SMART CLIMA


SMART CLIMA comprende el diseño, dimensionamiento, construcción de prototipo, ensayo y validación de un sistema de climatización mediante dispositivos termoeléctricos acoplados a un recuperador de calor en un sistema de ventilación de doble flujo para estándares de construcción eficiente compatible con el estándar de Edificio de Consumo de energía Casi Nula – ECCN, en el sector residencial. ver más

La directiva EPBD de la Comisión Europea exige a los países miembros definir un estándar nacional de ECCN, de obligado cumplimiento para los nuevos edificios a partir de 2020, basados en la ambición de reducir la energía primaria no renovable y abaratar las soluciones de coste óptimo. Estos edificios estarán caracterizados por una reducción drástica de la demanda de calefacción, la necesidad de refrigerar los espacios interiores (bien por un aumento de la exigencia de confort, bien por las temperaturas en los climas cálidos del sur de Europa, o bien por las situaciones puntuales de sobrecalentamiento en caso de mala gestión de las protecciones solares en edificios superaislados) y la integración de las soluciones de climatización con EERR. En este escenario se abre un mercado para soluciones innovadoras e inteligentes, capaces de adaptarse a las nuevas condiciones abaratando los costes.

SMART CLIMA es una solución a este desafío. La idea surge del concepto de casa pasiva, donde la demanda de calor y frío es tan baja que la gran mayoría del calor que se pierde o se gana se debe a la ventilación; es decir, el aire necesario para garantizar la salubridad del interior. En estas condiciones, cuando esta demanda es inferior a 10 W/m2, es posible climatizar modificando la temperatura del aire de ventilación.

SMART CLIMA propone utilizar la termoelectricidad (efecto PELTIER), una tecnología utilizada generalmente para la refrigeración de componentes electrónicos, en este sector. El objetivo es construir un prototipo de Bomba de Calor Termoeléctrica (BCT) capaz de refrigerar un flujo de aire a costa de calentar otro. La BCT debe estar integrada dentro de los sistemas de ventilación de doble flujo, habituales en edificios ECCN, junto al recuperador de calor.

SMART CLIMA completó la construcción de un primer prototipo en 2016 y la elaboración de un modelo de cálculo capaz de evaluar su funcionamiento en la climatización de un apartamento ECCN en el clima de Pamplona. El modelo permitió analizar distintas posibilidades de integración con un sistema de ventilación de doble flujo de calor, estableciendo el esquema de conexión más eficiente. Las simulaciones demostraron que el sistema así dimensionado permitiría cumplir su cometido de climatización; sin embargo, el prototipo presentó graves deficiencias en cuanto a la instalabilidad (gran tamaño y elevado peso) y la eficiencia energética del mismo.

El prototipo elaborado en 2017 cambió el sistema de transferencia de calor, utilizando intercambiadores HEAT-PIPE. El sistema, así diseñado, ha permitido demostrar el funcionamiento de la tecnología termoeléctrica dentro de los parámetros requeridos por el sector de la climatización/ventilación residencial para edificios de bajo consumo, mostrando las ventajas de esta tecnología: no tiene partes móviles, por lo tanto no hay ruidos ni vibraciones, es un sistema robusto y se puede fabricar e instalar a un coste razonable.

El prototipo, sin embargo, no ha sido testado en condiciones reales de uso en un apartamento piloto, hecho que permitiría validar las ideas expuestas por SMART CLIMA.
Por otra parte, existen varias líneas de desarrollo interesantes orientadas a integrar la producción de energía renovable en corriente continua (fotovoltaica principalmente, integrada en fachada), así como explorar soluciones de ventilación no centralizada, pensadas para rehabilitación, y sistemas de actuación inteligente y sensorización distribuida.

  • Año: 2017
  • Sector estratégico: #EnergíasRenovablesyRecursos
  • Líder del proyecto: CENER
  • Socios del proyecto: SIBERZONE