ES2333092A1 - Pavimento acondicionador termico para interiores. - Google Patents
Pavimento acondicionador termico para interiores. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2333092A1 ES2333092A1 ES200930529A ES200930529A ES2333092A1 ES 2333092 A1 ES2333092 A1 ES 2333092A1 ES 200930529 A ES200930529 A ES 200930529A ES 200930529 A ES200930529 A ES 200930529A ES 2333092 A1 ES2333092 A1 ES 2333092A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- container
- tiles
- seat
- tile
- contour
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000009408 flooring Methods 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229910052572 stoneware Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000007705 chemical test Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
- E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
- E04C2/292—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and sheet metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Floor Finish (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Pavimento acondicionador térmico para interiores, constituido a base de piezas de recubrimiento de contorno poligonal, que se disponen sobre una capa de material térmicamente aislante. Las piezas de recubrimiento están constituidas por un contenedor metálico posterior, que contiene materiales de cambio de fase, y por al menos una baldosa anterior que va dispuesta sobre el contenedor, en coincidencia con el mismo. El contenedor es de contorno coincidente con el de las piezas de recubrimiento y define por una de sus superficies mayores un asiento para la baldosa o baldosas anteriores. Las baldosas están constituidas a base de un material pisable y con una conductividad superior a 50 W/mK.
Description
Pavimento acondicionador térmico para
interiores.
La presente invención se refiere a un pavimento
acondicionador térmico para interiores, que está constituido a base
de piezas de recubrimiento, con superficie pisable o transitable,
que se disponen sobre una capa de material térmicamente
aislante.
El pavimento de la invención está constituido de
modo que permita el aprovechamiento de la energía solar para el
acondicionamiento térmico de interiores, tanto en invierno como en
verano, sin uso de ningún sistema mecánico o de accionamiento
adicional, constituyendo un sistema de acondicionamiento energético
pasivo.
Para ello, las piezas de recubrimiento que
constituyen el pavimento son portadoras de materiales de cambio de
fase, mediante los que se logra un almacenamiento energético en
forma de calor latente.
Cuando un material cambia de estado sólido a
sólido, sólido a líquido, de líquido a gaseoso o viceversa, absorbe
y almacena, o cede energía durante el proceso. Es decir, el
material cambia de estado y almacena la energía que ha recibido en
forma de calor latente de cambio de estado. Cuando el proceso se
revierte, entonces devuelve y libera esta energía recibida.
El almacenamiento de energía en forma de calor
latente se realiza cuando un material cambio de forma entre
sólido-sólido, sólido-líquido,
líquido-gaseoso o viceversa. El calor que recibe el
material se ocupa en realizar el cambio de estado, pero no cambia
la temperatura del cuerpo, por lo tanto la temperatura queda
almacenada mientras el cambio de fase se completa. De igual manera
ocurre cuando el material se descarga, al invertir el proceso de
cambio de fase, la energía que ha sido almacenada se libera y
mientras ocurre este fenómeno la temperatura del cuerpo permanece
constante. Existe un grupo de materiales que por sus condiciones
químicas y físicas son más eficaces que otros para realizar este
tipo de almacenamiento. Este grupo de materiales son llamados
materiales de cambio de fase, en adelante "MCF".
En el año 2002, la Universidad de Colorado (C.
Hittle, Douglas, Universidad Estatal de Colorado 2002) desarrolló
un grupo de prototipos de prueba de baldosas para el Departamento
de Energía de Los Estados Unidos, constituidos por polvo de cuarzo,
resina y microencapsulado de parafina "MCF", demostraron en
una primera fase de pruebas tanto físicas como químicas, que el
ahorro anual de calefacción se podía incrementar en un 24% anual. El
sistema aún sigue siendo sometido a estudios con variaciones en la
proporción de los materiales, se estima que para que la baldosa
cumpla con la capacidad portante necesaria el porcentaje de polvo
de cuarzo debe mantenerse constante pero que aún se puede aumentar
la cantidad de "MCF" para aumentar la eficiencia de la
pieza.
