Trabajos / Articulos de Investigacion

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Evaluación del microclima interior del museo casa Uriburu
(ASADES, 2022) Gea Salim, Camila; Hongn, Marcos; Flores Larsen, Silvana; González, Silvina
Para la rehabilitación energética de edificios históricos y su conservación se necesita de la aplicación de una metodología para la evaluación del microclima interior. En este trabajo se realizó un monitoreo de temperatura y humedad para un periodo de 15 días corridos de verano y de invierno en las salas del Museo Casa Pte. José E. Uriburu ubicado en la ciudad de Salta (Argentina).Se aplicaron índices de desempeño y de amplitud higrotérmica (índices de conservación preventiva) para determinar la calidad de aire interior del edificio. Los registros arrojan resultados esperables desde el punto de vista de la inercia higrotérmica pero con valores de humedad excesivos en la planta baja. Se identificaron locales de mayor riesgo para la conservación de los objetos expuestos y patologías constructivas en la planta baja del edificio.
Ecoladrillos: desarrollo tecnológico para disminuir el consumo de energía en viviendas
(ASADES, 2022) Díaz, Andrés E.; Di Lalla, Nicolás; Recalde, Oscar; Encina, Lautaro A.; Armata, Emanuel; Quñones, José; Ortiz, Gonzalo; López, Fabio; Hernández, Alejandro
Se presenta una solución a dos grandes problemas ambientales. Primero, las decenas de toneladas de desechos plásticos que son enterrados diariamente en el vertedero de nuestra localidad. Segundo, el alto consumo energético en calefacción y acondicionamiento en las viviendas. El desarrollo de un ladrillo para la mampostería satisface estos dos grandes problemas. Se utilizaron como agregados desechos reciclados de PEAD, PEBD y EPS. Se estudiaron cinco dosificaciones diferentes, en estado fresco de la mezcla, se aplicaron normas IRAM de granulometría, consistencia y temperatura. En estado endurecido se realizaron ensayos bajo normas IRAM de resistencia a la compresión axial, densidad, conductividad térmica y resistencia térmica. Se realizo la fabricación del ladrillo con resistencia a la compresión axial de 50 kg/cm2, una densidad de 958 kg/m3, menor que la del agua y una resistencia térmica de 0,60 m2K/W, mayor que ladrillos huecos de cerámicos y bloques de hormigón. Los resultados fueron satisfactorios y se recomienda el ladrillo Puma Punku para la construcción de viviendas sociales de hasta dos pisos.
Estudio numérico del performance térmico de un colector solar de aire con material de cambio de fase
(ASADES, 2022) Aien, Salvo; Dellicompagni, Pablo; Franco, Judith
El empleo de materiales de cambio de fase ha cobrado relevancia en los últimos años, especialmente en sistemas de aprovechamiento solar-térmicos, con el objetivo de extender las horas de disponibilidad energética, con la consiguiente disminución de costos de producción, diversificación de la matriz energética y disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este trabajo, se propone un modelo numérico en Simusol de un colector solar de tipo trapezoidal con la incorporación de una capa de parafina por debajo de la placa absorbedora. Las simulaciones se realizaron para dos días en particular, con condiciones meteorológicas diferentes. Se encuentra que el sistema colector- PCM es capaz de proveer aire en rangos de temperaturas aceptables (45 °C - 80 °C) para los procesos de secado, para le cual el colector fue diseñado. A su vez, el agregado de PCM mejora las condiciones de inercia térmica, lo que permite al colector proveer de aire caliente (35 °C - 40 °C) en horas de la tarde o de condiciones de nubosidad.
Medición y modelización de un intercambiador de calor compacto aire-aire para aplicaciones térmicas
(ASADES, 2022) Quiñonez, José E.; Hernández, Alejandro L.; Díaz, Andrés E.; Ortiz, Gonzalo H.
