Tormentas de polvo y convección seca en Marte

[ES] En este trabajo hemos estudiado unos fenómenos meteorológicos presentes en la atmósfera de Marte conocidos como tormentas de polvo con textura. Hemos caracterizado estas tormentas mediante el análisis de algunas imágenes obtenidas por el instrumento MARCI a bordo de MRO, y hemos realizado un análisis teórico para explorar el papel de la convección en la formación de las estructuras observadas en las mismas

Comparison between Energy Simulation and Monitoring Data in an Office Building

One of the most important steps in the retrofitting process of a building is to understand its pre-retrofitting stage energy performance. The best choice for carrying this out is by means of a calibrated building energy simulation (BES) model. Then, the testing of different retrofitting solutions in the validated model allows for quantifying the improvements that may be obtained, in order to choose the most suitable solution. In this work, based on the available detailed building drawings, constructive details, building operational data and the data sets obtained on a minute basis (for a whole year) from a dedicated energy monitoring system, the calibration of an in-use office building energy model has been carried out. It has been possible to construct a detailed white box model based on Design Builder software. Then, comparing the model output for indoor air temperature, lighting consumption and heating consumption against the monitored data, some of the building envelope parameters and inner building inertia of the model were fine tuned to obtain fits fulfilling the ASHRAE criteria. Problems found during this fitting process and how they are solved are explained in detail. The model calibration is firstly performed on an hourly basis for a typical winter and summer week; then, the whole year results of the simulation are compared against the monitored data. The results show a good agreement for indoor temperature, lighting and heating consumption compared with the ASHRAE criteria for the mean bias error (MBE).This research was supported by the A2PBEER project “Affordable and Adaptable Public Buildings through Energy Efficient Retrofitting” under grant number 609060 funded by the European Commission for providing resources for the monitoring system. The APC was funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities and the European Regional Development Fund through the project called “Investigation of monitoring techniques of occupied buildings for their thermal characterization and methodology to identify their key performance indicators”, project reference: RTI2018-096296-B-C22 (MCIU/AEI/FEDER, UE)

Collective and non-collective molecular dynamics in a ferroelectric nematic liquid crystal studied by broadband dielectric spectroscopy

A great deal of effort has been recently devoted to the study of dielectric relaxation processes in ferroelectric nematic liquid crystals, yet their interpretation remains unclear. In this work, we present the results of broadband dielectric spectroscopy experiments of a prototypical ferroelectric nematogen in the frequency range 10 Hz-110 MHz at different electrode separations and under the application of DC bias fields. The results evidence a complex behavior in all phases due to the magnitude of polar correlations in these systems. The observed modes have been assigned to different relaxation mechanisms based on existing theoretical frameworks.Comment: The following article has been submitted to The Journal of Chemical Physics. After it is published, it will be found at https://pubs.aip.org/aip/jc

A functional data analysis for assessing the impact of a retrofitting in the energy performance of a building

There is an increasing interest in reducing the energy consumption in buildings and in improving their energy efficiency. Building retrofitting is the employed solution for enhancing the energy efficiency in existing buildings. However, the actual performance after retrofitting should be analysed to check the effectiveness of the energy conservation measures. The aim of this work was to detect and to quantify the impact that a retrofitting had in the electrical consumption, heating demands, lighting and temperatures of a building located in the north of Spain. The methodology employed is the application of Functional Data Analyses (FDA) in comparison with classic mathematical techniques such as the Analysis of Variance (ANOVA). The methods that are commonly used for assessing building refurbishment are based on vectorial approaches. The novelty of this work is the application of FDA for assessing the energy performance of renovated buildings. The study proves that more accurate and realistic results are obtained working with correlated datasets than with independently distributed observations of classical methods. Moreover, the electrical savings reached values of more than 70% and the heating demands were reduced more than 15% for all floors in the building.Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades | Ref. RTI2018-096296-B-C2

State of the art on full scale testing and dynamic data analysis for building energy performance characterisation

The paper gives an overview and evaluation of previous and ongoing in situ test activities to characterize energy performance of building components and whole buildings. Examples of full scale test facilities available at different institutes over the world are presented. An overview is given of common methods to analyse dynamic data, with their advantages and drawbacks

