Diseño de sistema de refrigeración novedoso para estaciones de sistema de transporte integrado masivo.

Abstract

Actualmente los Sistemas Integrados de Transporte Masivo (SITP) en ciudades de climas tropicales utilizan flotas de buses climatizados para transportar a sus pasajeros con el fin de reducir de ellos la carga térmica de los usuarios producto del clima en este tipo de ciudades para brindarles un mayor confort. A raíz de esto el consumo de combustible de los buses aumenta debido a la baja eficiencia de los sistemas de climatización que poseen. Haciendo de la manutención de los mismos un reto a nivel financiero, en especial a altas cargas térmicas dentro del mismo. Aunque se han intentado implementar varias soluciones que implican modificaciones del bus, poco se ha hablado respecto a un pre-enfriamiento de los usuarios para así retirar la alta carga térmica que llevan antes de entrar al bus. En este documento se propone un diseño novedoso de sistema de climatización de estaciones inspirado en los cuartos de refrigeración rápida usado en las industrias de alimentos, debido a que al usar sistemas convencionales el consumo energético y el uso de equipos se aumenta considerablemente. El nuevo diseño propone el uso de 10 unidades internas HIGH DUCT STATIC que enviarán chorros de aire a 28°C por medio de los ductos a una velocidad de alrededor de 1.6 m/s hacia un cerramiento de paredes de acrílico transparente los cuales a su vez poseen curvaturas entre el techo y la pared y el piso y la pared que redirigirán el flujo hacia los usuarios a 1 m/s causando la sensación de una brisa fresca que tiene un efecto similar de confort que a 24 °C y un flujo llegando a la persona de 0.15 m/s. En el diseño se tuvo en cuenta el factor medioambiental logrando un porcentaje determinado de sostenibilidad, con el diseño de alimentación parcial por medio de paneles solares. También se muestra el rediseño de la estructura teniendo en cuenta el efecto de las cargas sísmicas, el peso de los nuevos equipos, las cargas vivas y estáticas; logrando en la misma un factor de seguridad de 4.

In tropical climate cities, Public Integrated Transportation Systems (PITS) use air-conditioned buses in order to increase the thermal comfort of its user reducing their high thermal load during the travels. As a result of this, the fuel consumption of the fleet grows up because the air conditioning systems to vehicles have a low efficiency. This fact supposes a financial challenge due to the high operative cost of the system, especially at very hot seasons. Even though the most popular solution proposes modifications to the buses, few designers take into account pre-cooling users in order to reduce their thermal load before take the bus and with this reduce the energy consumption in bus air conditioning system. In this document, a novel design of air conditioning system to buses station is proposed because a conventional way to air conditioning the station imply a high cost of equipment. Inspired on quick refrigeration system used in feed industries, the novel design consists on ten HIGH DUCT STATICS units which deliver a steam through a duct network with a temperature of 28°C and a flow velocity of 1.6 m/s. Latter an enclosure made in acrylic with semicircular edges redistribute the air to the user with a velocity of 1 m/s causing with this an equivalent thermal comfort in the users like a room with 24°C and a flow velocity of 0.15 m/s. Also, it is designed a new structure for the station that take into account the static, dynamic and seismic loads. The new structure has a security factor of 4.