Diseño bioclimático de edificios. Un problema de optimización

Este trabajo presenta un procedimiento numérico para el diseño de edificios energéticamente eficientes. El proceso de optimización incluye el uso de técnicas heurísticas para encontrar el diseño óptimo de un edificio en términos de la energía y del costo. Se consideraron estrategias como la calefacción solar pasiva, enfriamiento pasivo, ventilación e iluminación natural. La radiación solar es una contribución importante al balance energético durante el día. La luz solar en edificios puede dar lugar a ahorros significativos en el consumo de electricidad para la iluminación mientras que crea un ambiente interior más confortable. La reducción en la carga térmica debido a la iluminación eléctrica permite una reducción en el correspondiente consumo de energía que se utiliza para el enfriamiento del ambiente. Se presenta un estudio de caso que muestra la aplicabilidad de este acercamiento. Se concluye que el modelo es una alternativa valiosa para el diseño energético eficiente de edificios.This paper presents a quantitative procedure for the optimum bioclimatic building design. The optimization process includes the use of heuristic techniques to find the optimal design of a building in terms of the energy and its cost. An efficient building design will be performed using strategies like passive solar heating, passive cooling and natural ventilation, and daylighting. Solar radiation is one of the most important contribution to the energy balance during the daytime. Utilization of daylight in buildings may result in significant savings in electricity consumption for lighting while creates a higher quality indoor environment. Additional energy savings may also be realized during cooling season, when reduction of internal heat gains due to electric lighting results in a corresponding reduction of cooling energy consumption. A case study that shows the applicability of this approach is presented. As a conclusion it is verified that the model is a valuable alternative for the efficient power design of buildings.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Diseño bioclimático de edificios. Un problema de optimización

Este trabajo presenta un procedimiento numérico para el diseño de edificios energéticamente eficientes. El proceso de optimización incluye el uso de técnicas heurísticas para encontrar el diseño óptimo de un edificio en términos de la energía y del costo. Se consideraron estrategias como la calefacción solar pasiva, enfriamiento pasivo, ventilación e iluminación natural. La radiación solar es una contribución importante al balance energético durante el día. La luz solar en edificios puede dar lugar a ahorros significativos en el consumo de electricidad para la iluminación mientras que crea un ambiente interior más confortable. La reducción en la carga térmica debido a la iluminación eléctrica permite una reducción en el correspondiente consumo de energía que se utiliza para el enfriamiento del ambiente. Se presenta un estudio de caso que muestra la aplicabilidad de este acercamiento. Se concluye que el modelo es una alternativa valiosa para el diseño energético eficiente de edificios.This paper presents a quantitative procedure for the optimum bioclimatic building design. The optimization process includes the use of heuristic techniques to find the optimal design of a building in terms of the energy and its cost. An efficient building design will be performed using strategies like passive solar heating, passive cooling and natural ventilation, and daylighting. Solar radiation is one of the most important contribution to the energy balance during the daytime. Utilization of daylight in buildings may result in significant savings in electricity consumption for lighting while creates a higher quality indoor environment. Additional energy savings may also be realized during cooling season, when reduction of internal heat gains due to electric lighting results in a corresponding reduction of cooling energy consumption. A case study that shows the applicability of this approach is presented. As a conclusion it is verified that the model is a valuable alternative for the efficient power design of buildings.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Diseño bioclimático de edificios. Un problema de optimización

Este trabajo presenta un procedimiento numérico para el diseño de edificios energéticamente eficientes. El proceso de optimización incluye el uso de técnicas heurísticas para encontrar el diseño óptimo de un edificio en términos de la energía y del costo. Se consideraron estrategias como la calefacción solar pasiva, enfriamiento pasivo, ventilación e iluminación natural. La radiación solar es una contribución importante al balance energético durante el día. La luz solar en edificios puede dar lugar a ahorros significativos en el consumo de electricidad para la iluminación mientras que crea un ambiente interior más confortable. La reducción en la carga térmica debido a la iluminación eléctrica permite una reducción en el correspondiente consumo de energía que se utiliza para el enfriamiento del ambiente. Se presenta un estudio de caso que muestra la aplicabilidad de este acercamiento. Se concluye que el modelo es una alternativa valiosa para el diseño energético eficiente de edificios.This paper presents a quantitative procedure for the optimum bioclimatic building design. The optimization process includes the use of heuristic techniques to find the optimal design of a building in terms of the energy and its cost. An efficient building design will be performed using strategies like passive solar heating, passive cooling and natural ventilation, and daylighting. Solar radiation is one of the most important contribution to the energy balance during the daytime. Utilization of daylight in buildings may result in significant savings in electricity consumption for lighting while creates a higher quality indoor environment. Additional energy savings may also be realized during cooling season, when reduction of internal heat gains due to electric lighting results in a corresponding reduction of cooling energy consumption. A case study that shows the applicability of this approach is presented. As a conclusion it is verified that the model is a valuable alternative for the efficient power design of buildings.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Enfriamiento por ventilación nocturna : Estudio del comportamiento térmico dinámico de distintos sistemas constructivos de pared, para la ciudad de Río Cuarto

