1. Operaciones Unitarias
II
APLICACIÓN DE LOS RECURSOS
NATURALES EN DISPOSITIVOS DE
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO DE
TIRO DESCENDENTE EN
EDIFICIOS COMERCIALES:
LA EXPERIENCIA INTERNACIONAL
López Lozanía Doriens Yanira
21 de Febrero de 2013

2. IMPLEMENTATION OF NATURAL
DOWN-DRAFT EVAPORATIVE
COOLING DEVICES IN
COMMERCIAL BUILDINGS: THE
INTERNATIONAL EXPERIENCE
Nader V. Chalfoun
University of Arizona
Tucson, AZ
01 de Agosto de1998 10 paginas

3. Índice
1. Resumen
2. Introducción
3. Programa Coolt©
4. Descripción de proyectos recientes
5. El Centro de Tecnología de Botswana
(BTC)
6. El MOMRA Ambiental Rowdah
7. Conclusión

4. Resumen.

5. Los enfriadores evaporativos de tiro
descendente o “Torres de Enfriamiento” son
dispositivos desarrollados en el Laboratorio
de Investigación Ambiental de la
Universidad de Arizona, son similares a los
convencionales, con colchonetas
humedecidas , pero el aire se mueve por el
flujo de la gravedad ahorrando la energía
requerida por el ventilador.

6. Este artículo se centra en la reciente
implementación de las “Torres de
enfriamiento” en dos proyectos
internacionales en regiones áridas.
También en la demostración del
programa CoolT© desarrollado por el
autor, que es usado para diseñar las
torres usadas en los dos proyectos.

7. 1.-Centro de Tecnología en Botswana
(BTC)
Es un edificio de oficinas de la
Sede en Botswana, Sudáfrica.
La carga de calefacción se redujo
en un 89,9% y la carga de
refrigeración en un 24%.

8. 2.-El Ministerio de Asuntos Municipales
y Rurales (MOMRA) “Environmental
Rowdah”
Proyecto en Riyadh, Arabia Saudí.
Demuestra el uso en los espacios al aire libre.
El Rowdah está equipado con una Torre de
Enfriamiento de 76 pies de alto, la más grande en
el mundo.
La temperatura ambiente del aire de 107.1 ªF
(41,7ªC) se enfrió a 73,9 ªF (23,2 ªC), es decir
33.2" F (18,4 ªC) más baja, pero el 13% de
humedad relativa del aire se incrementa hasta el
75% en la torre.

9. Introducción.

10. Los enfriadores evaporativos de Tiro forzado se
han utilizado durante muchos años en el
desierto del suroeste de Estados Unidos y
requieren de energía para un ventilador para
forzar el aire a través de las colchonetas
humedecidas, además de una pequeña bomba
para recircular el agua.
 Los enfriadores evaporativos naturales de tiro
descendente han eliminando (en algunos
casos) el requisito de cualquier entrada de
energía eléctrica (Thompson 1992).

11. El caudal de aire
depende de la eficiencia
de la Torre.
Altura y la sección
transversal, así como la
resistencia al flujo de
aire.
El agua consumida es
casi similar (a menudo
menos) que la que
consumen los
refrigeradores Esquema de la Torre de
evaporativos Enfriamiento

12. En general, el consumo de agua aumenta a
medida que el volumen de aire refrigerado
producido por cualquiera de los sistemas
aumenta.
Por ejemplo, 7000 ft3/min de aire frío
producido por una torre en Tucson, Arizona,
consume cerca de 15 litros de agua por hora.
Un enfriador evaporativo convencional de la
misma capacidad en el mismo lugar y la fecha
consume aproximadamente18 galones por

13. Torre de enfriamiento en la
Unidad prototipo residencia Hodges

14. Programa Coolt©.

15. Coolt©.
Es un programa informático
desarrollado con el fin de predecir el
rendimiento de las torres de
enfriamiento.
La tasa de flujo de aire fresco
proporcionado por un torre es
determinado por la siguiente
ecuación (Cunningham y Thompson
1986):

16.  Es decir, la tasa de flujo de aire está
determinada por la suma de la densidad del
aire y la fuerza del viento.

17.  En ausencia de viento la ecuación se reduce a:
 El eficiencia de la colchoneta se define como la
relación de la caída de la temperatura de bulbo
seco del aire que pasa a través de la colchoneta
(Δt) a la depresión del bulbo húmedo (Δtw), o la
diferencia entre el seco (ta) y de bulbo húmedo
(twb):

