ELEMENTO TERMOACTIVO DE PARED Y TECHO.

Elemento termoactivo de pared y techo para emplear en espacios de construcciones nuevas y antiguas,

incluidas construcciones ligeras, para la regulación de la temperatura, que comprende:

una caja cerrada (2) que, para la acumulación intermedia de calor, contiene material de cambio de fase (3) como acumulador de calor latente, y

al menos un tubo calentador y refrigerante (1) para controlar el intercambio de calor entre la caja (2) y su entorno;

conteniendo la caja (2) el material de cambio de fase (3) basado en parafina normal o un hidrato de sal para la acumulación intermedia de calor;

estando equipada la caja cerrada (2) en su interior de aletas conductoras de calor y/o habiéndose añadido grafito al material de cambio de fase;

estando formada la caja (2) por un perfil de sección transversal rectangular que está cerrado a ambos lados de forma estanca a líquidos mediante una tapa unida por soldadura directa, soldadura indirecta o pegamento;

presentando la caja (2) en su lado inferior láminas (9) que sobresalen hacia abajo, entre las que está insertado un material absorbente del sonido (4);

estando incorporado en el lado inferior de la caja (2) un canalón (13), por lo que la caja cerrada (2) queda montada en unión material y térmica en un tubo calentador y refrigerante (1), de modo que éste se extiende en el canalón (13) y

estando fijado en el lado inferior de la caja (2) un elemento de techo visible (5) unido de forma directa o indirecta en unión no positiva al tubo calentador y refrigerante (2) de forma separable en los bordes inferiores de las láminas (9) y estando unido el mismo mediante un alma de soporte (14) al tubo calentador y refrigerante (2)

Elemento termoactivo de pared y techo.

La invención se refiere a un elemento termoactivo de pared y techo para emplear en espacios de construcciones nuevas y, en particular, antiguos. El elemento de pared y techo debe contribuir a un uso racional de fuentes de energía regenerativas para adaptar el clima en un espacio de forma más eficiente y económica a las necesidades respectivas. El elemento también es adecuado para construcciones ligeras, por ejemplo para construcciones de madera o construcciones según otros sistemas de construcción ligera. No importa si el elemento de techo se emplea en construcciones habitables, es decir, casas unifamillares o plurifamiliares, en construcciones comerciales o construcciones industriales. El elemento puede usarse siempre en cualquier sitio donde los espacios deben ser refrigerados y/o calentados. Sobre todo las construcciones que se usan con fines comerciales presentan envolventes constructivas cada vez mejor aisladas térmicamente. Al realizar reformas y renovaciones, las fachadas se configuran nuevamente, se aíslan mejor y se emplean superficies de ventana sustancialmente más grandes para conseguir espacios luminosos y para conferir al edificio una estética más ligera, más elegante y más moderna. Las construcciones nuevas se construyen desde el principio con las mejores propiedades termoaislantes que se pueden conseguir. Al mismo tiempo, se aplica una tecnificación creciente en las construcciones de este tipo. Independientemente de si los usuarios de las construcciones son simples prestadores de servicios, que sólo realizan trabajos de oficina o de si realizan, por ejemplo, también análisis con técnicas de laboratorio o realizan también otras actividades profesionales o incluso industriales, se instalan cada vez más aparatos eléctricos, que finalmente generan también todos calor. Estos distintos generadores de calor pueden ser, por ejemplo, fotocopiadoras, ordenadores, impresoras, máquinas de fax, televisores, equipos de video, dispositivos de telecomunicación, pero también frigoríficos, cafeteras, máquinas de limpieza etc. Finalmente, también cada persona que se encuentra en un espacio es una fuente de calor debido a su temperatura corporal y contribuye a la carga térmica. Por lo tanto, en el futuro, la refrigeración y no forzosamente sólo la calefacción de las construcciones de uso comercial tiene gran importancia debido a los envolventes de las construcciones térmicamente cada vez mejor aisladas y las cargas térmicas internas mayores, como se ha mencionado, debido a la creciente tecnificación. También en las construcciones habitables, la gestión del calor de los espacios va cambiando en esta dirección.

