Central hidroeléctrica de Chivilingo

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1. Introducción

En este informe analizaremos la central hidroeléctrica de Chivilingo, la idea de este informe se centra en lograr reconstruir la sede de visitantes de la hidroeléctrica mencionada anteriormente, la cual fue deshabilitada después del terremoto y tsunami ocurrido el 27 de febrero del año 2010 en nuestro país.

Para lograr reconstruir el complejo turístico estudiamos los datos entregados en el estudio de caso, analizando a fondo la infraestructura de la sede, esto incluye la materialidad de los muros y todas sus dimensiones, también las especificaciones y dimensiones de las ventanas y puertas que forman parte de la sede, esto nos servirá para ir calculando la conductividad térmica de cada elemento de la infraestructura, su transmitancia térmica y finalmente la conducción térmica que afectara la sede  respecto a las condiciones de ubicación y su clima.

No solo calcularemos las cifras de conducción térmica, sino que también compararemos distintas situaciones que pueden darse, en base al emplazamiento y a las situaciones que se nos pide analizar, luego de analizar y cuantificar cada perdida de energía.

1. Objetivos (Generales y Específicos)

Objetivo General: evaluar soluciones a un proyecto de construcción de acuerdo a sus temáticas de climatización, respecto a su ubicación geográfica.

Objetivos Específicos:

• Determinar resistencia y transmitancia térmica de los materiales.
• Evaluar sistemas de aislación térmica respecto al proyecto.
•  Evaluar sistemas de refrigeración y calefacción para las estaciones del año.
• Proponer sistemas de refrigeración y calefacción en base a eficiencia y eficacia.

1. Marco Teórico

 Termodinámica: rama de la física que describe los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico.

 Central Hidroeléctrica: instalación que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos hidráulicos que aprovechaban la corriente de los ríos para generar energía.

Transmitancia térmica: es la medida del calor que fluye por unidad de tiempo y superficie, transferido a través de un sistema constructivo, formado por una o más capas, de material en algunos casos.

Resistencia térmica: la resistencia térmica de un material representa la capacidad del material de oponerse al flujo de temperatura.

Resistencia térmica para materiales homogéneos:  en este caso es la razón entre el espesor y la conductividad térmica del material.

Resistencia térmica para materiales no homogéneos: en materiales no homogéneos la resistencia es el inverso de la conductancia térmica.

Conductividad térmica: propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.

Calor: es tipo de energía, llamada energía térmica o calorífica, que se sede de un cuerpo a otro como consecuencia de su diferencia de temperaturas hasta que se alcanza el equilibrio térmico.

Temperatura: grado a nivel térmico de un cuerpo.

Área: superficie acotada, que se distingue de lo que la rodea. Se mide en dos dimensiones (m2) (cm2) etc.

Aislantes térmicos: materiales usados en la industria, caracterizado por su alta resistencia.

Yeso cartón: material de construcción utilizado para la ejecución de tabiques interiores y revestimientos de techos y paredes.

Lana de vidrio: mantiene el calor dentro en los días fríos, y el calor fuera en los días cálidos. Además de usarse como aislante térmico, tiene también un gran desempeño como aislante acústico.

1. Desarrollo

1. a) ¿Cuál sería la transferencia de energía por conducción que se perdería tanto en el verano como en el invierno a través de las paredes? Consideren las máximas variaciones en la temperatura en el día y en la noche y estime un 5 % adicional de margen en sus cálculos.

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Imagen 1; creación propia; desarrollo de transferencia de energía por conducción ,con cámara de aire presente , el cálculo corresponde  en el día y en la noche , en verano y en invierno.

1. b) Considere que el muro seco interior es de yeso. Realice sus cálculos considerando mantener el espacio de aire entre la pared de ladrillo y el muro de yeso y también rellenando este espacio con una capa de lana de vidrio como aislante (Use Valores de tabla 1)

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imagen 2; elaboración propia; desarrollo de transferencia por conducción; con la presencia de lana de vidrio, en el día y en la noche, en la temporada de invierno y verano.

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Tabla n1; coeficientes de conductividad térmica, entregada por el docente en estudio de caso.

1. c) Considerando estos cálculos realizados por usted, cuál sería la potencia requerida para el sistema de calefacción en invierno y un sistema de refrigeración en verano (considere temperatura optima dentro del recinto 18°C). Considere la Energía que se transfiere por ventanas y puerta. Desprecie la energía disipada por el piso y techo. Concluya al respecto.

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Imagen n3 , elaboración propia, para el cálculo de perdida con lana de vidrio.

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