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lunes, 23 de enero de 2017

Confort térmico en invernadero productivo

Indagando algunos artículos sobre el confort térmico en viviendas de interés social encontré este articulo muy interesante sobre el estudio del confort térmico al interior de un invernadero para producción de vegetales. Así como los seres humanos bajo un rango de temperatura se sienten cómodos en un ambiente determinado  (sin frío ni calor) y su accionar es favorable respecto de la actividad que realizan, las plantas también requieren dicha comodidad para su desarrollo.

Respecto a estos sistemas productivos que aprovechan la energía solar de forma pasiva, se tiene mucha experiencia (invernadero de plástico). Es de fácil construcción y participa mucho material local en los diferentes modelos constructivos en especial en zonas rurales donde uno de los materiales mas utilizados es la madera.

El beneficio de contar con un invernadero es enorme si ademas este es instalado en zonas de altura donde las condiciones climáticas del emplazamiento son severas con las plantas cultivas a cielo abierto que son afectadas por las heladas (fenómeno meteorológico que consiste en el descenso de la temperatura, igual o por debajo de los 0°C). Pero a pesar de ello, son zonas donde la naturaleza a sido bondadosa dado a que el recurso solar es abundante y por lo general sobrepasan los 6kWh/m2.día anualmente en especial en las zonas andinas.

Materiales para la cubierta de invernaderos hay varios, desde los plásticos simples, plásticos de alta densidad y tratados contra la radiación UV, planchas transparentes onduladas y, planchas de policarbonato. Así que, hay opciones económicas para su implementación. Lógicamente que esto va ha repercutir en su tiempo de vida.

Y así, el estudio de los invernaderos implica tener conocimientos en fundamentos de energía solar, estudio de las plantas que se ha de cultivar, el cultivo mismo, las tareas que implica su manejo, el confort interior,.... Que disfruten de la lectura ...

viernes, 30 de diciembre de 2016

Confort Térmico

El diseño de edificios, tiene entre sus prioridades, proporcionar un espacio cómodo para habitarlo. En base a ello el confort térmico o comodidad térmica se define como "condición de la mente que expresa satisfacción con el entorno". Este entorno interior debe diseñarse y controlarse de manera que el confort y salud de sus ocupantes estén asegurados. El cuerpo humano produce calor dependiendo del nivel de actividad y expulsa el calor de acuerdo con las condiciones ambientales circundantes. Generalmente los modelos de confort tratan sobre el clima interior pero tanto el interior como el exterior deben tenerse en cuenta en todo plan de diseño constructivo.  

El cuerpo humano pierde calor de tres maneras principales: radiación, convección y evaporación. Una sensación desagradable de estar demasiado caliente o demasiado frío (incomodidad térmica) puede distraer a la gente de sus actividades y perturbar su bienestar. Esto puede reducir la capacidad de concentración y disminuir la motivación para trabajar.

                 El calor que gana y pierde el cuerpo humano



El confort térmico es un concepto difícil y complicado ya que depende de varios parámetros como:
  • Temperatura del aire ambiente. Temperatura del aire que rodea al ocupante.
  • Velocidad del aire. Velocidad de movimiento del aire dada la distancia en el tiempo.
  • Humedad relativa. Porcentaje de vapor de agua en el aire.
  • Temperatura media radiante. El promedio ponderado de todas las temperaturas de las superficies que rodean al ocupante.
Así como, se debe tener en consideración los parámetros externos como:
  •  Nivel de actividad (MET). Energía generada por el cuerpo humano.
  • Arropamiento (Clo). Cantidad de aislamiento térmico (ropa) que la persona esta usando.
El proceso de diseño arquitectónico en si mismo es complicado. En pocas palabras la tabla siguiente muestra algunos pasos de proceso de diseño arquitectónico:


¿Qué factores influyen en el confort térmico?


Si el aislamiento aplicado es defectuoso o insuficiente, las superficies expuestas en una habitación permanecerán significativamente más frías en invierno o más calientes en verano que la temperatura ambiente. 

"la energía que se pierde en nuestros hogares no se ve, por eso no somos conscientes del despilfarro energético que se produce en los edificios por la falta de aislamiento" ...La Casa que Ahorra.

Adaptado de www.lacasaqueahorra.org

domingo, 25 de diciembre de 2016

Calentador solar de agua de tubos al vacío (o evacuados)

El uso de los calentadores solares de agua o termas solares para uso doméstico y semi-industrial son la solución más viable y económica para la obtención de agua caliente para uso sanitario. Un caso especial son las termas solares de colectores de tubos al vacío. Especial porque su uso a venido escalando en los últimos años "desplazando" a las ya conocidas termas solares de placa plana cuyos colectores están conformadas por tubos de cobre configuradas como una especia de parrillas dentro de un contenedor aislado y cara acristalada.

Esta tecnología aprovecha la energía del Sol que se nos presenta de manera gratuita, limpia y amigable contribuyendo a mitigar los efectos producidos por el cambio climático y desterrando las formas convencionales de calentar agua mediante el uso de leña, carbón, petróleo, gas y electricidad.

El principio de funcionamiento del colector de tubos al vacío (dos tubos de vidrio concéntricos de borosilicato), es similar al colector de placa plana. El absorbedor recibe la radiación solar  y la traslada en forma de calor hacia un tanque aislado o acumulador. La diferencia radica en que el absorbedor esta formado por tubos en los cuales se ha hecho vacío para disminuir las perdidas de calor. Estos tubos también cuentan en su interior un tratamiento óptico selectivo para mejorar su eficiencia.


Representación esquemática de una terma solar de colectores de tubos al vacío

Representación esquemática del tubo del colector solar




La capa negra del tubo interior absorbe la energía solar y la transfiere al agua. El agua en la parte superior del tubo de vacío se calienta y, por lo tanto, es más ligera, por lo que comienza a moverse hacia arriba en el tanque. Al mismo tiempo, el agua fría, que es pesada, baja del tanque y se almacena en el fondo. El fenómeno se denomina circulación natural de termosifón, que se produce en cada tubo.

Las características de las termas solares con colector de tubos al vacío o evacuados son:
  1. Tubos de alta calidad hechos de vidrio de borosilicato.
  2. Son duraderos.
  3. Buen rendimiento en invierno y días nublados.
  4.  Calienta el agua a temperaturas altas.
  5. Garantiza el agua caliente incluso en días nublados.
  6. Es compacto.
  7. Fácil de instalar, operar y mantener.
  8. Trabaja eficientemente con agua dura.
  9. Tanque de hierro galvanizado para almacenamiento de agua caliente.
  10. Seguro, respetuoso y amigable con el medio ambiente.
  11. ... 
Especificaciones:
Tubos con diámetro y longitud de 58mm y 1800mm. El tanque de agua de diámetro exterior 470mm.

TERMOSIFÓN

Fenómeno que se produce en los fluidos cuando se calientan. Las sustancias, al calentarse se dilatan y entonces disminuye su densidad produciéndose una circulación natural del fluido calentado.

Por ejemplo, si calentamos un deposito de agua por la parte inferior, a medida que el agua ubicada en el fondo se va calentando, va perdiendo densidad y tiende a subir hacia la superficie donde se enfriara y posteriormente volverá al fondo. Este proceso se repetirá generándose una corriente de circulación natural del fluido hasta alcanzar el equilibrio.