Otra forma de estudiar los materiales de cambio
de fase en suelos, la ha venido realizando la universidad de
Tsinghua de Beijing (Xu, Xu 2005), en el año 2004 desarrollaron un
modelo analítico y luego experimental que consistió en un plato con
"MCF" estabilizado, compuesto de la siguiente manera: el 70%
del peso en "MCF" a granel, 15% en polietileno y el otro 15%
de un copolímero en bloque de
estireno-butadieno-estireno (SBS),
que soportaba el resto de los materiales. En el modelo teórico, el
plato de 20 mm. de espesor se colocó sobre un suelo de 50 mm. que
estaba recubierto con una capa aislante de poliestireno; además
sobre el plato se contempló un pavimento de 10 mm., también se
contemplo variaciones en tres tipos de climatologías típicas de las
ciudades de China (Urunchi, Beijing, Shangai), y tres tipos de
materiales de pavimentos diferentes (baldosa, metales y madera).
Para validar los resultados se monitorizó un prototipo durante 4
meses, compuesto por una placa de "MCF" de 8 mm. de espesor,
colocado sobre una capa de aislante de 50 mm. de espesor en
poliestireno.
Las conclusiones más relevantes de los modelos
bajo esas circunstancias revelaron que la adecuada temperatura de
fusión del "MCF" debe ser igual a la temperatura media de un
día soleado de invierno, el calor de fusión y la conductividad
térmica del "MCF" debe ser mayor a 120 kJ/kg y 0,5
W/(m\cdotK) respectivamente, el espesor de la placa de "MCF"
no debe sobrepasar 20 mm., el comportamiento de la baldosa y el
metal es mucho mejor que la madera para este tipo de suelos, y por
último, el espacio donde circula aire entre los platos de MCF y el
suelo debe ser mínimo.
La misma universidad de Tsinghua (Yingxin ZHU,
Yi JIANG, Youguo QIN), desarrolló un sistema de suelo técnico con
materiales de cambio de fase que empleó como sistema complementario
de acondicionamiento bioclimática en su edificio, como parte del
proyecto GOBAS (Green Olympic Building Assessment Systems), que se
adelanta en China promovido por el ministerio de Ciencia y
Tecnología, en busca de una construcción sostenible.
En España, la universidad de Lérida junto con la
Universidad de Zaragoza (Ibáñez, Manuel 2005), en el año 2004,
desarrolló un modelo teórico de simulación de paneles de hormigón
con "MCF" empleando el programa de cálculo energético en
construcción TRNSYS. Los resultados fueron validado
experimentalmente con un prototipo de bloque de hormigón de 8 cm. x
8 cm. x 15 cm., mezclado en proporción de 5% kg. "MCF"/kg.
hormigón. El "MCF" utilizado para tal prototipo fue micro
encapsulado MICRONAL de la empresa Basf.
Los resultados obtenidos demostraron que el
programa de simulación empleado puede ser bastante eficiente como
herramienta para este tipo de estudios, sin embargo se necesita una
validación experimental más profunda que aporte datos reales del
comportamiento térmico de los materiales. El documento no muestra
resultados claros de la temperatura medida.
En Holanda, la facultad de ingeniería de la
Universidad de Twente (Hunger, M., Brouwers, J. 2009) esta
estudiando diferentes tipos de mezclas de hormigón con "MCF",
y hasta la fecha han podido concluir que dependiendo de el tipo de
mezcla (temperatura de cambio de fase) que se elija, se pueden
conseguir diferentes porcentajes de reducción de la temperatura en
interiores, y hasta puede llegar a ser bastante beneficioso para el
curado de hormigón en épocas de heladas la inserción del "MCF"
para pavimentos de exteriores.
En el año 2005, el grupo de investigación ABIO
(Arquitectura Bioclimática en un Entorno Sostenible), del
Departamento de Construcción y Tecnología Arquitectónicas, de la
Universidad Politécnica de Madrid (UPM), desarrolló un sistema de
acumulación de energía en Materiales de Cambio de Fase, integrado
en las baldosas de pavimento del suelo técnico de una vivienda
bioclimática denominado Magic Box (patente nº P200501263). Con
ellas participaron en el evento Solar Decathlon 2005 organizado por
el Departamento de Energía de los EEUU. Este evento cuyo objetivo
principal consistía en diseñar, construir y monitorizar el
funcionamiento real una casa autosuficiente en energía, suponía un
diseño que contemplara tanto el suministro de energía eléctrica
como una arquitectura bioclimática de acumulación térmica
pasiva.