Prácticas de ordenador, adaptadas a la evaluación continua de grandes grupos, para problemas de transferencia de calor mediante el software EES

Tanto en la ETSI de Bilbao como en el resto de Escuelas Universitarias Técnicas de la UPV/EHU se imparte la transferencia de calor dentro de asignaturas con diversos nombres. En todas ellas se ha decidido seguir una guía docente similar en la cual la docencia magistral y de prácticas de aula se apoya mediante prácticas de ordenador y prácticas de laboratorio. Muchos de estos grupos tienen más de 75 alumnos y para poder aplicarles una evaluación continua se ha optado por la realización de siete prácticas de ordenador de 1,5 h cada una utilizando el software Engineering Equation Solver® (EES) además de tres prácticas de laboratorio. La primera práctica de ordenador se utiliza para aprender a utilizar el software. Durante las siguientes seis prácticas se realizan diversos ejercicios relacionados con la teoría explicada durante las clases magistrales. Estas seis prácticas están divididas en dos partes, durante la primera hora el alumno realiza ejercicios guiados por el profesor y con ayuda de apuntes. Durante la última media hora de la práctica el alumno es examinado y evaluado. El método de evaluación es todo o nada, se distribuyen una serie de ejercicios parecidos a los realizados durante esa práctica y el alumno deberá llegar al resultado solicitado, en caso de llegar al número exacto obtiene un 5% de la nota final y en caso de no llegar no obtiene nada. Tras la primera práctica introductoria, en las próximas tres prácticas se abordan problemas de conducción mediante diferencias finitas que resultarían inabordables mediante métodos analíticos. Luego se realizan dos prácticas con problemas de convección que requieren de un proceso iterativo para el cálculo de los coeficientes de convección. Finalmente se realiza una práctica de radiación en la que se plantea un sistema de ecuaciones complejo que sería costoso solucionarlo manualmente. En todas estas prácticas se abordan también estudios paramétricos que ayudan a la comprensión de los mecanismos de la transferencia de calor. Se consiguen cuatro objetivos fundamentales. Primero, el alumno es capaz de afrontar problemas de conducción transitorios con condiciones de iniciales y de contorno complejas. Segundo, se facilita al alumno la comprensión de los tres mecanismos de transferencia de calor. Tercero, indirectamente el alumno se familiariza con el uso del EES y con la programación de problemas de ingeniería. Por último, destacar que se han preparado las prácticas para su fácil corrección, esto permite al profesor realizar una evaluación continua sin tener que revisar decenas de ejercicios

Prácticas de laboratorio para la determinación experimental del coeficiente de convección

superficies se ha diseñado un equipo para la determinación experimental del coeficiente de convección sobre una placa plana. Constructivamente hablando el equipo está formado por una lámina calefactora colocada sobre la cara superior de una placa de madera. Al conectar la lámina calefactora a la red, se consigue una temperatura superficial superior a la de la cara inferior de la placa de madera, a la del ambiente y a la de las superficies que le rodean. De esta manera se logra que exista un intercambio de calor por conducción a través de la placa, por convección con el aire y por radiación con las superficies circundantes. Los objetivos de la práctica son varios. Por un lado, se busca que el alumnado aplique el balance de energía e identifique los diferentes mecanismos de transmisión de calor que intervienen. Por otro lado, a partir de la medida de diversas temperaturas durante la práctica, el alumnado debe calcular el coeficiente de convección que tiene lugar en esas condiciones. Además, el alumnado debe resolver el intercambio de calor por convección como si fuese un problema de clase, usando las correlaciones de convección existentes en la bibliografía relativa a transferencia de calor. Por último se le pide que calcule la diferencia entre ambos coeficientes de convección de manera porcentual. Una ventaja añadida del equipo es que puede ser igualmente utilizado para la realización de prácticas relativas al mecanismo de radiación

Monitorización del edificio de rectorado de la UPV/EHU

Los edificios consumen alrededor del 40% de la energía total consumida en Europa. La rehabilitación eficiente energéticamente desempeña un papel esencial en el cumplimiento de los objetivos 20-20-20 de la UE. Se puede lograr un mayor impacto a través de intervenciones en edificios no residenciales, dado que su consumo de energía es un 40% superior que el de los edificios residenciales. El 30% de los edificios no residenciales en Europa son edificios públicos. En este sentido, dentro del Séptimo Programa Marco se está desarrollando el proyecto A2PBEER (Affordable and Adaptable PublicBuildingsthroughEnergyEfficiencyRetrofitting).Es un proyecto europeo innovador que implementa una metodología de rehabilitación eficiente energéticamente para edificios públicos situados en diferentes zonas climáticas y con diferentes usos. Concretamente uno de los edificios sobre el que se va a plantear la rehabilitación es el del Rectorado de la UPV/EHU situado en Leioa, que es un edificio público de uso de oficinas. La primera fase del proyecto consiste en monitorizar en diferentes zonas del edificio las variables más características para el análisis del consumo energético y el confort (temperatura, consumo de calefacción, consumo eléctrico, humedad relativa, concentración de CO2 e iluminación). El objetivo es doble; por un lado conocer la situación actual del edificio para realizar un análisis acerca de su potencialidad de ahorro energético, señalando los aspectos más débiles de cara a la rehabilitación energética. Por otro lado, se obtendrán patrones de uso del edificio, como por ejemplo la ocupación o la ventilación, que jugarán un papel muy importante en el consumo final. En este trabajo se presentarán las principales conclusiones que se han obtenido de la monitorización a gran escala llevada a cabo en este complejo edificio de oficinas.Se quiere dar las gracias al proyecto A2PBEER que ha sido financiado a través del 7º Programa Marco de la Unión Europea para la investigación, y particularmente a la empresa Acciona que dentro del citado proyecto ha sido la encargada de colocar la sensórica y facilitar los datos de la monitorización a través de una aplicación web. A su vez, dar las gracias a los trabajadores del Edificio de Rectorado de la UPV/EHU por facilitar toda la información que se les ha requerid

Sustentabilidad y tecnología. Herramientas para la gestión segura y eficiente del hábitat

Por décadas permeó una visión de la tecnología como una de las principales fuentes del ataque al medio ambiente y de su degradación. Hoy se le considera como un aliado para combatir los efectos negativos de la perenne negligencia ecológica humana. El uso de la tecnología para la implementación de estrategias innovadoras y eficaces en favor del medio ambiente, un hábitat seguro y sustentable, se abordó en el Congreso Internacional sobre Sustentabilidad en los Hábitats, realizado en 2016. De este encuentro entre estudiantes, especialistas, autoridades y organizaciones civiles de América Latina, Asia y Europa emana este libro, que incluye dos ejes de relevancia global: los retos en el manejo sustentable de los recursos naturales y el uso de tecnologías para la edificación sustentable. En el primero se atienden desde los riesgos asociados al crecimiento demográfico desproporcionado hasta acciones de carácter remedial para la contaminación; mientras que en el segundo se aborda el desarrollo de tecnología e infraestructura para mejorar el hábitat urbano, así como procesos donde alumnos y profesores confeccionan soluciones para la sustentabilidad energética. En su conjunto, es una obra de consulta que busca ser un detonador para generar nuevas líneas de trabajo, repensar las soluciones y dialogar con lectores interesados en la construcción de un mundo mejor.Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisc

Model calibration methodology to assess the actual lighting conditions of a road infrastructure

Street lighting plays an important role in the comfort and safety of drivers and pedestrians, so the control and management of the lighting systems operation and consumption is an essential service for a city. In this document, a methodology is presented to calibrate lighting models in order to assess the lighting performance through simulation techniques. The objective of this calibration is to identify the maintenance factor of the street lamps, determine the real average luminance coefficient of the road pavement and adapt the reflection properties of the road material. The method is applied in three stages and is based on the use of Radiance and GenOpt software suits for the modeling, simulation, and calibration of lighting scenes. The proposed methodology achieves errors as low as 13% for the calculation of illuminance and luminance, evincing its potential to assess the actual lighting conditions of a road.Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades | Ref. FPU17/0183