ES3038111T3

ES3038111T3 - Heat exchanger module and methods of using thereof

Info

Publication number: ES3038111T3
Application number: ES20717950T
Authority: ES
Inventors: Lyesse Laloui; Loria Alessandro Rotta
Original assignee: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL
Current assignee: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2025-10-09
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: US20220178588A1; EP3953647A1; WO2020208456A1; CA3136376A1; EP3953647C0; EP3953647B1; PL3953647T3; US11639830B2

Abstract

La invención proporciona, en una realización, un módulo intercambiador de calor (1) que comprende a) un soporte flexible (100); b) al menos un elemento tubular (200) cuyo eje principal es sustancialmente paralelo al plano del soporte flexible (100); c) una matriz conductora flexible (300) que integra dicho elemento tubular (200); y d) una carcasa flexible (400) que envuelve el soporte flexible (100), dicho elemento tubular (200) y la matriz conductora flexible (300). Se puede implementar un revestimiento para un entorno construido que comprende varios módulos intercambiadores de calor (1), así como un sistema que incluye además un sistema de bombeo (600). La invención también prevé un método para proporcionar procesos de intercambio de calor entre el módulo intercambiador de calor (1), el revestimiento o el sistema de la invención y un entorno construido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo intercambiador de calor y métodos para utilizar el mismo

Campo técnico

La presente invención se refiere a una unidad de transferencia de energía térmica y a sus aplicaciones, por ejemplo, en procesos de intercambio de calor en un entorno construido.

Antecedentes de la invención

Los sistemas geotérmicos recolectan el calor presente de forma natural en el suelo en cualquier lugar de la Tierra a través de intercambiadores de calor geotérmicos. Estos intercambiadores de calor geotérmicos incluyen sistemas de circuito cerrado y sistemas de circuito abierto. En el primer caso, un fluido portador de calor circula en un circuito de tuberías cerrado embebido en el intercambiador de calor para transferir el calor del suelo a cualquier entorno construido mediante el uso de bombas y/o bombas de calor. En el segundo caso, se emplea agua subterránea de un pozo o de un cuerpo de agua superficial abierto a través de un circuito de tuberías abierto para transferir el calor del subsuelo a cualquier entorno construido mediante el uso de bombas y/o bombas de calor. Los sistemas geotérmicos utilizan la Tierra como fuente de calor cuando operan en modo de calefacción, con un fluido como medio para transferir el calor de la Tierra a un entorno construido, utilizando así la energía geotérmica. En el modo de refrigeración, utilizan la Tierra como sumidero de calor. Dependiendo de la profundidad de la aplicación (se considera una profundidad umbral típica de 400 m para lo anterior), los sistemas geotérmicos pueden dividirse en sistemas geotérmicos superficiales y sistemas geotérmicos profundos. Los sistemas geotérmicos superficiales pueden ofrecer tanto calefacción como refrigeración en prácticamente cualquier ubicación, con una gran flexibilidad para satisfacer cualquier demanda. También pueden utilizarse para el almacenamiento subterráneo de energía térmica y aplicaciones de deshielo.

En los últimos años, los sistemas geotérmicos superficiales han atraído la atención por su carácter respetuoso con el medio ambiente, rentable y eficiente. La temperatura subterránea es casi constante durante todo el año, siendo más baja en verano en comparación con la temperatura exterior, y más alta en invierno que la temperatura exterior. En los sistemas geotérmicos superficiales, se aprovecha esta temperatura aproximadamente constante para lograr un intercambio de calor favorable entre el suelo (es decir, el circuito primario) y cualquier tipo de entorno construido (es decir, el circuito secundario) mediante la circulación del fluido portador de calor impulsado por bombas y/o bombas de calor (es decir, el enlace entre el circuito primario y el secundario).

Los sistemas geotérmicos superficiales recurren a la instalación de un intercambiador de calor subterráneo (es decir, un circuito de tuberías) para realizar el intercambio de calor con el subsuelo. En general, como método de instalación de un intercambiador de calor geotérmico, se perfora un agujero mediante perforación o similares, y se inserta en el mismo un tubo de acero o un tubo de polietileno o similares. A continuación, este agujero se rellena con un material de lechada, que puede consistir en bentonita, arena o similares, u hormigón o similares en situaciones en donde los tubos están embebidos en elementos estructurales tales como cimentaciones de pilotes, muros de contención, túneles o similares. Una solución líquida (que consiste, de forma típica, en agua o agua que comprende un anticongelante) circula típicamente en los tubos del intercambiador de calor geotérmico instalado de este modo, y el sistema realiza intercambio de calor con el subsuelo.

Estos tipos de intercambiadores de calor geotérmicos pueden configurarse para funcionar adecuadamente en varios tipos de entornos construidos, tales como edificios domésticos o industriales. Sin embargo, se pueden asociar tres deficiencias principales a los intercambiadores de calor geotérmicos: (1) los intercambiadores de calor geotérmicos no suelen ser mantenibles ni reemplazables; (2) pueden encontrarse dificultades relacionadas con la instalación de tuberías debido a la necesidad de fijar o embeber las tuberías a o dentro de elementos rígidos y no modulares que posteriormente se rellenan con el material apropiado; y (3) se necesita tiempo para instalar el circuito de tuberías durante la construcción de los intercambiadores de calor geotérmicos. El aspecto (1) plantea varios problemas vinculados al mantenimiento, la sustitución y/o la reparación en caso de mal funcionamiento. Los aspectos (2) y (3) requieren tiempo durante la construcción de la estructura o infraestructura, lo que puede afectar su ruta crítica. Además, la modularidad y la rigidez mecánica de los dispositivos de intercambio de calor siguen representando un paso limitante para la amplia difusión de los intercambiadores de calor para la recuperación de calor residual en todos y cada uno de los entornos construidos.

El documento DE102008011219A1 se refiere a un componente absorbedor para aplicaciones termosolares, que comprende una capa de soporte, una capa de absorción dispuesta en el lado de la capa de soporte orientado hacia la radiación solar, la capa de absorción reflejando selectivamente la radiación solar, y un sistema de conducción en el lado de la capa de soporte orientado en dirección opuesta a la radiación solar. El sistema de conducción está conectado a la capa de soporte de manera térmicamente conductora y está previsto para el flujo de un fluido de intercambio de calor a través del mismo. El fluido de intercambio de calor transporta el calor absorbido por el componente absorbedor a un usuario.

El documento US-2010282442A1 se refiere a un elemento de placa sándwich estructural que comprende primeras y segundas placas metálicas exteriores y un núcleo de material plástico o polimérico unido a las placas metálicas exteriores y dispuesto para transferir fuerzas de cizallamiento entre ellas. El elemento comprende además: un conducto para un medio de control de temperatura, estando el conducto embebido en el núcleo y en contacto térmico con al menos una de las placas metálicas exteriores.