La construcción se efectuó a lo largo de los
meses de septiembre y octubre de 2005 en Washington, durante el
período previo de ensayos y posteriormente el de competencia que
permaneció la casa construida en EE.UU., se monitorizó la
temperatura, aproximadamente 2 meses. Los resultados obtenidos
demostraron que se pueden obtener bastantes beneficios con el empleo
de este sistema de suelo. En la actualidad uno de los dos prototipos
que se construyó se encuentra instalado en Pekin, en el recinto de
Future House, representando a España, y recogiendo datos de
funcionamiento.
Las limitaciones del estado de la técnica son
las siguiente:
Los sistemas de acondicionamiento pasivo para
funcionar dependen de las condiciones metereológicas de la zona
donde se instalen; en este caso, para obtener un mayor rendimiento
del sistema, es necesario ubicarlo cerca de los huecos de la
vivienda, en una área donde reciba la máxima radiación solar.
- \sqbullet
- Uno de los inconvenientes mas notorios de este tipo de sistemas de acondicionamiento térmico pasivo reside en que los sistemas no son controlables, su funcionamiento es autónomo y por lo tanto, no se pueden regular físicamente.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención tiene pro objeto un
pavimento acondicionador térmico para interiores, mediante piezas
de recubrimiento que contienen materiales de cambio de fase y que
al ser instaladas con un aislamiento térmico en el forjado de una
vivienda ayuda en la regulación de la temperatura del medio
ambiente y a reducir los consumos energéticos del
acondicionamiento. A través de la captación directa de la radiación
solar y de la ventilación nocturna, que penetra por las ventanas de
la vivienda, el material de cambio de fase acumula la energía en
forma de calor latente y posteriormente la libera, cuando la
temperatura esté por debajo de la temperatura de cambio de estado
del material de cambio de fase.
El pavimento acondicionador térmico de la
invención está constituido a base de piezas de recubrimiento de
contorno poligonal, que se disponen sobre una capa de material
térmicamente aislante.
Las piezas de recubrimiento, de acuerdo con la
invención, están constituidas por un contenedor metálicos posterior,
que contiene los materiales de cambio de fase, y por al menos una
baldosa anterior que va dispuesta sobre el contenedor, en
coincidencia con el mismo, pudiendo ser esta baldosa de gres
rústico, gres porcelánico, baldosa en cerámica o de cualquier otro
material que sea pisable y capaz de transmitir calor con rapidez,
con una conductividad preferentemente superior a 50 W/m.K. El
contenedor será de contorno coincidente con el de las piezas de
recubrimiento y definirá por una de sus superficies mayores un
asiento para la baldosa o baldosas que conformarán, junto con dicho
contenedor, las piezas de recubrimiento.
El contenedor adoptará forma de placa, de
contorno coincidente con el de las piezas de recubrimiento, según
se ha indicado anteriormente, y puede presentar en una de sus
superficies mayores un rehundido de contorno paralelo y próximo al
contorno de dicho contenedor y de profundidad aproximadamente igual
al grueso de las baldosas. En estas condiciones el rehundido citado
definirá el asiento para la baldosa o baldosas que irán dispuestas
sobre cada contenedor.
Por la superficie opuesta al rehundido antes
citado, el contenedor dispone de uno o más orificios obturables, a
través de los que se introducirán los materiales de cambio de fase
en estado líquido.
El contenedor metálico puede ser de acero,
aluminio y/o aleaciones y tendrá una capacidad que sea suficiente
para contener la cantidad de sustancia necesaria para almacenar la
energía que recibe y difundirla con rapidez.
Como materiales de cambio de fase pueden
utilizarse hidrocarburos de composición parafínica, con aditivos
insaturados o no saturados y aditivos no corrosivos, preservativos
y colorantes, con alta conductividad térmica y temperatura de
cambio de fase que puede estar comprendida entre 20ºC y 26ºC,
dependiendo de la zona donde se pretenda instalar el suelo.
