Incorporación de PCM en elementos constructivos para la mejora energética

Abstract

Los Materiales de Cambio de Fase (PCM según sus siglas inglesas de Phase Change Materials), son sustancias que precisan de gran energía térmica para tener un cambio de fase, que generalmente va de sólido a líquido o inversamente. Esta acumulación se mantiene constante hasta el momento en que a cierta temperatura se requiere y es liberada. Esta investigación tiene como principal objetivo ampliar los conocimientos de la aplicación de PCM en edificios clasificación, utilización y productos comerciales que ya incorporan PCM, así como desarrollar materiales que puedan ser aplicados en el futuro para elementos de fachadas a escala real. De este modo se pretende también iniciar una nueva línea de investigación en la EPSEB sobre estos materiales ya que dentro de los contenidos del Máster de Edificación se relaciona principalmente con las asignaturas de Comportamiento de Materiales, Gestión Medioambiental, Acondicionamiento y Confort de los Edificios. Como parte principal de este proyecto, se elaboran 10 piezas cilíndricas y 4 placas. Todas ellas tienen como material principal el yeso blanco y se agrega PCM en diferentes proporciones a algunas de ellas. Posteriormente se realizan ensayos de caracterización, como ciclos de calentamiento y enfriamiento en laboratorio para piezas cilíndricas y placas, ciclos en condiciones reales en un ambiente exterior de la ciudad de Barcelona para placas, y mediciones de propiedades térmicas para conocer la conductividad térmica, la difusividad y el calor especifico de cada una de las placas. Como parte final de la etapa experimental se analizan muestras de algunas piezas por microscopia electrónica (ESEM) para conocer su morfología y como se ha integrado el Yeso con los diferentes tipos de PCM. Otro recurso es el microscopio digital ProScope HR, con el que se ha observado el microencapsulado del PCM. Los resultados obtenidos han sido favorables, lo que se esperaba para esta investigación, ya que en todos los casos donde se ha incorporado PCM, se ha visto como el cambio de fase de las piezas y placas han mantenido una temperatura constante durante un cierto tiempo, logrando así que ante el aumento excesivo de temperatura, la pieza pueda retardar el efecto de sobrecalentamiento.