En este trabajo se presenta un prototipo de intercambiador de calor aire-aire de flujo cruzado. El empaquetamiento del intercambiador de calor posee un volumen de 12,96dm3 y un área de transferencia de calor de 3,06m2. Las mediciones fueron realizadas en diferentes condiciones de funcionamiento. Se obtuvieron efectividades de 37%, 50%, 64% y 74% y transferencias de calor de 300 W y 1 kW. Además, se presenta un modelo físico-matemático para predecir el comportamiento termoenergético. El modelo funciona a partir de los datos de temperatura de entrada del flujo caliente, frío, flujos másicos y características constructivas del prototipo. El modelo fue validado con los datos medidos de temperaturas de salidas y comparando las efectividades. Se obtuvieron ajustes satisfactorios en todos los ensayos realizados.
El rol del nexo agua-energía en la transición a ciudades inteligentes: revisión bibliográfica
(ASADES, 2022) Sorani, Jazmín M. del R.; Seghezzo, Lucas; Iribarnegaray, Martin
La rápida urbanización está ocurriendo simultáneamente con el cambio climático. Ambos desafíos han llevado a académicos, responsables políticos y profesionales a reclamar nuevos paradigmas de planificación y gestión urbana, incluyendo conceptos como el de ciudades inteligentes y nexo agua-energía, que contribuyen a mejorar la seguridad y eficiencia de la gestión de los recursos, logrando una mejora en la eficiencia global del sistema y un avance en cuanto a los ODS. El objetivo principal de este trabajo fue determinar mediante una revisión bibliográfica sistemática el estado actual del conocimiento y el debate académico respecto al nexo agua-energía en la transición a ciudades inteligentes. Los resultados muestran que, si bien son pocos los trabajos que actualmente discuten en forma profunda las interrelaciones entre ambos conceptos y generan propuestas y discusiones respecto a la necesidad de su estudio en conjunto; la evolución del tema en los últimos años ha incrementado tanto en número de trabajos como también en la forma de abordarlos y por lo tanto, es posible que la investigación siga en aumento debido a la necesidad de resolver los problemas urbanos desde un enfoque inteligente e integral, en el cual el nexo juega un papel fundamental.
Modelo semi-dinámico para la determinación del comportamiento térmico de sistemas radiantes de tubos embebidos
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Marcos Hongn; Federico Montenegro; Camila Gea Salim; Silvina González
Los sistemas de tubos embebidos con activación térmica (APES) pueden ser acoplados a fuentes/sumideros de baja entalpía para ofrecer reducciones en el consumo de energía, en los picos de demanda eléctrica y en los costos de la energía, asociados al acondicionamiento de edificios, sin resignar los niveles deseados de confort interior. Para aprovechar el potencial de estos sistemas, su comportamiento térmico debe ser estimado de manera precisa. Para ello, se propuso un modelo térmico semi-dinámico basado en resistencias y capacitancias (RC), capaz de simular la transferencia de calor en 2D y, además, el calor intercambiado por el agua del circuito interno del APES (3ra dimensión) mediante el conocido método c-NTU. Se realizó un análisis comparativo entre datos medidos in-situ en un prototipo APES y los resultados de las simulaciones. Se determinaron valores de NRMSE (raíz del error cuadrático medio normalizado) de 9% para el flujo de calor del lado interior de la pared y de 17% para el flujo de calor transferido al agua. En cuanto a las temperaturas del agua a la salida del circuito y la de la superficie del tubo, el NRMSE es de 1% y 2%, respectivamente. Estos valores indican un buen desempeño del modelo propuesto.
Acceso a la energía en barrios populares en Argentina. Una aproximación para caracterizar la pobreza energética en el espacio urbano
(Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta, 2023) Danae Franco Lopera; Rodrigo Durán; Miguel Condorí
En este trabajo se realiza una revisión de las condiciones de acceso a los servicios energéticos en Barrios Populares del país. Para ello se utiliza la base de datos del Registro Nacional de Barrios Populares. La misma se analiza identificando a nivel provincial y regional la distribución de las formas de conexión eléctrica y energía usada para cocinar y calefaccionar la vivienda, así como las combinaciones más frecuentes, mediante un análisis vectorial. Se argumenta que el concepto de pobreza energética precisa ser redefinido para evitar invisibilizar la situación de aproximadamente un 10% de la población que no cuenta con acceso formal a los servicios energéticos. Para tal fin se hace una caracterización de la problemática enfocándose no solo en tendencias regionales, sino también en identificar los casos de mayor vulnerabilidad. Se ha encontrado que la mayoría de los barrios populares cuentan con conexiones eléctricas informales, gas en garrafa para cocinar y quema de biomasa para calefaccionar, excepto en Buenos Aires y el centro del país, donde se utilizan más frecuentemente estufas eléctricas. Se remarca también que, a la fecha, en todas las regiones del país hay más familias sin acceso a la electricidad, que familias con acceso mediante energías alternativas.
