Universidad de SonoraIngeniería Química y Metalurgia
Curso: Operaciones Unitarias II
Estudio sobre el efecto de enfriamiento evaporativoen los techos con jardines de cesped
Alumna: Aceviz Armenta Lizbeth Yareli
213211921
Estudio sobre el efecto de enfriamiento evaporativoen los techos con jardines de cesped
Autores:
S. Onmura; Universidad de Kagoshima, Japón
M. Matsumoto; Universidad de Kagoshima, Japón
S. Hokoi; Universidad de Kagoshima, Japón
Revista: Energia y edificios
Volumen:33
Año: 2001
Páginas: 633–666
Objetivo
Introducción
Medición de campo
Resultados de la medición de campo
Túnel de viento
Aparato experimental
Resultados (túnel de viento)
Conclusiones
El objetivo de este estudio es investigar el efecto de
enfriamiento evaporativo de un jardín de césped del
techo, que utiliza una capa de tela de césped recién
desarrollada.
.
• Se mostrará una reducción en el flujo de calor en la habitación basándose en mediciones de
campo.
.
• El comportamiento térmico de este césped se midió en una habitación mediante un
experimento de túnel de viento.
.
• Finalmente, un análisis inestable del experimento del túnel de viento se llevará a
cabo utilizando un modelo de transporte simultáneo para el calor y la humedad.
En los últimos años, los problemas ambientales se han vuelto másgraves en Japón. Especialmente en las zonas urbanas.
En tal situación, la investigación y el desarrollo de los jardines decésped en la azotea ha estado aumentando , porque estos soneficaces no sólo en promover la campaña de la plantación deárboles sino también para la conservación de la energía.
En climas calurosos como los veranos japoneses, el efecto de enfriamiento evaporativo del jardín de césped de techo se considera que es eficaz para reducir el calor que penetra en la habitación.
Diseño de experimento
figura 1 muestra un diagrama esquemático de la capa de tela de césped usada en este experimento
El espesor total de la capa de
tela de césped incluyendo la
capa de drenaje la capa de
interceptación de raíces era de
aproximadamente 8 cm.
• El grosor del césped era de
unos 3 cm.
• El peso de esta capa de
siembra fue de 10 (estado
seco) a 60 kg / m2 (estado
húmedo).
• Temperatura superficial de la losa de hormigón con la capa
de muestra
• Temperatura superficial de la losa de hormigón sin la capa
de muestra
• temperatura del aire exterior
• humedad relativa del aire exterior
• radiación solar
• lluvia.
Los siguientes parámetros se midieron cada media hora del 8 al 31 de agosto de 1991:
La temperatura media del aire exterior, la humedad relativa media y la temperatura media del bulbo húmedo fueron 30,2 ° C, 72,3% y 23,9 ° C
Tem
pera
tura
(°C
Tiempo (h) Tiempo (h)
Tem
pera
tura
(°C
Comparación temperatura para el caso A y B
Día nublado (10°C)Día soleado (30°C)
Medidor de flujo de calor
Punto de medición de la temperatura del aireLámparas eléctricas
Dirección del aire
Tanque de agua
Suministro de agua
Placa rectificadora
Placa rectificadora
Ventilador (400 mm de diámetro)Recubrimiento (color interior negreo 12 mm)
Muestra con agua
Muestra sin agua
-temperatura controlada del aire (20 ° C) y humedad relativa (30%, temperatura del bulbo húmedo era 13.8 °
Sin radiación solar ni suministro de agua (fuente de calor: calentador, flujo ascendente de calor)
Sin radiación solar, con suministro de agua (fuente de calor: calentador, flujo ascendente de calor)
Con radiación solar, sin suministro de agua (fuente de calor: lámparas, flujo descendente de calor)
Con radiación solar y suministro de agua (fuente de calor: lámparas, flujo de calor hacia abajo).
Tabla 1 A B C D
Peso de la muestra antes de la medición Kg 17.245 21.98 17.376 22.11
Peso de la muestra antes de la medición Kg 14.375 19.72 12.092 17.645
Suministro de agua 0.00 0.996 0.000 1.365
Cantidad de agua evaporada 2.837 3.256 5.284 5.831
Tasa de evaporación .1059 0.12 0.2836 0.3130
A: Muestra sin suministro de agua y sin radiación solarB: Muestra con suministro de agua, y sin radiación solarC: Muestra sin suministro de agua y con radiación solar
D: Muestra con suministro de agua y con radiación solar
Calor Humedad
Calor transferido por convección
Vapor transferido
Radiación solar
Absorción
Calor por conducción
Calor latente transferido
Calor transferido por radiación
Interface
Pasto
Difusión de la humedad
Fondo
Capa de plantación
Simulación del modelo de transferencia da calor y humedad
se confirmó a través de mediciones de campo durante el verano enJapón una reducción en el calor que entraba en una habitación debajode un jardín de césped de tejado de plantación.
La temperatura superficial de la losa del techo disminuyó deaproximadamente 60 a 30 ° C durante el día, por lo que se podíaesperar una reducción del 30% en el flujo de calor en la habitación.
Es necesario un análisis de sensibilidad y medidas de losparámetros para evaluar cuantitativamente y predecir el efecto deenfriamiento de un jardín de césped del techo.
Se propuso un simple modelo de transporte simultáneo de calor yhumedad, y los comportamientos higrotérmicos en la capa decésped fueron analizados por este modelo.
Los resultados calculados estaban en buen acuerdo con los valoresmedidos del experimento del túnel de viento.
La absortividad solar de la capa de césped fue de alrededor de0,78.3.
Con respecto a los comportamientos higrotérmicos en la muestra decésped, se aclaró lo siguiente mediante un experimento de túnel deviento:
-La distribución de la temperatura a través del espesor del césped esinfluenciada no sólo por el flujo de calor sino también Por elcontenido de humedad, y el agua (vapor y líquido) difunde a travésdel césped.
-La radiación solar se absorbe a través de la capa de césped ytambién afecta los resultados de manera significativa
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