18. Pantalla interactiva y editor de construcción.
Coolt©.

19. Tabla 1. Coolt© Resultados para una torre al aire
libre 32 metros de altura en Tucson, Arizona.

20. Descripción de proyectos
recientes.

21. Durante los últimos años, el autor y un
equipo de investigación del ERL han
ayudado en la diseño desarrollo de varios
proyectos nacionales e internacionales.
Implementando Avanzadas técnicas de
construcción para el ahorro de energía,
así como innovadores dispositivos de
enfriamiento naturales.

22. El Centro de Tecnología de Botswana
(BTC).

23. El clima de Botswana se caracteriza por ser
seco subtropical. El clima secundario se
clasifica como semi-desierto (la estepa
desértica de transición) en la región de
Gaborone. La precipitación es pequeña y poco
fiable como Botswana es en mayor parte
desierto de Kalahari.
Con temperaturas entre los 30ªC y 12.8ªC

24. Zonas de construcción de BTC

25. El edificio fue construido con los
mejores diseños de construcción y
materiales eficaces aislantes
reduciendo así el gasto de energía
de 70 KBTU/ft2.Yr a 34.9 KBTU/ft2.Yr

26. BTC con cuatro torres de
enfriamiento

27. El MOMRA “Environmental Rowdah
(Ministry of Municipal and Rural Affairs)
Ministerio de Asuntos Municipales y Rurales

28. El nuevo edificio MOMRA es en la
forma de un cubo grande 240X240X1
15 pies (80X80X35 m) plantado en
medio de un palmeral de 1000
árboles y una gran variedad de otros
árboles y arbustos. Dentro de la
arboleda se encuentran 4 jardines
definidos por los límites de piedra
natural.

29. El autor fue nombrado como el principal
arquitecto trabajando en el diseño de “Rowdah
Environmental”. El Rowdah está diseñado
como un proyecto para demostrar el arte de las
estrategias de control ambiental y técnicas
humanas para el confort térmico de los
espacios al aire libre.
Las estrategias incorporadas en el Rowdah son
una torre y un pozo de enfriamiento, una tienda
de campaña, fuentes, jardines medicinales,
peces y estanques de agua.

30. Vista de la “Environmental Rowdah” que muestra los
elementos de control del clima y de los jardines (dibujos
del autor).

31. La torre es de 76 pies de alto (25.2 m).
Dimensiones externas de un máximo de
26X26 pies (8x8 m) para un mínimo de
21x21 pies (6.5X6.5m).
El conjunto de evaporación en la parte
superior de la torre (la torreta) se compone
de un serie de almohadillas que se
mantiene constantemente húmedo con
recirculación de agua desde un depósito
en la torreta

32. A medida que el aire seco entra en
contacto con las colchonetas saturadas
un porcentaje del agua en estas se
evapora. Este aire más fresco ahora
comienza a caer, ya que es más pesado
que el aire caliente circundante.
El resultado es un flujo continuo de aire
refrigerado hacia abajo del eje de la torre
y en el lecho de aire fresco.

33. Torre de enfriamiento después de su
construcción
El sistema
funciona mejor
en los días
calurosos y
secos, es en
estos días
cuando alcanza
el rendimiento
óptimo que se
desea.

34. Conclusión.

35. En las regiones áridas “Las Torres de
Enfriamiento", son dispositivos útiles para
la refrigeración edificios y áreas exteriores
públicas y privadas.
Como no hay partes móviles o mecánicas
poco, requieren un sencillo
mantenimiento. Cuando el agua se
evapora, sólo agua pura se libera. La
suciedad y la escala de los minerales se
quedan en las almohadillas y en el
sumidero.

36. Tienen la capacidad de enfriamiento de
aire seco alrededor de 25 °F a 35 °F (14 °
C a 18 ªC). El aire enfriado es
aproximadamente 60 a 70% más alto en
contenido de humedad.
Así mismo el programa Coolt©. Es un
programa útil para la simulación y diseño
adecuado del tamaño de las torres de
para uso comercial y / o residenciales.

37. Gracias por su atención.