Software para el estudio del desempeño térmico de sistemas de concentración solar
(ASADES, 2023) Aparicio, Hugo; Dellicompagni, Pablo; Cadena, Carlos
Se desarrolló una herramienta numérica con el objetivo de aportar una opción práctica de simulación del comportamiento de los sistemas de concentración solar, que sea lo suficientemente flexible para que pueda ser utilizada sin grandes restricciones. Este software fue creado con lenguajes de programación de alto nivel y con las características de una página web. El programa se encarga de procesar los datos ingresados mediante las ecuaciones correspondientes a la geometría solar, el balance de energía de un sistema concentrador solar, presión, temperatura de salida, etc. Las salidas del programa presentan los valores generados para la potencia térmica, energía térmica, entre otros parámetros, de los sistemas concentradores solares. Se considera que lo más destacado es la posibilidad de combinación de los datos de ingreso, ya que esto contribuye a simular una gran cantidad de escenarios lo que resulta de un gran aporte a la hora de la toma de decisiones en cuanto a las características de tamaño, eficiencia, pérdidas de calor, etc., que debe tener un equipo de concentración solar.
Potencial de ventilación natural en la provincia de Salta. Eficiencia de la ventilación natural nocturna en viviendas sociales
(ASADES, 2023) Escudero, Camila; Flores Larsen, Silvana
El trabajo estudia el potencial de ventilación natural en siete localidades de la provincia de Salta con condiciones climáticas diferentes y la Efectividad de Enfriamiento de la Ventilación Natural, para una vivienda social ubicada con la misma orientación en tres localidades seleccionadas (Salta Capital, Cafayate y Rivadavia). Para ello, se utilizó el software EnergyPlus, simulando una vivienda del IPV en estas tres locaciones para los meses de octubre a marzo, suponiendo ventilación nocturna de 19 a 7 horas. Los resultados indican que los niveles de potencial de ventilación de Salta se alcanzan un máximo de 22% en diciembre y un mínimo de 6% en octubre, repitiéndose este patrón para Cafayate con valores un poco mejores, 22% en diciembre y de 14% en octubre, los de Rivadavia insuficientes presentando 16% de máximo en octubre y 5% de mínimo en enero. En base a lo observado, se sugiere mejorar la ventilación natural del hogar a través del correcto dimensionamiento y ubicación de las aberturas, complementando con extracción activa del aire de ser necesario.
Piso radiante de hormigón con agua encapsulada y recirculación autónoma, primeros avances
(ASADES, 2023) Di Lalla, Nicolás; Díaz, Andrés E.; Hernández. Alejandro L.
Se presentan los avances en el desarrollo de un nuevo sistema calefactor de piso radiante. El mismo de basa en un piso de hormigón que posee en su interior agua encapsulada en botellas de plástico. El calentamiento del piso se realiza a través de circulación de agua caliente por un espiral de manguera de PEBD que también está incrustado en el hormigón. El hormigón y el agua encapsulada conforman una masa térmica de acumulación por calor sensible. Este piso radiante fue diseñado para que opere totalmente autónomo de la red (gas o electricidad). El calentamiento es a través de colectores solares térmicos, que pueden ser autoconstruidos, y la impulsión del agua recirculante es por una bomba energizada por un panel fotovoltaico de muy baja potencia. Conformándose un sistema automatizado simple y económico. Para evaluar la factibilidad de la idea se armó un piso prototipo de menor área 1 m x lm x 0,15 m. Usándose una relación de volúmenes de agua encapsulada y hormigón V3/Vh=0,33. Como característica básica de diseño se buscó que en invierno la superficie del piso se mantenga en el rango higrotérmico de 18°C a 29 °C. Esto pudo lograrse utilizando una relación de 0,5 m2 de superficie de colección solar/m2 de piso radiante.
