( S I M U L A T I O N O F T H E R M O D Y N A M I C S P R O C E S S E S I N A H O U S I N G U S I N G O P E N F O A M C F D T O O L S )

O . J . G A R C Í A C O N T R E R A S 1 ; 2, F . C R I S T A N C H O 1 ; 2 Y J O S É E . G A R C C I A ³ A 3

O J G A R C I A C @ U N A L . E D U . C O ; L F C R I S T A N C H O M @ U N A L . E D U . C O ; J O S E . G A R C I A @ C I F . O R G . C OD E P A R T A M E N T O D E F I S I C A 1

, G R U P O D E F Í S I C A N U C L E A R 2, U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E C O L O M B I A , B O G O T Á - C O L O M B I A .

G R U P O D E F Í S I C A A P L I C A D A Y D E S A R R O L L O T E C N O L Ó G I C O 3, C E N T R O I N T E R N A C I O N A L D E F ³ S I C A ( C I F ) , B O G O T Á - C O L O M B I A

SIMULACION DE PROCESOS TERMODINAMICOSEN UNA VIVIENDA

Recientemente, los esfuerzos a nivel mundial para reducir los impactosambientales provocados por las emisiones causantes del cambio climático yel consecuente problema ambiental han ido en aumento, teniendo comopropósito utilizar de manera mas eficiente nuestra demanda energética.Son muchas las alternativas energéticas propuestas, entre las cuales, lavivienda bioclimática resulta como una opción de edificación en beneficiodel medio ambiente. Este trabajo hace parte de un proyecto destinado a laoptimización del consumo de energía en las viviendas de la ciudad deGirardot(Colombia), cuyo objetivo es simular las condiciones climáticas en elinterior de las viviendas de dicha ciudad. La simulación fue desarrolladamediante el uso de herramientas CFD (Computacional Fluids Dynamics)distribuidas libremente en el programa OpenFOAM, al considerar losefectos sobre las condiciones climaticas debidas a la transferencia de calorentre el medio ambiente y el interior de una vivienda. Se encuentra que losflujos de aire generados por convección son rápidos y ascendentes cerca alas paredes y lentos en el interior de la vivienda. La temperatura en elinterior de una vivienda, para un día típico en la ciudad de Girardot, variaríaentre 24℃, para las horas de la mañana y 27;5℃ hacia el atardecer. Elaumento de la temperatura en el interior de las viviendas de Girardot paralas horas de la tarde, ocasiona un aumento en el consumo de energía debidoal aumento en el uso de sistemas de refrigeración.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

• El problema a tratar consiste en la simulación devariaciones de la temperatura en el interior de unavivienda por efectos ambientales durante eltranscurso del día típico en la ciudad de Girardotcomo resultado de la trasferencia de calor entre elmedio ambiente y el interior de la vivienda

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DECALOR

Los mecanismos de transferencia de calor son:conducción, convección y radiación. En general, latransferencia de calor es una combinación de estos tresmecanismos, aunque en ciertas situaciones practicas,puede ocurrir que uno de los procesos predomine en latransferencia de calor sobre los otros dos

Geometría de la Vivienda

Derivada Material

Teorema de Transporte de Reynolds

Relaciones constitutivas para para fluidos Newtonianos

OpenFOAM

DESCRIPCION DE LA SIMULACION

• Geometría de la Vivienda

• Condiciones de Frontera

RESULTADOS