Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Numerical study of heat transfer of a double layered PCM building roof in a semi-arid climate(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2023-12-05) Contreras Aguilar, José Alberto; Gijón Rivera, Miguel Ángel; emimmayorquin; Rivera Solorio, Carlos Iván; Godoy Rangel, Caribay; School of Engineering and Sciences; Campus MonterreyThe thermal performance of a concrete roof with a double phase change material (PCM) layer on the interior concrete surface under the semi-arid weather of Monterrey´s city is presented. The roof was numerically analyzed based on a computational fluid dynamic (CFD) simulation with three types of models: The base concrete case (RC), the concrete roof with one PCM layer (RC-PCMi), and the concrete roof adding a double PCM layer (RC-PCMi-PCMj). The numerical CFD simulations were conducted during the warmest, coldest and typical day of the year. The software used for the simulation was Ansys Fluent. The results indicate that the RC-PCM29 has the lowest thermal values during the warmest day reducing the indoor energy by 96.51 W/m2 representing a 7.4% reduction. In the other hand the RC-PCM25 obtained the best performance for the coldest day, reducing indoor energy by 300.29 Wh/m2 or 32.7% reduction. Furthermore, the RC-PCM29-PCM25 double PCM configuration resulted in the best thermal performance, reducing the annual energy to the indoor by 3,613.89 kWh or 26.2%. Also, considering a roof area of 36 m2 of a building located in Monterrey city, the payback period will be up to 3.45 years with an internal rate of return of 29.0%, resulting a cost-effective use of the double PCM layer. Besides the annual carbon emission savings are 1 572 04 𝑘𝑔 𝐶𝑂 2 𝑒𝑞. Therefore, it is recommended that the RC-PCM29-PCM25 will improve the thermal behavior of buildings located in Monterrey.
- Evaluación del potencial de sistemas de enfriamiento evaporativo en la república mexicana(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2020-06-15) Pérez Moreno, Grecia Carolina; Gijón Rivera, Miguel Ángel; RR/tolmquevedo; López Salinas, José Luis; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Rivera Solorio, Carlos IvánEn México, la electricidad es el segundo energético de mayor demanda. Los edificios residenciales y no residenciales representan al sector de mayor consumo de energía eléctrica, la cual se utiliza principalmente en sistemas de aire acondicionado. Esta investigación tiene como objetivo evaluar el potencial de aplicación de sistemas de enfriamiento evaporativo en el país para reducir el consumo energía eléctrica, obtener ahorros monetarios potenciales y mantener el confort térmico e higrotérmico de los usuarios. Otros parámetros que son tomados en cuenta son el consumo de agua por parte de los sistemas evaporativos y la reducción de emisiones de CO2. Los sistemas considerados en este estudio son un sistema de enfriamiento evaporativo directo, un sistema de enfriamiento evaporativo indirecto, un sistema híbrido de enfriamiento evaporativo y un sistema convencional de compresión de vapor. Para realizar esta evaluación, se llevaron a cabo simulaciones dinámicas con DesignBuilder, en las cuales se modeló un edificio no residencial con cada una de estas tecnologías en distintas regiones climáticas del país. Las ciudades utilizadas en las simulaciones fueron seleccionadas a través de una metodología desarrollada en este estudio para evaluar el potencial de aplicación de los sistemas de enfriamiento evaporativo. Esta selección se llevó a cabo en función de la demanda de enfriamiento, el potencial de enfriamiento evaporativo, el consumo de energía eléctrica per cápita en sistemas de aire acondicionado y el recurso hídrico. Con los resultados de esta metodología se estableció un nivel de recomendación para el uso de sistemas de enfriamiento evaporativo en 119 ciudades de México. Además del nivel de recomendación, este estudio pionero en determinar la demanda de enfriamiento y el potencial de aplicabilidad de estos sistemas en todo el país.