Panel-cerramiento cerámico industrializado fácil montaje para el acondicionamiento térmico
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OTRI – Área de Relaciones con la Empresa
Universidad de Alicante
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ABSTRACT

El grupo de investigación de Tecnología y Sostenibilidad en la Arquitectura de la Universidad de Alicante ha desarrollado un innovador panel-cerramiento de acondicionamiento térmico en material cerámico que permite aclimatar cualquier estancia sin depender de una fuente principal de energía (electricidad, gas, fuel-oil, Etc.) de una forma sencilla, sostenible y muy eficiente con tan solo añadir agua al sistema. El panel-cerramiento incorpora en su interior una cámara oculta con una estructura capilar (arena, perlita, vermiculita, serrín, Etc.) rellena de agua que está en contacto con el material cerámico. Este sistema permite refrescar la estancia en la que se aloja en función del diferencial de temperatura y humedad entre el ambiente interior-exterior. Y también permite calentarlo mediante la radiación solar que incide en su cara exterior o en su defecto mediante una fuente de energía renovable como el viento o la biomasa.

El sistema está compuesto de varias capas y se puede instalar de forma sencilla tanto en suelos o techos como en paredes, configurando un paño que dé al exterior o a un plenum ventilado. Su mantenimiento es mínimo y se puede implementar mediante múltiples diseños y configuraciones, permitiendo la creación de piezas de diferentes formas, tamaños y usos. Estas piezas de acondicionamiento térmico son ideales para su implementación en habitáculos cerrados como sustitutivo de los tradicionales sistemas de aire acondicionado o calefacción, por su discreción y simplicidad, ya sean habitáculos fijos o móviles, aunque también se pueden utilizar en espacios abiertos para refrescar patios, pérgolas, atrios, Etc.

INTRODUCTION

La invención se refiere a una pieza (panel o cerramiento) desmontable capaz de acondicionar (refrigerar y calentar) espacios sin necesidad de aporte energético. El empleo de un contenedor de cerámica porosa con un sustrato arenoso, una cámara de ventilación y H2O, permiten conseguir la evaporación del agua.

Cuando el agua se conduce hasta el sustrato, este se empapa completamente y esto hace que toda la superficie de la pieza cerámica tenga liquido para evaporar. El agua necesita energía del medio para que se produzca el cambio de estado de líquido a gas y es de esta forma como se refrigera el espacio.

Este es el denominado “efecto botijo” y es tan sencillo como imaginarse una botella introducida dentro de un botijo. De alguna forma la botella sería el espacio interior y el resto la presente invención.

TECHNICAL DESCRIPTION

Por este proceso se logra enfriar la pieza que en contacto directo con el espacio interior comienza a enfriar el aire más cercano a su superficie, éste al ser ahora más denso se precipita creando una corriente de convección descendente que a su vez, empuja el aire de la estancia otra vez al cerramiento por su parte superior, cerrando la corriente y refrigerando toda la estancia.

El funcionamiento del cerramiento requiere de un aporte de agua que puede venir de la toma de red, depuradora de agua general, depuradora del mismo edificio o instalación móvil.

Para hacer un breve resumen general del funcionamiento del cerramiento vamos a explicarlo por capas desde la parte interior del habitáculo hasta el exterior:

- Inicialmente tenemos una capa impermeable al vapor de agua que es la imagen interna del cerramiento, su función es precisamente evitar el flujo de vapor hacía el interior porque normalmente no se desea tener en el interior de un espacio una humedad excesiva, en el caso de tener un espacio interior excelentemente ventilado se podría entonces permitir la evaporación hacia el interior realizando esta capa con la misma cerámica porosa.

- Siguiendo hacía el exterior encontramos una capa de sustrato que almacena el agua en toda la superficie del cerramiento. Si esta capa estuviera vacía se reduciría la superficie de evaporación reduciendo así el efecto refrigerador, por lo que interesa tenerla siempre llena de agua.

- La siguiente es la capa evaporadora de cerámica porosa que absorbe agua de la capa de sustrato para evaporarla por su cara exterior en contacto con el aire de la atmósfera.

- Luego está la cámara de ventilación que potencia el flujo gracias al confinamiento que le proporciona la siguiente capa, esta cámara puede existir o no, dependiendo del modelo concreto de sistema o porque exista un dispositivo automático que permita el desplazamiento de las capa externas, acercándolas hasta contactar con la capa evaporadora para taponar los capilares y así evitar la evaporación del agua.

- Las capas externas pueden ser varias, una sola o no existir. Sus funciones son maximizar la absorción de radiación solar para transmitirla a la capa evaporadora y aislar térmicamente para que la energía que se encuentra en estas capas interiores no se escape hacia el exterior. Las soluciones pueden ser tan imaginativas como las capacidades de los diseñadores.

Se pueden establecer distintas configuraciones para su fijación y anclaje en función de las necesidades del diseño. Asimismo se puede variar el tamaño de las piezas.

