Congreso EESAP8+CICA1

1. HORMIGONES CON
MATERIALES DE CAMBIO DE
FASE. NUEVAS TECNOLOGÍAS
PARA LA GESTIÓN DE
ENERGÍAS RENOVABLES.
PROYECTO INPHASE.

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. 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. EDIFICIO DE CONSUMO DE ENERGÍA CASI NULO
300 kWh/m²·año
120 kWh/m2·año
> (Standard PassivHaus)
240 kWh/m2·año
?OK

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. 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. © Z+B
Armado
Hormigón
Tubos de
activación
photocredits:Aichinger
Hoch-undTiefbau
GESTIÓN DE LA DEMANDA: TABs

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. 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. 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. 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. 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. 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. CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: INPHASE
PCM microencapsulado
Mortero autonivelante con 20% de PCM
CONCEPTO Y OBJETIVOS

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. 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. 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. 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. ¿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. ¿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. IECA
www.ieca.es
http://inphase.ieca.es

22. César Bartolomé Muñoz
Director del Área de Innovación de IECA
cbartolome@ieca.es
+34 608 26 23 75