Estudio paramétrico de sistemas de parasoles para reducción del consumo energético en climas con alta heliofanía
(ASADES, 2023) Betman, Alicia; Balte, Julieta; Hongn, Marcos; Ganem, Carolina
En regiones caracterizadas por una elevada heliofanía, resulta esencial implementar sistemas eficientes de protección solar. Este artículo presenta un análisis paramétrico realizado mediante software de simulación, con el objetivo de analizar diferentes posibilidades de diseño geométrico de parasoles de una ventana de orientación norte. Se modificaron las variables de relación ventana-pared (WWR), profundidad, espaciado y ángulo de las lamas, obteniendo 81 iteraciones de posibles propuestas de diseño. Se evaluó el consumo energético anual para refrigeración, calefacción e iluminación, analizando la influencia de cada variable en el rendimiento. De manera significativa, la WWR resultó la más influyente en términos de desempeño energético, resaltando la importancia de un diseño consciente de las dimensiones de la ventana. Además, se subraya que un análisis detallado de las variables posibilita establecer una combinación adecuada para mejorar la eficiencia energética. Estos resultados ofrecen diversas posibilidades para optimizar el diseño, logrando un equilibrio entre el control solar y el ahorro de consumos energéticos.
Rendimiento termico en circuito abierto de un colector solar de aire de gran longitud para secado industrial
(ASADES, 2023) Condorí, Miguel; Duran, Gonzalo
Se estudia un calentador solar de aire de paso paralelo, de 9,76 m de longitud, en condiciones de funcionamiento de cielo claro y temperatura de entrada igual a la temperatura ambiente. Con un modelo cuasi estacionario que considera la masa térmica de la placa, se obtiene un método para determinar parámetros relacionados con el rendimiento térmico de este tipo de calentador. La eficiencia térmica instantánea en función del tiempo tiene una pendiente ligeramente positiva, cuya media es estable para ángulos de incidencia de la radiación solar hasta 30º. Esta media corresponde a la eficiencia óptica en estado estacionario del colector. En estado no estacionario, se obtiene una relación lineal entre las diferencias de temperaturas placa-ambiente y aire de salida-ambiente, con 98,6% de ajuste para un flujo de 0,19 kg/s. Se obtiene la curva del rendimiento térmico del colector en función del caudal másico de aire.
Desempeño térmico de un sistema de enfriamiento radiante mediante tubos embebidos integrado a una envolvente edilicia
(ASADES, 2023) Montenegro, Federico; Hongn, Marcos; Concha, Tomas
Los sistemas de tubos embebidos con activación térmica (APES) pueden ser acoplados a fuentes/sumideros de baja entalpía para ofrecer reducciones en el consumo de energía, en los picos de demanda eléctrica y en los costos de la energía, asociados al acondicionamiento de edificios, sin resignar los niveles deseados de confort interior. Debido a su naturaleza dinámica y su importante inercia térmica, se requiere la implementación de modelos que representen de manera precisa el comportamiento térmico de estos sistemas. Es por ello, que se implementa un modelo RC denominado “umbrella”, obtenido previamente por los autores, para simular la influencia de un sistema APES integrado a un edificio. Se evalúa el desempeño energético del APES acoplado en los diferentes componentes de la envolvente edilicia con aislación, para el periodo de verano, para un monoambiente emplazado en la ciudad de Salta. Se observa que la inclusión del sistema radiante disminuye significativamente la carga térmica de enfriamiento cuando es integrado sobre los componentes asoleados de la envolvente, en especial el techo, con mayor impacto en la temperatura ambiente interior, con un valor medio en el periodo de verano de 24,9°C para el caso base y 23,5°C para el caso mencionado.
