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Tecnología de policarbonato celular con filtro solar  

(PCFS+) DOCUMENTO TÉCNICO

La función del policarbonato celular con filtro solar es reducir la cantidad de energía solar en el interior de la casa habitación, nave industrial, edificio o cualquier lugar expuesto a la radiación solar, evitando el sobrecalentamiento del espacio, reduciendo considerablemente el empleo del aire acondicionado.

DESCRIPCION DEL POLICARBONATO CELULAR CON FILTRO SOLAR

El PCFS+ (policarbonato celular con filtro solar) es un policarbonato para el control solar, que se puede usar tanto en superficies, paredes y ventanas, y es el resultado de una investigación de alta tecnología. Este PCFS+ lleva depositado en sus paredes internas una capa de semiconductor que le confiere propiedades de absorción y reflexión específicas para el control solar.

Dados los costos actuales de la energía, la climatización de casas o edificio es un aspecto muy importante en el mantenimiento de los inmuebles. Con los vidrios convencionales se recibe energía calorífica de más, incrementando así los costos de climatización pues los equipos de aire acondicionado comienzan a trabajar en exceso para conseguir una temperatura óptima. Haciendo un comparativo de consumo de energía, sabemos que el aire acondicionado consume aproximadamente seis veces más energía que la calefacción. Los semiconductores depositados en las paredes internas del policarbonato celular son el mecanismo físico a través del cual se evita el exceso de energía calorífica en el interior de una habitación y al mismo tiempo se disminuyen los consumos en climatización. Una parte de toda la energía (Ig) que incide sobre el PCFS+ se transmite a través de este (τe). Otra parte es rechazada por reflexión (ρe). El resto es absorbido, por la masa del PCFS+, irradiando una parte hacia el interior (αei ) y otra hacia el exterior (αee).

CARACTERISTICAS TECNICAS DEL PCFS+

El PCFS+ es un aislante de la luz del sol que protege perfectamente en los rangos que van desde el ultravioleta (0.30 - 0.38 μm), visible (0.38 – 0.78 μm) e infrarrojo (0.78 – 100.00 μm). Disminuyendo los niveles de la intensidad del sol hasta en un 80% promedio en cada una de estas 3 regiones del espectro solar.

Con un factor solar (g) bajo se reduce la cantidad de energía solar no deseada en el interior de un recinto, además de conservar más uniforme la temperatura interior, favoreciendo con esto el ahorro de energía.

El PCFS+ con su bajo coeficiente K y reducido factor solar, es un elemento apto para la climatización que puede complementar la función de protección solar con el de ahorro energético, disminuyendo la cantidad de energía solar no deseada en el interior del recinto.

Garantía:

Servicios Estratégicos Titán, S.A. de C.V. garantiza sus productos por un período de 5 años a partir de la fecha de entrega, contra todo defecto que disminuya la visibilidad a causa de condensación o cambio en los colores de los productos. Esta garantía es válida siempre que se hayan respetado las condiciones normales de utilización del PCFS+.

Las diferentes propiedades del PCFS+ permiten mejorar la calidad del ambiente a través de un empleo mucho más eficiente de la energía.

Definiciones y Parámetros

Transmisión Energética, (τe) se define como la cantidad de energía solar que atraviesa directamente a una superficie transparente o semitransparente. Se expresa como un porcentaje de la energía incidente sobre el mismo.

Reflexión Energética, (ρe) equivale a la cantidad de energía solar que es reflejada por una superficie transparente o semitransparente. Así mismo se expresa como un porcentaje de la energía total incidente sobre el mismo.

Absorción Energética, (αe) es la cantidad de energía solar que absorbe una superficie transparente o semitransparente; provocando un aumento en su temperatura de forma que irradia parte de esta energía hacia el exterior (αee) y hacia el interior (αei) del recinto.

Factor Solar, (g) consiste en la cantidad total de energía que el sol introduce en un recinto, es decir, el resultado de la suma de la Transmisión más la parte de la Absorción Energética que es irradiada hacia el interior de un recinto por la superficie transparente o semitransparente. Y se expresa con la siguiente ecuación: g = τe + αei

Coeficiente K, es la cantidad de energía solar, expresada en kilocalorías, perdida por transmisión a través de un metro cuadrado de una superficie transparente o semitransparente por hora y por cada grado centígrado de diferencia entre el interior y el exterior de este, sus unidades son (Kcal / m2 grado centígrado).

