Análisis térmico de una habitación triangular ventilada por medio de una chimenea solar

Abstract

El presente proyecto se enfoca en el análisis térmico y la optimización posicional de una chimenea solar como un sistema de ventilación pasiva. La investigación surge de la problemática del alto consumo energético de los equipos convencionales de aire acondicionado y refrigeración (AC/R), los cuales representan más del 50 % del consumo en una vivienda y contribuyen al cambio climático. En el caso específico de la estructura triangular, el diseño compromete la ventilación, resultando en un ambiente incómodo por la alta concentración de biofluentes, humedad y temperatura. El objetivo general es analizar térmicamente la posición del dispositivo y determinar la ubicación óptima para obtener el mayor flujo de aire y generar la máxima cantidad de cambios de aire, ofreciendo una alternativa viable y ecológica para la ventilación residencial en climas como el de Ciudad Juárez. La metodología se basa en la Dinámica de Fluidos Computacionales (CFD), utilizando Ansys Fluent para la simulación numérica del comportamiento del fluido y la transferencia de calor dentro del sistema acoplado. Los resultados esperados consisten en la identificación de la ubicación óptima que mejorará significativamente el flujo de aire y la temperatura interna, contribuyendo al confort térmico y a un ahorro energético sustancial. Se concluye que el uso de herramientas de CFD es esencial para determinar el comportamiento térmico y la posición ideal de la chimenea sobre el techo del edificio.