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Diseño web: Paula M. Esquivias
Entidades financiadoras/Funding
Bodies: Consejería de Educación. Junta de Castilla y León
– Fondo Europeo de Desarrollo Regional/ Department for Education. Regional Government of Castile and
Leon –
European Regional Development Funds
Programa I+D+i/R&D Program: Apoyo a proyectos de investigación cofinanciados por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional/
Support
for research projects co-funded by the European Regional Development Fund
Referencia/Reference: VA029U16
Subvención concedida/Subsidy
Granted:
40.000,00 €
Duración del proyecto/Project
Duration: 2 años/ years (2016-2017)
Investigador Principal/Main
researcher: Francisco Javier Rey Martínez
Equipo de Investigación/research
team:
Fecha de inicio/Start date:
01/01/2016
Fecha de finalización/End date:
31/12/2017
Resumen/Abstract:
La acumulación térmica en la estructura de los edificios (TABS) mediante la incorporación en la estructura de una red de tuberías por las que circula un fluido caloportador 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. Este sistema se presenta idóneo para poder ser combinado con sistemas como el enfriamiento evaporativo para refrigeración o la energía solar térmica para calefacción.
En régimen de verano, se ha comprobado la capacidad frigorífica de sistemas de enfriamiento evaporativo de superficie húmeda para actuar sobre la temperatura operativa mediante la atenuación de la temperatura radiante.
En régimen de invierno, se ha estudiado el aporte calorífico que supone el captador térmico solar de aire ubicado en el Edificio de Energía Nula “LUCIA” (Lanzadera Universitaria de Centros de Investigación Aplicada) de la Universidad de Valladolid, con certificado LEED platino. El captador, mediante el efecto invernadero, aprovecha de forma pasiva la energía solar para calentar el aire que se encuentra entre la doble fachada acristalada en la fachada Sur del edificio.
Para estudiar dichos aportes sobre los TABS se han construido diferentes losas de hormigón y grava (1 m2) que han sido caracterizadas experimentalmente utilizando una cámara climática (ambiente interior controlado) aportando una potencia constante (utilizando un hilo calefactor) y variable desde un serpentín fabricado en tubería de PVC flexible, por el que se hace circular agua caliente o fría.
Las losas se han ensayado en diferentes condiciones de la cámara climática, analizando los periodos de carga y descarga, durante los cuales se han medido los perfiles de temperatura en diferentes capas de las losas y el flujo de calor disipado hacia el ambiente. En base al análisis de las losas caracterizados se ha propuesto un modelo 1D de matrices finitas en régimen transitorio utilizando el método explícito y se han realizado simulaciones de diferentes instalaciones y edificios nZEB con los programas Design Builder y TRNSYS.
Los resultados de las losas de grava muestran que, mediante un análisis adimensional de la temperatura y el tiempo (nº de Fourier), pueden ser extrapolados a los que se habrían obtenido en una losa de hormigón.
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. This system is suitable for be combined with other systems such as evaporative cooling for refrigeration or solar thermal energy for heating.
For summer conditions, the cooling capacity of the evaporative cooling systems working with humid surfaces has been tested in order to be used to act over the operational temperature through attenuating the radiant temperature.
For winter conditions, the heating capacity of the solar air thermal collector placed at the net Zero Energy Building "LUCIA" (University Launching Platform for Applied Research Centres) of the University of Valladolid, that has a LEED platinum certificate, has been studied. This solar collector, due to the greenhouse effect, utilizes the solar energy to heat the air cavity between the south-oriented double glazing façade of the building.
In order to study those thermal inputs in the TABS, different concrete and grave slabs were built (1 m2) and they have been experimentally characterized using a climate chamber (controlled indoor environment conditions) adding a constant thermal power (using a hot-wire) or a variable one from a serpentine made of flexible PVC pipes in which circulates hot or cold water.
The slabs were tested under different environmental conditions in the climate chamber, analyzing the charge and discharge periods by measuring the temperature profile in echa layer of the slabs and dissipated heat flux.
Based on the analysis of the characterized slabs, a 1D finite matrix model under transitory regime using the explicit method was proposed and its has been used in the energy simulation of different thermal systems and nZEB building performed by DesignBuilder and TRNSYS.
The results from grave slabs show that, by means of an adimensional analysis of the temperature and time (Fourier number), they can be extrapolated to concrete slabs.
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