El aislamiento térmico sobre el que se dispondrá
el revestimiento será de alta densidad, de origen mineral y/o
sintético. Pueden ser por ejemplo de poliestireno extruido, lana de
roca, lana de vidrio entre otros, con calores de conductividad
térmica no superiores a 0,039 W/m.K.
La hermeticidad del contenedor puede asegurarse
mediante el uso de sellantes elásticos.
En una posible forma de realización cada pieza
de recubrimiento puede comprender cuatro baldosas acopladas sobre
el asiento definido por un contenedor.
El pavimento acondicionador térmico constituido
de acuerdo con la invención tendrá el siguiente comportamiento,
dependiendo de que se encuentre bajo condiciones de invierno o
condiciones de verano, según se expone seguidamente.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Comportamiento bajo condiciones de
invierno:
Recordando que la segunda ley de la
termodinámica, explica que la transferencia del calor siempre es
unidireccional y se realiza desde un punto de mayor temperatura a
uno de menor temperatura; en un sistema si uno de sus componentes
está más caliente tiende a ceder su calor a otro menos caliente
hasta encontrar el equilibrio. Esto es, en horas de la mañana de un
día típico de invierno, la parafina amanecerá congelada; ahora
bien, lo primero será capturar la energía solar, para ello se
aprovecha el diseño y se hace a través de los huecos acristalados,
cabe recordar que entre mayor sea la captación de los rayos del sol
mayor será el ahorro energético en una vivienda bioclimática.
Luego, cuando la baldosa alcance una temperatura superior a la
temperatura de cambio de fase del "MCF" por radiación solar,
el calor del sol descongelará las sustancias de cambio de fase
manteniendo su temperatura constante mientras que realiza el cambio
de estado, en general para las condiciones de invierno la cantidad
total de parafina no alcanza a descongelarse totalmente con la
radiación que recibe; sin embargo, cuando la parafina comienza a
licuarse el material almacena el exceso de temperatura manteniendo
la baldosa a la temperatura de cambio de fase, con lo cual la
temperatura del ambiente estará por encima o muy cerca de este
valor. Cuando la radiación baje y la temperatura de la baldosa
comience a disminuir hasta ponerse por debajo de la temperatura de
cambio de fase, la parafina comenzará a endurecerse manteniendo la
temperatura constante ala temperatura de cambio de fase cediendo
energía al recinto, y por tanto equilibra la temperatura ambiente
que será superior a la temperatura del exterior.
\vskip1.000000\baselineskip
b) Comportamiento bajo condiciones de
verano:
En condiciones de verano, si el "MCF" esta
congelado, quiere decir cuando esté por debajo de 20ºC, que
suponemos será en las horas de la noche que son las horas más
frescas, al iniciar la radiación solar la temperatura exterior
comenzará a aumentar, entonces éste cambiará a su fase líquida
conservando su temperatura inicial de 20ºC, durante el proceso
químico de cambio de estado, por lo tanto regulará la temperatura
del ambiente al absorber constantemente el calor que le aporta el
recinto hasta que se equilibren, por lo que la temperatura interior
será mucho menor que la exterior. Cuando el "MCF" esté
completamente licuado y la temperatura exterior comience a bajar,
si baja por debajo de 20ºC, el "MCF" de nuevo se solidificará
y comenzará a ceder calor al medio hasta conseguir equilibrarse
cerca de los 20ºC, si no baja lo suficiente con respecto al calor
acumulado dentro de la parafina, será la parafina quien arrebate la
temperatura hasta encontrar el equilibrio, completando ciclos de
almacenar y ceder energía para equilibrarse con la temperatura del
local donde se encuentre instalado.
Esto es, la sensación de confort en el interior
del local será más constante, pues la temperatura estará próxima
siempre a la temperatura del cambio de estado, ganando o cediendo
unos grados de calor ya sea en invierno por debajo de 23ºC, y en
verano por encima.
Como ventajas del pavimento de la invención
pueden señalarse:
- \bullet
- Acondicionador térmico que no consume energía adicional para autorregular la temperatura de un recinto. Tampoco requiere para su uso ningún tipo de equipos o de adecuaciones constructivas para su funcionamiento.
- \bullet
- Prototipo fácilmente industrializable, que es multiconceptual de acuerdo con los requerimientos del usuario, debido a que el acabado superficial es modificable.
