Las bombas de calor se están convirtiendo en una tecnología popular para la calefacción, pero no todos los terrenos tienen espacio para la unidad exterior de aire-agua de una bomba de calor. Por lo tanto, se está desarrollando una alternativa arquitectónicamente diseñable y compacta: nuevos elementos de fachada solar térmica, sin ruido.
El Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, en colaboración con varias empresas, está llevando a cabo el proyecto TABSOLAR III para diseñar y probar estos elementos.
Los elementos TABSOLAR® son componentes de hormigón de ultra alto rendimiento (UHPC) solar térmicos que pueden ser diseñados como revestimientos de fachada con o sin vidrio. Los elementos tienen canales internos que permiten que un fluido solar pase y absorba el calor de la radiación solar o del ambiente. Luego, el calor es transferido al circuito de la bomba de calor a través de un intercambiador de calor. El diseño de las estructuras de los canales se basa en el proceso fractal biónico FracTherm® desarrollado por el Fraunhofer ISE. Con este proceso, se pueden lograr formas prácticamente ilimitadas con una red de canales uniformemente distribuida. También tienen la ventaja técnica de permitir una distribución uniforme del fluido a través de los canales con bajo consumo de energía de la bomba.
Los elementos están hechos de UHPC con un innovador proceso de termoconformado con membrana al vacío. El proyecto de investigación TABSOLAR III está siendo desarrollado con la colaboración de numerosas empresas e institutos de investigación.
Como fuente de calor de baja temperatura para las bombas de calor, los elementos de fachada de flujo pueden ser una alternativa silenciosa y visualmente atractiva a las unidades exteriores de aire-agua de las bombas de calor.
La variante sin vidrio (familia de productos TABSOLAR® Design) está diseñada para su uso como fuente de calor para bombas de calor, para la precalentamiento del agua potable o para piscinas. Estos elementos pueden ser estructurados y/o coloreados de manera similar a los elementos de fachada disponibles en el mercado de UHPC. Los elementos de la familia de productos TABSOLAR® Premium, con vidrio y revestidos con capas espectrales selectivas, están diseñados para su uso en la producción de agua caliente sanitaria y en sistemas de apoyo para la calefacción, ya que pueden alcanzar temperaturas más altas.
Los elementos de fachada prefabricados están siendo desarrollados actualmente para fachadas ventiladas, pero también son imaginables para sistemas de aislamiento térmico o para revestimientos de paredes sandwich. En el interior de los edificios, los elementos TABSOLAR® Heat & Cool de la familia de productos se utilizan como sistemas de construcción termoactivos (TABS), ya sea solos o en combinación con una activación del núcleo de concreto convencional, para la calefacción o refrigeración.
El proyecto TABSOLAR III aborda el uso de los nuevos elementos de fachada desde la fase de planificación hasta la fabricación y el montaje, y su operación con la colaboración de todas las partes involucradas. Esto también incluye nuevas herramientas de software para la fase de planificación: una aplicación de realidad aumentada para la visualización in situ de las fachadas TABSOLAR® y un configurador web para su diseño. También se permitirá la integración en proyectos BIM (Building Information Modeling). En el siguiente paso, la solución general se someterá a una prueba práctica y de monitoreo en una fachada demostradora.
TABSOLAR III está financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección al Clima (BMWK) y se basa en los proyectos anteriores del BMWi, TABSOLAR y TAB-SOLAR II. El proyecto está coordinado por Fraunhofer ISE, y cuenta con la participación de las empresas G.tecz Engineering GmbH, Wendt Maschinenbau GmbH & Co. KG, Priedemann Fassadenberatung GmbH, CAS Software AG, GiB – Gesellschaft für innovative Bautechnologie mbH, TruPhysics GmbH como socios de proyecto, la Lindner Group KG y la Hans Berg GmbH & Co. KG como asociados, y las empresas Betonfertigteile Spürgin GmbH & Co. KG y MV automatic GmbH & Co. KG y el Karlsruher Institut für Technologie (KIT) como subcontratistas.
Durante la feria BAU, el Fraunhofer ISE presentará un prototipo de una fachada ventilada con dos elementos de diseño TABSOLAR® hidráulicamente conectados. Además, se mostrará la posibilidad de estructurar la superficie y un corte transversal de los canales.
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