Evaluación del funcionamiento de una chimenea solar como sistema pasivo de ventilación
Palabras clave:
Chimenea solar, Temperatura, Ventilación aérea, Confort térmico, Ventilación naturalResumen
Una chimenea solar es un sistema pasivo que mejora la ventilación natural de edificaciones, utilizando la radiación solar con la cual se genera un flujo de aire, introduciendo aire frio del exterior que sustituye el aire caliente del interior, en este artículo se evalúa su funcionamiento en base a una revisión bibliográfica y un modelo físico. Con los parámetros obtenidos de dicha revisión, se construye un modelo físico, en el cual se realizan pruebas que nos indican si se produce un movimiento de aire en base al calentamiento de dicho gas. Se eligen los materiales y dimensiones a utilizar en la construcción del modelo físico, se expone dicho modelo a la radiación solar para obtener datos de temperatura interior y exterior del sistema y con la ayuda del software Jmovi se realizó un análisis estadístico donde se pudo constatar que la radiación solar efectivamente calienta el interior de la chimenea solar, con una variación de 9°C respecto a la temperatura ambiente, lo cual produce que se genere un flujo de aire hacia la parte superior, obligando así que el aire ingrese del exterior por medio de un agujero de ventilación, se pudo evidenciar que la velocidad al interior del sistema llega a los 6m/s logrando así un confort térmico de los espacios a ventilar.
Citas
Afonso, C., & Oliveira, A. (2005). Solar chimneys: Simulation and experiment. Energy and Buildings, 32(1), 71–79. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(99)00038-9
Ahmed, O. K., Algburi, S., Ali, Z. H., Ahmed, A. K., & Shubat, H. N. (2022). Hybrid solar chimneys: A comprehensive review. Energy Reports, 8, 438–460. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.12.007
Alkaragoly, M., Maerefat, M., Targhi, M. Z., & Abdljalel, A. (2022). An innovative hybrid system consists of a photovoltaic solar chimney and an earth-air heat exchanger for thermal comfort in buildings. Case Studies in Thermal Engineering, 40(July), 102546. https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.102546
Cao, Y., Aldawi, F., Sinaga, N., Moria, H., Dizaji, H. S., & Wae-hayee, M. (2021). Single solar chimney technology as a natural free ventilator; energy-environmental case study for Hong Kong. Case Studies in Thermal Engineering, 26(June), 101173. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101173
Cisse, E. H. I., Thiam, A., Ndiogou, B. A., Azilinon, D., & Sambou, V. (2022). Experimental investigation of solar chimney with concentrated collector (SCCC). Case Studies in Thermal Engineering, 35(August 2021). https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.101965
Fuentes, V., & Rodríguez, S. (2021). CFD simulation of an inclined roof solar chimney. Habitat Sustentable, 11(2), 72–81. https://doi.org/10.22320/07190700.2021.11.02.06
Giraldo, W., & Herrera, C. A. (2017). Ventilación pasiva y confort térmico en vivienda de interés social en clima ecuatorial. Ingeniería y Desarrollo, 35(1), 77–101.
Guillén, V., Quesada, F., López, maría, & Serrano, A. (2015). Energetic efficiency in residential buildings. Estoa Rev. , 4(7), 63–72. https://doi.org/10.18537/est.v004.n007.07
Ilzarbe, L., Tanco, M., Viles, E., & Álvarez, A. (2007). EI diseño de experimentos como herramienta para la mejora de los procesos. Aplicación de la metodología al caso de una catapulta Design ot Experiments as a Tool tor Process Improvement. Methodology Applied to a Catapult. Rev. Tecnura, 10(20), 127–138.
Imbaquingo, C., & Domínguez, X. (2015). Modelo Dinámico de una Planta de Generación con Chimenea Solar.
