Chimeneas solares como alternativa de ventilación natural en Bucaramanga

Ardila Sánchez, Omar Andrés

Chimeneas solares como alternativa de ventilación natural en Bucaramanga

dc.contributor.advisor	Quiroga Méndez, Jabid Eduardo
dc.contributor.author	Ardila Sánchez, Omar Andrés
dc.contributor.evaluator	Muñoz Maldonado, Yecid Alfonso
dc.contributor.evaluator	Rueda Ordóñez, Yesid Javier
dc.date.accessioned	2022-06-01T19:21:46Z
dc.date.available	2022-06-01T19:21:46Z
dc.date.created	2022-05-16
dc.date.issued	2022-05-16
dc.description.abstract	En el presente trabajo de investigación se propuso y desarrolló una metodología para calcular el con- fort térmico obtenido al usar la chimenea solar como un medio de ventilación natural en la ciudad de Bucaramanga (7◦07′07′ N, 73◦06′58′′ O). Inicialmente, se implementó un modelo teórico para estimar la irradiancia solar incidente en las paredes del recinto y en el captador de la chimenea solar. Seguidamente, fue desarrollado y programado en el software MATLAB® un modelo teórico en estado estable para predecir el flujo de aire inducido por la chimenea solar, basado en modelos reportados por la literatura especializada. Se tuvo en cuenta el cálculo de las cargas térmicas del recinto usando el método de Series Temporales Radiantes (RTSM). Posteriormente, se construyó un modelo numérico tridimensional en estado estable para hacer un estudio paramétrico y determinar la geometría más conveniente para la ubicación geográfica de estudio. Se usó el software comercial ANSYS-FLUENT® para resolver las ecuaciones gober- nantes del modelo numérico y se validaron los resultados obtenidos con un banco experimental a escala el cual simuló un recinto cúbico con una chimenea solar adosada. Finalmente, se evaluó el confort térmico para el día promedio de cada mes de acuerdo al método adaptativo de la Norma AISI/ASHRAE-55 2017. Los resultados obtenidos mostraron que la metodología propuesta fue efectiva para determinar el confort térmico obtenido con la chimenea solar. Además, se encontró que una chimenea solar de 4 metros de longitud, con una inclinación de 55◦ adosada a un recinto de 27 metros cúbicos ubicado en Bucaramanga, puede proporcionar confort térmico según los términos definidos en la Norma AISI/ASHRAE-55 2017, sin que haya una afectación significativa en los costos de construcción.
dc.description.abstractenglish	In the present research work, a methodology was proposed and developed to calculate the thermal comfort obtained when using the solar chimney for passive ventilation in Bucaramanga (7◦07′07′ N, 73◦06′58′′ W). Initially, a theoretical model was implemented to estimate the incident solar irradiance on the room walls and the co- llector of the solar chimney. Next, a steady-state theoretical model was developed and programmed in MATLAB® to predict the air flow induced by the solar chimney, based on models reported by specialized literature. The calculation of the thermal loads of the room was taken into account using the Radiant Time Series Method (RTSM). Subsequently, a steady-state three-dimensional numerical model was built to conduct a parametric study and determine the most convenient geometry for the study latitude. The commercial ANSYS-FLUENT® software was used to solve the go- verning equations of the numerical model, and the results obtained were validated with a scale experimental bench that simulated a cubic room with an attached solar chimney. Finally, the thermal comfort for the representative day of each month was evaluated according to the adaptive method of the AISI / ASHRAE-55 2017 Standard. The results showed that the proposed methodology was adequate to determine the thermal comfort obtained with the solar chimney. It was found that a solar chimney of 4 meters in length, with an inclination of 55◦ attached to a room of 27 cubic meters located in Bucaramanga, can provide thermal comfort according to the terms defined in the ANSI / ASHRAE-55-2017 Standard, without there is a significant impact on construction costs.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería Mecánica
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/10517
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Confort térmico
dc.subject	Cargas de térmicas
dc.subject	Método de Series Temporales Radiantes
dc.subject	Dinámica de fluidos computacional
dc.subject	Irradiancia solar
dc.subject.keyword	Thermal Comfort
dc.subject.keyword	Cooling Load
dc.subject.keyword	The Radiant Time Series Method
dc.subject.keyword	Computational Fluid Dynamics
dc.subject.keyword	Solar Irradiance
dc.title	Chimeneas solares como alternativa de ventilación natural en Bucaramanga
dc.title.english	Solar chimneys as an alternative for natural ventilation in Bucaramanga
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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