Presentación de PowerPoint

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Determinación de la Capacidad de las Torres de Viento para
producir confort térmico en el interior de Edificaciones de Zonas
Áridas y Semiáridas de México
Dr. Vladimir Arturo Reyes Herrera
INTRODUCCIÓN
Yazd
La ciudad de las Torres de viento
Yazd
Torres de viento de construcción reciente
Torres de viento antiguas
INTRODUCCIÓN
Funcionamiento
Convección Forzada
Convección Natural
(Efecto Chimenea)
INTRODUCCIÓN
Diagrama de Isorrequerimientos para Monterrey, N.L.
Datos climatológicos promedios diarios incorporados
al diagrama de Olgyay para condiciones de verano en
Monterrey, NL.
INTRODUCCIÓN
Condiciones para Monterrey, N.L.
ETAPA EXPERIMENTAL
Velocimetría por Imagen de partículas
(PIV)
ETAPA EXPERIMENTAL
Comparación resultados numérico-experimentales
5 modelos de turbulencia: Modelo k-ε Estándar, Modelo k-ε RNG, Modelo k-ε Realizable
Modelo de turbulencia k-ω Estándar ,Modelo de turbulencia k-ω SST
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Casa Modelo:
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Resultados para Casa con Torre de Viento integrada
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Efecto de rejillas
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Efecto de ocupantes
Recámara
Empalme de planos frontal (a) y transversal (b)
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Efecto de mobiliario
ETAPA NUMÉRICA
Evolución de la distribución e intensidad del flujo
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Condiciones de frontera
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Resultados para casa
Planta alta
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Resultados para casa
con Torre de viento integrada
SIMULACIÓN NUMÉRICA
Planta alta
Campos de temperatura y líneas de corriente
CONCLUSIONES
El interés por las torres de viento tradicionales de Irán se ha incrementado durante los últimos años como un
sistema pasivo de climatización natural de viviendas que permite propiciar confort térmico en edificaciones,
sin necesidad del uso de equipo de aire acondicionado, conllevando grandes ahorros de energía y menor
contaminación ambiental.
El modelo k-ε Realizable es el modelo que proporciona mejores resultados para las configuraciones de tipo
torre –habitación.
La técnica PIV es altamente recomendable para este tipo de estudios pues permite obtener campos
instantáneos de velocidades y líneas de corriente. El estudio realizado con PIV es único en su tipo.
Los estudios dinámicos demuestran que la ventilación de la casa por el simple hecho de abrir puertas y
ventanas, no resulta suficiente para obtener una buena distribución del flujo de aire ni alcanzar las velocidades
necesarias para el confort térmico, aun considerando la orientación más favorable para la vivienda
CONCLUSIONES
La incorporación de una torre de viento permitió incrementar sustancialmente la intensidad del flujo de aire y
mejorar su distribución en el interior de la casa modelo. La torre incrementa la velocidad del viento captado
en una proporción de 3 a 4 veces en la parte superior del interior del canal de captación de la torre, lo que
permite obtener buenas velocidades en el interior de la vivienda.
La consideración de escaleras, más la incorporación de modificaciones en el diseño de las ventanas de
conexión entre diversas áreas, mejora en gran medida la distribución del flujo y su intensidad, principalmente
en la planta alta
El modelo del sistema torre-casa propuesto permite una buena distribución del flujo y velocidades adecuadas
para obtener confort.
Al incorporar habitantes (ocupantes), la conjugación de diferentes corrientes de aire permite impactar a los
habitantes de manera favorable, a la altura del pecho y cabeza, para crear mayor sensación de confort.
La incorporación de muebles en la vivienda modifica sustancialmente los patrones de flujo, principalmente en
la planta baja.
CONCLUSIONES
Al incorporar a los estudios la transferencia de calor a través de paredes y techos, para la configuración
mejorada del sistema torre-casa, se encontró que es de suma importancia eliminar las zonas de
estancamiento, sobre todo en las habitaciones, que son las más expuestas al calentamiento solar, para
minimizar la transferencia de calor entre el techo y el aire interior de las mismas. De no ser así la
temperatura aumentaría hasta 5°C, a tal grado que nos imposibilitaría llegar al confort térmico solamente con
el aumento de velocidad del aire.
Al considerar a los habitantes como fuentes de calor (a temperatura constante de 36°C) se concluye que
debido a la buena ventilación al interior de la vivienda, la transferencia de calor del habitante hacia el aire
circundante es mínima, y sólo se presenta en pequeñas zonas de estancamientos cercanas a él,
incrementándose la temperatura del aire aproximadamente 1°C. La transferencia es apenas perceptible,
debido a que las corrientes que impactan al individuo con una velocidad mayor, impiden que las zonas de
estancamiento incrementen su tamaño.
No obstante de haber considerado una condición crítica de velocidad mínima del aire a la entrada de la torre,
los resultados generales permiten concluir que con la integración de la torre de viento a la casa modelo, se
mejoró sustancialmente la distribución e intensidad del flujo de aire, y la transferencia de calor a través de los
techos no afecta de manera importante
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