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2. IECA_Miércoles_5

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Congreso EESAP8+CICA1

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2. IECA_Miércoles_5

  1. 1. HORMIGONES CON MATERIALES DE CAMBIO DE FASE. NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA GESTIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES. PROYECTO INPHASE.
  2. 2. Edificio con un nivel de eficiencia energética muy alto. La cantidad casi nula o muy baja de energía requerida debería estar cubierta, en muy amplia medida, por energía procedente de fuentes renovables, incluida energía procedente de fuentes renovables producida in situ o en el entorno EDIFICIO DE CONSUMO DE ENERGÍA CASI NULO ???
  3. 3. CONSUMO = GENERACIÓN PROPIA La generación propia es in situ o en el entorno del edificio EDIFICIO DE CONSUMO DE ENERGÍA CASI NULO Sabemos que la demanda de un ECCN debe ser baja, pero no está cuantificada. Las calificaciones energéticas están referenciadas con respecto a la media existente, por lo que no son aplicables a ECCN
  4. 4. EDIFICIO DE CONSUMO DE ENERGÍA CASI NULO 300 kWh/m²·año 120 kWh/m2·año > (Standard PassivHaus) 240 kWh/m2·año ?OK
  5. 5. Nueva capacidad instalada en 2016: Total 24.484 MW Source: WindEurope El 86% de la capacidad total instalada fue renovable 51% de toda la capacidad instalada en 2016 en la Unión Europea fue eólica EDIFICIO DE CONSUMO DE ENERGÍA CASI NULO BUSQUEMOS SISTEMAS CAPACES DE GESTIONAR LAS RENOVABLES DEL MIX ENERGÉTICO
  6. 6. GESTIÓN DE LA DEMANDA: INERCIA TÉRMICA Inercia térmica es la propiedad que indica la cantidad de calor que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que lo cede o absorbe. Depende de la densidad, del calor específico de sus materiales y del coeficiente de conductividad térmica de éstos. Desacoplamos producción y demanda:  Mejor aprovechamiento de las renovables  Menor tamaño de equipos
  7. 7. © Z+B Armado Hormigón Tubos de activación photocredits:Aichinger Hoch-undTiefbau GESTIÓN DE LA DEMANDA: TABs
  8. 8. Demanda refrigeración 0 10 20 30 40 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Demanda refrigeración 0 10 20 30 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 50 % Día Noche GESTIÓN DE LA DEMANDA: TABs Las forjados activos (TABs) trabajan en ciclo diario, cargándose durante el día y descargándose durante la noche o viceversa Gráfico de Antonio Peñalver (IDOM) Los TABs desacoplan consumo y demanda con un doble objetivo: 1. Que el consumo se realice en horas valle, más baratas. 2. Eliminar picos de demanda, lo que permite utilizar equipos de menor potencia (menor consumo).
  9. 9. GESTIÓN DE LA DEMANDA: RENOVABLES Gestionar el confort térmico de una vivienda individual únicamente con energía eólica EXPERIENCIA VŌZ AUSTRIA Esquema de funcionamiento del sistema En el periodo invernal, hay ventanas de 4-6 días en los que no se cubre la demanda con energía eólica
  10. 10. GESTIÓN DE LA DEMANDA: RENOVABLES ¿QUÉ TIENEN EN COMÚN? Utilizan la inercia térmica del hormigón como pila de almacenamiento de energía Desarrollan sistemas (algoritmos) de gestión de la demanda. ¿QUÉ LIMITACIÓN TIENEN? La capacidad de almacenamiento de energía del edificio Financiado por el proyecto RTC-2015-3583-5 (INPHASE) del Ministerio de Economía y Competitividad, dentro del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, y ha sido cofinanciado con FONDOS FEDER, con el objetivo de promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una investigación de calidad.
  11. 11. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE SÓLIDO LÍQUIDO ABSORCIÓN DISIPACIÓN Temperatura Calor Fase sólida Fase líquida Cs específico Cl específico L latente COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES DE CAMBIO DE FASE (PCMs)
  12. 12. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE ¿CÓMO SE INCORPORAN A UN EDIFICIO? Paneles PCM macroencapsulado PCM Microencapsulado.Tamaño 75 μm Placas de yeso, hormigones, morteros de cemento o incorporación directa en sistemas constructivos:
  13. 13. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE CONCEPTO Y OBJETIVOS Desarrollo de un panel prefabricado de hormigón para cerramientos con PCMs activados térmicamente mediante la circulación de agua por tubos en su interior
  14. 14. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE PCM microencapsulado Mortero autonivelante con 20% de PCM CONCEPTO Y OBJETIVOS
  15. 15. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE La modelización térmica realizada permite concluir que en la solución desarrollada, se pueden alargar los ciclos de carga y descarga a varios días, lo que mejora la capacidad de gestión de la demanda
  16. 16. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE Simulación • Construcción de un prototipo para la calibración y validación de los modelos desarrollados. Material • Resistencia a compresión • Resistencia al fuego • Lixiviación Integración • Utilización en forjados • Utilización en obra nueva y en rehabilitación RETOS INMEDIATOS DE INPHASE Y DE LOS PCMs Mortero con PCM Activación mediante tubos SOLUCIÓN PARA REHABILITACIÓN
  17. 17. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE RETOS FUTUROS DE INPHASE Y DE LOS PCMs CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO MEDIANTE PCMs Predicción meteorológica Precio de la energía Energías renovables Comportamiento del usuario Otras variables Algoritmo de gestión (BIG DATA)
  18. 18. EL CONFORT Y LA INERCIA TÉRMICA Radiation Conduction Convection Evaporation No se trata solo de controlar temperaturas, sino de garantizar la comodidad de los usuarios
  19. 19. ¿ES POSIBLE IMPLEMENTAR ESTAS TECNOLOGÍAS? El desarrollo tecnológico y la innovación son piezas básicas para la mejora del comportamiento energético de los edificios existentes y de nueva construcción. Hay que seguir avanzando. PERO La activación de la inercia térmica del hormigón es una tecnología madura y, sin embargo, muy poco utilizada. ¿La conoce el usuario? ¿Hay incentivos para su utilización?
  20. 20. ¿ES POSIBLE IMPLEMENTAR ESTAS TECNOLOGÍAS? Es necesario hacer una campaña de concienciación de las tecnologías disponibles para mejorar el confort térmico de los edificios. Debemos dejar de hablar de consumos y pensar en las necesidades del usuario. El sistema energético debe reconocer las ventajas de los sistemas inerciales y ese reconocimiento debe quedar reflejado en la factura energética. SEGUIR INNOVANDO
  21. 21. IECA www.ieca.es http://inphase.ieca.es
  22. 22. César Bartolomé Muñoz Director del Área de Innovación de IECA cbartolome@ieca.es +34 608 26 23 75

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