Instrumentos para combatir a la pobreza energética en los países de América Latina: los casos de Argentina, Brasil Y Chile
(ASADES, 2023) Montone, Mauro Alejandro; Durán, Rodrigo Javier; Condorí, Miguel Angel
La pobreza energética ha recibido en los últimos años una atención creciente en el ámbito de la política pública a nivel global. Diferentes países han desarrollado estrategias para abordarla, estimarla y definir instrumentos políticos que apunten a combatirla. El caso de los países de América Latina, el estudio y conocimiento sobre la pobreza energética es incipiente, sin embargo, pueden identificarse medidas de incidencia en alguna de sus dimensiones. El presente trabajo examinó los programas nacionales de incidencia en la pobreza energética para los casos de Argentina, Brasil y Chile, mediante una metodología de evaluación basada en la teoría. Se utilizaron fuentes secundarias relativas a los portales de gobierno, leyes, documentos oficiales y una revisión bibliográfica sobre las políticas seleccionadas. Se identificaron 18 programas para los tres países de los cuales más de la mitad se enmarcan en política de incidencia en la dimensión de acceso y asequibilidad de los servicios de energía. Se llega a la conclusión de que tanto las políticas de eficiencia energética para hogares vulnerables, como los mecanismos de provisión de información y sensibilización son dos de las áreas donde los países estudiados deberían profundizar de cara al futuro, puesto que ofrecen soluciones más sustentables, menos costosas y que operan simultáneamente en el corto y largo plazo.
Diseño preliminar para producción de energía para industria en zona aislada, utilizando energía eólica e hidrógeno
(ASADES, 2023) Tilca, Fernando; Mathisson, Juan; Balbi, Marcelo; Bárcena, Humberto
Se describen los primeros pasos para cumplir con un principio fundamental de la eficiencia energética, que es producir la electricidad cerca del punto de consumo y de la disponibilidad de la fuente energética. Si las industrias pudieran generar su propia electricidad, conseguirían cierta independencia de la provisión de energía, y a su vez, no estarían dependiendo de las variaciones de precio de la energía eléctrica proveniente de la red. Pero, además, podrían instalarse en zonas donde no llega la red y hay abundante fuente de energía renovable. Se considera como industria gran consumidora a una siderúrgica y al pueblo aledaño a ella, como fuente de energía a la generación eléctrica mediante parque eólico y como almacenamiento para subsanar la generación intermitente del viento, al hidrógeno. Se realiza un primer dimensionamiento que consiste en el diseño del parque eólico, de 185 MW en zona cercana a San Julián, provincia de Santa Cruz, contempla que su generación satisfaga la demanda de energía, teniendo en cuenta la parte necesaria para producción de hidrógeno mediante 10 electrolizadores de 16 MW, del depósito de hidrógeno y de 7 celdas de combustible de 10 MW cada una.
Simulación numérica de un concentrador solar cilindro parabólico de baja entalpía con Simusol
(ASADES, 2023) Dellicompagni, Pablo; Linares, Juan Francisco
En este trabajo se presenta la primera versión de un modelo térmico, predominantemente convectivo, de un concentrador cilindro parabólico de baja entalpía. Dicho modelo se generó a través del programa Día ensamblando los componentes y la simulación se realizó mediante el programa Simusol. El concentrador tomado como caso de estudio consta de un absorbedor conformado por un tubo evacuado y en el cual se aloja un tubo de cobre en U por el cual circula el fluido caloportador. El modelo térmico se realizó segmentando el absorbedor y empleando ecuaciones de balance térmico. Además, se incorporan los balances térmicos correspondientes a los nodos de temperatura del fluido caloportador en cada segmentación tratando al fluido como una sustancia de cambio de fase. El modelo determina la temperatura de salida y potencia térmica. Esta primera versión del modelo indica que el concentrador logra alcanzar una temperatura de salida en torno al punto de ebullición del fluido caloportador y una potencia térmica entre 1500 W y 2000 W, para un caudal másico de 0,006 kg/s.
Construcción y análisis térmico de un invernadero en la escuela albergue de Cerro Negro del Tirao
(ASADES, 2023) Quiñonez, José E.; Becchio, Valentín; Di Fonzo, Rodolfo A.; Ortiz, Hugo G.; Hernández, Alejandro L.
En el presente trabajo se detallan algunos aspectos constructivos de un invernadero andino para la escuela albergue N° 4587. La construcción del invernadero tiene la finalidad de proveer hortalizas todo el año a los niños y personas que se hospedan en el establecimiento. La escuela se ubica en una zona de difícil acceso a 3580 m sobre el nivel del mar y la hostilidad del clima no permite producir variedad de verduras. Se instaló un sistema automático de medición para registrar datos de temperatura en el interior del invernadero. Se realizó un estudio termo energético mediante mediciones de temperaturas, comparando los datos y valorando las transferencias de calor. Luego, se ingresaron los datos constructivos y propiedades térmicas en un software de simulación de edificios, obteniendo buenos ajustes entre datos simulados y medidos. Por último, se extrapoló para el mes con menor temperatura exterior con el fin de predecir su comportamiento y proponer mejoras.
