Universidad de SonoraIngeniería Química y Metalurgia

Curso: Operaciones Unitarias II

Estudio sobre el efecto de enfriamiento evaporativoen los techos con jardines de cesped

Alumna: Aceviz Armenta Lizbeth Yareli

213211921

Estudio sobre el efecto de enfriamiento evaporativoen los techos con jardines de cesped

Autores:

S. Onmura; Universidad de Kagoshima, Japón

M. Matsumoto; Universidad de Kagoshima, Japón

S. Hokoi; Universidad de Kagoshima, Japón

Revista: Energia y edificios

Volumen:33

Año: 2001

Páginas: 633–666

Objetivo

Introducción

Medición de campo

Resultados de la medición de campo

Túnel de viento

Aparato experimental

Resultados (túnel de viento)

Conclusiones

Objetivo

El objetivo de este estudio es investigar el efecto de

enfriamiento evaporativo de un jardín de césped del

techo, que utiliza una capa de tela de césped recién

desarrollada.

.

• Se mostrará una reducción en el flujo de calor en la habitación basándose en mediciones de

campo.

.

• El comportamiento térmico de este césped se midió en una habitación mediante un

experimento de túnel de viento.

.

• Finalmente, un análisis inestable del experimento del túnel de viento se llevará a

cabo utilizando un modelo de transporte simultáneo para el calor y la humedad.

Introducción

En los últimos años, los problemas ambientales se han vuelto másgraves en Japón. Especialmente en las zonas urbanas.

En tal situación, la investigación y el desarrollo de los jardines decésped en la azotea ha estado aumentando , porque estos soneficaces no sólo en promover la campaña de la plantación deárboles sino también para la conservación de la energía.

En climas calurosos como los veranos japoneses, el efecto de enfriamiento evaporativo del jardín de césped de techo se considera que es eficaz para reducir el calor que penetra en la habitación.

Medición de campo

Diseño de experimento

figura 1 muestra un diagrama esquemático de la capa de tela de césped usada en este experimento

El espesor total de la capa de

tela de césped incluyendo la

capa de drenaje la capa de

interceptación de raíces era de

aproximadamente 8 cm.

• El grosor del césped era de

unos 3 cm.

• El peso de esta capa de

siembra fue de 10 (estado

seco) a 60 kg / m2 (estado

húmedo).

• Temperatura superficial de la losa de hormigón con la capa

de muestra

• Temperatura superficial de la losa de hormigón sin la capa

de muestra

• temperatura del aire exterior

• humedad relativa del aire exterior

• radiación solar

• lluvia.

Los siguientes parámetros se midieron cada media hora del 8 al 31 de agosto de 1991:

La temperatura media del aire exterior, la humedad relativa media y la temperatura media del bulbo húmedo fueron 30,2 ° C, 72,3% y 23,9 ° C

Tem

pera

tura

(°C

Tiempo (h) Tiempo (h)

Tem

pera

tura

(°C

Comparación temperatura para el caso A y B

Día nublado (10°C)Día soleado (30°C)

Tem

pera

tura

(°C

)

Tem

pera

tura

(°C

)

Tiempo (h) Tiempo (h)

Medidor de flujo de calor

Punto de medición de la temperatura del aireLámparas eléctricas

Dirección del aire

Tanque de agua

Suministro de agua

Placa rectificadora

Placa rectificadora

Ventilador (400 mm de diámetro)Recubrimiento (color interior negreo 12 mm)

Muestra con agua

Muestra sin agua

-temperatura controlada del aire (20 ° C) y humedad relativa (30%, temperatura del bulbo húmedo era 13.8 °

Sin radiación solar ni suministro de agua (fuente de calor: calentador, flujo ascendente de calor)

Sin radiación solar, con suministro de agua (fuente de calor: calentador, flujo ascendente de calor)

Con radiación solar, sin suministro de agua (fuente de calor: lámparas, flujo descendente de calor)

Con radiación solar y suministro de agua (fuente de calor: lámparas, flujo de calor hacia abajo).

Tabla 1 A B C D

Peso de la muestra antes de la medición Kg 17.245 21.98 17.376 22.11

Peso de la muestra antes de la medición Kg 14.375 19.72 12.092 17.645

Suministro de agua 0.00 0.996 0.000 1.365

Cantidad de agua evaporada 2.837 3.256 5.284 5.831

Tasa de evaporación .1059 0.12 0.2836 0.3130

A: Muestra sin suministro de agua y sin radiación solarB: Muestra con suministro de agua, y sin radiación solarC: Muestra sin suministro de agua y con radiación solar

D: Muestra con suministro de agua y con radiación solar

Calor Humedad

Calor transferido por convección

Vapor transferido

Radiación solar

Absorción

Calor por conducción

Calor latente transferido

Calor transferido por radiación

Interface

Pasto

Difusión de la humedad

Fondo

Capa de plantación

Simulación del modelo de transferencia da calor y humedad

se confirmó a través de mediciones de campo durante el verano enJapón una reducción en el calor que entraba en una habitación debajode un jardín de césped de tejado de plantación.

La temperatura superficial de la losa del techo disminuyó deaproximadamente 60 a 30 ° C durante el día, por lo que se podíaesperar una reducción del 30% en el flujo de calor en la habitación.

Es necesario un análisis de sensibilidad y medidas de losparámetros para evaluar cuantitativamente y predecir el efecto deenfriamiento de un jardín de césped del techo.

Se propuso un simple modelo de transporte simultáneo de calor yhumedad, y los comportamientos higrotérmicos en la capa decésped fueron analizados por este modelo.

Los resultados calculados estaban en buen acuerdo con los valoresmedidos del experimento del túnel de viento.

La absortividad solar de la capa de césped fue de alrededor de0,78.3.

Con respecto a los comportamientos higrotérmicos en la muestra decésped, se aclaró lo siguiente mediante un experimento de túnel deviento:

-La distribución de la temperatura a través del espesor del césped esinfluenciada no sólo por el flujo de calor sino también Por elcontenido de humedad, y el agua (vapor y líquido) difunde a travésdel césped.

-La radiación solar se absorbe a través de la capa de césped ytambién afecta los resultados de manera significativa

Muchas gracias por su atención