- \bullet
- No requiere mantenimiento y tiene una vida útil igual a la del edificio.
- \bullet
- Es un material fácil de instalar, no requiere mano de obra especializada.
- \bullet
- La instalación se realizando con una inversión ajustada y amortizable, y evitando que sea necesario disipar calor excedente en ningún momento del año.
\vskip1.000000\baselineskip
Por último cabe señalar que el pavimento de la
invención es aplicable en cualquier edificación que tenga acceso
directo a la irradiación del sol, ya sea a través de ventanas,
lucernarios y/o cualquier tipo de hueco que permita el paso de los
rayos solares. Con este sistema se alcanza una temperatura ambiente
suficiente para no incorporar ningún sistema convencional de apoyo,
y por consiguiente un ahorro en el consumo de energía en equipos
para climatización.
En los dibujos adjuntos se representa, a título
de ejemplo no limitativo, la constitución de una pieza de
recubrimiento para la formación del pavimento de la invención.
En los dibujos:
La figura 1 muestra en perspectiva la
disposición de cuatro baldosas que entrarán a forma parte de una
pieza de recubrimiento.
La figura 2 es una perspectiva del contenedor
para los materiales de cambio de fase, que entra a formar parte de
una pieza de recubrimiento.
La figura 3 es un despiece en perspectiva de los
diferentes componentes de una pieza de recubrimiento, incluyendo
la capa de material térmicamente aislante sobre la que se dispone
el pavimento.
La figura 4 es una sección de una pieza de
recubrimiento, tomada según la línea de corte IV-IV
de la figura 1.
La pieza de recubrimiento para la formación del
pavimento de la invención será de contorno poligonal y va dispuesta
sobre una capa de material térmicamente aislante. Esta pieza de
recubrimiento puede incluir una o mas baldosas anteriores, que
definirán la superficie vista y transitable. En el ejemplo descrito
en los dibujos adjuntos, la pieza de recubrimiento incluirá cuatro
baldosas, figura 1, por ejemplo de gres o cerámica, que van
adosadas lateralmente para definir un cuadrado, según se aprecia en
la figura 1.
La pieza de recubrimiento incluye además un
contenedor 2, figura 2, de naturaleza metálica, que adopta forma de
placa de contorno poligonal, coincidente en sus dimensiones con las
de las piezas de recubrimiento. Este contenedor puede disponer por
el reverso, figura 2, de orificios 3 para la introducción del
material de cambio de fase 7, que se introducirá en estado-
líquido, orificios que serán sellados una vez introducido este
material, de acuerdo con la figura 4. Por el anverso el contenedor
2 conforma un asiento 4, figura 3 para la baldosa o baldosas 1 que
entrarán a formar parte de la pieza de recubrimiento.
En el ejemplo representado en los dibujos el
asiento 4 está definido por un rehundido dimensionado para alojar
las baldosas 1, así como una chapa 5 que se fija al contenedor 2
mediante soldadura y sobre la cual descansan las baldosas 1.
En la formación del pavimento, figura 4 las
piezas de recubrimiento con la constitución descrita se disponen
sobre una capa de material térmicamente aislante 6, de alta
densidad y que será colocado directamente sobre el forjado 8 o
superficie en la que se va a disponer el pavimento, sirviendo este
aislante térmico también como aislante acústico pasivo.
El contenedor 2 debe tener capacidad para
contener suficiente material de cambio de fase 7 como para acumular
toda la energía que reciba.
El contenedor metálico 2 tendrá preferentemente
dimensiones coincidentes con las de las piezas de recubrimiento
tradicionales para pavimentos. El contenedor puede ser de contorno
cuadrado, según se representa en los dibujos, por ejemplo con 600
mm. de lado y un espesor comprendido entre 30 y 40 mm. y con una
capacidad de almacenamiento superior a los 4 litros de parafina.
