Placas CAMPER-IN y CAMPER-OUT - Tratamiento Bioambiental

 

UCASAL

Carrera de Espeializacion de Posgrado en

Diseño Arquitectonico Bioambiental

CEP DAB 

TRABAJO PRACTICO N° 5

 SISTEMAS PASIVOS DE CALEFACCION

FECHA: 10/06/2021

 

COLEGIO FE y ALEGRIA SOLIDARIDAD 

 

NESECIDADES ENERGETICAS DE LA ESCUELA

 

En el grafico se observa que la época de clase en Salta predomina los días cálidos, y los días frescos a los calientes.

Esto significa que necesitamos centrarnos en lograr una buena circulación de aire para los días cálidos y una ganancia de calor en los días frescos, con la ventilación mínima natural para la salud, la OMS indica 9 (nueve) renovaciones del volumen de aire por hora.

En días fresco LA VELOCIDAD Del aire no debe superar UNA mínima para PODER cumplir este requisito, ya que mayores llevan a un descenso de la temperatura por la sensación térmica.

Las aulas son los ambientes que mayor tiempo y cantidad de usuarios ocupan, por lo tanto, pasaremos a realizar un análisis de estas para poder satisfacer estas necesidades energéticas mediante un diseño pasivo, tanto de sus ubicaciones, aberturas, materiales, etc., de manera tal de lograr este objetivo utilizando energías renovables.

CONCEPTOS VARIOS A UTILIZAR EN EL PRACTICO

 EN FISICA EL FENOMENO DEL CALOR, QUE ES UNA FORMA DE ENERGIA, Y SE CUANTIFICA MEDIANTE UNA MAGNITUD DENOMINADA TEMPERATURA LA CUAL PUEDE SUBIR O BAJAR, EN CASO DE QUE UN CUERPO MANIFIESTE UNA TEMPERATURA MAYOR A LA DEL MEDIO AMBIENTE SE DICE QUE ESTA “CALIENTE” Y CUANDO ES MENOR SE DICE QUE ESTA “FRIO”.

 EL CALOR SE RIGE POR LEYES TERMODINAMICAS PRECISAS, QUE PARTEN DEL HECHO OBSERVABLE Y MEDIBLE, QUE EN UN MEDIO AMBIENTE LOS CUERPOS A DIFERENTES TEMPERATURAS, LUEGO DE UN TIEMPO DETERMINADO, TODOS POSERAN IGUAL TEMPERATURA, ES DECIR QUE SE TIENDE A UN EQUILIBRIO TERMICO, CON EL DECENSO DE LAS TEMPERATURAS MAS ALTA Y EL ASCENSO DE LA MAS BAJA.

EL EQUILIBRIO TERMICO SE MANIFIESTA EN FORMA NATURAL MEDIANTE UNA DIRECCION INVARIANTE DE TRANSFERENCIA DEL CALOR DEL CUERPO CON MAYOR TEMPERATURA AL CUERPO DE MENOR TEMPERATURA, Y SE LLEVA A CABO MEDIANTE TRES MEDIOS DIFERENTES, LOS CUALES SON:

 

1.       CONDUCCION: UTILIZA UN SOLIDO PARA TRANSFERIR.

2.       CONVECCION: UTILIZA UN FLUIDO PARA TRANSFERIR, GENERALMENTE EL AIRE.

3.       RADIACION: UTILIZA ONDAS ELECTROMAGNETICAS PARA LA TRANSFERENCIA.

 DE ESTOS TRES MEDIOS EL DE RADIACION NO NECESITA NINGUN CUERPO FISICO EN VIRTUD QUE LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS SE PROPAGAN EN EL VACIO.

ASOLAMIENTO

SE ACLARA QUE LAS VENTANAS DE LAS AULAS DAN HACIA EL NORTE.

 

 

Solsticio de Verano-21 de Diciembre-13:00 hs

 

Solsticio de Invierno-21 de Diciembre-13:00 hs

SE COMPROBO QUE NO HACE FALTA VOLADIZOS Y SE DETERMINO A PROCEDER UBICAR UNAS VENTANAS ARRIBA DE LAS EXISTENTES, CORONADAS POR UNA REJILLA DE VENTILACION ACCIONADA DE FORMA MANUAL.

 GANANCIA DE CALOR MEDIANTE RADIACION

 SE PUEDE OBSERVAR QUE LAS VENTANAS NUEVAS PROVEEN UNA GANANCIA DE CALOR POR LA ENTRADA DIRECTA DE LOS RAYOS DEL SOL, SIN EMBARGO, POSEE DOS INCONVENIENTES:

 

1.      EL ANGULO DE INCIDENCIA EN EL SUELO O EN LOS BANCOS ES MUY AGUDO, LO CUAL IMPLICA UNA PERDIDA DE EFICIENCIA EN LA GANANCIA DE CALOR.

