Pieza cerámica evapo-transpirativa para una construcción sostenible.

Pieza cerámica evapo-transpirativa para una construcción sostenible caracterizada por un elemento cerámico hueco (1) preferentemente prismático de dimensiones,

colocación y forma variable (de planta triangular, cuadrada, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, eneagonal..., circular) que alberga en su interior un sistema de vaporización-humectación (2), conectado a un sistema de suministro de agua que humedece sus paredes y provoca el enfriamiento evaporativo del aire en contacto con la pieza cerámica. Consta, en su parte superior, de un cierre (3) que evita el soleamiento directo bajo la misma, proporcionando sombra. Este cierre superior puede estar formado por una placa fotovoltaica que aproveche la radiación solar para su conversión en energía eléctrica. Estos sistemas descritos anteriormente (1, 2, 3) refrescan el aire y consecuentemente el ambiente con muy escaso aporte energético eléctrico o incluso sin aporte energético eléctrico. Además, el sistema puede disponerse en superficies amplias mediante la agrupación modular de elementos cerámicos, formando pérgolas que aportarán mayor capacidad de enfriamiento y captación eléctrica fotovoltaica.

PIEZA CERÁMICA EVAPO-TRANSPIRATIVA PARA UNA CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se encuadra en el sector técnico de la construcción. Se trata de una pieza de material cerámico que, mediante un sistema de vaporización- humectación consigue notables mejoras en la refrigeración de ambientes exteriores e 10 interiores.

ESTADO DE LA TECNICA

En el campo de la construcción la cerámica es utilizada de manera usual

para la formación de cerramientos y acabados como muros, tabiques, pavimentos de suelos, techos, trasdosados, elementos decorativos e incluso mobiliario.

También se aplican sistemas constructivos que utilizan el principio físico de la evapo-transpiración y consiguen refrescar el aire mediante la utilización de superficies 20 de agua o vegetación.

En otras áreas podemos encontrar ejemplos de la aplicación de la cerámica evapo-transpirativa como en el tradicional botijo. El funcionamiento del botijo, como elemento de barro cocido poroso diseñado para el almacenamiento y enfriamiento del agua, se apoya en el mismo principio físico: el agua, al cambiar de estado, de líquido 25 a gaseoso, absorbe energía. El agua del botijo, al evaporarse, absorbe energía calorífica del propio agua, que disminuye, de esta manera, su temperatura.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

En la actualidad existen gran variedad de sistemas de refrigeración ambiental en el campo de la construcción. Sin embargo, la inmensa mayoría de ellos requieren de un consumo energético eléctrico elevado para su funcionamiento; que se traduce en un considerable gasto económico para el usuario. Además, las instalaciones de 35 generación de frío requieren grandes espacios en los edificios, por las dimensiones de la maquinaria productora de aire frío, y necesitan de mantenimiento periódico.

La Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible ayuda a enfriar el ambiente sin consumo de energía eléctrica y con un escaso mantenimiento.

La Pieza consiste en un elemento cerámico hueco (1), preferentemente 40 prismático, de dimensión, colocación y forma variable (planta triangular, cuadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, eneagonal..., circular). Esta pieza alberga en su interior un sistema de vaporización-humectación (2) conectado a una red de suministro de agua que emite agua vaporizada o

pulverizada, humedeciendo sus paredes. La pieza consta, en su parte superior, de un cierre que aporta sombra (3), evitando el soleamiento directo debajo. Este cierre superior, ligeramente elevado sobre el borde superior de la pieza cerámica, permite además la ventilación a través de su interior, favoreciendo la convección del aire.

El sistema de cierre superior descrito (3) puede estar formado por una placa fotovoltaica que, además de aportar sombra, aproveche la radiación solar para su conversión en energía eléctrica. Esta energía eléctrica puede ser reinvertida para la alimentación del propio sistema de aportación de agua vaporizada, consiguiendo un sistema autosuficiente (sin aporte energético eléctrico externo).

Estos sistemas descritos (1, 2 y 3), colocados de manera repetitiva y modular, de acuerdo a su forma, crean superficies que, por el principio físico enunciado del enfriamiento evaporativo, provocan la disminución de la temperatura del aire en contacto con las piezas cerámicas, generando un microclima en la zona donde se sitúe.

El funcionamiento del proceso protagonizado por los sistemas descritos (1,2, 3) es el siguiente: el agua emitida por el sistema de vaporización-humectación (a través de un pulverizador o aspersor) se deposita en las paredes de la pieza cerámica provocando su humectación. La humedad de la pieza cerámica, en contacto con el ambiente (generalmente en épocas estivales), se evapora. La evaporación de la humedad provoca el enfriamiento de la cerámica (por el principio físico del enfriamiento evaporativo: el agua, al cambiar de estado, de líquido a gaseoso, necesita energía que obtiene de la propia cerámica, en forma de calor, al estar ambos en contacto, disminuyendo consecuentemente su temperatura). A su vez, el enfriamiento de la cerámica provoca el enfriamiento del aire que está en contacto con ella, por conducción. Esto produce un enfriamiento, según los cálculos realizados, de 2.219 Kilojulios por gramo de agua evaporada. Finalmente el aire, enfriado al contacto con la cerámica humectada, disminuye su densidad y desciende, provocando un movimiento de convección que refrigera el ambiente bajo la pieza cerámica. Al descender el aire frío provoca una depresión dentro de la pieza, en su parte superior, que succiona nuevo aire del ambiente exterior, más caliente. Este aire entra por la parte superior de la pieza cerámica y se pone nuevamente en contacto con sus paredes humectadas generando un nuevo ciclo de convección natural, y así sucesivamente. De esta manera la pieza funciona como un aire acondicionado natural, refrigerando el ambiente bajo la pieza cerámica allí donde se encuentre, interior o exterior.

