Determinación de las condiciones de operación para el bienestar térmico en una oficina con techo frío y cerramiento acristalado

Abstract

El techo frío radiante es un sistema de acondicionamiento capaz de proporcionar elevados niveles de bienestar, además, con menor consumo de energía que los sistemas tradicionales de impulsión de aire frío. En intercambio de energía entre el techo frío y el recinto en que se instala, se produce tanto por convección natural, como por radiación. Siendo este último mecanismo dominante sobre el anterior. En primer lugar, se elabora un modelo computacional apto para reproducir el campo fluidotérmico que tiene lugar en habitaciones con techo frío radiante. Tal modelo es desarrollado en un código CFD, el cual resuelve numéricamente el problema. Se desarrolla una metodología con la que obtener la temperatura consigna de un techo frío panelado. Ello es aplicado a una oficina individual con cerramiento acristalado sometida a radiación solar difusa. La temperatura de techo calculada es tal que el voto medio estimado,PMV, del ocupante de la oficina sea +1. Se hallan las temperaturas de consigna del techo para distintas condiciones exteriores de temperatura e irradiación solar difusa. De este modo, se genera una base de datos que puede servir como elemento de decisión al sistema de control. Se encuentra que las temperaturas a las que ha de operar el techo frío son relativamente elevadas en tanto que hablamos de un sistema de refrigeración. Además, casi conindependencia de las condiciones exteriores, la temperatura operativa de confort es 27.5ºC. Cooling radiant ceilings can provide high thermal comfort levels, even with less energy consumption than traditional air conditioning systems. Heat transfer between cooling ceiling and enclosures is carried out by natural convection and surface radiation, which is dominant over the first one. A computational model was developed to simulate thermal field in enclosures with cool ceiling. Such a model was solved by means of CFD simulations. Ceiling set-point temperature was determined for a small glazed office. Predicted mean vote,PMV, equal to +1 was the selected criteria. Several boundary conditions were taken into account, including diffuse solar radiation. Thus, a database was created. It was proved that the temperature is at which cooling ceiling operates, is relatively high while it is a refrigerating system. Operative comfort temperature is nearly constant at 27.5ºC, practically independent of external conditions.