Toda información relativa al comportamiento de la energía solar cuando atraviesa una superficie transparente o semitransparente puede concretarse en el llamado coeficiente de transmisión del calor (coeficiente U ó K) o bien de la cantidad de energía, medida en Watios (W) o Kilocalorías (Kcal), que atraviesan un metro cuadrado de esta superficie en una hora.

Calculo de los coeficiente K y U para el PCFS+

Condiciones iniciales: F=100 l/h W=1000rpm To=50ºC

  • Consideramos las siguientes temperaturas: Ttanque=25 ºC Tef =21 ºC Tsf =22.5 ºC Tmedia=21.75 ºC
  • Calculo de U experimental: Gmf=99.803 kg/h Cpf 21.75ºC=0.99857 kcal/kgºC ρT=1.5 ºC Q=149.49 kcal/h ρTm=23.337 ºC A=0.039794 m²

DATOS TECNICOS PROPIEDADES FISICAS DE LOS POLICARBONATOS

Densidad 1.20 g/cm3
Rango de uso desde -100 a +135°C
Punto de fusión 250°C
Índice de refracción 1.585 + / - 0.001
Índice de transmisión lumínica entre el 12 % y el 20 %
Incombustibilidad hasta 450 ± 5 °C
Datos físicos y químicos adicionales del PCC+

COMPARACION DE LAS HOJAS DE POLICARBONATOS CON RECUBRIMIENTO CERO CALOR® Y LAS COMERCIALES

Se presenta una comparación de los policarbonatos con recubrimiento:

  • Estos son el amarillo "cero calor"
  • Los otros son los comerciales tales como el humo, turquesa y azul rey.
  • El cristal es sin recubrimiento.
  • Todas estas características son de policarbonatos de 6 mm.

Caracterización de los policarbonatos con película de CuS+CuSe (optimizado) y policarbonatos comerciales.

muestras

(colores)

sin filtro w/m2

con filtro w/m2

razón %

atenuación

%

Amarillo “cero calor”

773

136

17.5

82.5

Humo

731

357

49

51

Turquesa

773

467

60

40

Azul rey

756

484

64

36

Cristal

773

594

76

24

muestras

sin filtro

W/m2

con filtro

w/m2

razón

%

atenuación

% horizontal

a

731

85

12

88

b

746

144

19

81

Muestra a: testigo amarillo púrpura
Muestra b: testigo amarillo

Otra tabla comparativa es la siguiente, donde se muestran las características de los policarbonatos de cada uno de ellos pero ahora tomadas de un espectrofotómetro.

PROPIEDADES ÓPTICAS DE LAS HOJAS DE POLICARBONATOS CELULARES CERO CALOR® Y DE LAS COMERCIALES

Muestra

TUV

TVI

T IR

RUV

RVI

RIR

TSOL

RSOL

ASOL

Amarillo

0.03

19.65

15.00

2.47

10.32

6.04

17.24

8.27

74.49

Amarillo reciclado

0.01

16.31

12.69

2.68

13.73

8.74

14.38

11.29

74.33

Humo

0.01

31.55

45.36

1.78

4.68

4.72

37.12

4.64

58.24

Azul Rey

0.01

42.19

65.59

2.04

3.28

3.02

51.84

3.14

45.02

Turquesa

0.01

42.80

56.35

1.41

3.26

3.92

48.04

3.52

48.44

Transparente

0.01

57.12

59.82

2.21

7.16

6.58

57.23

6.81

35.96

Amarillo testigo

0.00

18.66

15.78

3.96

16.75

8.52

17.02

12.83

70.15

Amarillo-púrpura testigo

0.00

17.83

13.25

3.96

8.08

5.75

15.44

6.96

77.60

Fig. 1 Esquema comparativo de las variables en porcentajes que transmite, absorbe y refleja una superficie plana que puede ser vidrio y policarbonatos etc.

Otras gráficas que muestran el comportamiento de transmitancia (%) y reflectancia (%) solar. Estas gráficas presentan el comportamiento de cada una de las muestras sometidas a las mismas longitudes de onda en un espectrofotómetro.

Fig. 2 Gráfica de la transmitancia de las diferentes muestras.

Como podrá verse cada uno de ellos tiene un comportamiento diferente, las gráficas de color amarillo son las de las hojas con el recubrimiento.

A continuación se presenta el comportamiento de la reflectancia de las mismas muestras.

Fig. 3 Gráfica de la reflectancia de las diferentes muestras.


 
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