Análisis de eficiencia térmica de un prototipo de radiador nocturno

Resumen

Este estudio se centra en el enfriamiento radiativo nocturno como una forma pasiva de enfriar edificios. Debido a la falta de estudios sobre las características del radiador que determinan su eficiencia, se caracterizó el desempeño térmico de un radiador prototipo de acuerdo con tres métodos: (a) el método analítico para cuantificar el potencial de enfriamiento de una superficie expuesta a las condiciones atmosféricas locales; (b) un experimento de campo con un sistema piloto; y (c) un método numérico CFD. Todos los métodos utilizaron como entrada los mismos datos ambientales recopilados en el experimento de campo. Los resultados experimentales mostraron un comportamiento similar al enfriamiento teórico logrado por el método analítico. Asimismo, los resultados de las simulaciones permitieron predecir el comportamiento térmico de los radiadores prototipo. Tanto las simulaciones CFD como las imágenes térmicas permitieron identificar un fuerte descenso de la temperatura en el tramo inicial del radiador prototipo y su estancamiento en el resto del trayecto del agua. Así, se simuló un arreglo paralelo para los canales de agua y se mejoró el desempeño hasta en un 9.6%. Además de mostrar que las simulaciones CFD son una alternativa viable para determinar la disposición de los radiadores, este estudio concluyó que el flujo orientado en paralelo podría aumentar la velocidad de enfriamiento y la eficiencia térmica.
Palabras clave: Enfriamiento radiativo nocturno. Radiador prototipo. Refrigeración pasiva. Simulación térmica en CFD.