Propiedades térmicas

28.306 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Empresariales, Tecnología
1 comentario
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
28.306
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
13.325
Acciones
Compartido
0
Descargas
147
Comentarios
1
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.
  • biomasa. f. 2. Biol. Materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Microsoft® Encarta® 2006. © 1993-2005 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
  • El valor de la Demanda Energética (antes denominado Balance Térmico) es la cantidad de energía necesaria para reponer el calor que se pierde a través de la envolvente de un edificio.
  • Propiedades térmicas

    1. 1. PROPIEDADES TÉRMICAS
    2. 2. HABITABILIDAD
    3. 3. Propiedades mecánicas : ESTABILIDAD DE LOS EDIFICIOS Propiedades térmicas : CONFORT - ABRIGO - HABITABILIDAD visible sensible
    4. 4. hay que dar RESPUESTAS TÉRMICAS a las SOLICITACIONES TÉRMICAS
    5. 5. para obtener HABITABILIDAD: ABRIGO – CONFORT
    6. 6. CONTROLAR PÉRDIDAS DE CALOR invierno GANANCIAS DE CALOR verano temp.ext. Flujo térmico ascendente/descendente Flujo térmico horizontal temp.int Flujo térmico ascendente/descendente Flujo térmico horizontal
    7. 7. ¿POR QUÉ AISLAR TÉRMICAMENTE UN EDIFICIO? PARA ECONOMIZAR ENERGÍA AL REDUCIR LAS PÉRDIDAS TÉRMICAS POR LA ENVOLVENTE PARA MEJORAR EL CONFORT TÉRMICO AL REDUCIR LA DIFERENCIA DE TEMPERATURA ENTRE LAS SUPERFICIES INTERIORES DE LAS PAREDES Y EL AMBIENTE INTERIOR SUPRIMIR LOS FENÓMENOS DE CONDENSACIÓN CON ELLO EVITAR HUMEDADES EN LOS CERRAMIENTOS
    8. 8. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA ?  Es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos para producir trabajo mecánico , emitir luz, generar calor, etc. La energía es propia de cada cuerpo o sistema material. Según el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA , la energía total de un sistema aislado, se mantiene constante . Por lo tanto en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia desde un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor , de electricidad , de radiaciones electromagnéticas, etc.
    9. 9. ¿ CUÁL ES ORIGEN DE CASI TODAS LAS FORMAS DE ENERGÍA ?
    10. 10. FUENTES DE ENERGÍA
    11. 11. CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA
    12. 12. ENERGÍAS PRIMARIAS : recursos naturales sin que se los someta a proceso de transformación. Disponibles para su uso energético en forma directa o indirecta (después de atravesar un proceso minero). Ej energías primarias directas : hidráulica, biomasa, leña, eólica, solar. Ej energías primarias indirectas : extracción de petróleo crudo, gas natural, carbón mineral. ENERGÍAS SECUNDARIAS : Cuando este tipo de energía pasa a un centro de transformación, (una refinería de petróleo, central hidroeléctrica o termoeléctrica, etc). Ej: agua (energía primaria) , sufre tratamiento en centrales hidroeléctricas o termoeléctricas (centro de transformación) generando energía eléctrica (energía secundaria) .
    13. 13. ENERGÍAS CONVENCIONALES : que estamos acostumbrados a usar, en los cuales se emplea tecnología de uso común, desde la extracción del recurso energético natural hasta su transformación final. Ej: petróleo, carbón mineral, gas natural, la electricidad, la energía nuclear. ENERGÍAS NO CONVENCIONALES : son las que no están tan desarrolladas, por falta de avance tecnológico o por sus cuantiosos gastos de extracción y aprovechamiento, o por carecer de recursos indispensables. Ej: eólica, solar, geotérmica, biogas, mareomotriz, undimotriz (olas).
    14. 14. SUMINISTRO ENERGÉTICO MUNDIAL – AÑO 2004
    15. 15. ENERGÍAS RENOVABLES : se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales . ENERGÍAS NO RENOVABLES : las que se agotan con el uso , que al consumirse no se pueden reponer , que en algún momento se acabarán y que será necesario disponer de millones de años de evolución similar para contar con ellas. Ej: hidráulica, mareomotriz, undimotriz (de las olas), solar, geotérmica, eólica. Ej: combustibles fósiles (petróleo, gas natural, carbón) energía nuclear.