Para la fabricación de las piezas de recubrimiento descritas se
procederá a la colocación y unión por soldadura de la chapa 5 sobre
el fondo del asiento o rehundido 4 de contenedor 2, sellándose
cualquier fisura que pudiera producirse en dicho contenedor. A
continuación se colocan las baldosas 1 sobre la chapa metálica 5,
sellando superiormente las juntas entre estas baldosas y una vez
que los sellantes hayan secado se introduce el material de cambio
de fase 7 en el contenedor 2 a través de los orificios 3, los
cuales se sellarán seguidamente, por ejemplo mediante un tapón de
poliestireno. Para la formación del pavimento se dispone sobre el
forjado 8 o superficie en la que se va a instalar el pavimento, la
capa de material aislante 6, disponiéndose seguidamente sobre el
mismo las piezas de recubrimiento compuesta por el contenedor 2,
chapa metálica 5 y baldosas 1.
Claims (5)
1. Pavimento acondicionador térmico para
interiores, constituido a base de piezas de recubrimiento de
contorno poligonal, que se disponen sobre una capa de material
térmicamente aislante, caracterizado porque las piezas de
recubrimiento están constituidas por un contenedor metálico
posterior, que contiene materiales de cambio de fase, y por al
menos una baldosa anterior que va dispuesta sobre el contenedor, en
coincidencia con el mismo; cuyo contenedor es de contorno
coincidente con el de las piezas de recubrimiento y define por una
de sus superficies mayores un asiento para la baldosa o baldosas
anteriores: y cuyas baldosas están constituidas a base de un
material pisable y con una conductividad preferentemente superior a
50 W/m.K.
2. Pavimento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el contenedor adopta forma de placa, de
contorno coincidente con el de las piezas de recubrimiento, que
presenta en una de sus superficies mayores un rehundido de contorno
paralelo y próximo al contorno de dicho contenedor y de profundidad
aproximadamente igual al grueso de las baldosas, para definir el
asiento de dichas baldosas.
3. Pavimento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el contenedor citado dispone, por la
superficie opuesta a la de asiento de la baldosa o baldosas, de uno
o mas orificios obturables para el llenado de dicho contenedor con
los materiales de cambio de fase en estado líquido.
4. Pavimento según la reivindicación 1,
caracterizado porque entre la baldosa o baldosas y su asiento
en el contenedor, se dispone una chapa metálica que se une a dicho
contenedor mediante soldadura.
5. Pavimento según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada pieza de recubrimiento comprende
cuatro baldosas sobre el asiento definido por el contenedor para
dichas baldosas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200930529A ES2333092B2 (es) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Pavimento acondicionador termico para interiores. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200930529A ES2333092B2 (es) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Pavimento acondicionador termico para interiores. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2333092A1 true ES2333092A1 (es) | 2010-02-16 |
| ES2333092B2 ES2333092B2 (es) | 2010-06-08 |
Family
ID=41609764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200930529A Active ES2333092B2 (es) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Pavimento acondicionador termico para interiores. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2333092B2 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2351290A1 (es) * | 2010-07-28 | 2011-02-02 | Universidad Politecnica De Madrid | Sistema de acondicionamiento térmico y almacenamiento energético para suelos técnicos. |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0003442A1 (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-08 | Architectural Research Corporation | Heat absorbing panel |
| ES8400221A1 (es) * | 1982-11-27 | 1983-11-16 | Univ Ben Gurion | Perfeccionamientos en los paneles de construccion con almacenaje de calor y control de la luz y de la temperatura por cambio de fase y metodo correspondiente. |
| JPH032442A (ja) * | 1989-03-16 | 1991-01-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 蓄熱ボード |
| JP2000111289A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Nkk Corp | 保温構造体およびこれを用いた保温装置 |
| US6230444B1 (en) * | 1997-03-26 | 2001-05-15 | Outlast Technologies, Inc. | Building conditioning technique using phase change materials |
| US20040170806A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-02 | University Of Colorado Research Foundation | Tile structures having phase change material (PCM) component for use in flooring and ceilings |
| US20050055982A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-03-17 | Medina Mario A. | Phase-change structural insulated panels and walls |
| EP1703033A2 (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-20 | Corus Bausysteme GmbH | Interior building panel with PCM |
| ES2272161A1 (es) * | 2005-05-25 | 2007-04-16 | Universidad Politecnica De Madrid | Baldosa acumuladora de calor. |
