Panel acristalado modular para edificaciones, que tiene un bastidor estructural (11) en el que van fijadas una ventana exterior (2) y una ventana interior (4),

con una cámara de aire (3) entre ambas, junto con medios de intercambio de calor para el tratamiento del aire que circula por la cámara de aire (3), y medios de circulación de aire, que hacen circular el aire por la cámara de aire (3) y los medios de intercambio de calor, o bien entre la cámara de aire (3) y el interior de la edificación (12).

Adicionalmente, el panel acristalado modular para edificaciones tiene medios de protección solar (1) automatizados dispuestos en el exterior del bastidor estructural (11), los cuales impiden en diferentes grados la incidencia de la radiación solar sobre el bastidor estructural (11).

Panel acristalado modular para edificaciones

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al campo técnico de la edificación, para obra nueva y rehabilitación de cualquier tipo de edificio, más concretamente a la instalación de cerramientos transparentes y translúcidos, y más concretamente a la instalación de paneles acristalados modulares que permitan la renovación del aire, a la vez que se realiza un adecuado aislamiento acústico y un control de la carga térmica, mediante medios de intercambio de calor para el tratamiento del aire que circula entre los paneles, y medios de circulación del aire entre los paneles, los medios de intercambio de calor, y el interior de la edificación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los elementos acristalados son los elementos más débiles de las fachadas de las edificaciones, dado que a través de estos elementos se produce indeseable intercambio de calor, es decir, perdidas de calor en invierno y ganancias de calor en verano.

Los elementos acristalados deben cumplir una serie de funciones, como son el paso de la luz natural, comunicación visual, radiación solar, circulación y renovación de aire y funcionar además como aislamiento acústico y térmico, y no todas estas prestaciones son siempre compatibles entre sí. En elementos acristalados convencionales, la renovación del aire y el aislamiento acústico son incompatibles entre sí, así como la renovación del aire y el aislamiento térmico.

El concepto de doble piel de vidrio, o doble capa en paneles de acristalamiento es conocido, y aparecen descritos en diversos documentos, tales como FR2492509, o CN201144612.

Casi todos los paneles existentes están compuestos por dos o más capas de vidrio entre las cuales fluye una corriente de aire y transporta fuera parte del calor absorbido por las capas de vidrio debido a la radiación entrante o debido a las pérdidas de calor y las ganancias del interior y exterior, respectivamente.

Dependiendo de la trayectoria de flujo, el calor absorbido por el aire es evacuado fuera del edificio o dentro del edificio, y el aire que pasa a través de la ventana puede ser tomada desde el exterior o desde el interior del edificio, lo que conduce a cuatro configuraciones de flujo posibles, representadas en la figura 1. Cada una de estas configuraciones de flujo funciona mejor para ciertas condiciones climáticas exteriores y las cargas internas de calor. Así, la elección entre ellos depende de la localización y la naturaleza del edificio considerado. Se obtiene un rendimiento óptimo si las ventanas tienen un funcionamiento dinámico, pasando de una configuración de flujo a otra. Los paneles existentes en la actualidad permiten cambiar entre dos de las configuraciones de flujo, pero no entre los cuatro, lo que limita los ahorros de energía alcanzables.

Las capas de vidrio de los paneles carecen de inercia térmica. Aunque las cuatro configuraciones de flujo posibles mostradas en la figura 1 permiten la adaptación a las diferentes condiciones externas e internas, no siempre es posible durante el ciclo de día-noche satisfacer las necesidades de ventilación y de carga de calor del edificio al mismo tiempo.

El documento US4412528 describe un panel acristalado basado en el uso de un material de cambio de fase para aprovechamiento del calor procedente de la radiación solar. Sin embargo, dicho documento no contempla el problema de la renovación del aire y su compatibilidad con el aislamiento acústico.

También el documento EP1930302 propone un panel acristalado que presenta un recubrimiento basado en un material de cambio de fase, pero tampoco resuelve el problema de la renovación del aire.

En cuanto al documento FR2492509, éste propone un procedimiento de aislamiento de superficies acristaladas que permite la captación de energía solar y contempla la renovación del aire. Sin embargo, dicho documento no realiza una gestión eficiente de las cargas térmicas, y además no se divulga el uso de un material de cambio de fase como intercambiador de calor con las ventajas que conlleva el uso del mismo.

Era por tanto deseable un panel acristalado para fachadas de edificaciones que consiguiera una renovación eficiente del aire del interior, así como una adecuada gestión de la energía térmica incidente, evitando los inconvenientes existentes en los anteriores sistemas del estado de la técnica.

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DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un panel acristalado modular para edificaciones, que tiene un bastidor estructural, en el que van fijadas una ventana exterior y una ventana interior, quedando entre ambas una cámara de aire. Esta cámara permite la circulación de aire por su interior, permitiendo la renovación de éste.

