Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo elemento radiante prefabricado para fachadas con elevada capacidad de almacenamiento térmico mediante la incorporación de materiales de cambio de fase. Estos materiales permiten aprovechar el calor latente intercambiado durante los cambios de estado, lo que permite almacenar una mayor cantidad de calor en un mismo volumen con respecto a otros sistemas basados únicamente en calor sensible.
El proyecto que ha desarrollado este material se llama Inphase, ha sido financiado con Fondos FEDER, y entre los resultados obtenidos se puede destacar que se han conseguido soluciones de acumuladores regenerativos en las que la descarga se puede producir en más de un día ampliando la posibilidad de integración con energías renovables. El proyecto está dentro del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, y nació con el objetivo de desarrollar un nuevo elemento radiante, con elevada capacidad de almacenamiento térmico mediante la incorporación de materiales de cambio de fase PCM (Phase-Change Materials).
El equipo de investigadores está formado por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETCC) y ha sido liderado también por la empresa especializada en industrialización Indagsa. El proyecto ha contado con la colaboración del Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), la Universidad de Lleida, la Universidad de Sevilla, y coordinado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Estudio de los materiales de cambio de fase
En una primera etapa del proyecto se caracterizaron más de 10 PCM comerciales para definir el más adecuado para la utilización en la pared prefabricada. Se analizaron numerosas características como la entalpía de cambio de fase, la conductividad térmica, el calor especifico, las variaciones de volumen y sobre todo la estabilidad de todas estas características a largo plazo, para garantizar una vida útil del elemento igual o superior a la del edificio.
El siguiente reto fue diseñar un mortero con el PCM para esa aplicación, siendo uno de los objetivos del proyecto conseguir una incorporación directa del PCM micro-encapsulado dentro de la matriz del mortero, para poderlo utilizar en los procesos de producción convencionales de elementos prefabricados. Para ello, se ensayaron las propiedades térmicas de diferentes morteros de cemento adicionados con PCM, variando el tipo y la cantidad de elementos en la mezcla.
Los resultados mostraron que las mejores propiedades térmicas se obtienen utilizando agregados de sílice y aditivos antiespumantes, y permitieron definir la formulación óptima del mortero para el elemento prefabricado.