Análisis de la viabilidad de usar materiales con PCM en edificación
Tutor / Supervisor
Lacasta Palacio, Ana M.
Student
Amorós García, Mireia
Document type
Master thesis
Date
2011
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
En este proyecto se analiza la viabilidad de utilizar materiales de cambio de fase (PCM) en
edificación. Estos materiales tienen la capacidad de almacenar energía en forma de calor
latente.
En primer lugar se presenta una introducción a los materiales PCM y a la teoría de su
comportamiento. Analizando estos puntos, se pone de manifiesto la abundancia y diversidad
que existe de estos materiales, así como el amplio abanico de posibilidades y usos que
presentan, no sólo en edificación.
Una vez elegidos los materiales PCM a estudiar, se realizan experimentos en el laboratorio del
fuego de la EPSEB. Se realizan diferentes ensayos a las muestras para obtener datos
numéricos sobre sus propiedades y comportamientos térmicos. Además, se elaboran y
ensayan placas de materiales de construcción (yeso, cemento y polímeros termoestables) que
incorporan PCM en su composición. De los datos obtenidos, se escoge al yeso como material
con mayor viabilidad, y por lo tanto, se decide continuar con el en los experimentos restantes
del proyecto.
A continuación, se construye un dispositivo experimental consistente en dos cubículo de
dimensiones 24x24x33cm. Uno está construido con yeso con PCM, mientras que el otro con
yeso convencional. En los dos casos se registran datos del mismo modo. Se observa como el
cubículo con PCM mientras se produce el cambio de fase, presenta una mayor inercia térmica
y por tanto, un mayor confort térmico interior en relación al cubículo sin PCM.
El siguiente punto del proyecto, se centra en la realización de simulaciones del
comportamiento de PCM en diferentes tipos de paredes. Estas simulaciones se basan en la
resolución numérica de las ecuaciones que describen los procesos térmicos que sufren. Tras
validar el programa desarrollado con los resultados experimentales del laboratorio, se han
realizado simulaciones correspondientes a paredes de dimensiones reales, variando el número
y composición de sus capas.
En la última parte del proyecto se realiza al análisis del coste energético en sistemas de
climatización y por lo tanto ahorro económico, que conlleva la introducción de materiales
PCM en las paredes de una vivienda. Para ello se utiliza el programa comercial PCM Express.
En todas las pruebas realizadas se observa que el encarecimiento inicial derivado del uso de
PCM en construcción, se ve compensado por el ahorro energético que supone.
Participating teacher
- Lacasta Palacio, Ana M.