Determinación experimental de la absortancia solar de techos metálicos ondulados en condiciones reales: metodología y análisis de resultados

Abstract

La absortancia solar de techos metálicos ondulados suele tomarse de ensayos de laboratorio o tablas, lo que no siempre representa superficies reales bajo cielo variable. Presentamos una metodología en campo para estimar la absortancia efectiva de una chapa galvanizada ondulada usada típicamente en techos de vivienda social uruguaya. Se instrumentó un arreglo de siete radiómetros de silicio LI-200 orientados hacia abajo para medir la radiación reflejada y un sensor adicional hacia arriba para la irradiancia global incidente (GHI). Para mitigar picos por reflejos especulares y la heterogeneidad espacial debida a la geometría corrugada, se aplicaron filtros numéricos basados en condiciones físicas (GHI > 100 W/m2), geométricas (ángulo cenital < 75°), en la consistencia espacial entre sensores (dispersión de reflejada σref < 20 W/m2), y estadística robusta (mediana y promedio recortado entre sensores). Del total de la campaña, 13 379 registros minutales (18,2 %) pasaron todos los filtros. Clasificando por condición de cielo mediante el índice de claridad se obtuvo una absortancia promedio α = 0,687 ± 0,039 (1σ) para el conjunto total; por cielo: despejado 0,679 ± 0,041, parcialmente cubierto 0,688 ± 0,037, y cubierto 0,700 ± 0,031. Las diferencias entre mediana y promedio recortado fueron < 0,002. Los resultados se encuentran dentro de rangos reportados y proveen un valor reproducible en condiciones reales, útil para simulaciones energéticas y evaluación de estrategias pasivas en vivienda social.

Laboratory values or tables are commonly used to estimate the solar absorptance of corrugated metal roofs, which may not represent real surfaces under variable sky conditions. We present an in-field methodology to estimate the effective solar absorptance of a galvanized corrugated roof typical of Uruguayan social housing. An array of seven downward-facing LI-200 silicon sensors measured reflected irradiance while an upward-facing sensor measured global horizontal irradiance (GHI). Filters (GHI &gt; 100W/m2 , zenith angle &lt; 75°, reflected dispersion σref &lt; 20 W/m2 ) and robust statistics (median and trimmed mean) were applied to mitigate specular peaks and spatial heterogeneity. From 13,379 valid one-minute records (18.2 % of the campaign), the average absorptance was α = 0.687 ± 0.039 (1σ) overall; by sky condition: clear 0.679 ± 0.041, partly cloudy 0.688 ± 0.037, and overcast 0.700 ± 0.031. Differences between estimators were &lt; 0.002. These results fall within reported ranges and provide a reproducible value under real conditions, useful for building energy simulations and the assessment of passive strategies in social housing.