Desarrollo de Materiales de Cambio de Fase Estabilizados para Minimizar el Consumo Energético en Edificios

Proyecto de Investigación Científica - SBPLY/21/180501/0000189 - 120.000,00 €.

Grupo de investigación: BAI Biotecnologia Agroalimentaria e Industrial/TEQUIMA Tecnología Química y Medioambiental. Universidad de Castilla-La Mancha/ Departamento de Ingeniería Química. ITQUIMA.

IP1: Dr. Manuel Carmona

IP2: Dra. Ana M. Borreguero

Finalidad del Proyecto

Desarrollar Materiales de Cambio de Fase Estabilizados para Minimizar el Consumo Energético en Edificios.

Objetivos

1.- Desarrollo de materiales compuestos producidos entre materiales de construcción como el yeso y materiales de cambio de fase estabilizados (ssPCMs).

2.- Evaluación del aprovechamiento directo de la radiación solar logrando que placas fotovoltaicas aumenten su generación de energía eléctrica al disminuir su temperatura de trabajo

Resultados

Se ha diseñado un prototipo en el que se almacena la energía térmica a partir de la energía residual térmica de placas fotovoltaicas. Al utilizar los elementos con materiales estabilizados de cambio de fase (ssPCMs), se ha visto que la temperatura de las placas fotovoltaicas disminuye hasta en 20 ºC con respecto a una sin este material y esa disminución de la temperatura de la placa permite aumentar la eficiencia de generación de energía eléctrica de la placa hasta en un 16 %.

Igualmente se han desarrollado módulos de materiales de construcción conteniendo ssPCMs y la capacidad de almacenamiento térmico es muy alta, de 0,014 y 0,013 kWh/kg de panel para el proceso de calentamiento y el de enfriamiento respectivamente. La utilización de estos paneles permitiría un gran ahorro de energía tanto de calefacción como de aire acondicionado.

Al trabajar en la mejora de la capacidad de almacenamiento térmico de materiales de construcción, se ha establecido el contacto y firmado un contrato articulo 60 con la empresa construcciones URDECON S.A para la incorporación de materiales de cambio de fase en los materiales de construcción (yeso, mortero y hormigones).

El equipo de investigación forma parte de la RED nacional de almacenamiento térmico (RedTES) en la que se da divulgación de la investigación realizada y en estos momentos estamos en la escritura del libro blanco sobre “El Papel de la TES en los Edificios”.

Impacto científico, técnico o social

En estos momentos estamos evaluando todas las características de los materiales para su posible aplicación en la edificación. Resistencia mecánica, análisis térmicos y análisis ignífugos de resistencia a la llama.

De esta investigación se han enviado a publicación 2 artículos científicos, se tienen escritos y pendientes de enviar otros dos y se está valorando la solicitud de una patente de su aplicación en sistemas PV-ssPCMs. También se ha dado divulgación a la investigación realizada en la revista NOVACIENCIA con el artículo “Un material que ´respira´ y hará posibles edificios prácticamente de cero emisiones.” https://novaciencia.es/un-material-de-cambio-de-fase-que-respira-y-hara-posible-edificios-con-cero-emisiones/; y a través de la entrevista al IP Manuel Carmona: InquimaEntrevista | Economía Circular - Castilla-La Mancha

Colaboraciones:

URDECON S.A

RedTES