Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

Edificios envueltos en una capa de líquido aislante

Las ventanas fluídicas de gran superficie cuentan con un líquido que circula por microcanales y que recolecta energía solar y térmica del ambiente y posibilita un intercambio de calor, todo lo cual favorece la eficiencia en el consumo de energía.
Edificios envueltos en una capa de líquido aislante
Las ventanas con triple acristalamiento han supuesto un paso de gigante, con respecto a las tecnologías predecesoras, a favor de la eficiencia energética. El proyecto LAWIN (Large-Area Fluidic Windows) persigue seguir mejorando sus prestaciones, aunque aplicando un enfoque novedoso. Los investigadores de LAWIN desarrollan unas ventanas de gran eficiencia que recolectan energía solar y permiten el intercambio de calor a través de una envolvente activa.

«En pocas palabras, nos proponemos recubrir el edificio con una capa líquida que regula la temperatura», explicó el coordinador del proyecto, el profesor Lothar Wondraczek del Instituto de Investigación de Materiales Otto Schott (OSIM), parte de la Universidad de Jena.

El núcleo de la tecnología consiste en un vidrio estructurado en el que se estampan canales microfluídicos por los que circula un líquido funcional. Gracias a ese líquido, se puede ajustar automáticamente la cantidad de luz incidente y recolectar calor del exterior, el cual se transfiere a una bomba de calor. El actual prototipo cuenta con soluciones acuosas, pero lo cierto es que podría utilizarse cualquier líquido que posea propiedades de elevado intercambio térmico y, preferiblemente, que cuente con más funciones como el policromatismo (es decir, cuyas propiedades de absorción óptica estén supeditadas a la magnitud de la irradiación incidente o bien puedan regularse por medios eléctricos).

Ventanas con balance energético neutro

Las ventanas microfluídicas de gran superficie de LAWIN y sus elementos para la fachada se fundamentan en cuatro tipos de material nuevo: un recubrimiento vítreo que es delgado, resistente y económico; un vidrio pasado por rodillos y microestructurado con calidad arquitectónica; un compuesto de dos vidrios que incluye canales microfluídicos; y líquido que almacena el calor, que puede ser transparente o cumplir una función activa y que se puede integrar en ventanas y fachadas. El consorcio a cargo del proyecto pretende reducir a cero la energía incorporada y el CO2 en relación con las superficies de las ventanas en un plazo de uso de cuatro meses. El equipo de LAWIN aspira también a mejorar en un 20 % el aislamiento térmico de las superficies de las ventanas y reducir en un 10 % la cantidad de energía consumida en todo el ciclo de vida del edificio.

La salida al mercado

Los responsables de LAWIN confían en que sus nuevas ventanas y elementos de fachada lleguen al mercado y consigan el beneplácito de los consumidores con rapidez.

«El aspecto más importante es el proceso de producción a gran escala», aseguró el profesor Wondraczek. «Un objetivo clave pasa por integrar nuestra tecnología en el proceso convencional que se sigue para fabricar las ventanas con triple acristalamiento».

LAWIN pretende disponer del prototipo final a escala semiindustrial antes de 2017, con vistas a ensayar la tecnología en condiciones reales. Pero primero los investigadores de LAWIN tendrán que salvar un obstáculo.

Para cumplir el objetivo de estampar microcanales de un milímetro de anchura sobre vidrio, y después laminar ese vidrio sobre otra plancha de vidrio con un grosor también próximo a un milímetro, se necesita un vidrio extremadamente delgado. Pero con el proceso de laminado utilizado en la actualidad se obtienen, por defecto, planchas de vidrio onduladas. Los integrantes del consorcio quieren solucionar este aspecto desarrollando nueva maquinaria de tratamiento y adaptando el proceso de producción. De este modo, pretenden obtener planchas de vidrio muy finas y de mayor calidad que puedan, además, emplearse en ventanas de seguridad y otras aplicaciones de gama alta.

Más tamaño

«Nos enfrentamos al gran reto de construir ventanas de gran superficie a un coste muy bajo», apuntó el profesor Wondraczek. El prototipo actual tiene unas dimensiones de entre 0,25 y 0,5 m2, pero el objetivo último es llegar a 2 m2. En 2017 este prototipo se instalará, a modo de ensayo, en varios inmuebles tanto del norte como del sur de Europa para observar la influencia de las condiciones climáticas. Los resultados que se obtengan se cotejarán con los de los modelos de simulación. Los resultados de las simulaciones y de los ensayos se emplearán, acto seguido, para validar y optimizar parámetros tales como la tasa de caudal del líquido, el tamaño de los canales y la presión del líquido en el interior de los mismos. Todo ello se tendrá en cuenta a la hora de construir el modelo final de 2 m2. Los resultados también se integrarán en los modelos que se utilizan para diseñar edificios.

El consorcio calcula que estas ventanas de gama alta tendrán un coste 2,5 veces superior al de las ventanas con triple acristalamiento más modernas, pero que ese precio superior quedará compensado en parte por el ahorro energético y en parte por las prestaciones avanzadas que brindan, con valor funcional y estético.

Los integrantes del consorcio de LAWIN opinan que estas ventanas podrían contribuir a reducir en al menos 123 000 toneladas al año el CO2 generado por el funcionamiento de sistemas de calefacción y sustituir en Europa al menos el 2 % de los dispositivos de climatización acoplados a ventanas.

«Estas ventanas fluídicas de gran superficie serán idóneas, prácticamente, para toda clase de edificio. Será muy sencillo instalarlas en sustitución de modelos más antiguos», aseguró el profesor Wondraczek.

Fuente: Basado en una entrevista al coordinador del proyecto.

Información relacionada

Programas

Países

  • Alemania
Número de registro: 124436 / Última actualización el: 2015-12-11
Categoría: Nuevos productos y tecnologías
Proveedor: ec