-
2009
- 2009-07-29 ES ES200930529A patent/ES2333092B2/es active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0003442A1 (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-08 | Architectural Research Corporation | Heat absorbing panel |
| ES8400221A1 (es) * | 1982-11-27 | 1983-11-16 | Univ Ben Gurion | Perfeccionamientos en los paneles de construccion con almacenaje de calor y control de la luz y de la temperatura por cambio de fase y metodo correspondiente. |
| JPH032442A (ja) * | 1989-03-16 | 1991-01-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 蓄熱ボード |
| US6230444B1 (en) * | 1997-03-26 | 2001-05-15 | Outlast Technologies, Inc. | Building conditioning technique using phase change materials |
| JP2000111289A (ja) * | 1998-10-05 | 2000-04-18 | Nkk Corp | 保温構造体およびこれを用いた保温装置 |
| US20040170806A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-02 | University Of Colorado Research Foundation | Tile structures having phase change material (PCM) component for use in flooring and ceilings |
| US20050055982A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-03-17 | Medina Mario A. | Phase-change structural insulated panels and walls |
| EP1703033A2 (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-20 | Corus Bausysteme GmbH | Interior building panel with PCM |
| ES2272161A1 (es) * | 2005-05-25 | 2007-04-16 | Universidad Politecnica De Madrid | Baldosa acumuladora de calor. |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; AN 2000-346408 & JP 2000111289 A (NIPPON KOKAN KK) 18.04.2000, figuras 1-8 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2351290A1 (es) * | 2010-07-28 | 2011-02-02 | Universidad Politecnica De Madrid | Sistema de acondicionamiento térmico y almacenamiento energético para suelos técnicos. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2333092B2 (es) | 2010-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Numerical study on the thermal performance of lightweight temporary building integrated with phase change materials | |
| Owrak et al. | Experiments and simulations on the thermal performance of a sunspace attached to a room including heat-storing porous bed and water tanks | |
| Lei et al. | Energy performance of building envelopes integrated with phase change materials for cooling load reduction in tropical Singapore | |
| Meng et al. | Study of the thermal behavior of the composite phase change material (PCM) room in summer and winter | |
| Gounni et al. | The optimal allocation of the PCM within a composite wall for surface temperature and heat flux reduction: An experimental Approach | |
| Tyagi et al. | PCM thermal storage in buildings: A state of art | |
| He et al. | Experimental study on the performance of a novel RC-PCM-wall | |
| Li et al. | Effect of melting point on thermodynamics of thin PCM reinforced residential frame walls in different climate zones | |
| Sun et al. | Research on heat transfer performance of passive solar collector-storage wall system with phase change materials | |
| Meng et al. | Experimental study of the thermal protection performance of the high reflectivity-phase change material (PCM) roof in summer | |
| Bimaganbetova et al. | Performance evaluation of phase change materials suitable for cities representing the whole tropical savanna climate region | |
| Zhu et al. | Modeling and simulation on the performance of a novel double shape-stabilized phase change materials wallboard | |
| Alqaed | Effect of annual solar radiation on simple façade, double-skin facade and double-skin facade filled with phase change materials for saving energy | |
| Sonnick et al. | Temperature stabilization using salt hydrate storage system to achieve thermal comfort in prefabricated wooden houses | |
| Safari et al. | Improvement of thermal performance of a solar chimney based on a passive solar heating system with phase-change materials | |
| Guo et al. | Integrating phase change material in building envelopes combined with the earth-to-air heat exchanger for indoor thermal environment regulation | |
| Casini | Smart materials and nanotechnology for energy retrofit of historic buildings | |
| Pal et al. | Thermal performance of buildings with light colored exterior materials | |
| Elias-Ozkan et al. | A comparative study of the thermal performance of building materials | |
| ES2333092B2 (es) | Pavimento acondicionador termico para interiores. | |
| Campbell et al. | Phase change materials as thermal storage for high performance homes | |
| Bahramı et al. | Modeling of the effect of nano-enhanced phase change material on the performance of a large-scale wallboard | |
| Konstantinidis | Integration of thermal energy storage in buildings | |
| Jerz et al. | Energy demand reduction in nearly zero-energy buildings by highly efficient aluminium foam heat exchangers | |
| WO2006125840A1 (es) | Baldosa acumuladora de calor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100216 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2333092B2 Country of ref document: ES |