Se describe un sistema de control de temperatura en el interior de edificios basado en enfriamiento evaporativo, el cual consiste en la colocación de material poroso sobre el techo del edificio y su irrigación con agua, de forma que al evaporarse ésta se obtiene un efecto de enfriamiento evaporativo que provoca la reducción de temperatura en el interior del inmueble.

1. Operaciones Unitarias II
Ahorro de energía por sistema de enfriamiento de
paredes con superficie evaporativa
Montaño Peralta Ana Paola
21 de septiembre de 2016

2. Ahorro de energía por sistemas de enfriamiento
de paredes con superficie evaporativa
R.B. Lokapur, Dpto. de Ingeniería, Universidad Bharti Vidyapeeth.
Kolhapur. (India).
J. D. Joshi, Dpto de Ingeniería, Universidad Bharti Vidyapeeth.
Kolhapur. (India)
International Journal of Scientific and Research Publications, Volumen
2, Publicación 6, Junio de 2012

3. Contenido
I. Introducción
II. Experimentación
III. Resultados
IV. Conclusiones

4. I. Introducción

5. En países con climas cálidos y tropicales se consumen grandes
cantidades de energía destinadas a la climatización de los espacios.
En edificios comerciales es posible un ahorro energético de hasta 26%
si se toman consideraciones como la orientación, insolación, correcta
ventilación etc.
Técnica de sistema de enfriamiento de paredes con superficie
evaporativa con la cual se logró un ahorro de energía del 13%.

6. Sistemas de enfriamiento de paredes con
superficie evaporativa
• Se trata de esparcir materiales que retengan liquidos (ej. costales
fibrosos) distribuidos por toda la superficie del techo y mojarlos
mediante un sistema de irrigación. La evaporación del agua arrastra la
mayoría del calor latente de la superficie del techo, lo que ocasiona
que se enfríe.
• La evaporación enfría el aire encima del techo el cual baja y entra a
los espacios a través de ventilación planeada.

7. Instalación del sistema de enfriamiento de paredes con superficie
evaporativa
i. Impermeabilización del techo
ii. Recubrimiento con materiales absortivos como costales, casquijo de
ladrillo, ceniza volante, o cáscara de coco.
iii. Sistema de riego con aspersores o manual. En verano, la cantidad de
agua requerida son aproximadamente 10 kg/día*m2

8. II. Experimentación

9. La efectividad del proceso depende de la temperatura del aire y niveles
de humedad, intensidad de la radiación solar, y qué tan mojada esté la
superficie absortiva.
El proceso de evaporación enfría la superficie del techo gracias a la
generación de un gradiente de temperatura entre el aire encima y
debajo del techo lo que resulta en pérdida de calor de adentro hacia
afuera.

10. Experimentación en Proyecto de Co-
generación electrica en Ichalkaranji
Se calcula el calor total que recibe el cuarto:
Q total = Qc + Qs+Qi+Qv (1)
Qc= Calor recibido por conducción de las paredes, puerta, techo, ventanas y tableros.
Qc Total =17.475 W
Calor proveniente del sol a través de la pared:
Qs = 10.422 W
Ganancia de calor interno; luz artificial ,ocupantes, calor proveniente de aparatos.
Qi Total = 82,219 W
Flujo de calor por ventilación
Qv = 12,096 W
Sustituyendo en ecuacion (1)
Q Total =1, 22,212 W = 122 kW.

11. Cuarto de control de mando con medidas de 19.8 m de largo x 7.8 m de
ancho y 3.06 m de alto.

12. Para el riego del techo se eligieron aspersores y goteo con tubería, se
partió el área en dos partes.
Parte 1 – 51 m2
Donde se utilizó un aspersor automático sencillo.
Parte 2 –100 m2 (Tuberías de vapor a presión)
Altas temperaturas
Sistema de riego por goteo.

13. Parte 2: Sistema de irrigación por goteo Parte 1: Aspersores

14. Se calculó el total de costales requeridos para 151 m2
Total costales requeridos= 196
La cantidad de agua requerida durante días de verano intenso
1510 L/día (teoría)
800 L/día (real)

15. Se tomaron las siguientes medidas cada hora con y sin el sistema de
enfriamiento.
Temperatura de bulbo húmedo y seco en el techo, temperatura de la habitación,
y de la losa del techo y el cielo del cuarto. Velocidad de evaporación y húmedad
relativa en el ambiente.
Medidas Eléctricas:
Consumo de energía del aire acondicionado, generador y bomba de agua.

16. III. Resultados

17. Se muestra el comportamiento de la temperatura con y sin el sistema de
enfriamiento. (Temperatura tomada durante el día por 9 horas)
Con sistema de enfriamiento Sin sistema de enfriamiento

18. Efecto de la temperatura
Tabla mostrando temperaturas medidas con y sin el sistema de
enfriamiento

19. IV. Conclusiones

20. Ahorro energético
Consumo energético con y sin el sistema de
enfriamiento por paredes húmedas en kWh
Energia consumida por el A/C con el Sistema de
Enfriamiento =2,303 kWh /día (8 h)
Energía consumida por el A/C sin el Sistema de
Enfriamiento =2,649 kWh /día (8 h)
Diferencia = 346 kWh.
Ahorro neto de energía =346 kWh /8h al día
Porcentaje de ahorro de energía = 13.06 % al día

21. Los costales tienen una vida de 1 año y después deben ser cambiados
Costo adicional del agua y su bombeo.
A diferencia de otras técnicas de ahorro de energía resulta económico y
fácil de implementar.

22. Gracias por su atención :)