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Diseño web: Paula M. Esquivias
Entidades financiadoras/Funding
Bodies:
Ministerio de Economía y Competitividad – Fondo Europeo de Desarrollo
Regional/ Spanish Ministry of Economy and Competitiveness – European Regional Development Funds
Programa I+D+i/R&D Program: I+D+i
orientada a los Retos de la Sociedad 2014. Horizonte 2020 VIII Programa
marco europeo de I+D (2014-2020)/ R&D
oriented to Society Challenges 2014. Horizon 2020 VIII European R&D
Framework Program (2014-2020)
Referencia/Reference: ENE2014-58990-R
Subvención concedida/Subsidy
Granted:
45.980,00 €
Duración del proyecto/Project
Duration: 3 años y 4 meses/ 3 years and 4 months (2015-2018)
Investigador Principal/Main
researcher: Eloy Velasco Gómez
Equipo de Investigación/research
team:
Fecha de inicio/Start date:
01/01/2015
Fecha de finalización/End date: 30/04/2018
Resumen/Abstract:
La acumulación térmica en la estructura de los edificios, conocida como TABS, supone una alternativa energética que permite reducir el consumo de energía en el acondicionamiento térmico de los locales y transferir energía en los momentos más favorables. Los TABS, por ejemplo, aprovechan los sistemas de enfriamiento evaporativo nocturno para producir agua fría o los excedentes energéticos de las instalaciones de energía solar térmica de baja temperatura para acumularlos en el encofrado del edificio utilizando una red de tubos para disipar posteriormente el calor en los locales, cuando comienza la actividad del edificio.
La complejidad del diseño de estos sistemas radica, por un lado, en que existen muchos parámetros que afectan en la operación del edificio, como la separación de los tubos, profundidad de la capa activada térmicamente, propiedades de los materiales utilizados, etc., que dificultan tener modelos suficientemente precisos que reflejen el comportamiento térmico de los sistemas. Por otro lado, los sistemas existentes actualmente no disponen de los equipos de medida adecuados ni se encuentran en ambientes térmicos controlados que proporcionen resultados experimentales suficientemente precisos que permitan obtener modelos adecuados sobre el comportamiento de los sistemas.
En el proyecto se han construido losas de hormigón y grava de 1 m2, para analizar cómo influyen las propiedades termofísicas de los materiales, utilizando diferentes espesores de losa y se han ensayado diferentes parámetros de operación, como es el flujo de calor aportado (constante o variable), niveles térmicos del fluido de operación tanto para calefacción como refrigeración, profundidad de la red de tubos (posición de la capa activa) y la configuración del sistema simulando suelo o techo.
Los ensayos se han desarrollado en el interior de una cámara climática que permite controlar las condiciones ambientales, midiendo como variables el flujo de calor aportado a la losa, la densidad de flujo de calor disipado desde la superficie y las temperaturas en las diferentes capas para encontrar los perfiles térmicos. Estos ensayos permiten obtener información sobre los periodos de carga y de descarga de la losa en función de las condiciones de operación.
Los resultados obtenidos han proporcionado un modelo de operación que permite determinar el comportamiento de las losas, con diferentes criterios de construcción, como materiales utilizados, posición de la capa activa o configuración suelo/techo, y bajo diferentes condiciones de operación, determinando el efecto que provoca sobre la energía disipada el cambio de las condiciones ambientales de los locales acondicionados. Estos resultados se han introducido en TRNSYS para evaluar la capacidad de ahorro de energía de estos sistemas.
The thermal accumulation in the structure of a building, known as "Thermally Activated Building Structures" (TABS), supposes an energetic alternative allowing to reduce the energy consumption for thermal conditioning of indoor spaces and transfer thermal energy at the most favourable moments. TABS take advantage, for example, of the nocturnal evaporative cooling to produce cold water or of the excedent of energy of the solar thermal energy systems at low temperature by accumating it in the structure of a building within embedded pipes to be dissipated when the activity of the building starts.
The complexity of the design of these systems relies, on one side, in the existence of several parameters that affect the operation of the building, as the pipes separation, the depth of the thermally activated layer, the thermal properties of the materials, etc., that make difficult the development of model of enough precission describing the thermal performance of these systems. On the other hand, the existing systems currently have no adequate measure equipment neither are found controlled thermal environments that provide experimental results of sufficient precission for getting adequate models that describe the performance of these systems.
In this project, concrete and grave slabs of 1m2 have been built in order to analyze the influence of the thermophysical of these materials using different thickness of slab. Different operational parameters have been tested as the input heat flux (constant or variable), thermal levels of the heat-transfer fluid for heating and cooling, depth of the pipes (position of the active layer) and the configuration of the system (ceiling or floor).
These tests have been carried out in a climate chamber that allows to control the environmental conditions, measuring as variable the input heat flux to the slab, the density of the heat flux dissipated from the surface and the temperature in the different layers in order to describe the thermal profile. These tests allows to obtain information about the periods of charge and discharge of the slab in function of the operational conditions.
The obtained results have provide an operational model that allows to describe the performance of the slabs, with different construction criteria as materials employed, position of the active layer o the configuration ceiling/floor, and under different operational conditions, defining the effect of changing the environmental conditions of indoor spaces over the dissipated energy. These results have been introduced in TRNSYS in order to assess the energy saving capacity of these systems.
Universidad de Valladolid | GIR Termotecnia
Paseo del Cauce nº 59, 47011, Valladolid
Reservado todos los derechos
Investigador Coordinador:
Francisco Javier Rey Martínez
+34 983 42 33 66 | rey@eii.uva.es