Adicionalmente, en el bastidor estructural hay fijados medios de intercambio de calor para el tratamiento del aire que circula por la cámara, en los que dicho aire toma o cede calor, para poder entrar al interior de la edificación a una temperatura próxima a la temperatura de confort.

Igualmente existen medios de circulación, que hacen circular el aire por la cámara de aire y los medios de intercambio de calor, y entre la cámara de aire y el interior de la edificación.

Por tanto, el aire se trata pasando por un elemento de intercambio de calor, lo que permite la renovación de aire automatizada, sin necesidad de abrir la ventana.

El panel acristalado modular presenta también medios de protección solar automatizados, que están en el exterior del bastidor estructural, y que impiden en mayor o menor medida, dependiendo de las necesidades, la incidencia de la radiación solar sobre el panel acristalado modular.

De forma preferente, los medios de intercambio de calor pueden consistir en un par de intercambiadores, siendo éstos un intercambiador de calor inferior, dispuesto bajo la ventana exterior, y un intercambiador de calor superior, dispuesto en este caso sobre la ventana exterior. Naturalmente, los intercambiadores de calor cumplen con los requerimientos de aislamiento acústico.

Además, los medios de circulación de aire pueden estar formados por cuatro rejillas, que pueden abrirse o cerrarse a voluntad, o automáticamente, dependiendo de las necesidades de flujo de aire. Las cuatro rejillas son: una rejilla inferior interior dispuesta bajo la ventana interior, una rejilla superior interior que va dispuesta sobre la ventana interior, una rejilla inferior intermedia dispuesta en la parte inferior de la cámara de aire, la cual conecta la cámara de aire y el intercambiador de calor inferior, y una rejilla superior intermedia dispuesta en la parte superior de la cámara de aire, la cual conecta la cámara de aire con el intercambiador de calor superior.

Cuando existen elementos de renovación de aire, tales como rejillas aireadoras, el Código Técnico de la Edificación establece que las medidas para la determinación del aislamiento acústico se deben hacer con las rejillas cerradas. Sin embargo, con el presente panel modular acristalado activo se ha compatibilizado la renovación de aire con el aislamiento acústico, obteniendo niveles de aislamiento acústico con las rejillas abiertas que cumplen los requisitos establecidos en dicho Código Técnico de la Edificación.

Preferentemente, los intercambiadores de calor del panel acristalado están realizados en materiales de cambio de fase, para almacenar el calor, y transmitirlo en el momento necesario.

Así, el panel acristalado modular objeto de la presente invención optimiza el uso de la radiación solar, realizando un aprovechamiento de la radiación incidente, tanto su uso en el momento en que incide, como su acumulación para su uso posterior. Otras ventajas del panel son una mejora del aislamiento térmico, una eficiente combinación del control solar con el control lumínico, y una reducción de las pérdidas o ganancias energéticas no deseadas por renovación de aire.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras.

La figura 1 muestra de forma esquemática las cuatro configuraciones de flujo en paneles acristalados.

La...

1. Panel acristalado modular para edificaciones, caracterizado por que comprende

- un bastidor estructural (11) , en el que van fijadas

- una ventana exterior (2)

- y una ventana interior (4) , estando dispuesta entre ambas

- una cámara de aire (3) ,

- medios de intercambio de calor para el tratamiento del aire que circula por la cámara de aire (3) ,

- y medios de circulación de aire por la cámara de aire (3) y los medios de intercambio de calor, y entre la cámara de aire (3) y el interior de la edificación (12) ,

- y medios de protección solar (1) automatizados dispuestos en el exterior del bastidor estructural (11) que impiden en diferentes grados la incidencia de la radiación solar sobre el panel acristalado modular.

2. Panel acristalado modular para edificaciones, según la reivindicación 1, caracterizado por que

- los medios de intercambio de calor comprenden

- un intercambiador de calor inferior (9) dispuesto bajo la ventana exterior (2) ,

- y un intercambiador de calor superior (10) dispuesto sobre la ventana exterior (2) ,

- y por que los medios de circulación de aire comprenden

- una rejilla inferior interior (7) , dispuesta bajo la ventana interior (4) ,

- una rejilla superior interior (8) , dispuesta sobre la ventana interior (4) ,

- una rejilla inferior intermedia (5) , dispuesta en la parte inferior de la cámara de aire (3) , que conecta dicha cámara de aire (3) y el intercambiador de calor inferior (9) ,

- y una rejilla superior intermedia (6) , dispuesta en la parte superior de la cámara de aire (3) , que conecta dicha cámara de aire (3) y el intercambiador de calor superior (10) ,

teniendo todas las rejillas (5, 6, 7, 8) una posición abierta y una posición cerrada.

3. Panel acristalado modular para edificaciones, según la reivindicación anterior, caracterizado por que los intercambiadores de calor (9, 10) comprenden materiales de cambio de fase.

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