Página 17 - CYAD Anuario 2011

16 Estudios de Arquitectura Bioclimática Vol. X
Aunque la transferencia de calor en un sistema
como el modelado es muy compleja, en la mayo-
ría de los casos, un elemento formado por un solo
material, a menor difusividad térmica del material
mejor desempeño térmico.
ubicación del aislante
En esta subsección se analiza el desempeño térmi-
co de un elemento dependiendo de la ubicación de
una capa de material aislante dentro del elemento.
Se consideran tres distintas ubicaciones del material
aislante, en la parte exterior, en la central y en la par-
te interna. La capa del aislante se consideró de EPS
de 2cm, el espesor total del elemento se consideró
como en la subsección anterior de 10cm. El material
de la(s) otra(s) capa(s) es de CAD. Se utilizaron las
propiedades físicas de la Tabla 1.
En la Figura 4 se muestra la gráfica de la temperatura
del aire al interior Ti como función del tiempo solar
para elementos de CAD con EPS en la parte exterior,
central e interior y sólo CAD. En esta gráfica se ob-
serva claramente que la posición del aislante es im-
portante en el desempeño térmico del elemento y
que el aislante en la parte interior produce el menor
amortiguamiento y tiempo de retraso.
Figura 4. Gráfica de la temperatura del aire al interior como
función del tiempo solar, para elementos con diferente ubi-
cación del aislante térmico. Para referencia, se incluyen las
temperaturas ambiente To y sol-aire Tsa.
En la Tabla 3 se muestran los resultados de los pará-
metros cuantitativos de evaluación correspondien-
tes. Como es de esperarse por la ecuación (11), los
tres elementos que tienen aislante térmico, no im-
portando su ubicación, presentan el mismo valor de
resistencia térmica, lo que significaría que su desem-
peño térmico debería ser igual de acuerdo al análisis
de transferencia de calor en estado estacionario. Sin
embargo, como ya se mencionó, su desempeño tér-
mico es diferente. Los elementos que tienen el aislan-
te en la parte exterior y en la parte central presentan
mejor desempeño térmico, A es ligeramente mayor
para el que tiene el EPS en la parte exterior, mientras
que TR es más cercano a doce horas para el que tiene
el EPS en la parte central, el sobrecalentamiento es
igual para ambos y ligeramente menor que para el
elemento solo de CAD y para el que tiene el EPS en la
parte interior. Como se observó en la Figura 4, el ele-
mento que tiene el EPS en la parte interior es el que
presenta el peor desempeño térmico, incluso que el
elemento que no tiene aislante térmico, ya que ade-
más de producir menor amortiguamiento, produce
un tiempo de retraso más lejano a la doce horas.
Tabla 3. Parámetros de evaluación, del análisis de estado es-
tacionario: resistencia térmica R, del análisis dependiente del
tiempo: amortiguamiento A, tiempo de retraso TR y sobreca-
lentamiento S, de los elementos con diferente ubicación del
material aislante.
Transferenciade
calor
Estado
estacionario
Dependiente del tiempo
Material del
elemento
R
[m20C/W]
A
[-]
TR
[h]
S
[0 C]
CAD 0.28 0.47 4.13 3.8
CAD+EPSexterior 0.77 0.88 5.18 3.7
CAD+EPScentral 0.77 0.88 6.77 3.7
CAD+EPSinterior 0.77 0.37 3.85 3.8
En la Figura 5 se presenta una gráfica que resume los
resultados de resistencia térmica R [m2 oC/W], amor-
tiguamiento A [-] y tiempo de retraso TR [h] de los