DISEÑO DE PROTOTIPO PARA LA DETERMINACIÓN Y MONITORIZACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE PROBETAS ENVOLVENTES APLICADAS EN ARQUITECTURAS COMO MÉTODOS DE REFRIGERACIÓN

Abstract

Según la tercera Comunicación nacional Del cambio Climático de Colombia, los sectores de construcción, comercial y residencial representan el 3% de las emisiones de GEI en Colombia. Sin embargo, para alcanzar los objetivos de mitigación y adaptación al cambio climático del país, así como para avanzar hacia una economía baja en carbono, resulta crucial que los edificios sean sostenibles desde su diseño y durante todo su ciclo de vida. (Ministerio de Vivienda, 2020)

En el diseño de edificaciones mediante estudios previos, se contempla el consumo energético que se presenta; con el fin de que en el interior de dichas construcciones se generen ambientes térmicos confortables sin importar el clima al exterior del mismo; se emplean materiales que funcionen como aislantes térmicos, minimizando el flujo de calor entre el exterior y el interior de las edificaciones y minimizando el consumo energético que generan los equipos de confort térmico. (Daza Mafioli et al., 2019)

La Conductividad Térmica es una propiedad importante de los materiales que son usados en la construcción de edificios comerciales, industriales de infraestructura, y críticos como hospitales y data-centers, y que funcionan como aislantes térmicos; entre los diversos métodos que son usados para medir la conductividad térmica de los materiales el método de la placa guardada es el principal para materiales de conductividad térmica baja o media, porque es un método de medición Absoluto.(Yang et al., 2018). Funciona como aparato de una o dos caras, las propiedades térmicas del material, son calculadas a partir del área de medición, la energía de entrada, las temperaturas, y el grosor de la muestra .(ASTM_Standard_C177, 2019)

Considerando la importancia de la conductividad térmica en los materiales envolventes usados en la construcción de edificaciones y como esta propiedad determina si un edificio tendrá mayor o menor demanda energética a razón del consumo generado por equipos o dispositivos que logren regular el confort térmico; con el objetivo de contribuir a la creciente tendencia de sostenibilidad, cuidado ambiental, y fomentar la investigación y el estudio sobre materiales aislantes en la universidad, surge la idea de desarrollar un dispositivo para la caracterización térmica de materiales envolventes usados en la construcción de edificios.

En este trabajo, se presenta la descripción de modelo aplicado, y el desarrollo de un prototipo para la medición de la conductividad térmica, basado en el principio de modo unilateral de la placa Caliente Guardada, enfocando atención en el diseño de las partes importantes, como lo son las placas caliente y fría, realizando un modelo 3D del prototipo; de manera que se permita comprender mejor el comportamiento térmico del prototipo y general del sistema. Se integro un software para el control y adquisición de los datos que se generan en diferentes condiciones durante la ejecución de los ensayos con el fin de asociar este método de caracterización Térmica a la conectividad y el Internet de las cosas (IoT).