    16. 16. Grandes centrales hidroeléctrica Biomasa p/calefacción Colectores solares p/ agua caliente/calefacc Pequeñas centrales hidroeléctrica Centrales eléctricas de biomasa Turbinas eólicas Producción de etanol Centrales geotérmicas Calefacción geotermal Producción de biodiesel Energía solar p/redes eléctricas Energía solar p/calefac Centrales térmicas de concentración solar Centrales oceánicas 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 5 6 7 8 8 9 9 10 11 10/ 11/ 12 12 14 13 14 /13/ ENERGÍAS RENOVABLES- FIN DE 2006 * Giga w ** Billones de litros por año
    17. 17. FORMAS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA HIDRÁULICA EÓLICA BIOMÁSICA MAREOMOTRIZ SOLAR y otras
    18. 18. DESVENTAJAS  Imprevisibilidad de las precipitaciones  Capacidad limitada de los embalses  Costo inicial elevado  Riesgos debidos a la posible ruptura de la presa VENTAJAS  energía limpia  No contaminante  transformación directa  renovable ENERGÍA HIDRÁULICA : se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos y saltos de agua. IMPACTO AMBIENTAL : pérdida de biodiversidad, inunda importantes extensiones de terreno (zonas con patrimonio cultural o paisajístico), genera desplazamiento de poblaciones , pandemias como fiebre amarilla y dengue. Central Hidroeléctrica Yacyretá en Ituzaingó, Argentina
    19. 19. IMPACTO AMBIENTAL : impacto visual en el paisaje. Ruido de baja frecuencia que puede ser una trampa para aves. ENERGÍA EÓLICA : energía cinética del aire en movimiento puede convertirse en energía mecánica o eléctrica . Antecedentes : molinos de viento  moler granos  bombear agua <ul><li>Requerimiento: </li></ul><ul><li>Intensidad </li></ul><ul><li>( Veloc.Prom. : 5 /12.5 m/seg.) </li></ul><ul><li>regularidad en el régimen </li></ul><ul><li>de vientos. </li></ul>energía Aeroturbinas: torre, generador y aspas.
    20. 20. Ej: cultivos, residuos forestales, agrícolas y domésticos transformados en combustibles. ENERGÍA BIOMÁSICA : se obtiene de los compuestos orgánicos formados por procesos naturales como la fotosíntesis. En los edificios : producción de agua caliente sanitaria, sistemas de calefacción, caldeo de agua de piscinas y procesos industriales. Recurso  aserrín seco proveniente de podas de bosques y plantaciones sostenibles, que se prensa transformándolo en Pellets de madera. (cilindros de unos 6-8 mm de díametro y 1 calderas ( combustible Biomasa) (50% de ahorro en los costos respecto de una caldera de gasoil) o 2 cm de largo) Pellets : viruta, aserrín y astillas
    21. 21. ENERGÍA MAREOMOTRIZ : se obtiene aprovechando las mareas , es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna . Acoplando un alternador se transforma la energía mareomotriz en energía eléctrica . IMPACTO AMBIENTAL : La construcción de grandes centrales mareomotrices altera el flujo del agua salada que sale y entra al estuario, lo que cambia la hidrología, salinidad y posiblemente tenga efectos negativos en los mamíferos marinos que usan el estuario como su hábitat.
    22. 22. ENERGÍA SOLAR: ENERGÍA SOLAR ELÉCTRICA : La energía del sol se transforma en electricidad mediante células fotovoltaicas , aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores . El material base es el silicio (extraído de la arena común) . La eficiencia de conversión es de alrededor de 15%. Para poder proveer de energía eléctrica en las noches, se requieren de baterías donde se acumula la energía eléctrica generada durante el día. Es el resultado de un proceso de fusión nuclear que tiene lugar en el interior del sol. Esa radiación solar se puede transformar directamente en electricidad (solar eléctrica) o en calor (solar térmica).
    23. 23. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA : Para obtener calor se utilizan los Colectores Térmicos , que consiste en una superficie expuesta a la radiación solar , que posibilita absorber el calor y transmitirlo a un fluido que lo intercambia con el líquido a calentar . Existen tres grandes tipos de aplicaciones: Agua Caliente Sanitaria, Calefacción, Climatización de piscinas. Existen diversos modelos y tipos, siendo los más empleados los colectores de placa plana y los colectores de Tubos de Vacío que son más eficientes en la obtención de calor.
    24. 25.  LA ENERGÍA EN LA PRODUCCIÓN Y EL MANTENIMIENTO DEL HABITAT PRODUCCIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE MATERIALES COMPONENTES TRANSPORTE Y COLOCACIÓN EN OBRA USO Y MANTENIMIENTO <ul><li>E.p/ producir mat.prima </li></ul><ul><li>E.p/producir mat.de const </li></ul><ul><li>E.consumida según mat. </li></ul><ul><li>Menor consumo de E. </li></ul><ul><li>E. De TRANSPORTE </li></ul><ul><li>E. De COLOCACIÓN </li></ul><ul><li>(máquinas y m.de obra) </li></ul><ul><li>Mayor consumo de E. </li></ul><ul><li>Durante toda la vida </li></ul><ul><li>útil del edificio </li></ul><ul><li>Mat.prima p/producir mat. </li></ul><ul><li>Regionales </li></ul><ul><li>Rever E.en procesos prod. </li></ul><ul><li>Mat.regionales (transp) </li></ul><ul><li>Tipo de S.C. (E. de </li></ul><ul><li>transporte y colocación) </li></ul>
    25. 26. EL CONSUMO DE ENERGÍA QUE REQUERIRÁ UN EDIFICIO PARA SU USO Y MANTENIMIENTO ES UNA DECISIÓN DE DISEÑO
    26. 27. PODEMOS DETERMINAR “A PRIORI” LA CANTIDAD DE ENERGÍA NECESARIA PARA EL ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE UN EDIFICIO LA INFORMÁTICA AGILIZA EL PROCESO DE MODELIZACIÓN PARA OPTIMIZAR EL DISEÑO > Instalación > costo equipo > costo honorarios > costo mantenimiento ¿QUIÉN LO PAGA?
