1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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7. Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica

Título:	Estudio del efecto de una torre de viento con humidificación y de un sistema de aprovechamiento de fluido geotérmico de baja entalpía sobre el confort térmico de una casa habitación
Autor:	Francisco Hernandez, Ariel%893873
Data:	2021-02-03
Editora:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Descrição:	Con el incremento de la población a nivel mundial, el exorbitante consumo eléctrico se pronostica como uno de los problemas más desafiantes de las próximas décadas, especialmente en el sector de las edificaciones durante el verano, a causa del uso indiscriminado de equipo electromecánico de aire acondicionado. Tres aspectos principales están en el centro de este desafío: la gestión de la energía, rentabilidad e impacto ambiental. La búsqueda de mejores estrategias para climatizar espacios ubicados en zonas climatológicas áridas se constituye como una prioridad. El sistema tradicional de culturas del Medio Oriente denominado Torre de Viento (en sus formas tradicional y moderna) ha ganado protagonismo en Occidente por su efectividad para incrementar la ventilación natural de edificaciones y para disminuir la temperatura del aire incorporando enfriamiento evaporativo. Otro ejemplo que se ha categorizado como el “boom” de la próxima generación es el aprovechamiento de la energía geotérmica, capaz de proveer el calor necesario para hacer funcionar sistemas de enfriamiento por absorción, comunes en diferentes países del mundo (Han et al., 2020). En el presente trabajo de tesis se estudia la capacidad de dos sistemas de acondicionamiento de espacios para propiciar confort térmico en una vivienda de interés social ubicada en clima cálido seco, en la cercanía del campo geotérmico de Cerro Prieto. Se estudia el sistema de Torre de Viento con Humidificación (TVH) y un Sistema de aprovechamiento de Fluido Geotérmico de Baja Entalpía (SFGBE). Ambos estudios se realizan para la temporada de verano. Los estudios de flujo de aire y transferencia de calor se realizan mediante el simulador comercial FLUENT considerando flujo turbulento tridimensional y transferencia de calor conjugada (conducción-convección), considerando la norma NOM-020-ENER-2011 para establecer las condiciones de temperatura en las superficies exteriores de paredes y techos. Se concluye que la integración de la TVH en casas de interés social en México es una opción viable por sus altas Tasas Internas de Retorno, y su buena relación costo beneficio al tener un impacto muy positivo en los ahorros energético y económico, en relación con el uso de un equipo convencional de aire acondicionado. Se analizan diferentes configuraciones del sistema casa-TVH bajo condiciones ambientales extremas, encontrando que una torre de viento de dos ventanas de captación y 9 m de altitud es la mejor opción para lograr el mayor enfriamiento posible en el interior de la vivienda bajo estudio. Por otro lado, se elabora un diseño de un sistema de absorción aprovechando fluido geotérmico de baja entalpía proveniente de un pozo geotérmico marginal. Lo anterior mediante la selección de un generador de agua helada (chiller) por absorción considerando la carga térmica de la vivienda de interés social en la temporada de verano. También se involucra un balance energético de las condiciones del chiller por absorción bajo las condiciones críticas determinando el COP; asimismo se selecciona el equipo venti-convector para el suministro de aire frío a través de un diseño de ductos. Los resultados muestran que al suministrar el aire del Fan Coil a una temperatura de 13 °C hacia el recinto, genera los mejores resultados térmicos en el interior de la casa, propiciando confort térmico de acuerdo con la ISO7730. Con este sistema se consigue ahorro energético y menor impacto ecológico con relación al sistema de aire acondicionado. Se concluye que la incorporación de la TVH y el SFGBE en edificaciones de zonas áridas y semiáridas de México, son alternativas viables para propiciar confort térmico a sus habitantes durante el verano, sin necesidad del uso de un equipo electromecánico tradicional de aire acondicionado.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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