Tesis:
Integración de materiales de cambio de fase en placas de yeso reforzadas con fibras de polipropileno aplicación a sistemas de refrigeración y calefacción pasivos para almacenamiento de calor latente en edificios.
- Autor: OLIVER RAMIREZ, Alicia
- Título: Integración de materiales de cambio de fase en placas de yeso reforzadas con fibras de polipropileno aplicación a sistemas de refrigeración y calefacción pasivos para almacenamiento de calor latente en edificios.
- Fecha: 2009
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE ARQUITECTURA
- Departamentos: CONSTRUCCION Y TECNOLOGIA ARQUITECTONICAS
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/2910/
- Director/a 1º: GARCIA SANTOS, Alfonso
- Director/a 2º: NEILA GONZALEZ, Francisco Javier
- Resumen: En esta Tesis se ha diseñado, fabricado y ensayado –física, mecánica y térmicamente- un elemento constructivo derivado del yeso que, incorporando un 44,5% en peso de material de cambio de fase, es capaz de almacenar en 1,5 cm de espesor, 5 veces la energía térmica de una placa de yeso laminado con el mismo espesor, y la misma cantidad que una fábrica de ½ pie de ladrillo, en el rango de temperaturas próximas a la de confort. Para ello previamente se ha revisado y analizado la documentación disponible, en la actualidad, sobre sistemas de almacenamiento térmico en general, y almacenamiento en forma de calor latente –mediante materiales de cambio de fase- en particular. Se han estudiado diferentes posibilidades de integración de materiales de cambio de fase en elementos constructivos, y su interacción con ellos. Se han considerado los más adecuados –de acuerdo a sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, térmicas- para utilizar en el campo de la edificación. Se ha elegido el yeso como material más adecuado para desarrollar un nuevo producto de construcción combinado con estos materiales de cambio de fase –por su disponibilidad, profusa utilización en el campo de la edificación y bajo coste. Se han estudiado a nivel teórico sus características y propiedades físicas y químicas, desde el nivel subatómico hasta el macroscópico. Ídem de los agregados que participan en el material compuesto (melamina formaldehído y fibras de polipropileno). Se ha analizado la normativa vigente de aplicación a los diversos productos derivados del yeso y la escayola, para observar su cumplimento. Experimentalmente se han combinado los agregados entre sí variando las proporciones para obtener diferentes compuestos, los cuales se han ensayado para conocer sus propiedades: físicas –densidad, porosidad, higroscopicidad, resistencia a fuego, durabilidad…; mecánicas –dureza, resistencia, flexibilidad,…-; estéticas, etc. Se han comparado los resultados obtenidos para obtener un modelo de comportamiento conjunto que sirva para prever las características de los diversos compuestos constituidos por estos agregados. Se ha elegido la combinación más adecuada para desarrollar constructivamente por la idoneidad de sus características Térmicamente se han evaluado las propiedades del nuevo compuesto (capacidad de almacenamiento o entalpía y resistencia térmica, temperatura de cambio de fase, ventana térmica) mediante el sistema de calorimetría diferencial de barrido, DSC. Se ha diseñado y puesto en funcionamiento una instalación experimental para el estudio del nuevo compuesto, intercambiando calor con aire. Se ha estudiado la influencia de diferentes parámetros y variables del sistema (temperatura de trabajo, velocidad del aire, presentación de los materiales de cambio de fase, ubicación en el edificio,…), para constituir un sistema de almacenamiento de calor latente, que -complementado con estrategias pasivas (captación solar, ventilación natural-) reduzca las necesidades de consumo energético para la climatización de edificios. Se ha desarrollado un modelo matemático –en base a las mediciones obtenidas- que simule el comportamiento real-experimental. Se ha evaluado la viabilidad de la incorporación de materiales de cambio de fase en placas de yeso. Lo poco que he aprendido carece de valor comparado con lo que ignoro y no desespero en aprender.