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Se reporta un estudio sobre estanque de techo en casas rodantesTRANSCRIPT
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Cynth ia Den isse Lore to Muñoz
Exped ien te : 210209664
Operaciones Unitarias II“Una Casa Rodante que Utiliza un Estanque
de Agua en Climas Áridos”
Hermosillo, Sonora 27 de Febrero del 2014
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“A Superinsulated Mobile Home that Utilizes a Roof Pond in Hot, Arid Climates"
Proceedings of the American Solar Energy Conference
Autores:Soner Keskinel, Graduate Student
Marc Schiler, Assoc. Prof.
Pierre Koeing, Assoc. Prof.
Escuela de Arquitectura,
Universidad del Sur de California
Minneapolis, MN, 1995
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Índice
o Introduccióno Desarrollo Conceptual o Diseño del Sistemao Análisis de Rendimiento Térmicoo Conclusiones y Recomendaciones
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INTRODUCCIÓN
CONCEPTOS BÁSICOS
PROBLEMAS POTENCIALES
Introducción
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Introducción
o Explorar los beneficios potenciales y los problemas que pueden surgir de la aplicación de aislamiento en climas áridos.
o Se eligen casas prefabricadas por su baja eficiencia térmica y el bajo poder adquisitivo de sus ocupantes.
o Integración de este sistema cumplimento con requisitos de transportación y manufactura.
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Conceptos Básicos
oAislamiento: aumento en el grosor del techo y las paredes.
oEnfriamiento Convectivo: generar un sumidero de calor, enfriando una masa disminuyendo su temperatura, usando una masa térmica para almacenar calor.
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Problemas Potenciales
o Entre más resistente sea a condiciones externas se acumula calor proveniente de humanos, luces y equipo aumentando la carga interna.
o Solución: ventilación nocturna y la adición de una masa térmica.
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AISLAMIENTO EN HOGARES PREFABRICADAS
ESTANQUES COMO ALMACÉN TÉRMICO
SKYTHERM
Desarrollo Conceptual
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Aislamiento en Hogares Prefabricados
Limitación de Espacio
• Requiere del uso de materiales con un valor alto de R por pulgada de material
Materiales Adhesivos• Contaminantes interiores,
es necesario un volumen mayor de ventilación
Masa Térmica• Limitaciones en el peso y
transportación.
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Estanques como Almacén Térmico
o Un estanque térmico es una cubierta que sostiene bolsas de agua y paneles desplazables de aislantes.
o Busca mantener temperaturas constantes en interiores.
o Basado en el enfriamiento convectivo.
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SKYTHERM
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CASO A: CASA RODANTE ESTÁNDAR
CASO B: S ISTEMA AISLADO
ESTANQUE DE TECHO
Diseño del Sistema
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Caso A: Casa Rodante Estándar
Fig.. 2. Plano Caso Base
Características Básicas
Ancho 12 ft
Largo 54 ft
Área de Pared 990 ft²
Área de Ventanas
81 ft²
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Caso B: Sistema Aislado
Pared:− Barrera de aire/vapor− 1.5 in de recubrimiento
exterior− R-25
Piso:− 2 in de insolación − Soportes de Asfalto− R-25
Fig.. 3. Sección Transversal de la Casa Rodante Aislada
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Estanque de Techo
o Sistema de aislamiento plegable
o Soportes sujetados al techo y pared para soportar rieles
o Bolsas de Aguao Peso Limite es 30 lb/ft²
Fig. 6. Sección Transversal de los Paneles en los Rieles
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METODOLOGÍA
ANÁLISIS DE RESULTADOS: CALEFACCIÓN
ANÁLISIS DE RESULTADOS: REFRIGERACIÓN
DIMENSIONES DEL ESTANQUE
Análisis de Rendimiento Térmico
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Metodología
Utiliza DOE2.ECálculo de las cargas para acondicionamiento
asumiendo una temperatura fija de aire en el interior de la vivienda.
Análisis en cuatro Climas: Costa, Interior, Valle Central y Desierto
Caso A Caso B Ventilación Nocturna
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Calefacción
Los Angeles tiene ahorros del 19.3 MMBTU ($168.3 anuales)
Fresno 29.1 MMBTU ($218.2 anuales)
Cargas Pico tienen ahorros del 12 al 16.7 KBTU/h, el sistema no operara demasiado.
Fig.. 7. Cargas de Calefacción AnualesFig.. 8. Cargas Pico de Calefacción
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Refrigeración
Reducciones de carga desde 20.9 ($275 electricidad) hasta 31.5 MMBTU ($415)
Las cargas pico se encuentran por debajo de 12 KBTU/h.
Para climas desérticos se redujo el 40%
Fig.. 9. Cargas de Refrigeración AnualesFig.. 10. Cargas Pico de Refrigeración
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Dimensiones del Estanque
CiudadProfundidad con
VentiladorProfundidad sin
Ventilador
Los Angeles 2.25” 3.57”
Riverside 2.30” 3.71”
Fresno 4.86” 9.80”
China Lake 5.94” 11.40”
TABLE 1. Pond Depths for Various Climates
TABLA 1. Profundidades del Estanque para Climas Diversos
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Conclusiones y Recomendaciones
Se puede aplicar el sistema de aislamiento en climas áridos en casas prefabricadas para generar ahorros significantes de energía.
Es necesario realizar el estudio con la construcción de un prototipo para tener una mejor evaluación en el ahorro de energía y en el costo del sistema.
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