Scientific Proposal: Decentralized Urban Roof Water and Cooling System /

Propuesta Científica: Sistema Urbano Descentralizado de Agua y Enfriamiento de Techo 1. ResumenEl presente trabajo propone un sistema urbano descentralizado basado en la captación de agua de lluvia y condensado de aire acondicionado, combinado con pileta solar de purificación y sombreado de techos. Este sistema permite:Mitigar el efecto isla de calor urbanaProducir agua purificada distribuidaReutilizar agua normalmente desperdiciadaReducir el consumo energético de aire acondicionado2. Arquitectura del SistemaTanque subterráneo de almacenamiento de agua de lluviaRecibe agua directamente del techo durante lluvias.Tanque de condensado de aire acondicionadoAlmacena agua condensada para usos secundarios o complementarios.Tanque de precalentamiento en el techoRecibe agua de los otros tanques mediante válvulas automáticas.Suministra agua a la pileta solar de purificación.Pileta solar de purificaciónSuperficie metálica recubierta de vidrio, ligeramente inclinada.Purifica agua por evaporación y condensación controlada por válvulas y sensores.Control electrónico centralMonitorea niveles de agua y temperatura.Abre o cierra válvulas automáticamente según necesidad de recarga o purificación.3. FuncionamientoCiclo de operación:Recolección de agua de lluvia → tanque subterráneoRecarga del tanque de precalentamiento → alimenta la pileta solarPurificación por evaporación → agua purificada disponibleAgua condensada de aire acondicionado alimenta el sistema si el tanque de lluvia está vacío o según uso específicoCada tanque se rotula según el uso:Lluvia → potable o riego urbanoCondensado → riego, limpieza, complementario4. Impacto Urbano PotencialSi se implementa en múltiples edificios, se podrían lograr:Reducción del efecto isla de calorGeneración distribuida de agua purificadaReutilización de agua desperdiciadaReducción del consumo energético en edificiosEsto convierte los techos urbanos en infraestructura climática descentralizada, integrando agua, energía y temperatura.5. Estimación de Producción de Agua y Ahorro EnergéticoSuposición: cada pileta de 10 m² produce 40 litros/día1,000 edificios → 40,000 litros/díaReducción de temperatura superficial: 5–15 °CAhorro en aire acondicionado: 5–10 % Scientific Proposal: Decentralized Urban Roof Water and Cooling System1. AbstractThis work proposes a decentralized urban system based on rainwater and air-conditioning condensate collection, combined with a solar purification basin and rooftop shading. The system allows:Mitigation of the urban heat island effectDistributed production of purified waterReuse of water that would normally be wastedReduction of air conditioning energy consumption2. System ArchitectureUnderground rainwater storage tankCollects water directly from roofs during rainfall.Air-conditioning condensate tankStores condensate water for secondary or complementary uses.Rooftop preheating tankReceives water from other tanks through automated valves.Supplies water to the solar purification basin.Solar purification basinThin metal surface with glass coating, slightly inclined.Purifies water through controlled evaporation and condensation using valves and sensors.Central electronic controlMonitors water levels and temperature.Opens or closes valves automatically according to refill or purification needs.3. OperationCycle:Rainwater collection → underground tankPreheating tank refill → feeds the solar basinEvaporative purification → purified water availableAir-conditioning condensate feeds the system if the rainwater tank is empty or according to specific useEach tank is labeled according to purpose:Rainwater → drinking or urban irrigationCondensate → irrigation, cleaning, complementary4. Potential Urban ImpactIf implemented across multiple buildings, this system could:Reduce urban heat island effectProduce distributed purified waterReuse otherwise wasted waterReduce energy consumption in buildingsThis transforms rooftops into decentralized urban climate infrastructure, integrating water, energy, and temperature management.5. Estimation of Water Production and Energy SavingsAssumption: each 10 m² basin produces 40 liters/day1,000 buildings → 40,000 liters/daySurface temperature reduction: 5–15 °CAir-conditioning energy savings: 5–10 %