El enfriamiento radiante activo es una estrategia prometedora para el confort térmico en exteriores, pero existen preocupaciones prácticas y de seguridad con las estructuras típicamente opacas y oscuras que se necesitan.
- Un equipo de ingenieros e investigadores de la UCLA ha probado un nuevo diseño que redujo las temperaturas radiantes medias en 10 grados durante estudios de campo.
- El diseño escalable, que combina paneles de aluminio refrigerados por agua y una película de polímero delgada y transparente que refleja los rayos infrarrojos, brinda un nivel adicional de enfriamiento más allá de la sombra para ayudar a las personas que tienen que estar al aire libre en días calurosos y, al mismo tiempo, preservar una sensación de espacio abierto y seguro.
Un equipo de ingenieros e investigadores de la UCLA ha desarrollado una nueva técnica para generar una sensación hasta 10 grados Fahrenheit más fresca en el exterior, preservando al mismo tiempo una sensación de espacio abierto y seguro.
El estudio dirigido por la UCLA , publicado recientemente en la portada de junio de Nature Sustainability, demostró una nueva forma de aprovechar la refrigeración radiante. En lugar de depender de espacios oscuros y sin ventanas, como un túnel, para crear una refrigeración radiante que plantea problemas de seguridad en espacios públicos al aire libre, el nuevo enfoque combina paneles de aluminio refrigerados por agua y una fina película de polímero transparente que refleja el infrarrojo, lo que permite una refrigeración eficiente y visibilidad, una prioridad fundamental, especialmente para los residentes de comunidades urbanas.
La investigación de UCLA aparece como artículo de portada en la edición de junio de Nature Sustainability. Cortesía Naturaleza Sostenibilidad
A medida que el cambio climático se acelera, los eventos de calor extremo ocurren con mayor intensidad y frecuencia, lo que amenaza la seguridad de las personas que pasan mucho tiempo al aire libre. La refrigeración radiante activa, que utiliza superficies circundantes como techos o suelos fríos para absorber el calor de un espacio, se ha convertido recientemente en una estrategia prometedora para el confort térmico en exteriores, ya que ofrece refrigeración a distancia sin la ineficiencia de acondicionar el aire libre. Sin embargo, para que las estructuras de refrigeración radiante sean eficaces, la gran mayoría de sus superficies internas deben refrigerarse activamente, generalmente con paneles opacos, lo que plantea problemas de practicidad y seguridad. El equipo de UCLA encontró una manera de abordar estos problemas.
La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y el proyecto Heat Resilient LA del UCLA Sustainable LA Grand Challenge.
“Este diseño económico y escalable es una solución práctica que va más allá de la sombra para ayudar a quienes deben estar al aire libre en días calurosos, especialmente durante períodos de calor extremo”, afirmó el coautor del estudio, Aaswath Raman, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA, especializado en el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías para reducir las temperaturas. “Este nivel adicional de refrigeración puede brindar cierto alivio en espacios exteriores donde el aire acondicionado tradicional simplemente no es posible, como estaciones de metro, parques y plazas”.
En estudios de campo, los investigadores realizaron experimentos en el campus de la UCLA y en el Mercado de Intercambio de San Fernando en días con temperaturas que alcanzaron los 27 °C en cada ubicación. El equipo construyó una «carpa» de casi 3 x 3 metros, compuesta por paredes semitransparentes que reflejan el infrarrojo, hechas de una fina película de polímero semimetalizada; un techo de láminas de refrigeración radiativa; y tres paneles hidrónicos de refrigeración radiante, hechos de láminas de aluminio, con agua fría fluyendo por detrás para mantenerlos refrigerados. Para mejorar la eficiencia de la refrigeración, el equipo también pintó de negro la cara interior de los paneles para absorber el calor incidental, como el calor corporal de las personas dentro de la estructura. Las paredes semitransparentes permiten a los ocupantes ver el exterior sin obstrucciones visuales.
Los investigadores descubrieron que su estructura tenía una temperatura radiante media de aproximadamente 25 °C. Esta temperatura no solo era inferior a la temperatura ambiente de aproximadamente 29 °C, sino también más de 10 °C inferior a la temperatura radiante media de aproximadamente 32 °C que una persona habría experimentado debido al calor que irradiaban las superficies circundantes. El equipo también encuestó a los participantes que permanecieron en la estructura refrescante; la mayoría reportó sentirse más fresco y cómodo que si estuvieran solos a la sombra.
La «temperatura radiante» se refiere a un fenómeno común: cuando la temperatura percibida por una persona difiere de la temperatura real del aire. Por ejemplo, cuando alguien camina desde un estacionamiento asfaltado a una zona con césped y luego a un espacio bajo un árbol, la temperatura del aire se mantiene, pero se siente más fresco porque el césped y la sombra protegen a la persona del calor irradiado por las superficies circundantes, como el asfalto. Este efecto inspiró el nuevo enfoque de los investigadores para combatir el calor.
“Las ciudades deben considerar la sombra como una infraestructura”, afirmó V. Kelly Turner, coautora del estudio y profesora asociada de planificación urbana y geografía de la UCLA, y directora asociada del Centro Luskin para la Innovación, quien estudia la equidad térmica. “Este diseño accesible puede ayudar a cubrir las necesidades de sombra insuficientes para que la gente esté cómoda al aire libre en días calurosos”.
El autor principal del artículo es David Abraham, estudiante de doctorado del grupo de investigación de Raman en UCLA Samueli. Otros autores incluyen al Dr. Mackensie Yore, médico de urgencias de UCLA Health; Kirsten Schwarz, profesora asociada de planificación urbana en la Escuela de Asuntos Públicos Luskin de UCLA y de ciencias de la salud ambiental en la Escuela de Salud Pública Fielding de UCLA; el Dr. David Eisenman, profesor residente en la Escuela de Medicina David Geffen de UCLA con nombramiento conjunto en la Escuela Fielding; y Walker Wells, profesor de planificación urbana en la Escuela Luskin. Otros autores del grupo de Raman son el estudiante de pregrado Robert Yang, el exestudiante de posgrado Xin Huang y el exinvestigador postdoctoral Jyotirmoy Mandal.
Universidad de California News. Traducido al español
