Abstract:
|
El present projecte pretén estudiar les possibilitats del codi OpenFOAM com a eina per al
càlcul d'un sistema solar passiu de climatització en edificació. El sistema en qüestió és
l'anomenat mur Trombe, que es composa d'un mur d'acumulació de calor i d'un hivernacle. El mur es
troba situat a la façana de l'edificació orientada en direcció al sol i disposa d'uns conductes per
al pas de l'aire en la seves parts inferior i superior. Sobre aquest mur hi ha instal·lat un vidre
a prou distància per a permetre el pas d'aire provinent de l'interior de l'habitacle, que serà
escalfat en aquest espai i retornat calent a l'interior.
S'ha descrit el sistema a estudiar i s'han mostrat exemples de construccions existents així com
estudis sobre aquests sistemes tant en l'àmbit de la fluidodinàmica computacional com en l'empíric.
En base a això i els recursos disponibles s'ha plantejat un sistema simplificat que permeti
l'estudi dels fenòmens principals involucrats i obtenir-ne informació rellevant sobre possibles
plantejaments i procediments a seguir en l'estudi d'aquests sistemes.
Els fenòmens físics principals que participen en aquest sistema són, per una banda, la dinàmica de
fluids i, per l'altra, la transferència de calor tant en forma de radiació, convecció i conducció.
S'ha analitzat el fenomen de la turbulència i la seva rellevància en el cas d'estudi. Aquests
fenòmens i les equacions que els regeixen han estat exposats i descrits tant en la vessant teòrica
com la seva implementació per a la resolució numèrica computacional.
El domini de càlcul ha estat el format per l'edificació, el seu interior i el subsòl. Per tant,
s'ha exclòs l'exterior de l'edificació. S'ha fet un ús extensiu de condicions de contorn
personalitzades per a aplicar la càrrega solar sobre les superfícies que la reben, així com per a
tenir en compte la transferència de calor amb l'exterior. Aquestes condicions de contorn fan ús de
paràmetres variants al llarg del dia com la temperatura de l'exterior, la temperatura del cel i la
càrrega solar sobre superfícies verticals i horitzontals. Aquestes condicions climatològiques
variables tenen una periodicitat diària de manera que, una vegada assolida la convergència, la
solució és també periòdica.
S'ha realitzat un estudi de l'impacte ambiental analitzant tant el cost de la realització del
projecte com l'estalvi energètic estimat del sistema. En l'estudi econòmic s'ha tingut en compte el
cost de la realització del projecte i l'estalvi econòmic del sistema a partir de l'estalvi
energètic estimat. |