Nuevos paneles que mejoran la eficiencia de la calefacción en las aeronaves
Una aeronave de pasajeros viaja a entre 30 000 y 40 000 pies (entre 9 y 12 km), donde el aire es relativamente estable. Esto hace que el vuelo sea sereno y cómodo. Sin embargo, a esas altitudes, el aire también es peligrosamente frío, entre -40 y -60 °C. Las aeronaves comerciales utilizan diferentes clases de calentadores para garantizar la comodidad de los pasajeros. Un tipo común son los compresores impulsados por los motores. Sin embargo, estos y otros tipos de calentadores, entre los que se encuentran los calentadores eléctricos, son tecnologías bastante antiguas y utilizan una gran cantidad de energía. El sistema de control ambiental usa más energía que cualquier otro durante el vuelo de crucero. Las alternativas más nuevas son más livianas y más eficientes en materia de energía. El equipo del proyecto RADIANT PANEL, financiado con fondos europeos, desarrolló un nuevo panel calefactor térmicamente eficiente para las aeronaves que mejora la calefacción para asegurar la comodidad de los pasajeros, pero a un coste energético reducido en comparación con las tecnologías convencionales. Además, los paneles están ubicados entre el revestimiento exterior de la aeronave y la pared lateral interior, lo que optimiza el espacio. En la actualidad, los paneles están diseñados para las aeronaves A330, pero podrían adaptarse a cualquier aeronave de pasajeros. El equipo del proyecto diseñó, fabricó, probó y validó los demostradores.
Un nuevo tipo de termostato
Uno de los factores que influye en la eficiencia de los paneles es un nuevo sistema que mantiene la temperatura a un nivel preestablecido, como un termostato pero a través de un principio llamado efecto de coeficiente de temperatura positivo (CTP). El doctor Baptiste Voillequin, coordinador del proyecto, explica: «Esto significa que el efecto Joule se reduce a medida que aumenta la temperatura, con una temperatura de apagado a la que ya no se produce el efecto Joule, por lo que la temperatura no aumenta más». El efecto Joule se refiere al calor que se produce cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor. El sistema CTP simplifica y optimiza el control de la temperatura sin electrónica adicional ni sistemas de control de energía.
Elemento térmico radiativo que se integra con facilidad
Los paneles también son innovadores porque integran un elemento de calefacción radiativo. «Esto añade una contribución radiativa al calor que perciben los pasajeros», añade Voillequin. La mayoría de los sistemas de calefacción se basan en la convección, por la que las corrientes de aire transportan el calor. El elemento radiativo no reemplaza por completo la convección en la aeronave, pero hace que los pasajeros sientan más calor a temperaturas más bajas. Usando simulaciones, los investigadores determinaron el área de cobertura efectiva mínima y las ubicaciones óptimas necesarias para que los elementos proporcionen una calefacción eficiente. Además de ahorrar energía, este sistema también elimina el peso y la complejidad de los sistemas de calefacción existentes. Los propios elementos calefactores también son novedosos. Están formados por una película de CTP, un material de fibra de carbono conductor fabricado a partir de celulosa. Las películas de CTP también incluyen conectores que permiten conectar los paneles a los sistemas electrónicos de la aeronave. Hasta ahora, el equipo ha desarrollado un demostrador de trabajo en una maqueta de cabina en tierra. Este demostrador ha sido probado y verificado. Aunque el modelo del «voto medio predecible» se ha utilizado anteriormente en aplicaciones de automoción, el proyecto ha sido el primero en utilizarlo en una aplicación aeroespacial. Los investigadores continuarán con el desarrollo, incluida la validación en vuelo de la tecnología y otras aplicaciones potenciales (tuberías de agua, suelos y carritos de servicio). Los paneles se venderán ya listos a las aerolíneas, para facilitar la instalación en las aeronaves. El resultado final será una calefacción de las aeronaves más eficiente desde el punto de vista energético. Esto reducirá los costes operativos y el consumo de combustible. Radiant Panel recibió financiación de la Empresa Común CleanSky2, una asociación público-privada establecida para desarrollar tecnologías innovadoras destinadas a reducir las emisiones de gases y ruidos en la aviación civil.
Palabras clave
RADIANT PANEL, aeronave, calefacción, paneles, radiativo, efecto Joule, coeficiente de temperatura positivo, modelo de confort percibido