Layeni, A. T., Waheed, M. A., Adewumi, B. A., Bolaji, B. O., Nwaokocha, C. N., & Giwa, S. O. (2020). Computational modelling and simulation of the feasibility of a novel dual purpose solar chimney for power generation and passive ventilation in buildings. Scientific African, 8, e00298. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2020.e00298
León, J. (2013). Parámetros de diseño de la chimenea solar. Escuela Politécnica Superior de Edificaciones de Barcelona, Master the, 63.
León, J. (2017). Chimenea solar. Wikipedia, De, 7–8.
Lorenzo, E. (2002). Las chimeneas solares?: De una propuesta española en 1903 a la Central de Manzanares Introducción Las chimeneas solares. 1–6.
Migue, C., Mealla, L., & Saravia, L. (2005). Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente Vol. 5, 2001. Impreso en la Argentina. ISSN 0329-5184. 5, 19–24.
Molina, M. (2013). “ Ventilación pasiva industrial usando una chimenea solar .”
Nateghi, S. K., & Jahangir, M. H. (2022). Performance evaluation of solar chimneys in providing the thermal comfort range of the building using phase change materials. Cleaner Materials, 5(July), 100120. https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100120
Palomo Amores, T. (2021). Diseño innovador de chimenea solar para edificios: modelado y optimización. 84.
Parthasarathy, P., & Pambudi, N. A. (2019). Performance study of a solar chimney air heater. Case Studies in Thermal Engineering, 14(March), 100437. https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100437
Rojas, L. (2021). Contaminación ambiental y sus efectos en la salud: una revisión de la literatura científica. Universidad Privada Del Norte, 4(12), 23–45. https://repositorio.upn.edu.pe/handle/11537/26511
Romero, I. (2019). Efectos ambientales en fase de construcción. Rev. Universidad Politécnica de Valencia, 11(19), 1–92. https://riunet.upv.es/handle/10251/118400
Shi, L., & Zhang, G. (2016). An empirical model to predict the performance of typical solar chimneys considering both room and cavity configurations. Building and Environment, 103, 250–261. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.04.024
Storino, G. (2017). Diseño y construcción de prototipo de chimenea solar para vivienda de interés social en el Valle del Cauca. Https://Medium.Com/.
Sudprasert, S., Chinsorranant, C., & Rattanadecho, P. (2016). Numerical study of vertical solar chimneys with moist air in a hot and humid climate. International Journal of Heat and Mass Transfer, 102, 645–656. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.06.054
Sundararaj, M., Rajamurugu, N., Anbarasi, J., Yaknesh, S., & Sathyamurthy, R. (2022). Parametric optimization of novel solar chimney power plant using response surface methodology. Results in Engineering, 16(August), 100633. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100633
Tlatelpa-Becerro, A., Rico-Martínez, R., Urquiza-Beltrán, G., & Reynoso-Jardón, E. L. (2019). “Simulación numérica de una Chimenea Solar Vertical con Tres Canales de Flujo de Aire. Revista, 13–19. https://doi.org/10.35429/jto.2019.12.3.13.19
Velazco-lorenzo, D., & Butler-blacker, J. G. (2022). DESARROLLO DE UN MODELO EXPERIMENTAL DE UNA CHIMENEA SOLAR-EÓLICA PARA SUMINISTRO ELÉCTRICO. 32, 13–27.
Wei, D., Qirong, Y., & Jincui, Z. (2010). A study of the ventilation performance of a series of connected solar chimneys integrated with building. Renewable Energy, 36(1), 265–271. https://doi.org/10.1016/j.renene.2010.06.030
Yarke, E. (2005). Ventilación natural de edificios.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Wilson Federico Harris Vásquez , Diego Aquiles Heras Benavides , Carlos Eduardo Romo Zamudio
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Authors retain copyright and guarantee the Journal the right to be the first publication of the work. These are covered by a Creative Commons (CC BY-NC-ND 4.0) license that allows others to share the work with an acknowledgment of the work authorship and the initial publication in this journal.