El documento DE102005049930A1 describe un dispositivo que tiene al menos un colector de calor terrestre enterrado en el suelo a poca profundidad, una bomba de calor que toma calor de un medio fluido que emana del colector y devuelve el medio enfriado al colector. El colector está embebido en lodo y se proporciona al menos un dispositivo adicional de extracción de energía renovable, cuyo medio fluido se conduce al colector si supera la temperatura del colector y no se necesita para otros fines.

Resumen de la invención

Para abordar y superar al menos algunos de los inconvenientes mencionados anteriormente de las soluciones de la técnica anterior, los presentes inventores desarrollaron un nuevo tipo de dispositivo intercambiador de calor con características y capacidades mejoradas.

Por lo tanto, el propósito de la presente invención es el de proporcionar un módulo intercambiador de calor que supere o al menos reduzca los inconvenientes resumidos anteriormente que afectan a las soluciones conocidas según la técnica anterior.

En particular, un primer propósito de la presente invención es el de proporcionar una unidad intercambiadora de calor modular que se utilice como revestimiento o cubierta que aproveche la energía geotérmica o cualquier fuente de calor residual para suministrar a estructuras e infraestructuras con determinados requisitos energéticos.

Otro propósito de la presente invención es el de proporcionar una unidad intercambiadora de calor modular que se utilice como solución de recubrimiento para la transferencia de energía que sea fácil de instalar, sustituir y mantener a lo largo del tiempo. Además, la unidad intercambiadora de calor modular puede fabricarse reciclable y/o resistente al fuego. Una forma opcional rectangular de la unidad intercambiadora de calor modular facilita enormemente la conexión de varias unidades intercambiadoras de calor modulares entre sí para permitir aplicaciones modulares.

Otro propósito más de la presente invención es el de proporcionar una unidad intercambiadora de calor modular que se utilice como solución de recubrimiento para la transferencia de energía, que sea flexible y aplicable a cualquier superficie.

Otro propósito más de la presente invención es el de proporcionar una unidad intercambiadora de calor modular que se utilice como solución de recubrimiento para la transferencia de energía, que sea respetuosa con el medio ambiente y que tenga un bajo coste de producción y explotación.

Todos estos objetivos se han logrado con la presente invención, como se describe en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas.

En vista de los inconvenientes y/o problemas resumidos anteriormente que afectan a los intercambiadores de calor de la técnica anterior, según la presente invención se proporciona un módulo intercambiador de calor según la reivindicación 1.

Otro objetivo de la presente invención se refiere a un recubrimiento para un entorno construido que comprende una pluralidad de módulos intercambiadores de calor flexibles según la presente descripción.

Otro objetivo más de la presente invención se refiere a la utilización de un módulo intercambiador de calor y/o de un recubrimiento para un entorno construido según la presente descripción para procesos de intercambio de calor entre dicho módulo intercambiador de calor y/o dicho recubrimiento y un entorno construido.

Otro objetivo más de la presente invención se refiere a un método para proporcionar intercambio de calor en un entorno construido. Ventajosamente, el entorno construido puede ser un entorno caracterizado por una temperatura que tiene una variación máxima de ± 5 °C. Los aparcamientos subterráneos, las líneas de metro y tren, los centros comerciales o similares son ejemplos de estos entornos. Otras realizaciones de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Los objetivos, características y ventajas anteriores y otros de la materia presentada en la presente memoria se harán más evidentes a partir del estudio de la siguiente descripción con referencia a las figuras adjuntas que muestran algunos aspectos preferidos de dicha materia.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista despiezada de una parte de un módulo intercambiador de calor según una realización de la invención;

la figura 2 es una vista superior que muestra el módulo intercambiador de calor según la figura 1, en la que los elementos tubulares se muestran como líneas punteadas;

La figura 3 muestra una vista en sección transversal a lo largo del plano AA, mostrado en la figura 2, del módulo intercambiador de calor de la figura 2;

la figura 4 muestra en una vista despiezada una parte de un módulo intercambiador de calor según otra realización de la invención, en la que un único elemento tubular se realiza en forma serpenteante;

la figura 5 es una vista superior que muestra dos módulos intercambiadores de calor según las enseñanzas de la realización de la figura 4, donde los elementos tubulares se realizan en forma serpenteante;

la figura 6 es una vista en sección transversal que muestra una parte de un módulo intercambiador de calor según otra realización de la invención, donde el módulo comprende capas de ruptura de vapor;

la figura 7 muestra en una vista superior dos recubrimientos según una realización de la invención, donde cada recubrimiento comprende una pluralidad de módulos intercambiadores de calor de la invención; y

la figura 8 muestra un sistema según una realización de la invención, donde el sistema comprende un recubrimiento que tiene una pluralidad de módulos intercambiadores de calor conectados operativamente a medios de bombeo.

Descripción detallada de la invención

La presente invención descrita en la presente se aclarará a continuación mediante la descripción de las realizaciones que se representan en los dibujos. Sin embargo, debe entenderse que la presente invención no se limita a las realizaciones descritas a continuación y representadas en los dibujos; por el contrario, el alcance de la presente invención descrita en la presente memoria está definido por las reivindicaciones.

A menos que se defina lo contrario, los términos técnicos y científicos utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado que el que les da un experto en la técnica a la que pertenece la presente invención. Además, a menos que el contexto requiera lo contrario, los términos en singular incluirán el plural y los términos en plural incluirán el singular. Los métodos y técnicas de la presente descripción se llevan a cabo generalmente según métodos convencionales bien conocidos en la técnica y tal como se describen en diversas referencias generales y más específicas que se citan y discuten a lo largo de la presente especificación, a menos que se indique lo contrario. Además, en aras de la claridad, el uso del término “aproximadamente” en la presente memoria pretende abarcar una variación del /-10 % de un valor determinado.

Los aspectos no limitantes de la materia de la presente descripción se describirán a modo de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas, que son esquemáticas y no pretenden estar dibujadas a escala. Por motivos de claridad, no todos los componentes están etiquetados en todas las figuras, ni se muestra cada componente de cada aspecto de la invención cuando la ilustración no es necesaria para permitir que los expertos en la técnica comprendan la invención.