    27. 28. ¿CÓMO VAMOS A ENCARAR EL TEMA? Conociendo:
    28. 29. 1º) DATOS REGIÓN EMPLAZAMIENTO USO CLIMA TERRENO VEGETACIÓN ORIENTACIÓN ENTORNO DEMANDAS DE LA ACTIVIDAD
    29. 30. a) Protección solar b) Captación solar c) Protección de los vientos
    30. 31. 2º) CONCEPTOS FÍSICOS CONCEPTOS Y UNIDADES DE CALOR ( calor-temperatura-cantidad de calor-calor específico) FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR (radiación-convección-conducción) FICHAS DE CÁTEDRA-INTERNET-BIBLIOGRAFÍA EN GRAL.
    31. 32. 3º) ANÁLISIS TÉRMICO DE LOS MATERIALES LA PROPIEDAD AISLANTE TÉRMICA DE LOS MATERIALES SEGÚN SU PESO ESPECÍFICO Y SU COEFICIENTE DE CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA “  ” (LAMBDA)
    32. 33. COEFICIENTE DE CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA “l ambda” “  ” Kcal.m m ². h ºC 1m 1m 1m 1 hora t1 t2 Es la cantidad de energía térmica (medida en Kcal) que atraviesa un material de 1 m2 de sup. y 1 m de espesor, en 1 hora de tiempo , cuando la diferencia de temperatura (  t) entre una cara o la otra del mismo es de 1º C .
    33. 34. EL COEFICIENTE DE CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA “  ” (l ambda) VARÍA SEGÚN EL MATERIAL, DE ACUERDO CON LA VARIACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO
    34. 35. A partir de la resistencia “R” del cerramiento al paso del calor , ¿De qué aspectos del cerramiento dependerá la Resistencia ? La obtención del valor de la DEMANDA ENERGÉTICA:
    35. 36. Ej: Corte de un muro exterior Ladrillos:  = Resistencia superficial de ingreso (rsi) Resistencia superficial de egreso (rse) e1 e2 e3 INTERIOR EXTERIOR Revoques:  =
    36. 37. CONSTANTES: rsi y rse e λ espesor Resist. térmica coef. λ Resist. térmica VARIABLES: el material ( con su “ λ”) el espesor adoptado DECISIÓN DEL ARQUITECTO
    37. 38. EL DISEÑO TÉRMICO DE LA ENVOLVENTE
    38. 39. CONSIDERAR la incidencia de la RADIACIÓN SOLAR en la envolvente de los edificios REFLEXIÓN / ABSORCIÓN TRANSPARENCIA INERCIA TÉRMICA depende de los MATERIALES: su PE, color, textura,
    39. 40. Entonces, la elección de los materiales será de acuerdo a sus: los colores Todo ello da respuesta a las SOLICITACIONES TÉRMICAS los espesores, las texturas superficiales, PROPIEDADES TÉRMICAS
    40. 41. El diseño de la envolvente AHORRO ENERGÉTICO en las INSTALACIONES DE CONFORT TÉRMICO
    41. 42. En países de Europa hay planes para el descenso del consumo energético: En Francia se logró la reducción total de la demanda de energía en un 50% en 30 años y la demanda residencial en un 30% En Dinamarca se premia a las construcciones con una demanda de energía que tienda a “0”. EL ARQUITECTO ES EL MÁS IMPORTANTE ACTOR ES POSIBLE
    42. 43. % DE REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA EN USO VIVIENDA Climatización y ventilación....63.5% Calentamiento de agua...........19.4% Iluminación.............................................. 2.5% Cocción y conservación de alimentos.. 8.2% Otros aparatos y artefactos................... 6.4%
    43. 44. el ARQUITECTO debe considerar: al CONFORT TÉRMICO como VARIABLE básica DE DISEÑO NO como una INSTALACIÓN AGREGADA como consecuencia de las pérdidas o ganancias de calor de la envolvente
    44. 45. EL CONSUMO DE ENERGÍA QUE REQUERIRÁ UN EDIFICIO PARA SU USO Y MANTENIMIENTO ES UNA DECISIÓN DE DISEÑO

    ×