2022-2_G02_Equipo # 6_Presentación

1. UNIVERSIDAD DEL ESTADO DE SONORA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y
METALURGIA
Refrigeración de espacios exteriores mediante pilares
cerámicos de enfriamiento por evaporación
Enríquez Ruiz César Abdiel
Estrada Munguía Alejandro
Operaciones Unitarias II
Semestre 2022-2
Maestro: Núñez Esquer Marco Antonio
15 de septiembre 2022

2. Refrigeración de espacios exteriores mediante
pilares cerámicos de enfriamiento por evaporación
Autores: Lanceta, D., Manteca, F., Martín, C., Martínez, D.,
Serna, F. y Llorente., J.
Centro Nacional de Energías Renovables (CENER). Sarriguren
España.
Building Low Energy Cooling and Advanced Ventilation
Technologies in the 21st Century, Vol. 2, 2007, pp.615-620.
2

3. Índice
• Introducción
• Desarrollo
• Modelo matemático
• Resultados
• Conclusiones
• Referencias
3

4. INTRODUCCIÓN
4

5. Los sístemas de refrigeración consumen la
mayor parte de la energía en los
lugares cálidos.
Se debe de reducir el consumo energético
de estos sistemas.
Hay que optar por medios de refigeración
pasiva.
5
Figura 1. Gráfica de consumo de energía eléctrica de
una vivienda en clima cálido. FIDE (2016).

6. Refrigeración pasiva
Refrigeración radiativa.
Refrigeración geotérmica.
Enfriamiento por ventilación.
Enfriamiento por evaporación.
6

7. Enfriamiento por evaporación
Directa (Añade humedad al aire)
Indirecta (No añade humedad al
aire, emplea intercambiadores
de calor)
Esto se logra por medio de:
• Empaques húmedos
• Nebulización
• Paredes mojadas
7

8. DESARROLLO
8

9. 9
Pabellón de España para la exposición
internacional de Zaragoza
Figura 2. Planta baja del Pabellón de España Expo 2008. Figura 3. Vista lateral del Pabellón de España Expo 2008.

10. 10
Figura 4. Sección de los pilares de enfriamiento por evaporación.
Figura 5. Sistema de distribución del aire acondicionado.
Figura 6. Pilares cerámicos estructurales.

11. MODELO MATEMÁTICO
11

12. Balance de energía en la
pared cerámica
Considerando efectos por:
• Radiación
• Convección externa
• Convección interna
12

13. Balance de energía en la
pared cerámica con respecto
a los efectos por evaporación
• Externos
• Internos
13

14. Balance global de energía
14

15. Tasas de
flujo
Considerando la bibliografia, se
tiene un rango:
• (0.03,0.4) kg/m*s
• (0.025,0.34) kg/s
15

16. Balance de
energía en
la pared
cerámica
• Figura 7. Curva típica para el secado de
sólidos
16

17. Perdidas de
presión
17
Figura 8. Boca, herrajes y rejilla de salida del pilar.

18. 18
Tabla 1. Coeficientes de pérdida predichos
por simulaciones CFD.
Gráfica 1. Sistema de pérdidas de presión.

19. 19
Gráfica 3. Segunda simulación.
Gráfica 2. Primera simulación.
Resultados

20. Conclusiones
• Cuantificar el funcionamiento
de un sistema que
originalmente fue diseñado de
una manera intuitiva.
• Elemento de interacción para
los visitantes, acercando los
principios de la refrigeración
evaporativa al gran público de
una forma manera agradable
20

21. Referencias
21
Bowman, N., Lomas, K., Cook, M., Eppel, H., Ford, B.,
Hewitt, M., Cucinella, M., Francis, E., Rodriguez, E.,
Gonzalez, R., Álvarez, S., Galata, A., Lanarde, P. and Belarbi,
R. (1997), Application of PDEC to non-domestic buildings,
Renewable Energy 10 (2-3), 191-196.
Gillet, A. C., de Laminne, J. M. and Lefebvre, S. (1991). An
Illustration of Semi-Passive Bioclimatic Architecture: The
Belgian Pavilion Project for the Seville World Fair 1992,
Plea´91 Architecture and Urban Space, Seville, Spain, pp.
589-594. Hicks, N. G., Thomson, T. L., Yoklic, M. R.,
Chalfoun, N. V. and Kent, K. J. (1991). Evaporative Cooling
for Large Exhibition Spaces: A Methodology for System
Design/Engineering based on Human Comfort, PLEA´91
Architecture and Urban Space, Seville, Spain, pp.159-164.
Incropera, F. P. and De Witt, D. P. (4th ed) (1996).
Fundamentals of Heat and Mass Transfer, New York, Wiley
& Sons. Kundu, P. K. and Cohen, I. M. (3rd edition) (2004).
Fluid Mechanics, San Diego, Elsevier

22. MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN
22