Modelo CFD para el estudio del bienestar térmico en una habitación con techo refrigerante

Abstract

De entre el extenso catálogo de sistemas de climatización, el techo refrigerante se postula como uno de los más adecuados a la hora de acondicionar espacios. Esto es así, en tanto que se trata de un sistema capaz de proporcionar elevados niveles de bienestar térmico. Asimismo, demanda menos energía que otros sistemas, ya que funciona con agua sólo ligeramente fría (en torno a 15ºC).

La transferencia de calor entre techo refrigerante y el local acondicionado está dominada por convección natural y radiación entre superficies. Es por ello que, el objetivo último del presente estudio radica en analizar dichos mecanismos de transmisión del calor. Conocidos los fundamentos teóricos que gobiernan la convección natural, se hace uso de la simulación con código CFD como herramienta para determinar el campo fluidotérmico de un espacio acondicionado mediante techo refrigerante. La primera parte de este estudio consiste, pues, en validar con datos experimentales un modelo CFD que describa correctamente la realidad.

En la segunda parte, se aplica el modelo computacional previamente validado al estudio de los niveles de bienestar térmico en una habitación hospitalaria individual. En base a la norma ISO 7730 se determinan los índices de confort en ella definidos: voto medio estimado (PMV), porcentaje estimado de insatisfechos (PPD) y porcentaje de insatisfechos por asimetría radiante. Se observa que para distintas condiciones de temperatura exterior se alcanzan elevados niveles de bienestar con temperaturas moderadas en el techo refrigerante.