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Las ventanas se convierten en sistemas de calefacción y refrigeración

Los investigadores del proyecto FLUIDGLASS, financiado con fondos europeos, han desarrollado un concepto innovador que puede convertir las ventanas cotidianas en colectores solares capaces de controlar el flujo de energía en un edificio.
Las ventanas se convierten en sistemas de calefacción y refrigeración
¿Qué pasa si una ventana es algo más que una simple hoja de vidrio que deja entrar la luz del sol o permite disfrutar de las bonitas vistas del exterior? ¿Y si esa misma ventana creara energía para calentar y enfriar un edificio de oficinas?

Gracias al innovador concepto de sistemas de fachada de vidrio solar térmico multifuncionales desarrollados por el proyecto FLUIDGLASS, financiado con fondos europeos, ese sistema será posible. «El enfoque de FLUIDGLASS convierte las fachadas de vidrio pasivas, como las ventanas, en colectores solares activos y transparentes que pueden controlar el flujo de energía en todo un edificio», declara la coordinadora del proyecto, Anne-Sophie Zapf.

Cuatro funciones en una

La ciencia detrás de FLUIDGLASS es que combina cuatro funciones (colector solar térmico, dispositivo de calentamiento/enfriamiento, envoltura térmica transparente y sistema de sombreado adaptativo) en un sistema integrado. «Comenzamos por alimentar a la ventana con un fluido circulante especial que proporciona niveles cambiantes de sombra en función de la estación y la hora del día», explica Zapf. «Este fluido permite que la cara externa recoja la radiación solar y la transforme en energía, que luego es utilizada por la cara interna para enfriar o calentar la habitación». El fluido dentro del vidrio es una mezcla de agua, anticongelante y partículas magnéticas.

Para garantizar la estabilidad a largo plazo del sistema, los investigadores utilizaron partículas con características muy precisas. «Las partículas no pueden aglutinarse ni agruparse», explica Zapf. «También tienen que permanecer en la solución y no depositarse en la ventana». Además, el fluido debe inyectarse de manera segura, homogénea y eficaz.

Según Zapf, encontrar la coloración correcta del líquido necesaria para obtener el nivel adecuado de transparencia resultó ser más difícil de lo esperado. «Superar esto requirió esfuerzos de investigación adicionales», comenta. «Al final, pudimos determinar la combinación correcta de partículas, fluido y revestimiento de la solución de vidrio que podía utilizarse en la fase de prueba».

Función de calefacción y refrigeración

Los investigadores comenzaron a probar el sistema FLUIDGLASS utilizando sofisticados modelos informáticos y, más tarde, con un prototipo. «Pudimos probar el sistema FLUIDGLASS por primera vez en climas fríos y calientes en Liechtenstein y Chipre, respectivamente», señala Zapf. «Estas pruebas nos permitieron medir el rendimiento del sistema en condiciones de laboratorio utilizando un simulador solar a un nivel que nunca antes se había logrado».

En condiciones ideales, cada ventana FLUIDGLASS podía producir hasta un kilovatio de energía por hora. «Estas pruebas confirmaron que FLUIDGLASS es capaz de proporcionar todas las necesidades de calefacción y refrigeración de un edificio, sin necesidad de sistemas adicionales de calefacción o refrigeración», dice Zapf.

Zapf declara que un punto culminante fue entrar dentro del contenedor de prueba y ver el sistema funcionando. «En ese momento, supimos que era posible instalar todas las partes del sistema FLUIDGLASS», declara. «Esta fue la confirmación del arduo trabajo y la colaboración de todos los socios del proyecto, que se unieron para construir un sistema de calefacción y refrigeración sostenible y totalmente funcional».

Los investigadores del proyecto están analizando ahora los resultados de las pruebas y trabajando para perfeccionar aún más la coloración necesaria para garantizar la posición de FLUIDGLASS como una solución estable a largo plazo. El objetivo final es probar el sistema en condiciones de funcionamiento reales y, a partir de ahí, avanzar hacia su preparación para el mercado.

Palabras clave

FLUIDGLASS, radiación solar, edificio ecológico, edificio sostenible, eficiencia energética
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