Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje.

La presente invención se refiere a un cerramiento térmico cerámico cuya finalidad es refrigerar o calentar e superficie sin aporte de energía que tiene la facilidad de poder ser desmontado de forma sencilla y cómoda.

El cerramiento comprende un contenedor cerámico que confina una cámara de ventilación junto con un material exterior, que almacena el agua en una cámara de sustrato, y evita el paso de esa agua al habitáculo con un material interior.

El cerramiento requiere de un aporte de agua que puede venir de la toma de red, depuradora de agua general, depuradora del mismo edificio o instalación móvil, siempre que sea filtrada.

El cerramiento ofrece un aislamiento térmico y acústico, y puede ser usado en instalaciones fijas y móviles.

Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un cerramiento térmico cerámico cuya finalidad es refrigerar o calentar una superficie sin aporte de energía que tiene la facilidad de poder ser desmontado de forma sencilla y cómoda.

El objeto de la invención es asociar un efecto endotérmico de la cerámica porosa a unos paneles de cerramiento y de este modo confinar un espacio cuyo interior quede acondicionado por este sistema. Ese confinamiento se puede aplicar tanto en instalaciones móviles como casetas, caravanas, inodoros, pabellones y otros similares, como en instalaciones fijas por ejemplo en edificios.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, en la región mediterránea el hombre siempre ha utilizado el barro para fabricar recipientes destinados a conservar los alimentos, debido a que el clima mediterráneo en verano es muy seco en contraposición con otras regiones, que suelen tener veranos húmedos.

La historia del botijo se remonta a las antiguas culturas mesopotámicas, al encontrarse restos de recipientes con formas similares a los actuales. Aunque el sistema de refrigeración por evaporación es muy antiguo y parecía que había perdido su utilidad frente a los modernos frigoríficos, en países en vías de desarrollo, de clima árido y que no disponen de electricidad tiene su justificada importancia.

Recientemente, la Fundación Rolex concedió uno de sus premios a Mohammed Bah Abba por construir una doble vasija de barro para conservar alimentos perecederos. El sistema consta de dos vasijas, de distinto diámetro, incluida una dentro de la otra. El espacio que media entre ambas, se rellena con arena, que debe mantenerse constantemente empapada para asegurar la humidificación de sus paredes. Las frutas, hortalizas y demás alimentos se colocan en la vasija interior.

La explicación física del proceso de refrigeración es sencilla: el agua contenida en la arena que separa ambas vasijas se evapora hacia la parte exterior de la vasija mayor, ventilada por la circulación del aire seco exterior. El proceso de evaporación comporta una reducción de varios grados de la temperatura de la arena, lo que enfría la vasija interior, retarda la reproducción de los agentes de la descomposición y conserva los alimentos. Gracias a este sencillo método, la conservación de berenjenas, por ejemplo, pasó de 3 a 27 días y la de tomates y pimientos, a tres o más semanas.

Cabe decir que desde la antigüedad los edificios se han construido con barro, el caso más célebre es la Mezquita de Djingareybe de Tombuctú que todos los años pasada la época lluviosa se reconstruye con más barro. El funcionamiento de este edificio u otros edificios similares resulta afín al funcionamiento de nuestro sistema, debido a las características porosas del barro, pero la invención que aportamos presenta una serie de ventajas en comparación con los antecedentes conocidos.

El sistema más parecido encontrado ha sido un trabajo de Loreto Moreno González, una estudiante de Proyectos V de arquitectura de la ETSAM. En su diseño hace una estructura que envuelve un edificio sin aislamiento térmico de los años 50-60, cuya finalidad es precisamente suplir esa carencia. Los objetos también de cerámica porosa se sujetan a esa estructura, y son unas piezas romboidales que funcionan también por el "efecto botijo". En realidad son como botijos aplanados sujetos por la estructura a un metro de la fachada. En ningún momento pretenden ser un cerramiento, sino que se trata de un tamiz refrigerador a modo de celosía exterior.

En comparación podemos comentar que los sistemas que se conocen se deben humedecer manualmente para que el agua sufra la evaporación, ya que carecen de sistema de riego. Otra diferencia es que solamente con el barro no se asegura la transpiración hacía el interior, puesto que puede haber partes del sistema con mayor ventilación por la cara interior, o incluso en días lluviosos en los que al existir un ambiente interior más seco, la humedad pase hacia dentro. También carecen de cámara de ventilación exterior. Y tampoco se trata de un sistema industrializado, que tenga la capacidad de montarse y desmontarse de forma sencilla.

Las diferencias fundamentales en relación al antecedente más cercano es que nuestra invención permite calentar y enfriar, mientras que el citado antecedente tan solo enfría el aire. Además nuestra invención permite ser montado sobre cualquier tipo de estructura y ofrece aislamiento térmico y acústico a la vez.

Explicación de la invención

La invención se refiere a un sistema de cerramiento desmontable capaz de acondicionar (refrigerar y calentar) espacios sin necesidad de aporte energético. El empleo de contenedores de cerámica porosa con contenido de arenas o tierras, cámara de ventilación y un aporte de agua permite conseguir la evaporación del agua. Cuando el agua se evapora necesita energía para que se produzca el cambio de estado de líquido a gas. Esa energía puede tomarla del ambiente, pero también del propio sistema. Así cuando se evapora una parte de agua extrae energía del sistema y entonces el conjunto de cerámica y sustrato húmedo remanente disminuyen la temperatura.

