D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca en el campo de los elementos constructivos utilizados en edificación.

El objeto de la invención consiste en una fachada que presenta una serie elementos basados en materiales con cambio de fase que facilitan el control térmico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidas las fachadas ventiladas o trasventiladas basadas en un sistema constructivo de cerramiento exterior constituido por una hoja interior, una capa aislante, y una hoja exterior no estanca. Es una solución habitual en edificios institucionales y representativos.

Sobre la fachada del edificio (hoja interior) se ancla una subestructura destinada a soportar la hoja exterior de acabado, La subestructura deja una cámara de aire de unos pocos centímetros entre la hoja interior y la segunda piel.

La piel exterior o de acabado debe disponer de ranuras tanto en la parte inferior como en la superior, para permitir la renovación de aire. En los puntos singulares (línea de cumbrera, perímetro de ventanas), se deben disponer vierteaguas u otros elementos de protección para dificultar la entrada de agua en la cámara interna, la existencia de la hoja exterior ayuda a reducir las pérdidas térmicas del edificio: en los meses de verano la piel exterior se calienta creando un efecto convectivo que hace circular el aire en el interior de la cámara. Este "efecto chimenea" desaloja el aire caliente y lo renueva con aire más frío. En los meses de invierno el aire en la cámara se calienta, pero no lo suficiente como para crear el mismo efecto y se conserva mejor el calor. Por otro lado Feldman et al. probaron un muro con PCM a tamaño real. Para ello utilizaron dos habitaciones idénticas, una formada por un muro con enlucido de yeso normal y otra con una pared de yeso impregnado con PCM. El PCM utilizado se componía de 50% butil estearato y 48% palmitato de butilo. Los resultados mostraron que la habitación con PCM presentaba un mejor comportamiento térmico tanto para calefacción como para refrigeración. También se midió la calidad del aire en relación con los compuestos orgánicos volátiles habiéndose encontrado que los resultados eran similares en las dos habitaciones. Por otra parte en 1997 Athienitis et al. estudiaron experimentalmente y numéricamente el comportamiento del PCM embebido en yeso en una celda de ensayo exterior. El PCM (estearato de butilo) contenido en el yeso correspondía al 25% del peso. Ellos demostraron que el uso de la placa de yeso impregnada con PCM podía reducir la temperatura máxima del aire interior unos 4°C durante el día y aumentar la temperatura de la superficie de la pared durante la noche en 1 ,5°C. Se concluía así que era posible mediante esta aplicación reducir significativamente la carga de refrigeración DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El cerramiento o la fachada objetos de la invención aquí descrita permiten un almacenamiento de calor latente mediante la utilización de materiales de cambio de fase, frente a la tendencia convencional de basar la inercia de los cerramientos en los intercambios de calor sensible; además de prescindir de adhesivos u otros medios de fijación poco apropiados para fijar materiales de cambio de fase (PCM por sus siglas en inglés). Para ello se ha llevado a cabo una integración de los sistemas de almacenamiento de energía en la propia estructura del edificio, frente a los intentos que se han realizado donde se acude a depósitos u otros dispositivos externos. En una realización preferente del objeto de la invención que se propone la fachada utiliza un flujo de aire controlado para cargar y descargar el material de cambio de fase que se encuentra en la cámara, en realidad en otras realizaciones alternativas se puede admitir un fluido de trabajo diferente, presentando en cualquiera de los casos prestaciones más allá de los sistemas que han podido obtenerse hasta la fecha, puesto que admiten una capacidad de almacenamiento mucho mayor por unidad de superficie de fachada .

El sistema propuesto emplea la ventilación nocturna como técnica natural para la fase de congelación del PCM. Para evitar la ganancia de calor, en el objeto de la invención propuesto el aislamiento se coloca en la segunda piel.

Adicionalmente, se abre la posibilidad de combinar la tecnología con el uso de sistemas evaporativos para potenciar el efecto del enfriamiento natural al que se ha hecho referencia anteriormente.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del objeto de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado del objeto de la invención.