La invención se entenderá mejor con el uso de las siguientes definiciones. Tal como se utilizan a continuación y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “ un” , “ una” y “ e” incluyen referentes plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Además, el uso de “o” significa “y/o” salvo que se indique lo contrario. De modo similar, “comprender” , “ comprende” , “ que comprende” , “ incluir” , “ incluye” y “ que incluye” son intercambiables y no pretenden ser limitantes. Además, debe entenderse que cuando se utilice el término “ que comprende” para la descripción de varias realizaciones, los expertos en la materia comprenderán que, en algunos casos específicos, una realización puede describirse alternativamente utilizando el lenguaje “que consiste esencialmente en” o “ que consiste en” .

Como se utiliza en la presente memoria, un “material polimérico” es cualquier material que comprenda polímeros, moléculas grandes (también conocidas como macromoléculas) compuestas por muchas unidades más pequeñas repetidas, o subunidades, llamadas monómeros, unidas entre sí de forma estrecha, preferiblemente mediante enlaces covalentes. La arquitectura de los polímeros a escala molecular puede ser bastante diversa. Un polímero lineal consiste en una larga cadena lineal de monómeros. Un polímero ramificado comprende una cadena principal larga con varias ramificaciones laterales cortas unidas covalentemente. Los polímeros reticulados tienen monómeros de una cadena larga o corta unidos covalentemente con monómeros de otra cadena corta o larga. La reticulación da como resultado una red molecular tridimensional; todo el polímero es una macromolécula gigante. Otra clasificación útil de los polímeros se basa en el tipo químico de los monómeros: los homopolímeros consisten en monómeros del mismo tipo, los copolímeros tienen diferentes unidades repetidas. Además, dependiendo de la disposición de los tipos de monómeros en la cadena polimérica, existe la siguiente clasificación: las diferentes unidades repetidas se distribuyen aleatoriamente (copolímero aleatorio) o hay secuencias alternas de los diferentes monómeros (copolímeros alternos), en los copolímeros en bloque, secuencias largas de un tipo de monómero son seguidas por secuencias largas de otro tipo; y los copolímeros injertados consisten en una cadena formada por un tipo de monómero con ramificaciones de otro tipo. Una solución polimérica suficientemente densa puede reticularse para formar un gel polimérico, que incluye un hidrogel o un cryogel®, que es un sólido blando.

Los materiales poliméricos también pueden formarse mezclando dos o más polímeros en mezclas físicas. Por ejemplo, la resistencia al impacto bastante pobre del poliestireno mejora considerablemente al incorporar pequeñas partículas de un elastómero. Muchas propiedades de los materiales poliméricos dependen de la disposición microscópica de sus moléculas. Los polímeros pueden tener una estructura amorfa (desordenada) o semicristalina (parcialmente cristalina, parcialmente ordenada). Los polímeros pueden mezclarse con partículas orgánicas o inorgánicas, normalmente en forma de fibras continuas o partículas tales como fibras de carbono, partículas metálicas conductoras, escamas metálicas y similares, para modificar y mejorar, por ejemplo, sus propiedades mecánicas o térmicas.

Los polímeros adecuados según la presente descripción pueden comprender uno o más compuestos seleccionados de una lista no exhaustiva que comprende termoestables o termoplásticos, tales como estireno-butadieno-estireno (SBS) o estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), alquidos, epoxis, fenólicos (p. ej., baquelita), poliimidas, resinas de formaldehído (p. ej., urea formaldehído o melamina formaldehído), poliésteres termoestables, poliésteres insaturados, poliuretano, bis-maleimidas (BMI), policloruro de vinilo (PVC), neopreno, neopreno no reticulado, polietileno (PE), polietileno reticulado (PEX), poliéter, etileno-acetato de vinilo (EVA), polietileno-acetato de vinilo (PEVA), polipropilenglicol (PPG), látex, materiales elastoméricos, tales como caucho de silicona (p. ej., polidimetilsiloxano PDMS) o caucho de fluorosilicona, elastómeros termoplásticos, tales como copolímero en bloque estirénico (SBC), caucho de etilenpropilendieno monómero (EDPM), caucho butílico, caucho nitrilo, ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA), polímeros de lactida y glicolida, polímeros de caprolactona, ácido hidroxibutírico, polianhídridos, poliésteres, polifosfazenos, polifosfoésteres y poli(sebacato de glicerol acrilato), polipropileno, polipropileno óxido o sus derivados, óxido de propileno o sus derivados, polietileno o sus derivados, tales como polietilenglicol (PEG), óxido de polietileno o sus derivados, poliacrilato o sus derivados, tales como poli(2-hidroxietilmetacrilato) (PHEMA), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(ácido láctico), poli(ácido metacrílico) y copolímeros, poli(vinilpirrolidona) (PVP) y combinaciones del mismo, así como cualquier combinación de lo anterior.

Los materiales poliméricos según la presente invención se utilizan preferiblemente para formar una matriz blanda, para obtener un material polimérico blando. En el contexto de la presente descripción, la expresión “material polimérico blando” se refiere a un material polimérico que es compresible, reversiblemente compresible, plásticamente estirable, reversiblemente estirable (elástico), flexible o cualquier combinación de los mismos. El término ” estirable” se utiliza en la presente memoria para referirse a una propiedad intrínseca o diseñada de un material o estructura que permite que tal material o estructura se someta a una gran elongación tras una tensión de deformación, de forma típica >5 % de la longitud de una estructura blanda en reposo, tal como, por ejemplo, más de aproximadamente el 10 %, más aproximadamente el 20 %, más de aproximadamente el 50 %, más de aproximadamente el 100 % o incluso más de aproximadamente el 200 % de una estructura blanda en reposo.

Como se utiliza en la presente memoria, el término “gel” se refiere a una red coloidal no fluida o red polimérica que se expande en todo su volumen mediante un fluido. Un gel es una red tridimensional sólida que se extiende por el volumen de un medio líquido y lo atrapa mediante efectos de tensión superficial. La estructura de la red interna puede resultar de enlaces físicos (geles físicos) o enlaces químicos (geles químicos).

Como se utiliza en la presente memoria, el término “ hidrogel” se refiere a un gel en el que el agente de hinchamiento es agua. Un hidrogel es un gel polimérico macromolecular construido a partir de una red de cadenas poliméricas reticuladas. Se sintetiza a partir de monómeros hidrófilos, que a veces se encuentran como un gel coloidal en el que el agua es el medio de dispersión. Los hidrogeles son redes poliméricas naturales o sintéticas altamente absorbentes (pueden contener más del 90 % de agua). Como resultado de sus características, los hidrogeles desarrollan propiedades mecánicas típicas firmes pero elásticas.

