Sistema De Aislamiento Termico Para Techos En Tuxtla Gutierrez Chiapas

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CHIAPAS INGENIERÍA en ENERGÍA

“Modelado y experimentación de un sistema de aislamiento térmico para techos en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas”

Proyecto Terminal
Que para obtener el titulo de:
INGENIERO EN ENERGÍA

Presenta
LUIS DANIEL MEDRANO ORDOÑEZ

Tuxtla Gutiérrez, Chiapas 2012

A MIS PADRES Y ABUELOS.

AGRADECIMIENTOSSinodales
Roger castillo Palomera
Villerman Robles Ocampo
Asesor
Alfredo Olea Rogel
COLABORADORES

Contenido
CAPITULO 1 GENERALIDADES 7
1.1 Introducción 7
1.2 Justificación 7
1.3 Objetivo 8
1.3.1 Objetivos Específicos 9
CAPITULO 2 ESTADO DEL ARTE 10
2.1 Confort Térmico 1 10
2.1.1 Condiciones Ambientales4 10
2.2 Aislamiento Térmico2 11
2.2.1 Materiales Aislantes5 122.3 Coeficiente De Conductividad Térmica5. 13
2.4 Transferencia de Calor 3 14
2.4.1 Conducción. 15
2.4.2 Convección. 16
2.4.3 Radiación. 18
CAPITULO 3 METODOLOGÍA TEÓRICA 21
3.1 Metodología Teórica 21
3.2 Planteamiento Del Problema 21
3.3 Cálculos Y Balance De Energía 22
3.4 Conclusión Del Estudio Teórico 25
CAPITULO 4 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 25
4.1 Metodología Experimental25
4.2 Instrumentos 26
CAPITULO 5 RESULTADOS 27
CAPITULO 6 CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS. 27
ANEXOS 27
REFERENCIA 27

Índice de tablas
Tabla 1 Confort térmico en el cuerpo humano. 10
Tabla 2 Ejemplos de coeficientes de conductividad térmica de diferentes sustancias. 14
Tabla 3 Aproximación de datos 24
Tabla 4 Resultados de las resistencias térmicas 25
Tabla 5 Ficha técnica deTermómetro infrarrojo 26

Índice de Figuras
Figura 1 vivienda de muros de bloques de cemento-arena y techo de hormigón armado 8
Figura 2 Rehabilitación de edificios Edificio (aislamiento térmico) 12
Figura 3 Transferencia de calor por radiación, conducción y convección a través de las paredes y techos de un edificio. 15
Figura 4 Transferencia de calor unidimensional por conducción 16Figura 5 Proceso de convección de un medio solido a un medio liquido 17
Figura 6 esquema de una superficie radiada por paredes a su alrededor. 20
Figura 7 Flujo de calor del sol a la tierra mediante radiación 20
Figura 8 Cuadro sinóptico del método de modelado matemático. 21
Figura 9 Diseño y esquema del prototipo 22
Figura 10 Red de resistencias térmicas 24

Índice de ecuaciones
Leyde Fourier ( 1 ) 16
Ley de Enfriamiento de Newton ( 2 ) 17
Ley de Stefan – Boltzmann ( 3 ) 19
Ley de Stefan – Boltzmann con emisividad( 4 ) 19
Absortividad ( 5 ) 19
Balance de energía del sistema ( 6 ) 22
Balance de energía escrito en función de las temperaturas de cada fase ( 7 ) 23
Ecuación general que describe al sistema ( 8 ) 23
Suma de resistencias del sistema ( 9 ) 23Descripción de las resistencias ( 10 ) 23

Glosario
Confort Higrotérmico: Sensación de bienestar en lo que se refiere a la temperatura, se basa en conseguir el equilibrio entre el calor producido por el cuerpo y su disipación en el ambiente.
Homeotérmico: Relativo a la capacidad de los animales de sangre caliente para mantener una temperatura interna relativamente estable independientemente dela temperatura ambiental. Esta capacidad no está plenamente desarrollada en los seres humanos recién nacidos.
Aislamiento Térmico: es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor por conducción. Se evalúa por la resistencia térmica que tienen. La medida de la resistencia térmica o, lo que es lo mismo, de la capacidad de aislar térmicamente, se expresa, en el SistemaInternacional de Unidades (SI) en m².K/W (metro cuadrado y kelvin por vatio). Se considera material aislante térmico cuando su coeficiente de conductividad térmica: λ es inferior a λ<0,10 W/m2K medido a 20 °C (obligatorio) o, en el antiguo Sistema Técnico, 0,085 kcal / m2.°C.
Radiación: Un cuerpo como el sol, emite ondas electromagnéticas, calentando así otro cuerpo.
Conducción: Dos cuerpos a diferente...