El objetivo de este trabajo es realizar un estudio del comportamiento térmico de viviendas, en lo referente a la estrategia de enfriamiento con ventilación nocturna. Se analizan diferentes tipos de paredes utilizados actualmente en la ciudad de Río Cuarto. Basándose en simulaciones de una vivienda considerada como típica, con datos climáticos mensuales medios horarios, se obtiene la evolución de temperaturas de la superficie de las paredes y del interior de la vivienda considerado como un nodo isotérmico. Debido a que el enfriamiento nocturno esta asociado con los requerimientos energéticos de los ambientes, el comportamiento de la temperatura condiciona el diseño arquitectónico, por lo tanto los resultados obtenidos permitirán la evaluación bioclimática de los diferentes tipos de construcciones.The aim of this work is to study the thermal performance of housing in relation to the strategy of night ventilation cooling. We analyze different types of walls used today in the city of Rio Cuarto. With simulations of housing considered as typical, with hourly average monthly climate data, we obtain the evolution of surface temperatures of the walls and inside the house as a node considered isothermal. Temperature affects the architectural design. The night cooling is related to the energy requirements of buildings, therefore the results are used in bioclimatic evaluation of different types of buildings.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Enfriamiento por ventilación nocturna : Estudio del comportamiento térmico dinámico de distintos sistemas constructivos de pared, para la ciudad de Río Cuarto

El objetivo de este trabajo es realizar un estudio del comportamiento térmico de viviendas, en lo referente a la estrategia de enfriamiento con ventilación nocturna. Se analizan diferentes tipos de paredes utilizados actualmente en la ciudad de Río Cuarto. Basándose en simulaciones de una vivienda considerada como típica, con datos climáticos mensuales medios horarios, se obtiene la evolución de temperaturas de la superficie de las paredes y del interior de la vivienda considerado como un nodo isotérmico. Debido a que el enfriamiento nocturno esta asociado con los requerimientos energéticos de los ambientes, el comportamiento de la temperatura condiciona el diseño arquitectónico, por lo tanto los resultados obtenidos permitirán la evaluación bioclimática de los diferentes tipos de construcciones.The aim of this work is to study the thermal performance of housing in relation to the strategy of night ventilation cooling. We analyze different types of walls used today in the city of Rio Cuarto. With simulations of housing considered as typical, with hourly average monthly climate data, we obtain the evolution of surface temperatures of the walls and inside the house as a node considered isothermal. Temperature affects the architectural design. The night cooling is related to the energy requirements of buildings, therefore the results are used in bioclimatic evaluation of different types of buildings.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Características del proceso de secado en capa delgada del perejil

El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinética de secado en capa delgada para hojas y tallos de perejil bajo diferentes condiciones de temperatura del aire de secado (35ºC, 45ºC, 55ºC y 65ºC) y a una velocidad fija de 1.0 m/s ± 0.1. Se realizaron experiencias en un equipo de secado de laboratorio diseñado y construido para tal fin. Se testearon doce modelos matemáticos teóricos empíricos para ajustar los datos experimentales. Un análisis de regresión no lineal fue usado para determinar las constantes de los modelos evaluados. Si bien a cada temperatura existió un modelo diferente que optimizaba el ajuste, el modelo de Midilli – Kucuk, describió más adecuadamente la cinética de secado en el rango de temperaturas estudiado. Sobre la base de estas experiencias, se evaluaron modelos de solución para la ley de Fick, determinándose una relación para la difusividad efectiva. La difusividad efectiva mostró una dependencia tipo Arrhenius con la temperatura, permitiendo de este modo obtener un valor aceptable para la energía de activación.In this paper the effect of temperature on drying rate for parsley was studied. Experiences at constant air velocity (1±0.1 m/s) and several temperatures (35ºC, 45ºC, 55ºC and, 65ºC) were made in a laboratory equipment specially designed and constructed for this purpose. The drying process took place in the falling rate period, the drying data were fitted using twelve different thin-layer drying models. The performance of the models was investigated evaluating the goodness of fit. Among the models, the drying model developed by Midilli & Kucuk showed good agreement with the data. According to the experiences, models of solution for the Fick law were investigated, an expression for the diffusion coefficient was obtained. The diffusion coefficient showed an Arrhenius-type temperature dependence. This behavior allowed to obtain an acceptable value for the activation energy.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Características del proceso de secado en capa delgada del perejil