Figura 3a.- Muestra el funcionamiento del objeto de la invención en una configuración interior- interior.

Figura 3b.- Muestra el funcionamiento del objeto de la en una configuración exterior- exterior.

Figura 3c- Muestra el funcionamiento del objeto de la en una configuración exterior- interior. Figura 3d.- Muestra el funcionamiento del objeto de la en una configuración interior- exterior.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN A la vista de la figura 1 se describe a continuación un modo de realización preferente de un cerramiento (1 ) ventilado, más concretamente de una fachada, objeto de esta invención.

El cerramiento (1 ) ventilado con material de cambio de fase (2) objeto de la invención basa su funcionamiento en la transferencia de calor entre el material de cambio de fase y el medio con el que se encuentra dicho material de cambio de fase (2) en contacto; lo que suele establecer el límite de la cantidad de energía que se puede almacenar y/o ceder.

Por ello, en este ejemplo de realización preferente, se propone una estrategia de superficies extendidas o contenedores (4) que esta realización preferente vienen definidos por lamas, tipo aletas de material de cambio fase o una mezcla del mismo o contenedores (4) esencialmente planos en forma de aleta huecos en el interior de los cuales se encuentra el material de cambio de fase, para incrementar el área de contacto entre el aire y el material de cambio de fase (2) -PCM por sus siglas en inglés. Asimismo en este ejemplo de realización se presenta el cerramiento (1 ) definido por una fachada que puede incorporar un sistema de convección forzada (3) ubicado de tal manera que pueda favorecer o promover el movimiento de aire en contacto con los contenedores (4) - uno o varios ventiladores de tipo tangencial o radial- mediante impulsión mecánica para incrementar el coeficiente de película, tal y como se observa en la figura 1.

El objeto de la invención dispone de una cámara hueca, cámara de aire, preferentemente definida a continuación de la cara interior de una hoja exterior del cerramiento (1 ), el cual puede ser configurado de tal manera que sea posible realizar ensayos en modo de convección libre y forzada para las siguientes disposiciones:

En una primera realización puede ser un cerramiento (1 ) ventilado definido por una fachada ventilada convencional.

En una segunda realización puede ser un muro Trombe.

En una tercera realización puede ser un cerramiento (1 ) ventilado con características basadas en el fenómeno físico de cambio de fase. Para que el cerramiento (1 ) pueda alternar entre la primera y segunda realización, se dispone superpuesto un elemento opaco aislante sobre el acristalamiento. Este elemento opaco aislante es desmontable de tal manera que cuando dicho elemento opaco se encuentra montado el objeto de la invención se corresponde con una cerramiento (1 ) ventilada y al desmontarlo se convierte en un muro Trombe.

Los contenedores (4), en este caso las lamas o aletas huecas de sección, continua pero pueden ser lamas de sección en disminución o cualquier otro tipo de forma de contenedor (4), que comprenden el material de cambio de fase (2) se pueden fijar a un bastidor (5) el cual se incorporará al muro interior, de tal manera que las lamas se pueden retirar, lo que permite hacer ensayos con y sin lama, asimismo el objeto de la invención puede comprender al menos una compuerta (6) destinada a controlar el paso de aire al interior de la cerramiento (1 ), ambos elementos bastidor (6) y compuerta (6) aparecen detallados en la figura 2.

La carpintería de la cerramiento (1 ) ventilada se ha diseñado con una al menos una compuerta (6), destinada a controlar el paso de aire al interior de la cerramiento (1 ), que permite los siguientes patrones de flujo, tal y como se observa en las figura 3a, 3b, 3c y 3d respectivamente:

• Interior-interior

• Exterior-interior

• Exterior-exterior

· Interior-exterior

De los anteriores patrones de flujo posibles, se utilizan preferentemente los tres primeros. Para todos los patrones de flujo es posible tener convección libre o forzada. La convección forzada se consigue gracias a la incorporación del citado sistema de convección forzada (3) y/o que puede disponer en una realización preferente de un número definido entre uno y tres ventiladores tangenciales capaces de desplazar un caudal estimado de 2000 metros cúbicos por hora.