Modelo analitico para estimar el consumo energético para climatización de viviendas en régimen dinámico. Parte 2: requerimiento de energía para calefacción de una vivienda para un mes específico

La necesidad de elaborar un procedimiento nacional de etiquetado de eficiencia energética de inmuebles invita a validar modelos de cálculo de requerimientos de energía para climatización. Se propone un modelo eléctrico equivalente que se resuelve de manera analítica considerando las variables temperatura y radiación como superposición de funciones senoidales. En este trabajo se determina el requerimiento de energía para calefacción de una vivienda para un mes de julio para la ciudad de Rosario. Dicho mes está caracterizado por tres días típicos (cálido, frío, nublado) con cierta ocurrencia. Los resultados obtenidos se comparan con una simulación numérica con COMSOL Multiphysics. Las diferencias entre ambos métodos no superan el 3% para el mes completo, validando el método propuesto para la estimación de los requerimientos energéticos de una vivienda y los “factores de corrección dinámicos” que contempla el Procedimiento de Cálculo del Índice de Prestaciones Energéticas y a la norma IRAM 11900:2017

Modelo analítico para estimar el consumo energético para climatización de viviendas en régimen dinámico. Parte 1: análisis del flujo de energía a través de muros

La necesidad de elaborar un procedimiento a nivel nacional de etiquetado de eficiencia energética de inmuebles invita a validar modelos de cálculo de requerimientos de energía para climatización. Los modelos estacionarios no contemplan las variaciones horarias de temperatura y radiación, los modelos de simulación dinámica si bien las contemplan, requieren de recursos y mucha formación por parte de los profesionales. Se propone un modelo que contempla los efectos dinámicos, basado en la linealización del intercambio por radiación y la aproximación de las variables temperatura ambiente y radiación solar con una serie de Fourier hasta el quinto armónico, lo que permite obtener soluciones analíticas. Se presenta el estudio del comportamiento de un muro con el modelo propuesto y se comparan estos resultados con una simulación mediante elementos finitos con el software COMSOL Multiphysics, como validación de la metodología propuesta, obteniendo una diferencia del orden del 5% en promedio en sus efectos sobre la cara interna del muro

Modelado de un colector solar plano de aire con comsol multiphysics

En el presente trabajo se realiza una primera modelización de un colector solar plano con circulación natural, considerando condiciones ambientales variables (irradiación solar y temperatura ambiente). El modelo planteado permite conocer la distribución espacial y temporal de temperaturas en los elementos que componen un colector solar de placas planas inclinadas. El modelo fue implementado mediante el software COMSOL Multiphysics, paquete de software  de análisis y resolución por elementos finitos para diversas aplicaciones físicas y de ingeniería, especialmente orientado a fenómenos acoplados, o multifísicos. Se analizaron tres pendientes para el colector y condiciones climáticas variables correspondientes un día de cielo claro de primavera-verano y otro de otoño-invierno. Se exploraron las posibilidades que brinda el software en la modelización del colector plano donde aparecen procesos de transferencia de calor y momento acoplados y no lineales en dos dimensiones

Evaluación energética de una vivienda del plan Procrear. Primeras propuestas de mejoras

En este trabajo se analizó el comportamiento térmico de una vivienda propuesta por el plan argentino PROCREAR en la ciudad de Rosario con el objetivo de estimar el consumo de energía requerido para brindar confort térmico a sus habitantes. Se modelizó el Prototipo 5 del programa y se implementaron simulaciones sobre su comportamiento térmico en la plataforma de cálculo EnergyPlus. Se analizó la influencia de distintos elementos constructivos de dicha vivienda y se propusieron alternativas destinadas a mejorar la eficiencia energética de la vivienda. Finalmente, se evaluó el aprovechamiento de ventilación natural durante el verano y se cuantificó el ahorro en la demanda energética para climatización producido por las modificaciones implementadas. Se concluyó que la propuesta elegida no resulta apropiada para zonas climáticas con días de elevada temperatura. Las simulaciones permitieron detectar los mayores inconvenientes presentes y delinear modificaciones constructivas apropiadas para adaptar la vivienda al clima de la ciudad

