Desarrollo de un modelo térmico de la cabina de un vehículo para predecir su comportamiento térmico bajo varias condiciones ambientales exteriores - Trujillo Tello, Juan Miguel (2021)
El objetivo del presente trabajo de titulación fue desarrollar un modelo térmico dinámico de la cabina de un automóvil, que permita estimar la variación de la temperatura interior para un proceso transitorio en función de las condiciones exteriores y de las distintas cargas térmicas existentes. En primer lugar, se llevó a cabo una revisión bibliográfica de los diferentes modelos térmicos de cabinas en vehículos, desarrollados por distintos autores para establecer el tipo de modelo más adecuado. El modelo basó su elaboración en el método de balance de calor y se introdujo en la plataforma de programación Matlab para poder integrar las diferentes ecuaciones diferenciales de balance de energía obtenidas. El modelo fue validado a partir de ensayos experimentales, con y sin radiación solar, en los que se obtuvieron valores de RMS de 1,11 y 0,57 - 0,74 al igual que diferencias máximas de temperatura de 3,78 °C y 1.38 °C – 1,94 °C, respectivamente. También se realizó el cálculo del calor sensible para determinar la demanda térmica que necesita satisfacer el sistema de aire acondicionado, para mantener un confort térmico en el interior de la cabina. Además, se realizaron simulaciones del comportamiento de la temperatura interior en diferentes condiciones: cambiando el tipo de vidrio equipado, variando el número de ocupantes y considerando tres colores de vehículos (negro, amarillo y blanco). Los resultados muestran que las curvas de temperatura en la fase de calentamiento y enfriamiento presentan la misma tendencia para cualquier tiempo de duración en los ensayos sin incidencia solar. Al variar el color del vehículo, se determinó que los vehículos con colores oscuros absorben más calor que aquellos con colores claros. La carga térmica guarda relación con el número de pasajeros y el tipo de superficie acristalada, como el vidrio aislante contribuye a la reducción de la temperatura en la cabina.