració Àrees temàtiques de la UPC::Física |
| Sumario: | Els sistemes de refrigeració són una característica bàsica en moltes parts del món per aconseguir confort tèrmic en els edificis. Els sistemes de refrigeració tradicionals basats en cicles de refrigeració consumeixen grans quantitats d'electricitat, que sovint es genera a partir de fonts no renovables, cosa que agreuja l'efecte hivernacle. En aquest sentit, els materials de refrigeració radiativa passiva es postulen com una solució per minimitzar la demanda de refrigeració en els edificis. Els materials de refrigeració radiativa dissipen la calor a través de la finestra atmosfèrica (8-13 μm) cap a l'espai exterior sense consumir energia addicional. La superfície terrestre també irradia calor cap a l'espai exterior a través de la finestra atmosfèrica per mantenir la seva temperatura relativament constant al llarg del temps. No obstant això, la característica clau dels materials de refrigeració radiativa és tenir una emissivitat molt alta (prop de 1) en la finestra atmosfèrica, maximitzant així el potencial de refrigeració del material. Recentment, s'han dissenyat materials selectius per tenir alta emissivitat en la finestra atmosfèrica, però al mateix temps una emissivitat mínima fora d'aquesta, per reduir al mínim la calor absorbida de l'atmosfera en aquesta part de l'espectre, maximitzant el poder de refrigeració del material durant el dia. En aquest projecte s'ha estudiat l'impacte en la demanda energètica d'implementar un material selectiu similar a una pintura, a un sostre per convertir-lo en un sostre fresc utilitzant l'eina de simulació EnergyPlus. No obstant això, EnergyPlus només té un model d'emissivitat constant incorporat, de manera que no encapsula el comportament real d'un material selectiu real. Per resoldre això, s'ha desenvolupat un script en Python per dur a terme l'anàlisi amb l’emissivitat depenent del espectre, que després s'ha acoblat a EnergyPlus per executar la simulació. Aquestes simulacions s'han estudiat amb tres conjunts de dades climàtiques de Barcelona: el present, el futur a mitjà termini (2041-2060) i el futur a llarg termini (2081-2100). Els resultats mostren que, per al mateix edifici, implementar aquesta solució de refrigeració passiva reduiria la demanda energètica total respecte el cas sense sostre fresc en un 6,7% en el present, un 14,6% en el futur a mitjà termini i un 22,4% en el futur a llarg termini. |
|---|