Evaluación del potencial de establecimientos de salud para la incorporación de energía solar
(ASADES, 2023) Cristeche, Joaquina; Urteneche, Emilia; Barbero, Dante; Martini, Irene; Flores Larsen, Silvana
En Argentina, más del 50% de la energía se genera a partir de fuentes de origen fósil y el 34% del consumo de energía final corresponde a los sectores residencial y comercial-público. Dentro de este último, se encuentran los establecimientos del sector salud, los cuales presentan el mayor consumo de energía por unidad de superficie. Con el fin de reducir las emisiones provocadas por el consumo energético y la correspondiente huella de carbono, este trabajo tiene como objetivo desarrollar una metodología para determinar el potencial de los establecimientos de salud para la incorporación de energía solar. Para ello, se clasifica a los establecimientos en función de su potencial solar para luego, asociarles datos referidos al consumo energético. Una vez comprendida la relación entre el consumo energético y el potencial solar es posible sugerir medidas, para cada grupo, orientadas a la incorporación de energía solar, tanto en las parcelas de los establecimientos como en la envolvente de los edificios. Dado que las medidas a sugerir son específicas para cada grupo de hospitales, la metodología desarrollada se aplica a la red de salud conformada por todos los establecimientos de una región en particular, en este caso, la Micro-Región Gran La Plata.
Incorporación de un sistema de precalentamiento de aire en una estufa de curado de tabaco
(ASADES, 2023) Altobelli, Fabiana; Condorí, Miguel; Durán, Gonzalo; Cruz, Ileana
En la región NOA de Argentina, y específicamente en la provincia de Salta, la actividad tabacalera se encuentra concentrada en la producción de tabaco Virginia, caracterizada por requerir una etapa de curado de las hojas en estufas. Se presentan los resultados obtenidos a partir de la intervención de una estufa de curado de tabaco de tipo bulk-curing ubicada en la localidad de Vaqueros, Salta. Un sistema de precalentamiento de aire conformado por colectores solares y recuperación de calor residual del humo del quemador fue instalado en los techos de la estufa. Los resultados de los ensayos preliminares demuestran que se puede lograr un ahorro estimado del orden del 40% comparando los valores de temperatura de salida del aire del sistema propuesto con lo requerido por el proceso de curado y el ambiente. Se evalúa financieramente los valores de la inversión con el ahorro en el consumo, refiriendo un tiempo de recupero inferior a las 3 campañas considerando tarifas internacionales de gas.
Sentidos en torno a la dimensión energética en procesos de producción de hábitat en territorios indígenas en la Provincia de Salta
(ASADES, 2023) González, Facundo D. F.; Picabea, Juan F.; Durán, Pablo A.
El trabajo presenta un análisis sociológico del proyecto de voluntariado universitario denominado “La Misión-Rivadavia: diagnóstico e intervención socio técnica para la mejora del hábitat de comunidades originarias Wichí en el Chaco Salteño” (Provincia de Salta). Se propuso estudiar las condiciones de hábitat de la comunidad Wichí de El Cocal y consistió en la transferencia de cocinas a base de biomasa en una escuela bilingüe de la zona. El proyecto fue llevado adelante por el Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional y la Asociación Civil Amtena, financiado parcialmente con fondos del Programa “Compromiso Social Universitario” de la Secretaría de Políticas Universitarias de la Nación durante los años 2017 y 2020. Los resultados identificaron rasgos en la producción de monoculturas del saber y del rigor y la emergencia de ecologías que des racionalizan la producción de hábitat en un territorio que resiste a los regímenes del Modelo Civilizatorio Moderno Colonial en sus facetas de colonialidad/colonialismo y de capitalismo. Al mismo tiempo emergen aprendizajes “Habilitadores de Hábitat” que permiten revisar la (re) producción de sentidos de hábitat en actores culturalmente diferentes a los occidentales, puntualización en la dimensión energética.

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