Estructuras termoactivas y sistemas inerciales en la climatización de edificios

Las estructuras termoactivas y los sistemas inerciales son técnicas utilizadas en la climatización de edificios para mejorar la eficiencia energética. Las estructuras termoactivas aprovechan la inercia térmica de los materiales de construcción, como el hormigón, para regular la temperatura interior, mientras que los sistemas inerciales hacen uso de elementos que almacenan y liberan calor para mantener condiciones de confort. Estas técnicas permiten reducir el consumo de energía en la climatización de edificios al hacer un uso más eficiente de la energía disponible. 

Fuente: Wikipedia, the free encyclopedia

La climatización de edificios es un aspecto crucial para garantizar el confort térmico de los ocupantes y la eficiencia energética. En este contexto, las estructuras termoactivas y los sistemas inerciales son dos tecnologías que se utilizan para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Las estructuras termoactivas incorporan sistemas de calefacción y refrigeración en la estructura del edificio, como los muros, las cubiertas o los suelos. Los sistemas inerciales utilizan la masa térmica de los materiales del edificio para almacenar el calor o el frío.

Tanto las estructuras termoactivas como los sistemas inerciales pueden ayudar a reducir los costes energéticos de los edificios. Pueden proporcionar calefacción y refrigeración minimizando la necesidad de utilizar sistemas mecánicos de climatización. Esto puede ahorrar energía y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Estructuras Termoactivas

Las estructuras termoactivas, también conocidas como sistemas de activación térmica, son elementos constructivos que almacenan o liberan energía gracias a la incorporación de un circuito en el interior de su masa por el cual circula un fluido caloportador (normalmente agua). Estos circuitos se colocan en zonas estratégicas del edificio, como paredes, techos o suelos, para aprovechar la inercia térmica de los materiales de construcción, como el hormigón, y así regular la temperatura interior, proporcionando un ambiente constante de alta calidad.

Principio de Funcionamiento

Las estructuras termoactivas pueden utilizar agua caliente o fría para calentar o enfriar el edificio. El agua se bombea a través de los sistemas de tuberías en la estructura del edificio. El agua caliente cede su calor a la estructura, que lo almacena. El agua fría absorbe el calor de la estructura, que la enfría.

Durante periodos de baja demanda de energía térmica, por ejemplo, durante la noche, se utiliza energía para calentar o enfriar el material termoactivo (como el hormigón) integrado en la estructura del edifico.

Almacenamiento de Energía

Este material actúa como un "depósito" de energía térmica. Durante periodos de alta demanda, como durante el día, la energía almacenada se libera gradualmente para mantener una temperatura interior constante y confortable.

Ventajas

Ayuda a reducir la dependencia de sistemas de climatización convencionales, lo que puede traducirse en ahorros energéticos y una mayor eficiencia.

Fuente: Guía sobre estructuras termoactivas y sistemas inerciales en la climatización de edificios (2014)

Sistemas Inerciales

Los sistemas inerciales son técnicas que hacen uso de elementos que almacenan y liberan calor para mantener condiciones de confort en el interior de los edificios. Estos sistemas buscan aumentar la inercia térmica de la edificación, lo que permite regular la temperatura de forma más eficiente y reducir el consumo de energía en la climatización. La combinación de estructuras termoactivas y sistemas inerciales busca que la estructura del edificio complemente el sistema de climatización, reduciendo al mínimo su uso y contribuyendo a la eficiencia energética.

Principio de Funcionamiento

Los sistemas inerciales están diseñados para minimizar los cambios bruscos de temperatura al almacenar calor o frío en elementos de masa térmica dentro del edificio. Estos sistemas emplean elementos con alta capacidad térmica, como paredes gruesas, losas de hormigón o incluso agua almacenada, para absorber y liberar calor de manera gradual.

Los sistemas inerciales pueden utilizarse para calentar o enfriar el edificio, o para equilibrar las temperaturas extremas. 

Inercia Térmica

La inercia térmica es la propiedad que permite a estos elementos mantener una temperatura más constante en el interior del edificio, reduciendo las fluctuaciones térmicas causadas por cambios externos de temperatura.

Ventajas

Mejora la estabilidad térmica del edificio, reduciendo la necesidad de intervenciones frecuentes del sistema de climatización y contribuyendo a un ambiente interior más confortable.

Conclusiones

La combinación de estructuras termoactivas y sistemas inerciales puede ser beneficiosa para lograr un sistema de climatización eficiente y sostenible. Al utilizar estrategias que aprovechan la inercia térmica y el almacenamiento térmico, se puede optimizar el consumo de energía, reducir costos y minimizar el impacto ambiental asociado con la climatización de edificios. Estas tecnologías son parte de un enfoque más amplio hacia edificaciones sostenibles y energéticamente eficientes.

Son especialmente adecuadas para edificios de gran superficie, como centros comerciales, hospitales o edificios de oficinas. También se pueden utilizar en edificios residenciales, pero en este caso su aplicación es más limitada, debido al menor tamaño de los espacios.

Se ha publicado una guía sobre este tema por la Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid, en colaboración con diversas empresas especializadas: Guía sobre estructuras termoactivas y sistemas inerciales en la climatización de edificios (2014)