Las pruebas de verificación y simulaciones numéricas investigaron el efecto de la tecnología de rociado de niebla en el ahorro de energía en departamentos. Tres técnicas fueron probadas: rociado en la azotea, terraza y unidad externa de aire acondicionado. Las pruebas confirmaron reducciones de hasta el 9.7% en el consumo de energía y las simulaciones mostraron que la introducción de estas medidas podría cortar el consumo de energía para el aire acondicionado hasta en un 80%.

1. UNIVERSIDAD DE SONORA OPERACIONES UNITARIAS 2 Nombre:Adriana Padilla Zamudio 1 de Septiembre del 2011

2. “Efecto de las técnicas de enfriamiento por evaporación mediante el rociado de niebla para la reducción en el consumo de energía en casas – departamento.”

3. Quebec City, Cánada PLEA 2009 – 26th ConferenceonPassive and LowenergyArchitecture Junio 2009 DaisukeNarumi, KentaroShigematsu, YoshiyukiShimoda

4. RESUMEN Las pruebas de verificación y las simulaciones numéricas se llevaron a cabo con el fin de investigar el efecto de la tecnología de la niebla en el ahorro de energía en las casas – departamentos. 3 técnicas: Rociado en la azotea Rociado en la terraza Rociado de la unidad externa de un cuarto con a aire acondicionado

5. El enfriamiento por evaporación usando rociado de niebla de agua ha sido recientemente el foco de atención como un método de mitigar los efectos del ambiente térmico durante el verano. INTRODUCCIÓN

6. Construcción de prueba Una casa-departamento en Tsurumi Ward, Osaka City fue usada como la construcción para la prueba de verificación en una investigación del efecto en la reducción del consumo de energía por tres tipos de técnicas de enfriamiento por evaporación. CONDICIONES EXPERIMENTALES.

7. construcción seleccionada 5 pisos con 42 años Concreto reforzado. 20 unidades de vivienda y con el mismo p plano.

8. Figura 1. Plano externo de la construcción en prueba Figura 2. Vista externa de la construcción en prueba

9. Closet Cuarto D Escaleras Closet Cuarto A Corredor Cuarto C Cuarto B Terraza Figura 3. Plano de una unidad de vivienda

10. Las pruebas fueron llevadas a cabo entre el 10 de agosto del 2007 y el 27 de septiembre del 2007. Periodo de pruebas

11. Se utilizaron dos tipos de boquilla de flujo único. La boquilla A rociaba relativamente gotas largas de agua (tamaño de partícula aproximado a 200 µm) bajo la presión de agua principal. Aparatos de rociado Boquilla A.

12. La boquilla B rociaba finas gotas de agua en forma de niebla (tamaño de partícula aproximado de 40 µm) bajo presión de bomba alrededor de 1.8 MPa.

13. Rociado de Azotea Involucraba 4 filas de 3 boquillas (apartamento 503). Un ciclo de rociado de las 9 a.m a las 5 p.m por dos pares de filas, cada una rociando al mismo tiempo por 15 segundos, después paraba por 7 minutos. Bajo esta condición de rociado el volumen estimado de agua rociada fue de 261 lt/día. Condiciones de prueba

14. Figura 4. Vista del rociado de azotea.

15. Rociado de terraza Se usó la boquilla B para rociar una delgada niebla.El sistema estaba compuesto por 8 boquillas instaladas en la terraza y 2 boquillas instaladas en la barandilla de la ventana de lado norte (apto.403) , y el rociado era continuo durante 24 horas. Bajo estas condiciones de rociado el volumen de agua rociada estimada fue de 322 lt/día.

16. Figura 5. Vista del rociado en terraza

17. Rociado externo de la unidad de aire acondicionado En esta prueba una boquilla única fue instalada en la entrada de aire de una unidad externa, y el rociado tomó lugar durante 24 horas siguiendo un ciclo de rociado de 1 segundo seguido de 29 segundos de suspensión. Bajo estas condiciones de rociado el volumen de agua rociado estimado fue de 66 lt/día.

18. Figura 7. Vista del Rociado externo de la unidad de aire acondicionado

19. Resultados de las pruebas de verificación Figura 8. Imagen térmica de la reducción de temperatura en la superficie por el uso del rociado de agua en la azotea Figura 9. Variación del tiempo de reducción De temperatura de la superficie por el uso del rociado en la azotea (16 agosto)

20. El ambiente del interior mostró una reducción de 1.2° C a 120 cm sobre el nivel del suelo. Con respecto a las condiciones de uso de aire acondicionado, una reducción del 9.7% en el consumo de energía fue confirmado en los departamentos donde el rociado de azotea fue llevado a cabo.

21. Los resultados de las mediciones del rociado de terraza mostraron una caída de 1.9°C durante un día con temperatura interior promedio a 120 cm sobre el nivel del suelo el 16 de Agosto. La humedad promedio de todo el día aumentó a 1.7 g/kg, y este aumento en la humedad se puede esperar que tenga un impacto negativo en la comodidad térmica. Rociado de terraza

22. Figura 10. Comparación de la variación con el tiempo de SET*por el uso de rociado de agua en el Balcón. (16 Agosto)

23. Rociado de la unidad externa de un cuarto con aire acondicionado Figura 11. Comparación del tiempo de variación con la reducción del consumo de electricidad

26. Para los cálculos de evaluación de energía *20 unidades de vivienda : - Ocupados por una familia de cuatro. - Horario de ocupación y el consumo de energía en cada cuarto se estableció sobre esta base. Para representar las técnicas de enfriamiento por evaporación, los cálculos fueron llevados a cabo bajo las cinco condiciones mostradas en la tabla 1.

27. Tabla 1. Caso experimental de la simulación

28. Tabla 2. Reducción promedio de las tasas del consumo de energía en cada piso

29. Tabla 3. Resumen del efecto de implementar todas las técnicas simultáneamente. (promedio mensual)

30. Las pruebas de verificación y las de simulaciones numéricas se realizaron con el fin de investigar el efecto de la tecnología de niebla en el ahorro de energía en los departamentos. Las pruebas de verificación confirmaron que las técnicas de enfriamiento por niebla empeladas en los departamento tenían el efecto de reducir el uso del aire acondicionado. Las simulaciones numéricas confirmaron que la introducción de estas medidas tuvo el efecto de cortar el consumo de energía para el aire acondicionado de hasta el 80 %. Conclusiones

31. 1. M. Tsujimoto et al., (2004). Development of Heat Island Control System with Water Mist Sprayer, Building Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ., D-1, pp. 805-808 2. H. Takeda et al, (2006). Study on How Effective It Is in Reducing Cooling Load in Detached House to Spray Water on Photocatalyst-BasedExterior Materials, J. Environ. Eng., No. 606, pp. 37-42 3. Environmental Management Bureau, Ministry of the Environment, (2006). Pilot project for the environmental technology verification in the field of heat island control technology, Protocol for the verification tests on heat island control technology (Technology for controlling sensible heat produced from outdoor air-cooling units) 4. IBEC, (1999). SMASH: SimplifiedAnalysisSystemforHousingAir ConditioningEnergy 5. Osaka City Waterworks Bureau, (2006). Environmental Bibliografía