Utilizando la teoría cinética podemos explicar el fenómeno de la refrigeración por evaporación desde el punto de vista microscópico o molecular. Así, nos encontramos que las partículas de un sólido, líquido o gas se están moviendo o agitando continuamente. La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas, mayor velocidad de éstas implica mayor temperatura y viceversa. En un líquido, las partículas se mueven deslizándose unas sobre otras, las más veloces se acercan a la superficie libre del líquido y si tienen energía suficiente pueden escapar de él, produciéndose la evaporación. Este cambio de estado provoca un enfriamiento del sistema, ya que precisamente desaparecen las partículas más energéticas.

Por este proceso se logra enfriar la pieza que en contacto directo con el espacio interior comienza a enfriar el aire más cercano a su superficie, éste al ser ahora más denso se precipita creando una corriente de convección descendente que a su vez, empuja el aire de la estancia otra vez al cerramiento por su parte superior, cerrando la corriente y refrigerando toda la estancia. De forma adicional tenemos la refrigeración que se genera por la radiación al aproximarse al cerramiento.

El funcionamiento del sistema requiere de un aporte de agua que puede venir de la toma de red, depuradora de agua general, depuradora del mismo edificio o instalación móvil.

Para hacer un breve resumen general del funcionamiento del sistema vamos a explicarlo por capas desde la parte más interna del habitáculo hasta el exterior. Inicialmente tenemos una capa impermeable al vapor de agua que es la imagen interna del cerramiento, su función es precisamente evitar el flujo de vapor hacía el interior. Siguiendo hacía el exterior encontramos una capa de sustrato que almacena el agua en toda la superficie del cerramiento. La diferencia con respecto a una capa vacía como si fuera una botella, es que utilizando esa capa vacía se reduciría la superficie de evaporación reduciendo así el efecto refrigerador. La siguiente es la capa evaporadora de cerámica porosa que absorbe agua de la capa de sustrato anterior para evaporarla por su cara exterior en contacto con el aire de la atmósfera, se trata de la cámara de aire y es la penúltima capa del conjunto. Esta cámara de aire potencia el flujo gracias al confinamiento que le proporciona la última capa, que igual que la primera puede ser de cualquier material.

Además de las ventajas ya comentadas que supone un cerramiento de tipo industrializado, de fácil montaje, con todas las capas en uno y con un cierto grado de desmontabilidad en caso de rotura de piezas, podemos comentar otras numerosas ventajas, entre las que se pueden citar como más destacables las siguientes:

• Máximo aprovechamiento del espacio y un agradable aspecto estético, ya que por un lado se suprime la sala de calderas, chimeneas, depósitos de combustibles, etc., y por otro lado, la tendencia en la arquitectura moderna es la de crear ambientes claros, despejados, acogedores y sin que se comprometa la accesibilidad, con grandes ventanales de suelo a techo, por lo que para este tipo de construcción el sistema de cerramiento térmico cerámico, resulta idóneo, ganando mayor libertad para la decoración,... [Seguir leyendo]

1. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje que comprende un contenedor cerámico que confina una cámara de ventilación junto con un material exterior, que almacena el agua en una cámara de sustrato, y evita el paso de ese agua al habitáculo con un material interior.

2. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, que comprende un tubo de riego para distribuir el agua en el interior del cerramiento.

3. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 2, donde el tubo de riego puede llevar cualquier tipo de gotero.

4. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 3, donde el tubo de riego incorpora un filtro para inyectar agua limpia.

5. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 2, que comprende un tejido inteligente capaz de modificar su estructura para regular el paso de agua.

6. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, donde la cámara de ventilación se puede conectar a un sistema de tiro forzado o extracción mecánica.

7. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, que comprende un contenedor cerámico que tiene uno o más orificios según la aplicación a la que vaya destinado.

8. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, donde el contenedor cerámico, la cámara de ventilación y el material interior puede ser de cualquier material, forma, color y textura siempre y cuando evite el paso de vapor de agua al interior del habitáculo.

9. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, que comprende un elemento de color oscuro que capacita al cerramiento para su funcionamiento en temporada fría absorbiendo la radiación solar y almacenándola en el contenedor cerámico, en la cámara de sustrato y en el material interior.

10. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 9, que comprende un automatismo para gestionar la activación o no activación del elemento de color oscuro para temporada fría.

11. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, que comprende un elemento con propiedades luminiscentes que conecta el exterior con el interior.

12. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, para ser usado en una subestructura múltiple.

13. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 12, que comprende uniones entre orificio superior y orificio inferior que pueden ser de cualquier material y forma siempre que conecten bien las cámaras de sustrato interponiendo un filtro de finos que evite la obstrucción del flujo.

14. Cerramiento térmico industrializado de fácil montaje según la reivindicación 1, para ser usado en habitáculos móviles o fijos.