Las expresiones “ película” o “ película delgada” se refieren a la forma delgada de un elemento del dispositivo de la invención, tal como un soporte flexible. En términos generales, una “ película” o “ película delgada” tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una capa de un material que tiene un grosor mucho menor que las otras dimensiones, p. ej., al menos una quinta parte en comparación con las otras dimensiones, que serían, de forma típica, dimensiones ortogonales al grosor. De forma típica, una película es una capa sólida que tiene una superficie superior y una superficie inferior, con cualquier forma adecuada, y un grosor generalmente del orden de micrómetros o milímetros, dependiendo de las necesidades y circunstancias, p. ej., los pasos de fabricación utilizados para producirla. En algunas realizaciones, las películas según la invención tienen un grosor comprendido entre 0,1 pm y 5 mm, tal como entre 5 pm y 5 mm, entre 5 pm y 1 mm, entre 10 pm y 1 mm, entre 5 pm y 500 pm, entre 50 pm y 500 pm, entre 50 pm y 150 pm, entre 100 pm y 500 pm o entre 200 pm y 500 pm.

El término “ flexible” se utiliza en la presente memoria para referirse a elementos del módulo intercambiador de calor que pueden realizar una deflexión al aplicarles una fuerza deflectora. En términos generales, el término “deflexión” se refiere a cualquier desplazamiento, expansión, contracción, flexión, torsión, giro, deformación lineal o de área, o cualquier otro tipo de deformación, de al menos una parte del elemento al que se refiere.

Una “solución acuosa” es una solución en la que el disolvente está compuesto sustancialmente por agua. En el contexto de la presente descripción, el término “ acuoso” significa que pertenece a, está relacionado con, es similar a o está disuelto en agua. La expresión “solución acuosa” en el contexto de la presente descripción incluye el agua en sí misma, soluciones altamente concentradas y/o viscosas, tales como, por ejemplo, hidrogeles, jarabes (es decir, soluciones saturadas de agua/azúcar) y similares, en las que el contenido de agua en peso es, por ejemplo, menor que el 5 % del peso total de la solución. En la presente memoria, también se incluyen soluciones líquidas y partículas sólidas, que incluyen partículas conductoras, nanotubos conductores y/o partículas magnéticas, así como combinaciones de diferentes líquidos que permiten una transferencia de energía.

Una “solución no polar” es una solución en la que el disolvente es un compuesto no polar. Se entiende que los disolventes no polares son compuestos que presentan constantes dieléctricas bajas y que no son miscibles con el agua. Una lista no exhaustiva de soluciones no polares puede comprender, por ejemplo, soluciones que comprenden aceites, benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo, diclorometano, éter dietílico, xileno, tolueno, etanol, hexanol, heptanol, decanol, dodecanol, soluciones basadas en hidrocarburos (p. ej., hexano, ciclohexano, n-octano, isooctano, decano, hexadecano y similares), disolventes fluorofílicos, acetato de etilo, aceites de silicio, aceites minerales, aceites utilizados para alimentos, etc. Un “aceite” es cualquier sustancia química no polar que es líquida a temperatura ambiente y es tanto hidrófoba como lipofílica. En la presente memoria, también se incluyen soluciones líquidas y partículas sólidas, que incluyen partículas conductoras, nanotubos conductores y/o partículas magnéticas, así como combinaciones de diferentes líquidos que permiten una transferencia de energía.

Por “material compuesto” o “ compuesto” se entiende en la presente memoria un material fabricado a partir de dos o más materiales constituyentes con propiedades físicas o químicas significativamente diferentes que, cuando se combinan, producen un material con características diferentes de los componentes individuales. Los componentes individuales permanecen separados y distintos dentro de la estructura final, lo que diferencia a los compuestos de las mezclas y las soluciones sólidas.

Con referencia a las figuras 1 a 3, se muestra una realización del módulo 1 intercambiador de calor según la invención. En esta realización particular, el módulo 1 intercambiador de calor se hace flexible. En un ejemplo que no se ajusta a la presente invención, el módulo intercambiador de calor podría ser rígido en su lugar. En este caso, al menos algunos o todos los elementos separados que forman el módulo 1 intercambiador de calor serían rígidos en lugar de flexibles. Por lo tanto, según esta realización, dicho módulo comprende a) un soporte flexible 100, que en el estado mostrado en la figura 1 es sustancialmente plano; b) al menos un elemento tubular hueco 200, un tubo o un conducto, que tiene su eje longitudinal o principal sustancialmente paralelo a un plano definido por una superficie del soporte flexible 100; c) una matriz flexible conductora 300 que al menos embebe parcialmente el al menos un elemento tubular 200; y d) una carcasa, cubierta o envoltura flexible 400 que envuelve al menos parcialmente el soporte flexible 100, el al menos un elemento tubular 200 y la matriz flexible conductora 300. Debe observarse que el eje longitudinal del elemento tubular no tiene por qué ser un eje recto. En otras palabras, el eje longitudinal del elemento tubular puede entenderse como que sigue longitudinalmente la forma del elemento tubular entre su primer extremo y un segundo extremo opuesto. La carcasa 400 tiene una cara o superficie orientada hacia el interior y una cara o superficie orientada hacia el exterior. Se puede considerar que la carcasa 400 forma una capa de acabado alrededor del soporte flexible 100 y la matriz 300. La carcasa puede disponerse de forma holgada o ajustada alrededor del soporte flexible 100 y la matriz 300. Además, la matriz puede comprender una superficie adhesiva, similar a un pegamento o pegajosa para aumentar la fricción entre la matriz y los elementos que están en contacto con ella. Debe observarse que el soporte 100, el al menos un elemento tubular 200, la matriz 300 y la carcasa 400 son todos elementos térmicamente conductores en el presente ejemplo. Como se muestra en la figura 3, se puede considerar que el soporte 100 y la matriz 300 están intercalados entre las superficies opuestas orientadas hacia el interior de la carcasa cuando la carcasa se pliega alrededor del soporte y la matriz. Por lo tanto, una primera cara o superficie frontal del soporte está en contacto directo con la superficie orientada hacia el interior de la carcasa, mientras que una segunda cara o cara posterior del soporte está en contacto directo con una primera cara o cara frontal de la matriz, mientras que una segunda cara o cara posterior de la matriz está en contacto directo con la superficie orientada hacia el interior (opuesta) de la carcasa. Debe observarse que el elemento tubular puede tener una sección transversal circular (ortogonalmente al eje principal del elemento tubular) o cualquier otra forma adecuada para permitir que un fluido fluya en su interior.

Generalmente, el soporte flexible 100 generalmente está destinado a soportar estructuralmente toda la estructura, que incluye el elemento tubular 200, la matriz 300 flexible conductora y la carcasa flexible 400, mientras mantiene todo el módulo 1 lo más flexible y conductor posible. En este contexto, el soporte flexible 100 puede estar compuesto sustancialmente de cualquier material siempre que toda la estructura modular 1 permanezca flexible. Los materiales ejemplares comprenden materiales conductores tales como metales que incluyen, sin limitación, cobre, aluminio, acero inoxidable, hierro y similares, y/o polímeros plásticos o materiales compuestos que comprenden, sin limitación, cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), polietileno reticulado (PEX) que opcionalmente incluyen (en el caso de partículas compuestas) micro/nanotubos o micro/nanoestructuras, escamas y similares de materiales conductores, tales como carbono, aluminio, cobre, etc.

En una realización, el soporte flexible 100 puede implementarse para comprender una de una película delgada de un material térmicamente conductor, un soporte de red de un material conductor, tal como una red electrosoldada galvanizada, y una malla de cable metálico. El grosor del soporte flexible 100 puede ser menor que 10 mm, tal como, por ejemplo, comprendido entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 5 mm, entre aproximadamente 1 mm y aproximadamente 5 mm, entre aproximadamente 1 mm y aproximadamente 3 mm o entre aproximadamente 1 mm y aproximadamente 2 mm. El factor de forma delgado del soporte 100, así como la estructura diseñada en el caso de un soporte de red, facilita su deflexión a lo largo de uno o más ejes dependiendo de las necesidades y circunstancias, sin dejar de ser ligero, térmicamente conductivo y suficientemente resistente.

Un elemento tubular 200 está conectado operativamente a la matriz 300 mediante cualquier medio adecuado fácilmente disponible para un experto en la técnica, tal como pegado, soldadura, soldadura blanda y similares. La conexión puede ser, en su lugar o además, una conexión por ajuste de forma. El elemento tubular 200 está configurado para hacer circular un fluido y comprende, en su forma más simple, una entrada, una salida y un cuerpo alargado hueco que se extiende entre la entrada y la salida, y está adaptado para permitir que un fluido de trabajo fluya entre la entrada y la salida. El elemento tubular 200 está diseñado para favorecer los intercambios térmicos entre el fluido de trabajo y el entorno externo. En este contexto, el número, la ubicación y/o el diseño del (de los) elemento(s) tubular(es) 200, así como el (los) material(es) del (de los) que esté(n) compuesto(s) sustancialmente, desempeñan un papel tanto en el proceso de intercambio de calor como en la flexibilidad de todo el módulo 1, al tiempo que mantienen la estructura de bajo coste y posiblemente reciclable.

A modo de ejemplo de los requisitos anteriores, para mejorar las interacciones térmicas entre el elemento tubular 200 y el entorno externo, en una realización preferida, el eje principal del cuerpo tubular del elemento tubular 200 es sustancialmente paralelo al plano del módulo 1 intercambiador de calor, de modo que tenga una mayor superficie de contacto con el entorno externo, tal como una superficie de contacto externa, a la que se puede fijar el módulo intercambiador de calor. Debe observarse que, en la presente descripción, la palabra “plano” debe entenderse en sentido amplio y, por lo tanto, se entiende que cubre superficies sustancialmente planas, pero también superficies curvas o tridimensionales (planos curvos). Además, puede estar presente una pluralidad de elementos tubulares 200 y, opcionalmente, pueden distribuirse sustancialmente paralelos entre sí a lo largo del plano del módulo 1 intercambiador de calor, como se muestra en las figuras 1 a 3. Además o alternativamente, como se muestra a modo de ejemplo en las figuras 4 y 5, el al menos un elemento tubular 200 está configurado como una estructura serpenteante distribuida a lo largo del plano del módulo 1. Alternativamente o adicionalmente, el al menos un elemento tubular 200 está configurado como una curva que llena el espacio, tal como, por ejemplo, una curva de Peano o una curva de Hilbert.

En particular, en realizaciones preferidas del módulo 1 intercambiador de calor según la invención, el al menos un elemento tubular 200 está fabricado sustancialmente de un material que tiene una conductividad térmica a 20 °C superior a 0,2 W/(m°C), preferiblemente entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 400 W/(m°C), tal como entre aproximadamente 1 y aproximadamente 400 W/(m°C) o entre aproximadamente 10 y aproximadamente 350 W /(m°C).(m°C), entre aproximadamente 50 y aproximadamente 300 W/(m°C) o entre aproximadamente 100 y aproximadamente 200 W/(m°C). En realizaciones ejemplares, el elemento tubular 200 está fabricado sustancialmente de uno o más metales, de un material termoendurecible, de un material termoplástico o de combinaciones de los anteriores, tales como, por ejemplo, y sin limitaciones, cobre, aluminio y similares, y/o de polímeros plásticos o materiales compuestos que comprenden, sin limitaciones, cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), polietileno reticulado (PEX) que incluye opcionalmente (en el caso de partículas compuestas) micro/nanotubos o micro/ nanoestructuras, escamas y similares de materiales conductores, tales como carbono, aluminio, cobre, etc. Los materiales poliméricos plásticos se consideran una opción eficaz según la invención, dado su buen equilibrio entre la facilidad de fabricación, la ligereza, la robustez, la flexibilidad, las propiedades térmicas y el bajo coste.

En algunas realizaciones, el grosor de las paredes que componen el (los) elemento(s) tubular(es) 200 puede ser de hasta 3 mm, tal como, por ejemplo, entre aproximadamente 0,5 y 2 mm o entre aproximadamente 1 y 3 mm. Preferiblemente, la densidad del material del elemento tubular debe ser superior a 500 kg/m3. Preferiblemente, el diámetro del elemento tubular externo debe ser menor que 40 mm, tal como, por ejemplo, entre aproximadamente 10 mm y aproximadamente 30 mm o entre aproximadamente 20 mm y 40 mm, para mantener el grosor del módulo 1 intercambiador de calor pequeño, pero proporcionando flexibilidad para la mayoría de los materiales que se pueden encontrar en la práctica y utilizar para el (los) elemento(s) tubular(es) 200.

Es importante destacar que, en cualquier realización de la invención, por ejemplo, en el caso de una estructura serpenteante, una curva que llena el espacio o en presencia de una pluralidad de, por ejemplo, elementos 200 tubulares paralelos, la separación normalizada mínima entre dichos cuerpos huecos alargados o secciones de cuerpo será des/d =6, donde s es la separación de centro a centro entre dos cuerpos huecos alargados adyacentes (o “ tubos” ) y d es el diámetro exterior del cuerpo o sección de cuerpo. De esta manera, se puede garantizar un rendimiento térmico óptimo mientras se mantiene la flexibilidad y la deformabilidad del módulo 1. Más específicamente, la relación s/d puede ser de al menos 7, al menos 8, al menos 9 o al menos 10. Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “rendimiento óptimo” se refiere a una condición en la que el intercambiador de calor permite alcanzar al menos 10 vatios por metro cuadrado de su superficie en condiciones estables.

Otra característica del módulo 1 intercambiador de calor de la presente invención se basa en la presencia de una matriz 300 flexible conductora que embebe al menos un elemento tubular 200. La matriz 300 flexible conductora estabiliza mecánicamente toda la estructura y facilita los intercambios térmicos cuando se utilizan los materiales apropiados. La matriz 300 flexible conductora se proporciona en algunas realizaciones en la forma de una pasta, un gel, un hidrogel o una matriz blanda semisólida, con una conductividad térmica a 20 °C mayor que 0,1 W/ (m°C), preferiblemente entre aproximadamente 1 y 100 W/ (m°C), para garantizar un rendimiento térmico óptimo. La matriz 300 flexible conductora está configurada para embeber el (los) elemento(s) tubular(es) 200 de modo que, al considerar el grosor de la matriz, hasta 10 mm, tales como entre aproximadamente 0,2 y 10 mm de material matricial, estén presentes entre el elemento tubular y la superficie exterior de la matriz (en sección transversal a ambos lados del elemento tubular) para garantizar un rendimiento térmico óptimo del módulo 1 intercambiador de calor. En una realización, la matriz 300 flexible conductora comprende una matriz polimérica que comprende al menos uno de un termoestable, un termoplástico y un elastómero. En una realización, la matriz 300 flexible conductora comprende aceite de alquitrán.

En una realización, la matriz 300 flexible conductora comprende un material compuesto. En consecuencia, la matriz 300 flexible conductora puede comprender materiales poliméricos que incluyen fibras conductoras, partículas, escamas y similares para mejorar la conductividad térmica del material; los materiales adecuados para esas fibras conductoras, partículas, escamas, etc. son, sin limitaciones, materiales metálicos tales como hierro, cobre, aluminio, acero inoxidable y similares.

Como se anticipó anteriormente, el elemento tubular 200 está configurado y concebido para permitir que un fluido de trabajo fluya dentro de su cuerpo o cuerpos huecos (o secciones de cuerpo), de modo que se favorezcan los intercambios térmicos entre el fluido de trabajo y el entorno externo. En consecuencia, en una realización, el al menos un elemento tubular 200 comprende un fluido que tiene una conductividad térmica a 20 °C mayor que 0,5 W/(m°C), preferiblemente entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 10 W/(m°C), tal como entre aproximadamente 1 y aproximadamente 8 W/(m°C), o entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5 W/(m°C). En las modalidades de la invención, el fluido es al menos uno de una solución acuosa, que incluye agua; una solución no polar, dióxido de carbono y líquidos que comprenden partículas conductoras. Los fluidos circulantes adecuados son, por ejemplo y sin limitaciones, agua pura, mezclas a base de agua que incluyen, por ejemplo, líquidos anticongelantes, aceites, así como líquidos que incluyen partículas derivadas de materiales altamente conductores, tales como polvo de grafito y partículas de aluminio.

En algunas realizaciones, el módulo 1 intercambiador de calor flexible de la invención se caracteriza por:

i) el soporte plano flexible es una red electrosoldada galvanizada;

ii) el al menos un elemento tubular es una estructura serpenteante fabricada sustancialmente de un material seleccionado de una lista que comprende o consiste en un material termoestable, un material termoplástico y un metal; iii) el fluido es una solución acuosa, que incluye agua; y

iv) la matriz flexible conductora está fabricada sustancialmente de un material seleccionado de una lista que comprende o consiste en aceite de alquitrán, un pegamento elastomérico y un compuesto de partículas metálicas/pegamento elastomérico.

Las soluciones anteriores proporcionan de forma típica flexibilidad y capacidad de curvatura en al menos una dirección (p. ej., paralela al eje longitudinal de los elementos tubulares), al tiempo que recurren a materiales cuyas propiedades térmicas proporcionan robustez, rentabilidad y/o un rendimiento energético eficiente a través del módulo intercambiador de calor.

En una realización, el módulo 1 intercambiador de calor flexible de la invención se caracteriza por:

i) el soporte plano flexible es una red electrosoldada galvanizada;

ii) el al menos un elemento tubular es una estructura serpenteante fabricada sustancialmente de un material termoestable o termoplástico;

iii) el fluido es una solución acuosa, que incluye agua; y

iv) la matriz flexible conductora está fabricada sustancialmente de aceite de alquitrán.

i) el soporte plano flexible es una red electrosoldada galvanizada;

ii) el al menos un elemento tubular es una estructura serpenteante fabricada sustancialmente de un metal;

iii) el fluido es una solución acuosa, que incluye agua; y

iv) la matriz flexible conductora está fabricada sustancialmente con un pegamento elastomérico.

i) el soporte plano flexible es una red electrosoldada galvanizada;

iii) el fluido es una solución acuosa, que incluye agua; y

iv) la matriz flexible conductora está fabricada sustancialmente por un compuesto de partículas metálicas/pegamento elastomérico.

Por último, el módulo 1 intercambiador de calor flexible según las presentes realizaciones comprende una carcasa o cubierta flexible 400, que en este ejemplo está formada como un elemento físico, que envuelve el soporte flexible 100, el al menos un elemento tubular 200 y la matriz 300 flexible conductora. Dicha carcasa flexible 400 está concebida para encerrar y proteger toda la estructura o sustancialmente toda la estructura, al tiempo que la mantiene flexible y térmicamente conductora. Más específicamente, según las presentes realizaciones, la carcasa envuelve toda la estructura, salvo las aberturas de la carcasa que permiten el paso de los elementos tubulares. Basándose en esto, se pueden utilizar muchos materiales y estructuras diferentes para fabricar dicha carcasa flexible 400, como será evidente para un experto en la técnica. En una realización, la carcasa flexible 400 es una carcasa textil fabricada, p. ej., de celulosa, láminas de plástico o mallas metálicas. En otra realización más, el módulo 1 intercambiador de calor flexible según la presente invención comprende además al menos una lámina de ruptura de vapor 500, también conocida como lámina de barrera de vapor o lámina de barrera de vapor (figura 6), que en esta realización está colocada entre la matriz 300 flexible conductora y la carcasa 400 (en este ejemplo, a ambos lados de la matriz). Una “lámina de ruptura de vapor” es un elemento, de forma típica una lámina o película delgada de plástico o una lámina de aluminio, fabricado sustancialmente de un material que resiste la difusión de la humedad. La permeabilidad puede expresarse en perm, una medida de la velocidad de transferencia del vapor de agua a través de un material (1,0 US perm = 1,0 grano/pie cuadradohorapulgada de mercurio “ 57 SI perm = 57 ng/s m2 Pa). Dependiendo del índice de transmisión de vapor (MVTR), los materiales de barrera de vapor pueden clasificarse como impermeables (<1 US perm, o <57 SI perm), tales como papel kraft con revestimiento de asfalto, recubrimiento elastomérico, pintura retardante del vapor, pinturas al aceite, revestimientos vinílicos para paredes, poliestireno extruido, madera contrachapada y aspenita; semipermeables (1-10 US perm, o 57-570 SI perm), tales como poliestireno expandido sin revestimiento, isocianurato revestido de fibra, papeles para construcción impregnados en asfalto pesado y algunas pinturas a base de látex; o permeables (>10 US perm o >570 SI perm), tales como placas de yeso y yeso sin pintar, aislamiento de fibra de vidrio sin revestimiento, aislamiento de celulosa, estuco sin pintar, revestimientos de cemento, poliolefina hilada o algunas películas de barrera de aire exterior a base de polímeros. En algunas realizaciones según la invención, la lámina 500 de ruptura de vapor está fabricada sustancialmente con materiales impermeables o semipermeables. El módulo 1 intercambiador de calor puede comprender una o más láminas 500 de ruptura de vapor, colocadas en el lado de dicho módulo 1 donde se establece contacto con un material sólido (p. ej., una pared). En realizaciones en las que el intercambiador de calor está intercalado entre uno o más elementos, la barrera 500 puede colocarse en los dos lados opuestos.

Otro objeto de la presente invención se refiere a un recubrimiento o revestimiento para una estructura o un entorno construido que comprende una pluralidad de módulos intercambiadores de calor flexibles según la presente invención (figura 7). Otro objetivo más de la presente invención se refiere a un sistema que comprende

i) un módulo intercambiador de calor flexible y/o un recubrimiento para una estructura construida según la invención, y

ii) medios 600 de bombeo conectados operativamente al (a los) elemento(s) tubular(es) 200 de dicho módulo intercambiador de calor flexible y/o recubrimiento (figura 8).

Otro objetivo más de la presente invención se refiere a la utilización de un módulo intercambiador de calor flexible, un recubrimiento para una estructura construida y/o un sistema según la presente invención para procesos de intercambio de calor entre dicho módulo intercambiador de calor, dicho recubrimiento y/o dicho sistema y un entorno construido. La pluralidad de módulos intercambiadores de calor flexibles en un recubrimiento según la presente realización pueden conectarse operativamente entre sí opcionalmente a través de los elementos tubulares, dependiendo de las necesidades y circunstancias. Por ejemplo, un recubrimiento según la presente realización puede comprender varios módulos intercambiadores de calor conectados entre sí a través de las entradas y/o salidas del (de los) elemento(s) tubular(es) 200 de tal forma que se cree(n) circuito(s) de fluido de trabajo conectados en paralelo y/o en serie. Por lo tanto, el recubrimiento puede comprender un conjunto de módulos intercambiadores de calor dispuestos uno al lado del otro (es decir, en este caso no apilados uno encima del otro), opcionalmente en un solo plano, que puede ser un plano bidimensional o un plano tridimensional. Dicho(s) circuito(s) también puede(n) configurarse para transferir el calor intercambiado a otros entornos externos, tales como entornos construidos a una cierta distancia de los entornos construidos a los que están conectados. Como será evidente, un solo módulo 1 intercambiador de calor según la invención puede funcionar de la misma forma a menor escala.

En una modalidad, el entorno construido se caracteriza por una temperatura constante, una temperatura sustancialmente constante o una temperatura que tiene una variación máxima de ± 5 °C. En estas situaciones, el entorno construido funciona como un intercambiador de calor. Como se indicó anteriormente, esto es típico de los entornos subterráneos, que pueden estar o no en contacto directo con el suelo. A modo de ejemplo, el entorno construido empleado como intercambiador de calor puede ser un entorno subterráneo, tal como, por ejemplo, un túnel de carretera, un túnel ferroviario, un aparcamiento, un sótano/una bodega, cimientos de edificios, una sala técnica, un laboratorio subterráneo y similares. Dado que la temperatura a poca profundidad se mantiene relativamente constante o sustancialmente constante durante todo el año, siendo más cálida que la temperatura ambiente durante las estaciones frías y más fría durante las estaciones cálidas, los productos de la presente invención permiten recolectar energía renovable (geotérmica) independientemente del clima, de forma continua y en cualquier lugar de la Tierra. Por lo tanto, se pueden lograr transferencias continuas de calefacción y refrigeración con el potencial de satisfacer hasta el 100 % de las necesidades energéticas de las construcciones de una forma respetuosa con el medio ambiente, debido a su contribución mínima a las emisiones de gases de efecto invernadero. Además de estas características, los productos de la invención se instalan fácilmente en cualquier superficie, se pueden mantener y reemplazar. A modo de ejemplo, el entorno construido empleado como fuente de calor puede ser un entorno subterráneo, pero también entornos (potencialmente ubicados por encima de la superficie) en los que se puede capturar el calor residual, tales como centros de datos y otros entornos en donde se puede capturar energía térmica y transferirla a otros entornos cuando sea necesario. Otras situaciones incluyen entornos construidos caracterizados por fuentes de calor significativas. En estas situaciones, el entorno funciona como fuente de calor: el calor se captura a través del intercambiador de calor y se transfiere a otros entornos con fines de calefacción.

Adicional o alternativamente, un entorno construido que tenga una temperatura con una variación máxima de ±5 °C puede ser, por ejemplo, una sala de equipos, una piscina, ciertas áreas de una central eléctrica (incluidos los compartimentos subterráneos), entornos de trabajo, tales como una panadería y similares.

Basándose en las consideraciones anteriores, el módulo intercambiador de calor y/o el recubrimiento de la invención permiten lograr un intercambio de calor favorable entre cualquier entorno, tales como entornos subterráneos, y otros entornos construidos, en cualquier lugar y de forma continua, con los propósitos de (i) calentar y refrigerar para alcanzar niveles de comodidad en el entorno construido, (ii) contribuir a la producción de agua caliente, (iii) proporcionar calor para evitar la formación de hielo en pavimentos y cubiertas de estructuras e infraestructuras, y (iv) almacenar calor en el subsuelo para su uso posterior, por mencionar algunos.