 

2.      LA ENTRADA DIRECTA DE LA LUZ SOLAR PUEDE PRODUCIR DESLUMBRAMIENTO.

SE PROPONE REALIZAR UN SISTEMA PASIVO DE GANANCIA DE CALOR AL QUE LE DENOMINAREMOS “PLACA CAMPER-IN”.

 EL CUAL CONSISTE EN COLOCAR UNA CHAPA PLEGADA CON FORMA DE DIENTE DE SIERRA, Y DE COLOR NEGRO MATE, EN UNA POSICION PERPENDICULAR A LOS RAYOS DEL SOL PARA EL SOLTICIO DE INVIERNO, REBATIBLE DE FORMA MANUAL PARA LA ENTRADA DE LUZ EN EPOCA CALIENTE (VER GRAFICO), PARA PODER AUMENTAR LA VENTILACION NATURAL CON LAS REJILLAS QUE SE OBSERVAN EN LAS FIGURAS ANTERIORES.

 

 

 

 

POR EFECTO INVERNADERO, LA PLACA CAMPER-IN AL CALENTARSE POR LA LUZ SOLAR, IRRADIA DICHO CALOR MAYORMENTE EN UNA FRECUENCIA DE ONDA QUE EL VIDRIO NO DEJA ESCAPAR.

EL CALOR QUE TOMA LA PLACA SE TRANSMITE HACIA EL AMBIENTE EN FORMA DE ONDAS ELECTROMAGNETICA, NO NECESITA EL AIRE COMO MEDIO.

ES NECESARIO ACLARAR QUE EL AIRE EN SU ALREDEDOR SERVIRA DE MEDIO PARA INICIAR UNA TRANSMICION POR CONVECCION, ESPECIALMENTE EN LA CARA QUE DA HACIA LA VENTANA.

LA CONVECCION DE LA MASA DEL AIRE CIRCULA EN FORMA SUPERIOR LLEVANDO DE ESTE MODO CALOR A LA PARTES MAS ALEJADAS DE LAS VENTANAS.

CON LA RADIACION OBTENEMOS UNA DISTRIBUCION CASI UNIFORME EN EL AULA, SIN EMBARGO, LA CONVECCION SE DIRIGE A UNA DIRECCION ESPECIFICA, LO CUAL NOS INDICA QUE DEBERIAMOS UTILIZAR ADEMAS UNA PLACA CAMPER-OUT.

 

 

 

 

LA PLACA PRINCIPAL ESTA CONFORMADA POR UNA LAMINA FINA DE COLOR NEGRO MATE CON UNA FORMA ONDULADA QUE ACTUA COMO UNA TRAMPA DE ONDAS ELECTROMAGNETICA REFORZANDO EL COMPORTAMIENTO DE CUERPO NEGRO, ESTA PLACA NO ACUMULA CALOR SOLO SE CALIENTA E IRRADIA.

ENTRE LAS ONDAS DE ESTA PLACA SE DISPONDRA DE VIRUTA DE ACERO O EN SU DEFECTO “VIRULANA” LO CUAL PERMITIRA AUMENTAR SU EFICIENCIA Y DARLE MASA TERMICA.

EL AIRE NO CIRCULA EN FORMA COMO LO HACE EN EL MURO TOMBE, EN ESTE CASO SE CREA, UTILIZANDO UNA DISPOSICION DE LAS REJILLAS DE ENTRADA Y SALIDA EN TRESBOLILLO, UNA CIRCULACION ALREDEDOR Y A TRAVEZ DE LA MISMA

 

 

 

 CORTE PERSPECTIVADO DEL AULA PARA EL SOLTICIO DE INVIERNO A LAS 13:00 hs

 

 

IMAGEN EXTERIOR DE UN AULA AISLADA

OBSERVACIONES

COMO SE PUEDE OBSERVAR EN LO DESCRIPTO HASTA AHORA, LA GANANCIA DE CALOR OBTENIDA NO USA LA INERCIA TERMICA PARA ACUMULAR CALOR, SIN EMBARGO, ES NECESARIO ACLARAR QUE LAS PAREDES DE LADRILLO COMUN DE 30 cm VAN A RECIBIR TAMBIEN EL CALOR DEL AMBIENTE, POR LO QUE ACUMULARAN ALGO DE EL.

LA MASA TERMICA DE LA “VIRULANA” DISPUESTA EN LA PLACA CAMPER-OUT, TAMBIEN PUEDE ACUMULAR CALOR SIN EMBARGO SE PUEDE NOTAR QUE POR CONVECCION SUBIRA HASTA LAMER EL VIDRIO Y PERDERA CALOR POR CONDUCCION, ESTO SIGNIFICA QUE AL FINALIZAR EL DIA SE DEBEN CERRAR LAS REJILLAS SUPERIORES E INFERIORES QUE DAN HACIA EL AULA PARA EVITAR UNA FUGA RAPIDA DE CALOR. 

 

Alfredo Ernesto Perullini                        Marcelo Daniel Campos