El Instituto Fraunhofer IBP desarrolla Clear Sky Cooling

Los sistemas de aire acondicionado con mantenimiento deficiente causan la difusión del moho y otras bacterias nocivas; estos muy a menudo generan corrientes de aire y su costo de operación es alto. Una tecnología alternativa que utiliza paneles para plafón recubiertos en una película especial conductora del calor opera muy por debajo del punto de condensación. Diseñada por investigadores del Instituto Fraunhofer, el sistema ofrece refrigeración higiénica incluso en climas tropicales, y utiliza hasta 70 por ciento menos energía. El sistema multifuncional será lanzado durante la Feria BAU a desarrollarse del 16 al 21 de enero de 2017 como parte del show especial, “Fraunhofer CityLaboratory – creating living spaces” de la Building Innovation Alliance del Instituto Fraunhofer (Salón C2, Booth 538).

• Los paneles para plafón recubiertos con una película especial conductora del calor funcionan muy por debajo del punto de condensación, y utilizan hasta 70 por ciento menos energía.
• El sistema modular para plafón puede ser utilizado para refrescar, calentar, iluminar, y de forma simultánea mejorar las propiedades acústicas de los espacios interiores y de las áreas abiertas.
• Interpanel GmbH, una empresa subsidiaria fundada por el Instituto Fraunhofer de Física para la Construcción IBP, planea empezar a comercializar el sistema multifuncional de enfriamiento y calefacción a mediados del 2017.

No existe brisa del viento en el exterior, mientras en los espacios interiores el aire acondicionado está funcionando a su máxima capacidad. Los sistemas de aire acondicionado y calefacción son responsables de cerca del 32 por ciento del consumo total de energía, y cerca del 30 por ciento de las emisiones de CO₂. El cambio climático está impulsando un incremento en los requerimientos de enfriamiento – y los riesgos relacionados con la salud: sí los sistemas de aire acondicionado no son mantenidos apropiadamente, se desarrolla moho en el interior de los equipos y en los ductos de aire. Estos afectan al sistema inmunitario de las personas de la misma forma que las corrientes de aire. Europa está viendo un incremento de una forma de sistemas activos de aire acondicionado más saludables y más eficientes que son integrados en los plafones, muros y pisos. De la misma forma que los radiadores en un sistema central de calefacción, sobre los cuales fluye agua (fría) a través de estos. Tales componentes de control climático rápidamente alcanzan sus límites de operación, sin embargo: sí las superficies refrigeradas alcanzan el punto del rocío, se forma condensación sobre estos – justo como lo hace un vaso de limonada fría.

Temperaturas confortables con un mínimo consumo de energía

Investigadores del Instituto Fraunhofer IBP han desarrollado una tecnología innovadora que previene la condensación: una película de un polímero especial conductor del calor. Cuando es aplicada a paneles multifuncionales para plafones, tiene el mismo efecto del cristal aislante y permite a los paneles funcionar bien muy por debajo del punto del rocío sin que se forme condensación. “Nuestro sistema es único en el mundo,” comentó Alexander Buff, científico del Instituto Fraunhofer IBP en Rosenheim. El concepto fue fundado por el Fraunhofer Venture Group, y su patente está pendiente. Ahora con un equipo de seis investigadores, los científicos han sido galardonados con el nivel I EXIST con fondos para la investigación inicial otorgados por el Ministerio Federal Alemán de Economía y de Energía. El proyecto Clear Sky Cooling del equipo está actualmente siendo escindido del Instituto Fraunhofer bajo el nombre Interpanel GmbH, con Alexander Buff como su CEO, y el sistema multifuncional de aire acondicionado y calefacción estará disponible a mediados del 2017.

Módulos multifuncionales y actualizables

Lo que hace de la tecnología especial es que evita el problema del punto del rocío, y es multifuncional. Con alrededor de dos metros cuadrados en tamaño, los módulos pueden ser combinados de forma flexible. Como paneles de iluminación LED, estos ahorran energía. Con su activación acústica, el sistema simplifica la planeación de interfaces. Su modularidad de alta densidad reduce el tamaño total del sistema y ahorros en tiempo de instalación. las hojas de la película son imprimibles de forma individual y fáciles de remplazar. Los módulos de larga duración pueden ser desmontados y reinstalados en cualquier parte.

