Integración arquitectónica de colectores solares térmicos cerámicos para clima mediterráneo
- Autores: Jordi Roviras Miñana
- Directores de la Tesis: Vicente Sarrablo (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Internacional de Catalunya ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Pere Roca Fabregat (presid.), Felipe Pich-Aguilera Baurier (secret.), Juan Domingo Santos (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El treball està enfocat a demostrar la viabilitat tècnic-arquitectònica i energètica de col·lectors solars tèrmics realitzats amb materials ceràmics i adequats al clima mediterrani. La importància del consum d’energia en relació amb els problemes del medi ambient i l’esgotament dels recursos naturals ha incrementat el foment i la captació d’energia mitjançant altres tipus de fonts, com les renovables. Dins de les energies renovables la solar és potser la més destacada i la que és objecte d’estudi en aquest treball de recerca. El projecte parteix del potencial d’aplicació de l’energia solar per a la producció d’aigua calenta sanitària (ACS) i de calor per a sistemes de calefacció en edificis. S’ha realitzat un estat del coneixement dels sistemes de captació solar tèrmica (CST) existents actualment al mercat de l’edificació, i es detecten dos aspectes importants que estableixen les hipòtesis d’inici d’aquest treball. En primer lloc, els sistemes convencionals de CST presenten limitacions importants en la seva capacitat d’integració arquitectònica; i en segon lloc, els seus rendiments energètics i les seves respectives temperatures de treball no són coherents amb el clima mediterrani. A més, dels sistemes convencionals i comercialitzats, s’han analitzat i estudiat altres sistemes experimentals o en procés d’investigació (algunes patents) que destaquen per la seva clara intenció de donar resposta als dos aspectes comentats anteriorment. De les valoracions anteriors s’aprofiten aquells aspectes més interessants d’alguns dels sistemes estudiats, es milloren les limitacions detectades i apuntades i s’extreuen les condicions de viabilitat necessàries per a que el nou CST sigui viable i competitiu. D’això, se n’ha extret una proposta de model general que contempla els esmentats requeriments i del qual se n’han construït alguns prototips amb la finalitat de realitzar una sèrie d'assajos a laboratori. Aquests assajos, han permès estudiar i definir paràmetres molt específics com: la influència de la ceràmica en l’eficiència, el gruix de la trampa d'infrarojos, el gruix de la càmera interior per la qual circularà el líquid caloportador i la configuració del seu circuit (sèrie/paral·lel), seleccionar el tipus d’adhesiu més adequat, verificar el comportament del panell ceràmic mitjançant probes de dilatació, pressió, estanquitat, i, per últim, caracteritzar el rendiment energètic del col·lector ceràmic. Tot aquest conjunt d’assajos, entre d’altres estudis, han permès definir una proposta de cas particular que consisteix principalment en el desenvolupament d’una evolvent captadora ceràmica formada per panells captadors ceràmics amb coberta de vidre i panells no captadors ceràmics sense vidre. Mitjançant la definició, també, del respectiu sistema constructiu s’aconsegueix que l’evolvent compleixi amb els requisits inicials i amb una doble funcionalitat constructiva i energètica. D’aquesta manera, l’evolvent forma part del tancament de l’edifici i a més es capaç de captar l’energia del sol i aprofitar-la per a ACS y/o calefacció. Del cas particular s’han construït un conjunt de prototips, captadors i no captadors, que s’han utilitzat posteriorment per a la construcció d’una façana prototip i realitzar un assaig de camp, amb la finalitat de verificar l’adequació estructural i constructiva del sistema. Els resultats obtinguts a l’assaig demostren la viabilitat del sistema en termes estructurals, constructius i arquitectònics. Per altre costat, els panells col·lectors de la façana prototip han estat connectats a un dispositiu experimental que han validat els rendiments energètics obtinguts anteriorment al laboratori.