Posibilidad de la agricultura y la forestación urbana y periurbana en la mitigación y adaptación al cambio climático

Debido a que el cambio climático se está acelerando, deben investigarse acciones tendientes a su mitigación y adecuación. Las ciudades son un lugar apropiado para aplicar medidas correctivas, ya que actualmente habita en ellas más de la mitad de la población mundial. Dentro del marco de un proyecto internacional, en el presente trabajo desarrollado por investigadores de la Universidad Nacional y la Municipalidad de Rosario, se presenta un estudio de los indicadores relativos a transporte y conservación de alimentos, isla de calor y reducción de escorrentía de agua en los ámbitos urbano y peri- urbano en relación a cambio climático, mediante la aplicación de agricultura y forestación. Se desarrolla además, ejemplos particulares sobre los indicadores propuestos de aplicación en Rosario, Argentina, obteniendo resultados que muestran que la agricultura urbana y periurbana, así como la forestación, son posibilidades de interés para contribuir a la reducción del calentamiento de ciudades (isla de calor) en particular y del planeta en general

Solid-state fermentation of oil palm frond petiole for lignin peroxidase and xylanase-rich cocktail production

In current practice, oil palm frond leaflets and stems are re-used for soil nutrient recycling, while the petioles are typically burned. Frond petioles have high commercialization value, attributed to high lignocellulose fiber content and abundant of juice containing free reducing sugars. Pressed petiole fiber is the subject of interest in this study for the production of lignocellulolytic enzyme. The initial characterization showed the combination of 0.125 mm frond particle size and 60% moisture content provided a surface area of 42.3 m2/g, porosity of 12.8%, and density of 1.2 g/cm3, which facilitated fungal solid-state fermentation. Among the several species of Aspergillus and Trichoderma tested, Aspergillus awamori MMS4 yielded the highest xylanase (109 IU/g) and cellulase (12 IU/g), while Trichoderma virens UKM1 yielded the highest lignin peroxidase (222 IU/g). Crude enzyme cocktail also contained various sugar residues, mainly glucose and xylose (0.1–0.4 g/L), from the hydrolysis of cellulose and hemicellulose. FT-IR analysis of the fermented petioles observed reduction in cellulose crystallinity (I900/1098), cellulose–lignin (I900/1511), and lignin–hemicellulose (I1511/1738) linkages. The study demonstrated successful bioconversion of chemically untreated frond petioles into lignin peroxidase and xylanase-rich enzyme cocktail under SSF condition

Colector solar plástico de aire

En el presente trabajo se describen las características de un colector solar de aire construido íntegramente en polietileno. Consta de tres capas negras y una transparente, siendo las dos centrales (soldadas formando 12 canales) la parte colectora propiamente dicha y donde circula el aire. Las capas externas (superior transparente e inferior negra) cumplen funciones de aislación y protección mejorando la eficiencia. Se realizaron experimentos utilizando siete caudales de aire diferentes con lo que se determinó la curva de eficiencia, cuyos valores oscilan entre 40% (para el máximo caudal) y 5% (para el mínimo) aprox. Se hicieron, además, mediciones de temperatura en las diferentes partes del colector tanto en la zona de entrada como en la de salida a fin de evaluar los defectos o fallas de construcción, así como las pérdidas de energía

Simulación de la transferencia de calor y de masa en procesos de secado con cambio de volumen

En el presente trabajo se presentan los datos experimentales del secado de productos biológicos homogéneos y de simetría esférica, en particular patata. Se dan además los resultados de la modelización matemática de la transferencia simultánea de calor y materia en condiciones externas controladas considerando la contracción volumétrica del producto, empleando las ecuaciones diferenciales acopladas desarrolladas por Luikov [1].La comparación entre las mediciones realizadas y los resultados obtenidos da un buen acuerdo en los distintos rangos de secado. El presente estudio permite la identificación de parámetros característicos del sistema