El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinética de secado en capa delgada para hojas y tallos de perejil bajo diferentes condiciones de temperatura del aire de secado (35ºC, 45ºC, 55ºC y 65ºC) y a una velocidad fija de 1.0 m/s ± 0.1. Se realizaron experiencias en un equipo de secado de laboratorio diseñado y construido para tal fin. Se testearon doce modelos matemáticos teóricos empíricos para ajustar los datos experimentales. Un análisis de regresión no lineal fue usado para determinar las constantes de los modelos evaluados. Si bien a cada temperatura existió un modelo diferente que optimizaba el ajuste, el modelo de Midilli – Kucuk, describió más adecuadamente la cinética de secado en el rango de temperaturas estudiado. Sobre la base de estas experiencias, se evaluaron modelos de solución para la ley de Fick, determinándose una relación para la difusividad efectiva. La difusividad efectiva mostró una dependencia tipo Arrhenius con la temperatura, permitiendo de este modo obtener un valor aceptable para la energía de activación.In this paper the effect of temperature on drying rate for parsley was studied. Experiences at constant air velocity (1±0.1 m/s) and several temperatures (35ºC, 45ºC, 55ºC and, 65ºC) were made in a laboratory equipment specially designed and constructed for this purpose. The drying process took place in the falling rate period, the drying data were fitted using twelve different thin-layer drying models. The performance of the models was investigated evaluating the goodness of fit. Among the models, the drying model developed by Midilli & Kucuk showed good agreement with the data. According to the experiences, models of solution for the Fick law were investigated, an expression for the diffusion coefficient was obtained. The diffusion coefficient showed an Arrhenius-type temperature dependence. This behavior allowed to obtain an acceptable value for the activation energy.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Características del proceso de secado en capa delgada del perejil

El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinética de secado en capa delgada para hojas y tallos de perejil bajo diferentes condiciones de temperatura del aire de secado (35ºC, 45ºC, 55ºC y 65ºC) y a una velocidad fija de 1.0 m/s ± 0.1. Se realizaron experiencias en un equipo de secado de laboratorio diseñado y construido para tal fin. Se testearon doce modelos matemáticos teóricos empíricos para ajustar los datos experimentales. Un análisis de regresión no lineal fue usado para determinar las constantes de los modelos evaluados. Si bien a cada temperatura existió un modelo diferente que optimizaba el ajuste, el modelo de Midilli – Kucuk, describió más adecuadamente la cinética de secado en el rango de temperaturas estudiado. Sobre la base de estas experiencias, se evaluaron modelos de solución para la ley de Fick, determinándose una relación para la difusividad efectiva. La difusividad efectiva mostró una dependencia tipo Arrhenius con la temperatura, permitiendo de este modo obtener un valor aceptable para la energía de activación.In this paper the effect of temperature on drying rate for parsley was studied. Experiences at constant air velocity (1±0.1 m/s) and several temperatures (35ºC, 45ºC, 55ºC and, 65ºC) were made in a laboratory equipment specially designed and constructed for this purpose. The drying process took place in the falling rate period, the drying data were fitted using twelve different thin-layer drying models. The performance of the models was investigated evaluating the goodness of fit. Among the models, the drying model developed by Midilli & Kucuk showed good agreement with the data. According to the experiences, models of solution for the Fick law were investigated, an expression for the diffusion coefficient was obtained. The diffusion coefficient showed an Arrhenius-type temperature dependence. This behavior allowed to obtain an acceptable value for the activation energy.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Progresos en la sistematización de variables climáticas para la ciudad de Río Cuarto

El objetivo de este trabajo es realizar una sistematización de datos climáticos de la Ciudad de Río Cuarto para ser aplicados al diseño en arquitectura bioclimática. Se obtuvieron valores de radiación solar y las temperaturas sol-aire para superficies en diferentes orientaciones a los efectos de determinar parámetros para su utilización en iluminación y balances de energía. Además se trabajó con velocidad y dirección de vientos nocturnos para los meses de mayor temperatura, con el propósito de utilizar esta información para plantear estrategias de ventilación nocturna. Debido a que estas variables condicionan el diseño arquitectónico y urbano se presenta una correlación de las mismas en herramientas grafico – analíticas para facilitar la evaluación bioclimática.The objective of this work is to accomplish a systematization of the climatic data obtained by the weather station of Río Cuarto, Córdoba, Argentina. Historical data of radiation, wind speed and direction are managed. These climatic variables condition the architectonic and urban design, and to obtain a correlation between the variables is an important tool to make both easier, the bioclimatic evaluation and design. In order to determine the parameters for using in lighting and energy balances, values of incident solar radiation and sun-air temperature for several surfaces and different orientations were obtained. The work was also done with nocturnal wind speed and direction for the hottest months for using this information to intend night ventilation strategies. The systematization of the data was obtained. They are shown in a simple way of charts in order to be applied in a quantitative analysis of building design.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES