ES2555609T3 - Elemento de calentamiento y procedimiento para producir un elemento de calentamiento - Google Patents

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Abstract

Recinto en un edificio con un elemento de calentamiento que está aplicado sobre una pared del recinto y presenta un soporte plano de un textil flexible en el que están incorporados unos contactos y sobre el que están aplicados unos nanotubos de carbono en una dispersión acuosa, en donde se ha evaporado el agua y en donde los nanotubos de carbono pueden excitarse por medio de la aplicación de una tensión eléctrica a los contactos para la emisión de infrarrojos, caracterizado por que el soporte es una red de armadura de fibra de vidrio y está emplastecido.

Description

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DESCRIPCION
Elemento de calentamiento y procedimiento para producir un elemento de calentamiento
La invencion concierne en primer lugar a un recinto en un edificio con un elemento de calentamiento que esta aplicado sobre una pared del recinto y presenta un soporte plano de un textil flexible, en el que estan incorporados unos contactos y sobre el que estan aplicados unos nanotubos de carbono en una dispersion acuosa, en donde se ha evaporado el agua y en donde los nanotubos de carbono pueden excitarse por medio de la aplicacion de una tension electrica a los contactos para la emision de infrarrojos. La invencion concierne tambien a un procedimiento para construir un recinto de este tipo.
Los nanotubos de carbono (“carbon nanotubes”, CNT) son tubitos de carbono diminutos que conducen corriente electrica cuando se aplica una tension, en donde su conductividad excede claramente la del cobre. Durante el flujo de corriente se excitan energeticamente los CNT y durante la recalda al estado originario estos emiten radiacion calorlfica en el dominio del infrarrojo lejano con un rendimiento energetico de mas de 95 vH. Por tanto, los CNT son especialmente adecuados para calentar recintos, ya que el hombre reacciona muy bien a este tipo de radiacion calorlfica.
El documento DE 20 2010 009 208 U1 revela un recinto del tipo citado al principio con un elemento de calentamiento basado en CNT y realizado como un tapizado - tambien susceptible de ser pintado -.
Para fabricar un elemento de calentamiento basado en CNT, el documento DE 20 2011 001 126 U1 propone que los nanotubos de carbono en una emulsion de un disolvente que se evapora con un plastico endurecible sean depositados directamente sobre una pared del recinto correspondientemente preparada actuante como soporte plano y que se prevea eventualmente por el lado del recinto un refuerzo textil para proteccion frente al desgaste.
Elementos de calentamiento basados en CNT con un soporte plano separado que lleva nanotubos de carbono y una pluralidad de contactos, en donde los nanotubos de carbono pueden excitarse por medio de la aplicacion de una tension electrica a los contactos para la emision de infrarrojos, son conocidos ademas por los documentos DE 10 2009 008 967 B4, DE 10 2009 034 306 A1, DE 20 2006 007 228 U1, DE 20 2007 014 328 U1, DE 20 2005 014 678 U1, DE 20 2008 007 815 U1, DE 20 2009 000 136 U1 y WO 2007/089118 A1. Los soportes de estos elementos de calentamiento basados en CNT son rlgidos, de modo que los elementos de calentamiento pueden montarse como componentes independientes delante de una pared del edificio.
Problema
La invencion se basa en el problema de proponer un elemento de calentamiento simplificado.
Solucion
Partiendo de los elementos de calentamiento conocidos se propone segun la invencion que el soporte sea una red de armadura de fibra de vidrio y este emplastecido.
El textil es un compuesto plano de fibras y puede equiparse con los nanotubos de carbono, en particular en una dispersion al uno - diez por ciento, por medio de pulverizacion, inmersion, impresion o pincelado, antes de la aplicacion sobre la pared, o bien por medio de pulverizacion o pincelado a continuation de esta aplicacion. El equipamiento puede realizarse en varios pasos para incrementar la densidad de los nanotubos de carbono. El equipamiento puede realizarse tambien de manera deliberadamente irregular - por ejemplo con una densidad creciente de los nanotubos de carbono en una direction - para tener en cuenta la demanda de calor cambiante en una direccion del recinto.
Los contactos incorporados en el textil garantizan, por un lado, tambien durante el funcionamiento del elemento de calentamiento con temperaturas cambiantes, un contactado permanentemente bueno de los nanotubos de carbono. Mediante la incorporation se garantiza que los contactos esten recubiertos completamente con nanotubos y as! exista un contacto electrico optimo con minima resistencia de paso. Esto no se da en una estructura en capas. Por otro lado, el elemento de calentamiento puede prefabricarse as! de manera especialmente sencilla para el montaje sobre una pared.
El textil en un recinto segun la invencion es una red de armadura de fibra de vidrio. La elaboration de esterillas de fibra de vidrio en diferentes versiones en paredes de edificios es en general conocida.
Preferiblemente, en un recinto segun la invencion, el textil es un tejido con hilos de urdimbre y de trama. Los tejidos presentan una superficie especialmente uniforme y, ademas, un espesor especialmente reducido.
En un recinto de este tipo segun la invencion, los contactos estan incorporados preferiblemente en el tejido en forma de hilos realizados como hilos de urdimbre o de trama.
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De manera especialmente preferida, los contactos son de cobre en un recinto segun la invencion. Alternativamente, se puede utilizar en principio cualquier material conductor para los contactos, en particular tambien plata o hilos de cobre plateados, preferiblemente con diez a 20 venas.
Partiendo de los procedimientos conocidos, se propone segun la invencion que el soporte sea una red de armadura de fibra de vidrio y sea emplastecido. El procedimiento segun la invencion, mediante el cual se construye un recinto descrito anteriormente, se caracteriza tambien por sus ventajas. La aplicacion del soporte textil sobre la pared simplifica y acelera de una manera significativa - con respecto a la aplicacion conocida de un plastico endurecible - el montaje de un elemento de calentamiento basado en CNT. Como se conoce en el estado de la tecnica para la elaboration de redes de armadura, el soporte puede pegarse o clavarse, por ejemplo, sobre la pared.
Asimismo, en un procedimiento segun la invencion, a continuation de la aplicacion de los nanotubos de carbono sobre el textil, puede aplicarse de la misma manera una capa de protection repelente del agua y electricamente aislante. Un textil equipado de esta manera puede seguirse tratando entonces particularmente con materiales que contienen agua, pudiendo, por ejemplo, ser pintado o tapizado mediante la utilization de un engrudo usual en el mercado.
En un procedimiento segun la invencion, el elemento de calentamiento puede ser sobretapizado o alicatado de una manera ventajosa. El elemento de calentamiento se recubre as! completamente por un lado y no se puede distinguir de la pared restante. Un elemento de calentamiento de este tipo segun la invencion es especialmente adecuado para recintos que no pueden calentarse de otra forma por motivos de proteccion de monumentos. No obstante, el procedimiento segun la invencion es adecuado tanto para el equipamiento de edificios nuevos como tambien para la restauracion de edificios antiguos.
Alternativamente, el elemento de calentamiento puede dejarse sin cubierta sobre la pared o puede proveerse de un forro permeable a la radiation infrarroja. De esta manera, resalta especialmente para fines terapeuticos la caracterlstica de radiacion especlfica de los nanotubos de carbono.
La superficie de la pared por el lado del recinto puede equiparse tambien como decoration con pigmentos que se iluminan con luz infrarroja o que modifican su color. Cuando los nanotubos de carbono estan aplicados sobre el textil en un modelo decorativo de densidad cambiante, este modelo es entonces visible durante el funcionamiento del elemento de calentamiento.
Asimismo, el soporte puede incrustarse, por ejemplo, en un revoque aislante actuante como sustrato, de modo que se incremente la action de aislamiento y pueda prescindirse de un aislamiento exterior. Son posibles tambien otros materiales aislantes actuantes como sustrato.
Ejemplo de realizacion
La invencion se explica a continuacion con ayuda de un ejemplo de realizacion. En un recinto segun la invencion, el soporte se basa en un textil tejido de hilos de fibra de vidrio en forma de un artlculo enrollable continuo con una abertura de malla de 4 x 4 mm y con una anchura de 1 m. El textil presenta zonas de contacto planas en las que, por cada diez respectivos hilos de trama sucesivos con la distancia mas reducida posible, estan entretejidas al menos cinco hilos de cobre en lugar de los hilos de fibra de vidrio.
El artlculo enrollable esta configurado para la fabrication de esterillas que presentan una zona de contacto en cada uno de dos bordes opuestos y en el centro entre ellos: a una primera zona de contacto le siguen en la direction de los hilos de urdimbre, una zona intermedia con una anchura de 30 cm, en otra realizacion escasamente 50 cm, una segunda zona de contacto con una zona intermedia adicional y una tercera zona de contacto a la que se conecta una zona de separation con una anchura de 5 cm.
Sobre el textil tejido terminado aplican nanotubos de carbono en una dispersion acuosa al tres por ciento mediante impresion o inmersion. Por medio de un recubrimiento reiterado se fabrican tres textiles diferentes con diferentes resistencias electricas para diferentes tensiones de alimentation - una resistencia de 2 a 3 C para 12 V de tension de alimentacion, de 10 a 12 C para 48 V de tension de alimentacion y de 150 a 170 C para 230 V de tension de alimentacion -. Los elementos de calentamiento alcanzan entonces temperaturas en su superficie de 35 a 40°C y tambien de 50°C y mas para recintos relativamente grandes y naves.
El equipamiento de los textiles se termina por medio de una aplicacion correspondiente de una capa de proteccion repelente del agua y electricamente aislante, hecha de estireno-butadieno o poliuretano, o, en otra realizacion, hecha tambien de latex. A continuacion, el soporte equipado con los nanotubos de carbono y la capa de proteccion se corta en esterillas en las zonas de separacion. Para la termination de los elementos de calentamiento se disponen en las zonas de contacto unos enchufes de apriete actuantes como terminales electricos.
Tres a cuatro elementos de calentamiento confeccionados previamente de esta manera se pegan en la obra bruta de un edificio o en una vivienda existente sobre las paredes interiores de cada recinto o se fijan mecanicamente a la pared, se emplastecen con un revoque de cal o de barro y, en caso necesario, se sobretapizan. Los terminales se sacan fuera del revoque o se unen con llneas de suministro que estan tambien debajo del revoque.
Los elementos de calentamiento pueden conectarse en serie o en paralelo, pudiendo activarse individualmente cada elemento de calentamiento en el caso de una conexion en paralelo. Los elementos de calentamiento pueden conectarse y desconectarse por medio de sondas termicas a temperaturas ambiente ajustadas y/o a traves de una regulacion dotada de autoaprendizaje.
5 La potencia de calentamiento de cada elemento de calentamiento (o de todos los elementos de calentamiento de un recinto o de otra unidad) puede regularse por medio de la tension de conexion o controlarse por medio de un conexionado diferente de los contactos: frente al caso estandar, en el que la tension de funcionamiento se aplica entre los dos contactos exteriores, se reduce la resistencia a la mitad y se duplica la potencia de calentamiento cuando se aplica la tension de funcionamiento entre el contacto central y solo uno de los contactos exteriores. De 10 manera correspondiente, frente al mismo caso estandar, se reduce la resistencia a la cuarta parte y se cuadriplica la potencia de calentamiento cuando se aplica la tension de funcionamiento entre el contacto central y ambos contactos exteriores.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Recinto en un edificio con un elemento de calentamiento que esta aplicado sobre una pared del recinto y presenta un soporte plano de un textil flexible en el que estan incorporados unos contactos y sobre el que estan aplicados unos nanotubos de carbono en una dispersion acuosa, en donde se ha evaporado el agua y en donde los nanotubos
    5 de carbono pueden excitarse por medio de la aplicacion de una tension electrica a los contactos para la emision de infrarrojos, caracterizado por que el soporte es una red de armadura de fibra de vidrio y esta emplastecido.
  2. 2. Recinto segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que el textil es un tejido con hilos de urdimbre y de trama.
  3. 3. Recinto segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que los contactos estan incorporados en el tejido en 10 forma de hilos actuantes como hilos de urdimbre o de trama.
  4. 4. Recinto segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los contactos son de cobre.
  5. 5. Procedimiento para construir un recinto en un edificio, en el que se aplica un elemento de calentamiento con un soporte plano de un textil flexible sobre una pared del recinto, en el que se incorporan los contactos en el textil y se aplican sobre el textil nanotubos de carbono en una dispersion acuosa que pueden excitarse por la aplicacion de una
    15 tension electrica a los contactos para la emision de infrarrojos, y en el que se evapora el agua, caracterizado por que el soporte es una red de armadura de fibra de vidrio y es emplastecido.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que, a continuacion de la aplicacion de los nanotubos de carbono sobre el textil, se aplica una capa de proteccion repelente del agua y electricamente aislante.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que se sobretapiza o se alicata el 20 elemento de calentamiento.
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