La evacuación de calor de los espacios puede realizarse de dos formas distintas: o bien, el excedente de calor se evacua inmediata y directamente cuando se produce a un sistema de refrigeración o el excedente de calor se transporta a un acumulador intermedio, de modo que puede usarse en caso necesario en un momento posterior o evacuarse por el contrario definitivamente al entorno en el exterior del espacio en cuestión. La primera variante requiere agua u otro refrigerante, que debe estar disponible durante el tiempo en el que se produce el calor, p.ej. durante el horario de trabajo. Especialmente en la estación caliente, éste puede refrigerarse en la mayoría de los casos sólo mediante una máquina frigorífica de compresión. La segunda variante, es decir, la acumulación intermedia transitoria del excedente de calor excedente puede realizarse de distintas formas y ofrece las siguientes posibilidades: en primer lugar, pueden usarse disipadores de calor naturales para la evacuación de calor, por ejemplo durante la noche mediante un intercambiador de calor el aire exterior frío, cuya temperatura volverá a subir naturalmente de nuevo durante el día o se genera un disipador de calor permanente mediante una sonda geotérmica o estacas geotérmicas, cuya temperatura permanece siempre aproximadamente igual y que en caso de necesidad también puede usarse como fuente de calor, sirviendo en particular el agua subterránea como fuente de calor y como disipador de calor, en función de si se trata de refrigerar o calentar. En la presente invención tiene especial importancia el mejor uso de fuentes de energía regenerativas debiendo compensarse mediante una acumulación intermedia de calor la diferencia de tiempo entre la demanda de energía regenerativa y la oferta. Otra posibilidad es el uso de una máquina frigorífica, que se usa durante el día para la refrigeración del aire, usándose en cambio durante la noche para la refrigeración del espacio. Esta variante permite también reducir sustancialmente la potencia frigorífica punta de una instalación de refrigeración, porque gracias a la posibilidad de la acumulación intermedia no debe proporcionarse inmediatamente toda la potencia frigorífica pudiendo distribuirse la misma a lo largo de un periodo de tiempo más largo, por ejemplo de 2 4 horas. En construcciones nuevas, puede aprovecharse la masa del edificio mediante tubos por los que fluye agua en el núcleo del elemento de construcción como acumulador intermedio térmico pudiendo explotarse de forma óptima. Al realizar reformas, esto apenas es posible puesto que ya existen las estructuras de los techos, por lo que sólo pueden integrarse tubos con un esfuerzo extraordinariamente elevado. Además, en los espacios de este tipo hay en la mayoría de los casos falsos techos que, por un lado, ocultan instalaciones en el techo y que asumen, por otro lado, funciones de aislamiento acústico. Para poder refrigerar el edificio a pesar de ello de forma eficiente, el techo doble existente es sustituido por un techo refrigerante.

Son conocidos los techos refrigerantes que pueden refrigerarse con agua. Están formados sustancialmente por planchas de chapa, en la mayoría de los casos de acero, acero fino o aluminio, que se montan mediante un mecanismo de encaje elástico en barras conductoras de calor en forma de perfiles tubulares, que se han colocado previamente mediante un sistema de suspensión en el techo. Estos perfiles tubulares son perfiles extruidos de aluminio, en los que se ha metido a presión un tubo de cobre de una buena conductibilidad térmica. Estos perfiles tubulares están conectados con un circuito de refrigeración y por ellos puede fluir agua. Después del montaje en un techo, estos perfiles presentan brazos y pies orientados hacia abajo, que al montarse las planchas de chapa desde abajo se apoyan con asiento prieto en el lado superior de las planchas y forman un puente conductor de calor. Para el montaje, estas planchas de chapa están equipadas en su lado superior de un perfil de apriete que puede engancharse en grapas elásticas de acero abiertas hacia abajo en el perfil tubular. Las planchas de chapa pueden estar barnizadas o anodizadas o pueden ser enlucidas o recubiertas durante la obra. Para un mejor aislamiento acústico, se emplean en muchos casos planchas de chapa perforadas con material absorbente del sonido dispuesto detrás de las mismas.

Además, se conocen techos refrigerantes de módulos abatibles. En éstos, las planchas de chapa que actúan como elemento refrigerantes de acero, acero fino o aluminio están equipadas directamente con sistemas de tubos refrigerantes montados en las mismas. Estos módulos se articulan a continuación en un lado de forma giratoria en perfiles del sistema que se han montado previamente en el techo. Después de conectar el sistema de tubos refrigerantes a un circuito de refrigeración, los módulos pueden girarse hacía arriba y asegurarse en la posición horizontal mediante un mecanismo de encaje elástico o mediante tornillos o pasadores de fijación.

Otro sistema conocido de techo refrigerante está formado por paneles individuales de superficie lisa o perforados de chapas de aluminio cuyo borde se ha plegado hacia arriba en todos los lados. En los plegados están previstos en la dirección longitudinal de los cantos superficies de contacto para tuberías galvanizadas, que se fijan mediante grapas de acero en las superficies de contacto. Las unidades de montaje prefabricadas se fijan con anclas con tirantes en el techo en bruto y pueden estar equipadas en caso necesario en el lado superior o inferior con placas de aislamiento acústico para conseguir un mejor aislamiento acústico, lo cual reduce, no obstante, un poco la potencia frigorífica.

