Materiales cromogénicos para mejorar el desempeño térmico del muro Trombe en regiones con veranos cálidos
| dc.contributor | Adell Argilés, Josep María | |
| dc.contributor | Gallego Sánchez-Torija, Jorge | |
| dc.creator | Martínez García, Arturo | |
| dc.date.accessioned | 2024-07-17T06:57:38Z | |
| dc.date.available | 2024-07-17T06:57:38Z | |
| dc.date.issued | 2024-05-10 | |
| dc.description | Ante las condiciones climáticas actuales es necesario establecer estrategias eficientes para generar ahorros energéticos. En este contexto, las acciones en los edificios resultan significativas al considerar su consumo energético, consumo mayormente destinado al uso de sistemas de climatización artificial. Las demandas de calefacción y refrigeración pueden ser reducidas a través de sistemas pasivos. Uno de los sistemas más consolidados es el muro Trombe (MT), una técnica de acumulación y transmisión de calor que funciona a través de un muro masivo y un acristalamiento. El muro es expuesto a la radiación solar para que almacene y trasmita calor a la habitación y el vidrio colocado al frente del muro evita la pérdida del calor acumulado por efecto invernadero. A pesar de los beneficios en invierno, en climas con veranos cálidos representa un riesgo de sobrecalentamiento del espacio. Para evitar las aportaciones de calor del sistema en verano se utilizan dispositivos para bloquear la radiación solar. No obstante, el presente estudio trata de utilizar materiales cromogénicos para reducir el calentamiento del muro masivo y evitar el calentamiento innecesario de una habitación en verano. Los materiales cromogénicos varían sus propiedades ópticas en funciona de un estímulo. En la investigación se utilizan dos materiales cromogénicos: un mortero termocrómico (MTC) y un vidrio hidrocrómico (EMD). Como su nombre lo indica el primero es un material opaco que varía sus propiedades ópticas en función de la temperatura y el segundo es un doble acristalamiento que varía en función de la humedad. Los principales objetivos del trabajo fueron medir las propiedades ópticas de ambos materiales (incluyendo un análisis de foto degradación), realizar pruebas experimentales comparativas entre materiales cromogénicos y convencionales basadas en el calentamiento del muro masivo, y determinar la aplicabilidad de estos y de otros materiales con mayor variabilidad óptica en una habitación dotada con un MT a través de la simulación computacional y una calibración previa de los módulos experimentales. Los resultados están divididos en los mismos ejes: mediciones, experimentación y aplicabilidad. A partir de las mediciones se establecieron las propiedades ópticas del MTC experimental en estado claro y oscuro, identificando una temperatura de cambio (Tc) de 27C, la cual difiere con la del pigmento termocrómico utilizado para su fabricación. El análisis de foto degradación muestra cómo la exposición a la radiación solar va deteriorando el MTC. El análisis experimental demostró como el vidrio EMD en estado traslúcido reduce hasta 20.80% la temperatura de un muro con pintura negra en comparación con un vidrio claro, dentro de un módulo representativo del MT. De acuerdo con la simulación, el cambio óptico del MTC experimental no presenta un cambio significativo en la temperatura del muro masivo. Tomando los valores del MTC de la literatura precedente se estimo un cambio poco significativo en la temperatura interior de la habitación, durante el mes más frio el cambio del MTC claro a oscuro representa 12 horas más de confort, mientras que en verano el MTC oscuro en comparación al claro obtiene 19 horas más. Al establecer un material cromogénico opaco hipotéticamente ideal (variabilidad de negro a blanco) los beneficios son notables. En el mes más cálido, el cambio de negro a blanco implica un aumento de 131 horas de confort respecto a un recubrimiento negro. En la misma temporada el vidrio claro obtiene 350 horas de confort, el EMD traslucido 462 y el vidrio electrocrómico (mismo valor U) 593. No obstante, en invierno las horas de confort obtenidas para los tres acristalamientos son de 364, 338 y 241 respectivamente. Los materiales cromogénicos tienen el potencial para mejorar el desempeño del MT en climas con veranos cálidos. Los vidrios con variabilidad óptica mejoran la gestión de la incidencia solar sobre el muro masivo del MT. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.uri | https://biblioteca-juandevillanueva.coam.org/handle/123456789/2520 | |
| dc.identifier.uri | https://oa.upm.es/81490/ | |
| dc.language | spa | |
| dc.publisher | E.T.S. Arquitectura (UPM) | |
| dc.relation | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.20868/UPM.thesis.81490 | |
| dc.rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/embargoedAccess | |
| dc.subject | Construcción | |
| dc.title | Materiales cromogénicos para mejorar el desempeño térmico del muro Trombe en regiones con veranos cálidos | |
| dc.type | Tesis | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | |
| dc.type | PeerReviewed |