Como será evidente para un experto en la técnica, otro objetivo de la presente invención se refiere a un método para proporcionar intercambio de calor en un entorno construido, dicho método comprende los pasos de:

a) aplicar un módulo intercambiador de calor flexible, y/o un recubrimiento, según la presente invención a una estructura construida situada en dicho entorno construido; y

b) permitir que un fluido fluya dentro de al menos un elemento tubular de dicho módulo intercambiador de calor y/o recubrimiento.

En algunas modalidades del método de la invención, el entorno construido se caracteriza por una temperatura que tiene una variación máxima de ± 5 °C. En algunas modalidades del método de la invención, el entorno construido es un entorno subterráneo.

En particular, el método de la invención prevé un primer paso de conexión operativa de un módulo intercambiador de calor flexible, y/o un recubrimiento, según la presente invención, al menos a una parte de una estructura de un entorno construido, de forma típica paredes y/o techos de dicho entorno construido, de una forma que se pueda lograr funcionalmente el intercambio de calor entre el módulo y/o el recubrimiento de la invención y dicha estructura. Con este fin, el (los) módulo(s) puede(n) pegarse, soldarse o fijarse de otro modo a una estructura construida por cualquier medio fácilmente accesible para una persona experta, siempre que la(s) superficie(s) del (de los) módulo(s) esté(n) suficientemente cerca de la estructura construida para que se produzca un intercambio de calor ventajoso, y siempre que los medios de fijación no alteren el funcionamiento del (de los) módulo(s). Los módulos pueden estar en contacto íntimo con la estructura construida (o superficie objetivo) de tal modo que los módulos puedan conformarse para seguir la forma de la superficie objetivo. A modo de ejemplo, el (los) módulo(s) puede(n) conectarse a una estructura construida a través de los bordes de la carcasa flexible 400, para minimizar la superficie utilizada para la fijación.

En un segundo paso, como se ha descrito anteriormente, un fluido de trabajo se carga en la(s) entrada(s) de la(s) estructura(s) tubular(es) 200 y se bombea para que fluya a lo largo de la(s) tubería(s) formada(s) por la(s) estructura(s) tubular(es). Esta aplicación puede lograrse mediante el uso de medios de presión tales como bombas y/o bombas de calor. El fluido de trabajo actúa así como un medio de intercambio de calor. Debe observarse que la estructura tubular puede o no formar un circuito o circuito cerrado. Alternativamente, el (los) módulo(s) y/o recubrimiento puede(n) precargarse con un fluido de trabajo, que posteriormente se deja/obliga a fluir a lo largo de la(s) tubería(s).

Claims

REIVINDICACIONES

i.Un módulo (1) intercambiador de calor que comprende:

a) un soporte (100) térmicamente conductor que comprende una superficie que define un plano; b) al menos un elemento (200) tubular hueco térmicamente conductor cuyo eje longitudinal es sustancialmente paralelo al plano;

c) una matriz (300) térmicamente conductora que embebe al menos parcialmente el al menos un elemento tubular, estando la matriz conductora (300) soportada por el soporte (100); y

d) una carcasa (400) que envuelve al menos parcialmente el soporte (100), el al menos un elemento tubular (200) y la matriz conductora (300),

en donde el módulo (1) intercambiador de calor es flexible, en donde el al menos un elemento tubular (200) comprende al menos dos cuerpos huecos alargados o secciones de cuerpo de tal modo que una separación normalizada mínima entre los cuerpos huecos alargados o secciones de cuerpo se define como s/d, donde s es la separación de centro a centro entre dos cuerpos huecos alargados adyacentes o secciones de cuerpo adyacentes y d es su diámetro exterior,caracterizado por que s/des al menos 6.
2. El módulo (1) intercambiador de calor según la reivindicación 1, en donde el soporte (100) comprende una película delgada de un material térmicamente conductor, un soporte de red de un material térmicamente conductor o una malla de cable metálico.
3. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un elemento tubular (200) comprende un fluido que tiene una conductividad térmica a 20 °C superior a 0,5 W/(m°C), preferiblemente entre aproximadamente 0,5 y 10 W/(m°C).
4. El módulo (1) intercambiador de calor según la reivindicación 3, en donde el fluido es al menos uno de una solución acuosa que incluye agua, una solución no polar, dióxido de carbono y líquidos que comprenden partículas conductoras.
5. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un elemento tubular (200) está configurado como una estructura serpenteante distribuida a lo largo del plano en la matriz térmicamente conductora (300).
6. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un elemento tubular (200) está fabricado sustancialmente de un material que tiene una conductividad térmica a 20 °C mayor que 0,2 W/(m°C), preferiblemente entre aproximadamente 0,2 y 400 W/(m°C).
7. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la matriz conductora (300) tiene la forma de una pasta, un gel, un hidrogel o una matriz blanda semisólida que tiene una conductividad térmica a 20 °C mayor que 0,1 W/(m°C), preferiblemente entre aproximadamente 1 y 100 W/(m°C).
8. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la matriz (300) flexible conductora comprende una matriz polimérica que comprende al menos uno de un termoestable, un termoplástico y un elastómero.
9. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el módulo (1) intercambiador de calor comprende además al menos una lámina (500) de ruptura de vapor, en donde la lámina (500) de ruptura de vapor está colocada entre la matriz (300) flexible conductora y la carcasa (400).
10. El módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los cuerpos huecos alargados o secciones de cuerpo discurren sustancialmente paralelos entre sí.
11. Un recubrimiento para un entorno construido que comprende una pluralidad de módulos (1) intercambiadores de calor según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
12. Un sistema que comprende:

i) un módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, y/o un recubrimiento para un entorno construido según la reivindicación 11, y

ii) medios (600) de bombeo conectados operativamente a el al menos un elemento tubular (200) del módulo (1) intercambiador de calor y/o del recubrimiento.
13. El uso del módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, el recubrimiento para un entorno construido según la reivindicación 11, y/o el sistema según la reivindicación 12 para procesos de intercambio de calor entre el módulo (1) intercambiador de calor, el recubrimiento y/o el sistema, por un lado, y un entorno construido, por otro lado.
14. El uso según la reivindicación 13, en donde el entorno construido estácaracterizado poruna temperatura con una variación máxima de ±5 °C.
15. Un método para proporcionar intercambio de calor en un entorno construido que comprende las etapas de:

a) aplicar el módulo (1) intercambiador de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, el recubrimiento según la reivindicación 11 y/o un sistema según la reivindicación 12 a una estructura construida ubicada en el entorno construido; y

b) hacer circular un fluido dentro del al menos un elemento tubular (200) del módulo (1) intercambiador de calor y/o del recubrimiento.
16. El método de la reivindicación 15, en donde el entorno construido estácaracterizado poruna temperatura que tiene una variación máxima de ±5 °C.