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Tecnología de Torre de Viento para Confort Térmico en Edificaciones

El objetivo del proyecto es implementar la tecnología de Torre de Viento en casas y edificaciones de nuestro país, para intensificar la ventilación natural y propiciar mayor confort térmico a los ocupantes durante el verano.

Introducción, estado actual e impacto social:

En diversas regiones de nuestro país el consumo de energía eléctrica por concepto de aire acondicionado en edificaciones es elevado, principalmente durante el verano, con el consecuente daño económico y ambiental. Este consumo disminuiría de manera importante si las viviendas y edificios fueran diseñados considerando las condiciones climáticas y los materiales más adecuados de la localidad, entre otros factores. La arquitectura tradicional de algunas culturas del Medio Oriente ofrece ejemplos de soluciones muy ingeniosas a los problemas que las regiones de climas áridos y semiáridos representan; tal es el caso del Sistema Pasivo de Climatización denominado Torre de Viento. Esta tecnología pudiera extenderse también a edificaciones en regiones de climas cálidos.

La Torre de Viento es una estructura masiva, semejante a chimenea, que capta los vientos predominantes de una localidad, haciéndolos circular a buena velocidad en el interior de las edificaciones, propiciando de esta manera mayor confort térmico a los ocupantes. El interés en la integración de torres de viento en casas y edificaciones ha ido en aumento en todo el mundo, habiéndose publicado una cantidad importante de trabajos que cubren monitoreo en edificaciones tradicionales con torres, experimentos a escala en Túnel de Viento y estudios numéricos con Dinámica de Fluidos Computacional (CFD, por sus siglas en inglés); entre otros aspectos.

Para determinar la factibilidad de implantación de las torres de viento en nuestro país, se han realizado en Cenidet diversos estudios con CFD del flujo de aire en casas de interés social, sin/con torre de viento, que involucran modelos de flujo tridimensional, transferencia de calor a través de la envolvente, la presencia de ocupantes y mobiliario, y el efecto de la humidificación del aire captado sobre la disminución de su temperatura. Asimismo, en colaboración con el CIICAp-UAEM se ha realizado trabajo experimental en túnel de viento mediante la técnica de Velocimetría por Imágenes de Partículas (PIV, por sus siglas en inglés), para determinar patrones de flujo y seleccionar modelos de turbulencia adecuados para este tipo de estudios. Se espera a corto plazo poder integrar torre(s) de viento a una edificación de gran tamaño, así como a una casa de interés social, con fines demostrativos y evaluación a condiciones reales de esta tecnología.

La Dra. Sara L. Moya Acosta es miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 1986. Miembro de la Red Fuentes de Energía del CONACYT y miembro de la International Geothermal Association. Fue la primera mujer en obtener el grado de doctora en Ingeniería en el área de Mecánica Teórica y Aplicada, en la DEPFI-UNAM, en julio de 1994.