Este documento presenta un sistema de enfriamiento pasivo inspirado en la capacidad de los camellos para enfriar su cerebro en climas desérticos. El sistema consiste en placas de arcilla cubiertas con fibras de yute que se saturan de agua para enfriar el aire a través de la evaporación. Se probó el diseño en Yemen, donde redujo la temperatura del aire de 40.7°C a 22.6°C y aumentó la humedad relativa de 12.6% a 76%. Los resultados muestran que este sistema podría reducir significativamente el

1. Una unidad de refrigeración sostenible
bio-inspirada para regiones cálidas y
áridas: sistema de enfriamiento
evaporativo integrado en una torre de
viento
Amatalraof Abdullah, Ismail Bin Said, Dilshan Remaz Ossen
Presenta:
Mendívil Burruel Jesús Héctor
Merino Cedeño Ángel Alberto
Instructor: Núñez Esquer Marco Antonio
Semestre 2022-2

3. Índice
1. Introducción……………………………………….........4
2. Estudio Biológico…………………..…………………...5
3. Materiales………………………………………….........11
4. Metodología…………………………………................12
5. Resultados……………………………………………....13
6. Conclusión………………………………………….......15

4. Introducción
• Debido a las altas temperaturas en las ciudades desérticas, es
utilizada una cantidad considerable de energía para tener una
temperatura adecuada para la comodidad de los ocupantes.
• En países como Arabia Saudita, alrededor del 75% de la energía
eléctrica consumida en las residencias se utiliza para el enfriamiento
del aire.
• El enfriamiento evaporativo es el método más eficiente de
enfriamiento en climas áridos.

5. El Caso de
Estudio Biológico
• Los camellos son famosos por ser capaces de tolerar las difíciles condiciones
del desierto, para sobrellevar las condiciones de su ambiente, estos animales
emplean algunas técnicas.
• En las temporadas más cálidas, su temperatura corporal puede alcanzar hasta
los 41°C. Sin embargo, a esta temperatura su cerebro sufriría daños
irreversibles, solo funciona correctamente a menos de 38°C. Para mantener
esta temperatura el camello utiliza enfriamiento selectivo.
• El proceso empieza en la concha nasal, la cual es responsable de la termo-
regulación del aire antes de entrar a los pulmones.

6. Fig. 1. Superficies
laterales y dorsales
del cráneo de
camello (Alsafy et
al., 2014)

7. Enfriamiento Selectivo en el
Cerebro
• El proceso comienza cuando el camello inhala el aire caliente
del desierto, la mucosa en la membrana se evapora, lo que a
su vez enfría la sangre que pasa por las venas en la
superficie de la concha nasal.
• La sangre fría circula al cerebro del animal, enfriándolo a la
temperatura óptima.

8. • Fig. 2. El esquema
funcional de
enfriamiento cerebral
selectivo,
termorregulación y
humidificación de aire
respiratorio a través del
cornete nasal en
camellos (Amatalraof et
al., 2019).

9. • Fig. 3. Torres de
viento: una mirada al
pasado para mejorar
nuestro futuro
(Rodríguez et al.,
2016)

10. Materiales
• El sistema de enfriamiento consiste en placas de arcilla
cubiertas de una película absorbente que serán saturadas de
agua.
• El material que se escogió para la película absorbente fueron
fibras de yute, que es una planta herbácea fibrosa bastante
común por la zona.

11. • Fig. 4. Diseño propuesto
en una unidad de
refrigeración inspirada en la
nariz de camello instalada
en una torre de viento
(Amatalraof et al., 2019).

12. Metodología
Ciudad de Seiyun,
Yemen
Condiciones de Mayo:
- Máxima de 48°C
- Mínima de HR <5%
- 0.8 a 3.6 m/s
Medición:
9 a.m. a 9 p.m.

13. Resultados
Fig. 5. Temperatura de bulbo
seco del aire en el ambiente
antes y después de pasar por el
diseño de enfriamiento pasivo
(Amatalraof et al., 2019).

14. Resultados
Fig. 3. Incremento de HR antes
y después de pasar por el
diseño de enfriamiento pasivo
(Amatalraof et al., 2019).

15. Conclusiones
La eficiencia del enfriamiento mejora con:
Temperatura del aire alta Baja humedad relativa Baja velocidad del viento
Se probó que el diseño de la torre enfría considerablemente el aire interior:
40.7°C a 22.6°C HR de 12.6% a 76%
Una cantidad significativa por el consumo de energía de sistema de
enfriamiento puede ser recortada usando esta torre de vientos.

16. Gracias por su atención

17. Bibliografía
• A. Abdullah, I. Bin Said, D. Remaz Ossen, A
Sustainable Bio-inspired Cooling Unit for Hot Arid
Regions: Integrated Evaporative Cooling System in
Wind Tower, Applied Thermal Engineering (2019), doi:
https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2019.114201