Modelización de intercambiadores tierra-aire para acondicionamiento térmico de edificios

SILVANA FLORES LARSEN; GRACIELA LESINO,

Veracruz, México

Congreso; 8° Congreso Latinoamericano de Transferencia de Calor y Materia LATCYM 2001; 2001

Resumen Los intercambiadores tierra-aire utilizan la tierra para enfriamiento y calentamiento de una corriente de aire que circula a través de tubos que se entierran para tal propósito. Su uso en acondicionamiento térmico de edificios se ha extendido en los últimos años, haciéndose particularmente útil en invernaderos, que en muchos casos permite un ahorro de más del 45% en los requerimientos energéticos anuales de los mismos y en construcciones como hoteles y edificios educacionales. El presente trabajo propone un modelo para obtener la temperatura del aire a la salida de dichos ductos utilizando las ecuaciones de conservación de masa, momento y energía, que se discretizan mediante el método de volúmenes de control. Para simular temperatura del suelo a distintas profundidades se utiliza el modelo de sólido semiinfinito con oscilaciones periódicas de temperatura en su superficie. Se considera que la presencia del ducto no influye considerablemente sobre la distribución de temperatura del suelo. Luego se realiza un estudio del efecto de los factores geométricos y de las características del flujo sobre la capacidad de enfriamiento o calentamiento de los ductos. El modelo se valida con expresiones analíticas conocidas para algunos casos particulares y también se comparan las mediciones realizadas en un ducto enterrado a 0,8m de profundidad con los resultados calculados por medio del modelo propuesto. En el futuro, se pretende incluir este módulo de simulación de intercambiadores tierra-aire en el SIMEDIF, un programa de simulación del comportamiento térmico de edificios desarrollado íntegramente en el INENCO.