Utilizado en ambientes exteriores este sistema también proporciona sombra cuando se coloca elevado respecto a la altura humana, al interponerse a los rayos del sol. Además, para una mayor proyección de sombra y proveer de energía eléctrica al sistema de vaporización de agua, puede cubrirse la parte superior de las piezas huecas cerámicas con una placa fotovoltaica, consiguiendo, además de sombra, captación de energía eléctrica.

La Pieza puede disponerse agrupada modularmente creando superficies extensas a modo de pérgola o porche, con mayor capacidad de enfriamiento. La

simplicidad del sistema, así como la posibilidad de variación de su forma, permitirá su adaptación a todo tipo de entornos.

El sistema no necesita de aporte energético eléctrico alguno para el enfriamiento del agua, ya que su temperatura de uso será siempre la de la red de suministro de agua. Su coste económico queda reducido al aporte de agua y al sistema de vaporización-humectación (pulverizador-aspersor), que incluso puede ser autoalimentado por el sistema de captación solar fotovoltaica de su cierre superior. Este coste es mucho menor que los sistemas de enfriamiento ambiental disponibles en la actualidad.

Serán independientes del objeto de la invención los materiales, sus componentes, formas y dimensiones empleados en la construcción de la Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible.

BREVE EXPLICACION DE LOS DIBUJOS

Para la mejor compresión de cuanto queda descrito en la presente memoria se adjuntan unos dibujos en los que, tan sólo a título de ejemplo, se presenta un caso práctico de realización de una Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa de forma prismática y planta hexagonal, que permiten un sistema de acoplamiento modular.

Figura 1: es una vista en sección vertical y horizontal de la pieza, incluyendo el sistema de vaporización-humectación y el cierre superior por medio de una placa fotovoltaica. Las líneas grises indican el movimiento del aire a través de la pieza (convección del aire).

Figura 2: es el alzado y planta de la pieza con forma de prisma triangular.

Figura 3: es el alzado y planta de la pieza con forma de prisma cuadrangular.

Figura 4: es el alzado y planta de la pieza con forma de prisma pentagonal.

Figura 5: es el alzado y la planta de la pieza con forma de prima hexagonal.

Figura 6: es el alzado y la planta de la pieza con forma octogonal.

Figura 7: es una volumetría de los tres componentes esenciales de la pieza, de forma hexagonal, separados entre sí, para una mejor comprensión de los mismos.

Figura 8: es una volumetría de la pieza completa, de forma circular, con sus tres elementos componentes ensamblados.

Figura 9: es la sección de una agrupación de piezas formando una pérgola, con indicación de la circulación del aire refrigerado.

DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERIDA

La Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible (figuras 7) consta de una pieza de cerámica hueca (1) que permite el paso de un sistema de vaporización-humectación de agua (2) compuesto por un pulverizador- aspersor que humedece sus paredes de tal forma que permite el proceso físico del

enfriamiento evaporativo. El sistema de vaporización de agua se conecta a una red de suministro de agua, que puede ser de un edificio, un jardín u otro sistema de aportación. Para lograr una mayor sombra bajo la pieza cerámica se puede colocar, en su parte superior, un cierre (3). Este cierre puede ser una placa fotovoltaica de dimensiones similares a su parte superior, consiguiendo, además...

1. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible, caracterizada por estar la pieza cerámica (1) hueca y perforada en sus caras para pasar un sistema de vaporización-humectación (2) y cubierta mediante un sistema de sombreamiento (3).

2. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible según la 1a reivindicación, caracterizada porque la pieza (1) consta de dos aperturas, superior e inferior, que comunican el interior hueco de la pieza con el exterior.

3. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible según la 1a reivindicación, caracterizada porque el sistema de vaporización-humectación (2) se compone de canalización para la conducción de agua y aspersor.

4. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible según la 1a reivindicación, caracterizada porque el sistema de vaporización-humectación (2) se compone de canalización para la conducción de agua y vaporizador.

5. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible según la 1a reivindicación, caracterizada porque el sistema de vaporización-humectación (2) se compone de canalización para la conducción de agua y pulverizador.

6. Pieza Cerámica Evapo-Transpirativa para una construcción sostenible según la 1a reivindicación, caracterizada porque el sistema de sombreamiento (3) se compone de una placa fotovoltaica.