1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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4. Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
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6. Tesis Doctorado
7. Tesis de Doctorado en Ingeniería Mecánica

Título:	Estudio teórico-experimental de una chimenea solar con y sin materiales de cambio de fase
Autor:	Torres Aguilar, Carlos Enrique%855002
Data:	2023-06-16
Editora:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Descrição:	En el área de la eficiencia energética en edificaciones ha crecido el uso de los sistemas pasivos como una forma de sustitución de los sistemas activos de ventilación y refrigeración, los cuales se caracterizan por ser altos consumidores de energía. En este estudio se presenta el análisis de un prototipo de chimenea solar experimental (1.76×0.465×0.20 m) y el estudio de modelos de chimenea solar propuestos en balance de energía, con el fin de realizar un estudio paramétrico con y sin materiales masivos como los materiales de cambio de fase, bajo las condiciones de la República Mexicana. La validación de los modelos teóricos con la información de la evaluación experimental permitió reducir el RMSD (Root-Mean-Square Deviation) entre 11.79 y 5.04%. Los resultados del estudio paramétrico revelaron que el desempeño de la chimenea solar de dos canales fue superior al de la chimenea solar de un canal al incrementar en más del 70% el flujo de aire para ventilación, incluso duplicarlo. El uso de chimeneas solares con mayores alturas y espesores del canal provocó que se obtuvieran los flujos de aire más altos en todas las configuraciones evaluadas. Todas las evaluaciones permitieron cubrir la demanda de ventilación para edificaciones residenciales de 9m2 de área (30.06 m3h-1) mientras que las mejores configuraciones fueron capaces de proveer suficiente ventilación para un espacio de 108m2 (222.12 m3h-1). En cuanto al desempeño de los materiales masivos se evaluaron los materiales: concreto, ladrillo, RT25HC, RT28HC, RT35HC, RT42, MG49 y la parafina 46-50; se obtuvo que la chimenea solar de un canal presentó mejores resultados con ladrillo y concreto mientras que en la chimenea solar de dos canales los PCM (Phase Change Material) fueron aquellos con mejor desempeño. Entre los PCM mejor evaluados se encuentran el RT25H, RT35HC y el MG-49. El análisis de emisión de contaminantes mostró que la chimenea solar de un canal y la chimenea solar de dos canales permitieron reducir la emisión de contaminantes al medio ambiente hasta en 131.73 y 241 kgCO2e, respectivamente. Finalmente, la implementación de una chimenea solar en edificaciones con fines de ventilación bajo las condiciones de la República Mexicana resulta ser una opción viable para reducir el uso de sistemas activos y aprovechar el potencial energético de fuentes renovables de energía.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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