Sistema automática de control térmico para viviendas unifamiliares aprovechando techos de masa térmica
El sol es la fuente de energía más grande del mundo. En México el nivel de la radiación solar es muy alto y en Querétaro los techos son los que reciben la mayor cantidad de ella. El objetivo de esta investigación es realizar un proceso de diseño de un sistema pasivo de techo con masa térmica, con ad...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma de Querétaro |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma de Querétaro |
| OAI Identifier: | oai:ri-ng.uaq.mx:123456789/1162 |
| Acceso en línea: | http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/1162 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | techos masa térmica confort térmico roof thermal mass thermal comfort INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA |
| Sumario: | El sol es la fuente de energía más grande del mundo. En México el nivel de la radiación solar es muy alto y en Querétaro los techos son los que reciben la mayor cantidad de ella. El objetivo de esta investigación es realizar un proceso de diseño de un sistema pasivo de techo con masa térmica, con adecuada absorción de radiación solar y un sistema de control de flujo de aire que mejore el confort térmico de los espacios de una vivienda unifamiliar de Santiago de Querétaro. La falta de confort térmico o el uso del aire acondicionado causan efectos negativos para la salud, el segundo consume mucha energía eléctrica y contamina. Para mantener la temperatura óptima de 23° C dentro de los espacios de una vivienda, se analizan las propiedades térmicas de los materiales para absorber, acumular y aislar el calor. Se seleccionan los materiales y se calculan sus espesores requeridos en base a las ecuaciones termodinámicas. Con base en las ecuaciones de sensación térmica se calculan las velocidades de la circulación del flujo de aire óptimas tanto para el periodo de frío como el de calor. Finalmente se realizan simulaciones con el programa ANSYS para comprobar el funcionamiento del sistema de techo. Se define el material, el espesor y el acabado de la capa exterior para controlar la absorción de la radiación solar de tal manera que en invierno se absorba la cantidad necesaria para remplazar la energía calorífica que se pierde por la convección, y en verano se reflejen la mayoría de los rayos solares. Se elige el material y el espesor más adecuado para acumular el calor dentro del sistema de techo y el material y el espesor de la capa interior para aislar el calor hacia el interior. La circulación del flujo de aire implementa un sistema de tubo Venturi y un ventilador para su control. Todo el sistema de techo y los mecanismos adicionales son alimentados por la energía solar. |
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