TECHNOLOGY ADVANTAGES AND INNOVATIVE ASPECTS

Además de las ventajas ya comentadas que supone un panel-cerramiento de tipo industrializado de fácil montaje, con todas las capas en uno y en caso de rotura de piezas con un cierto grado de desmontabilidad, podemos comentar otras numerosas ventajas, entre las que se pueden citar como más destacables las siguientes:

• Máximo aprovechamiento del espacio y un agradable aspecto estético, ya que por un lado se suprime la sala de calderas, chimeneas, depósitos de combustibles, etc. Por otro lado, la tendencia en la arquitectura moderna es la de crear ambientes claros, despejados, acogedores y sin que se comprometa la accesibilidad, con grandes ventanales de suelo a techo, por lo que para este tipo de construcción el panel-cerramiento cerámico, resulta idóneo, ganando mayor libertad para la decoración, al quedar el local totalmente libre de aparatos (aires acondicionados, radiadores, calefactores) que condicionan la estética y el espacio.

• Grosor mínimo del cerramiento de 7’5 cm frente a los 20 - 30 cm de un cerramiento multicapa convencional.

• Admite ser montado sobre cualquier tipo de estructura: acero, hormigón armado, madera, polímeros, etc. y el sistema de instalación y sujeción es muy simple por lo que permite montar y desmontar cada uno de los paneles de forma sencilla.

• Los paneles se pueden disponer con cualquier inclinación, ya sea de forma horizontal, vertical o con pendiente, aplicándolo tanto en suelos o techos como en paredes. La utilización de materiales cerámicos permite una mayor ligereza por lo que se pueden adoptar formatos de mayores dimensiones.

• Cerramiento que emplea radiación negativa para refrigerar (toma energía de los cuerpos) por transpiración de agua y acumulación por inercia térmica para un funcionamiento prolongado, debido a que la alta capacidad térmica de ambos materiales se va acumulando y el frío o calor se almacena en todo el volumen de la pieza para disiparlo en cuanto se acaba el soleamiento o cambia el ciclo.

• Ofrece aislamiento térmico en sus capas externas o sí el sustrato se haya seco y aislamiento acústico por densidad de la cerámica y efecto de absorción masa – resorte - masa (capa impermeable - capa de sustrato – capa evaporadora).

• Se consigue una temperatura moderada y controlada en la estancia en la que esté instalado el panel-cerramiento, gracias a que no hay elementos calefactores a altas temperaturas. Se obtiene entonces una climatización uniforme no sintiendo ni frío ni calor.

• Se consigue un calor o frío saludable ya que no hay movimiento brusco del aire que levante las partículas de polvo quemado, al no constar de elementos calefactores a alta temperatura, por lo que las partículas de polvo no pueden llegar a quemarse, evitando la irradiación de las vías respiratorias que el polvo quemado produce.

• No se pierde la humedad natural del ambiente y se minimizan los molestos problemas respiratorios invernales causados por la calefacción convencional. Lo mismo sucede en verano con la sequedad que producen los aparatos de aire acondicionado.

• Ahorro económico en la climatización. El único consumo que realiza el panel-cerramiento es agua que puede aprovecharse de un depósito de recogida de agua de lluvias o incluso las aguas grises debidamente filtradas y depuradas para que nada pueda precipitar y obstruir la capa de sustrato. Así se contribuye a la sostenibilidad y se ayuda al medio ambiente ya que se evita el consumo de energía que pueda provenir de la combustión de materias fósiles.

• El cerramiento llega a reducir la temperatura exterior, por lo que en ciertas ocasiones pueda resultar beneficioso tanto interior como exteriormente. El grado de reciclabilidad puede llegar al 100% según el tipo de combinación de materiales y ensamblado que se haya escogido.

• Los materiales cerámicos aportan una mayor flexibilidad en cuanto a la estética y diseño, por lo que se puede conferir a las paredes y techos de la habitación del color, textura o imagen que se desee.

CURRENT STATE OF DEVELOPMENT

No existen precedentes en este campo, es un invento totalmente revolucionario que cuando se le explica a la mayoría de la gente se queda atónita de que eso pueda llegar a existir y además funcionar.

Prácticamente el total de la población no puede llegar a separar el concepto de que una pared (o un suelo o techo) sea algo más que simplemente ladrillos apilados, porque en toda la historia de la humanidad una casa siempre ha sido cuatro paredes y ya está. Más difícil todavía es explicarles como con solamente agua se consigue refrigerar un espacio, hasta que no entran en uno de estos recintos y lo comprueban por ellos mismos.

MARKET APPLICATIONS

La principal aplicación de esta tecnología es su utilización como solución arquitectónica en el revestimiento de interiores o el cerramiento de estos, ya sean instalaciones fijas o portátiles (como por ejemplo WC).

El sistema permite prescindir de sistemas de aire acondicionado por lo que es de interés para empresas del sector de la construcción que pretendan implementar la sostenibilidad de sus construcciones con sistemas de acondicionamiento térmico de alta eficiencia.

Este producto es de interés para las empresas fabricantes de cerámica que deseen desarrollar una línea de productos basados en esta tecnología.

 

COLLABORATION SOUGHT

Se buscan instituciones y empresas interesadas en adquirir la tecnología para su explotación. Es posible hacer uso de las diferentes formas de transferencia de tecnología (acuerdo de licencia de la patente, cesión de los derechos de uso, fabricación o comercialización a terceras empresas, etc.).

INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS
La tecnología está protegida mediante la patente.

Patente en España:

· Número de solicitud: 200901734

· Fecha de solicitud: 05/08/2009
MARKET APPLICATION (6)
Construcción y Arquitectura
Contaminación e Impacto Ambiental
Ingeniería, Robótica y Automática
Madera y Mueble
Materiales y Nanotecnología
Piedra y Mármol

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