Además, existen también soluciones en las que se coloca un sistema de tubos refrigerantes en un techo, en el que los tubos refrigerantes se encajan en perfiles en U abiertos hacia abajo que se han montado previamente en el techo desde abajo. Entre los perfiles en U se enganchan a continuación desde abajo paneles de chapa llenas...

1. Elemento termoactivo de pared y techo para emplear en espacios de construcciones nuevas y antiguas, incluidas construcciones ligeras, para la regulación de la temperatura, que comprende:

una caja cerrada (2) que, para la acumulación intermedia de calor, contiene material de cambio de fase (3) como acumulador de calor latente, y

al menos un tubo calentador y refrigerante (1) para controlar el intercambio de calor entre la caja (2) y su entorno;

conteniendo la caja (2) el material de cambio de fase (3) basado en parafina normal o un hidrato de sal para la acumulación intermedia de calor;

estando equipada la caja cerrada (2) en su interior de aletas conductoras de calor y/o habiéndose añadido grafito al material de cambio de fase;

estando formada la caja (2) por un perfil de sección transversal rectangular que está cerrado a ambos lados de forma estanca a líquidos mediante una tapa unida por soldadura directa, soldadura indirecta o pegamento;

presentando la caja (2) en su lado inferior láminas (9) que sobresalen hacia abajo, entre las que está insertado un material absorbente del sonido (4);

estando incorporado en el lado inferior de la caja (2) un canalón (13), por lo que la caja cerrada (2) queda montada en unión material y térmica en un tubo calentador y refrigerante (1), de modo que éste se extiende en el canalón (13) y

estando fijado en el lado inferior de la caja (2) un elemento de techo visible (5) unido de forma directa o indirecta en unión no positiva al tubo calentador y refrigerante (2) de forma separable en los bordes inferiores de las láminas (9) y estando unido el mismo mediante un alma de soporte (14) al tubo calentador y refrigerante (2).

2. Elemento termoactivo de pared y techo para emplear en espacios de construcciones nuevas y antiguas, incluidas construcciones ligeras, para la regulación de la temperatura, que comprende:

una caja cerrada (2) que, para la acumulación intermedia de calor, contiene un material de cambio de fase (3) como acumulador de calor latente, y

al menos un tubo calentador y refrigerante (1) para controlar el intercambio de calor entre la caja (2) y su entorno;

conteniendo la caja (2) el material de cambio de fase (3) basado en parafina normal o un hidrato de sal para la acumulación intermedia de calor;

estando equipada la caja cerrada (2) en su interior de aletas conductoras de calor y/o habiéndose añadido grafito al material de cambio de fase;

estando formada la caja (2) por un perfil de sección transversal rectangular que está cerrado a ambos lados de forma estanca a líquidos mediante una tapa unida por soldadura directa, soldadura indirecta o pegamento;

comprendiendo la caja (2) lana de acero;

estando incorporado en el lado inferior de la caja (2) un canalón (13), por lo que la caja cerrada (2) queda montada en unión material y térmica en un tubo calentador y refrigerante (1), de modo que éste se extiende en el canalón (13) y

estando fijado en el lado inferior de la caja (2) un elemento de techo visible 5 unido de forma directa o indirecta en unión no positiva al tubo calentador y refrigerante (2) de forma separable en los bordes de la caja (2) y estando unido el mismo mediante un alma de soporte (14) al tubo calentador y refrigerante (2).

3. Elemento termoactivo de pared y techo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la caja (2) puede llenarse o vaciarse mediante una conexión de entrada y salida con el material de cambio de fase (3).

4. Elemento termoactivo de pared y techo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la caja cerrada (2) está formada por un perfil de chapa de sección transversal rectangular de chapa de aluminio, chapa de acero, chapa al cromo o una chapa de un metal no ferroso, estando cerrado el perfil de chapa a ambos lados de forma estanca a líquidos mediante una tapa unida por soldadura directa, soldadura indirecta o pegamento.

5. Elemento termoactivo de pared y techo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la caja cerrada (2) está formada por un perfil de plástico de sección transversal rectangular que está cerrado a ambos lados de forma estanca a líquidos mediante una tapa unida por soldadura directa o pegamento.

6. Elemento termoactivo de pared y techo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el material de cambio de fase (3) en la caja (2) está formado por microcápsulas llenadas con parafina que están dispersadas en una masa de yeso, de modo que representan entre el 30% y el 50% de la masa final total.

7. Elemento termoactivo de pared y techo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como medida de protección contra incendios la caja (2) está recubierta al menos en el exterior con una sustancia resistente a las llamas en forma de un gel de protección contra incendios o un barnizado de protección contra incendios.

8. Elemento termoactivo de pared y techo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como medida de prevención contra incendios la masa total formada por la masa de soporte y material de cambio de fase (3) encapsulado está mezclada con una sustancia resistente a las llamas o con sustancias de carga con una elevada capacidad térmica que actúan como disipadores de calor.