Night air conditioning of buildings by external air ventilation

Climatización nocturna de edificaciones por ventilación de aire exterior

Los edificios contienen el entorno en el cual se desarrollan casi la totalidad de las actividades humanas; por ende, estas construcciones representan hoy un gran sumidero de energía. El establecimiento de las condiciones de confort térmico dentro de estos inmuebles es responsable de gran parte de su demanda energética. Ofrecer un marco teórico del desempeño y las tendencias en las investigaciones e implementaciones de la climatización nocturna de edificaciones por ventilación de aire exterior es el objetivo de este trabajo. La contribución se sostiene en una revisión bibliográfica realizada en el directorio académico Scopus. La información extraída de dicho catálogo fue procesada en el software VOSviewer, mediante el cual se realizó la minería de texto, el mapa de términos y las redes de acción investigativa. La ventilación directa tiene un potencial de enfriamiento más significativo en regiones que se caracterizan por una elevada diferencia entre el valor de la temperatura del aire en el día y el de la noche. La efectividad del enfriamiento nocturno y la predicción confiable del comportamiento térmico están fuertemente relacionadas con el modelo adoptado para el algoritmo de convección. Una predicción fiable de la transferencia de calor por convección requiere un enfoque basado en el uso de simulaciones computacionales de dinámica de fluidos, que son mucho más demandantes desde el punto de vista computacional, frente a simulaciones de variaciones de flujos de energía en función del tiempo. En la mayoría de las investigaciones la posición de la masa térmica es poco significativa, mientras que se le da mayor importancia a la cantidad de aire de ventilación. En particular, la demanda de energía para la refrigeración del edificio disminuye fuertemente si las tasas de flujo de aire aumentan.

I. INTRODUCCIÓN

La climatización o los procesos de tratamiento del aire destinados a proporcionar confort térmico a las personas que realizan diversas actividades en un espacio definido por los edificios se denomina climatización interior [1,2]. Teniendo en cuenta el crecimiento de la población mundial y el nivel de vida de la sociedad moderna, el aumento del número de edificios es esencial, ya que contienen el entorno en el que se desarrollan casi todas las actividades humanas. Establecer las condiciones de confort térmico dentro de estos edificios exige mucha energía, por lo que, hoy en día, estas construcciones representan un gran sumidero de energía [3]. En consecuencia, investigadores, ingenieros y arquitectos estudian e implementan alternativas para ahorrar y optimizar la energía en la refrigeración de los edificios [4,5].

La ventilación nocturna es una estrategia bioclimática que permite la refrigeración pasiva de los edificios disminuyendo la demanda de energía debida al aire acondicionado. Utilizar el aire exterior para enfriar las habitaciones por la noche es un proceso milenario.