Los plafones integrados con el sistema logran casi el mismo efecto refrescante como un cielo estrellado en una cálida noche de verano: una vez que el sol se oculta, el aire se siente agradablemente refrescante debido a que el claro y frío cielo nocturno aleja el calor, causando una caída instantánea en la temperatura percibida. Los paneles para plafón funcionan de acuerdo al mismo principio físico: sus superficies refrigeradas absorben el calor que se desprende de las personas en un proceso que es directo, silencioso, y libre de corrientes de aire. Los paneles para plafón pueden ser refrigerados con oprimir un botón o por medio de un sensor de movimiento, y en alrededor de tres minutos generan un ambiente climático agradable en el espacio debajo de estos – de la misma forma bajo un fresco cielo nocturno. Debido a que previene el problema del punto de rocío, el sistema también puede ser utilizado en espacios abiertos tales como entornos de trabajo industrial y oficinas de planta abierta. En lugar de hacer que el aire frío circule por un espacio, los paneles absorben el calor irradiado de forma natural sólo cuando se requiere confort. Esta facilidad de uso hace del concepto Clear Sky Cooling particularmente eficiente energéticamente. Es especialmente adecuado para su uso en entornos relacionados con la salud como hospitales, centros de fisioterapia, y gimnasios, así como también, en oficinas de planta abierta, centros de conferencias, e instalaciones en fábricas. El sistema funciona de forma independiente de las corrientes de aire y de la humedad circundante, y por lo tanto su funcionamiento es casi seguro y libre de mantenimiento.

En el marco de la Feria BAU a desarrollarse del 16 al 21 de enero de 2017 en la ciudad de Munich, Alemania, la futura subsidiaria del Instituto Fraunhofer Interpanel GmbH exhibirá su innovadora tecnología en el show especial, “Fraunhofer CityLaboratory – creating living spaces” de la Fraunhofer Building Innovation Alliance (Salón C2, Booth 538).

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Photo credits: © Alexander Buff / Fraunhofer IBP
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El enfoque principal del trabajo desarrollado del Instituto Fraunhofer IBP es sobre la investigación, desarrollo, prueba, demostración y consultoría en las diversas áreas de especialización de la física en la edificación. Estos incluyen áreas tales como control del ruido y medidas de aislamiento acústico en edificaciones, la optimización de la acústica en espacios interiores, y soluciones para mejorar la eficiencia energética y la tecnología para la optimización de la iluminación. Estos también incluyen cuestiones relacionadas con el control climático y los entornos en espacios interiores, protección de la salud y la higiene, emisiones de los materiales de construcción, impermeabilización y protección contra el calor y la humedad, preservación de estructuras de edificaciones y la conservación de los monumentos históricos. El instituto emplea métodos de la ingeniería sobre el ciclo de vida para analizar el potencial ambiental, social y el impacto tecnológico de productos, servicios y procesos. Esto les permite evaluarlos y hacer mejoras perdurables hacia la sustentabilidad y para fomentar los procesos de innovación. Su portafolio de servicios para la ciencia de la construcción también incluye química en la construcción, biología en la construcción, e higiene, así como también, trabajo de vanguardia en el campo de la tecnología del concreto. Su sucursal en Kassel construye y aplica métodos convencionales sobre la utilización de la eficiencia energética y proporciona conocimientos de vital importancia para el desarrollo de componentes para sistemas constructivos.

El equipo de investigación “Systems Integration in Efficient Buildings (Integración de Sistemas en Edificaciones Eficientes)”, el cual está afiliado con el Departamento de Entornos Interiores y con sede en la sucursal de Nuremberg, trabaja sobre soluciones integradas para edificaciones. Su objetivo es proporcionar un máximo confort, beneficios para la salud y viviendas para edades apropiadas y al mismo tiempo mantener los costos razonables y minimizar la utilización de la energía. Completa su portafolio una colaboración entre el Instituto Fraunhofer IBP, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Rosenheim, el Centro Fraunhofer para las Tecnologías de la Construcción en Rosenheim desarrollan y diseñan conceptos innovadores de edificación y componentes optimizados para edificaciones nuevas y existentes con un enfoque sobre los temas de actualidad como el ahorro de energía, generación de energía solar, eficiencia de recursos, sustentabilidad, además de conceptos de energía, y la modularidad que incluye la adaptabilidad y el confort térmico. El Instituto Fraunhofer IBP trabaja junto con sus socios de la industria para ayudar a desarrollar y lanzar materiales novedosos amigables con el medio ambiente, componentes y sistemas para la construcción. Sus clientes predominantemente conformados por empresas dedicadas a la construcción, empresas de ingeniería mecánica, fabricantes de plantas, contratistas, desarrolladores, arquitectos, urbanistas y las autoridades de concesión de licencias, así como también, instituciones del sector público y privado que participan en la investigación de la industria de la construcción www.ibp.fraunhofer.de.

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