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Investigación

Contamos con más de 20 años de experiencia y tecnología de vanguardia

La historia de éxito de va-Q-tec comienza en 2001 con la creación de ZAE Bayern en Würzburg, Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (Centro Bávaro de Investigación de Energía Aplicada), donde el Dr. Kuhn, Presidente del Consejo de Administración, y el Dr. Caps, miembro del Consejo de Administración para el Desarrollo, trabajan juntos en la investigación del desarrollo de nuevos materiales de aislamiento.

La idea de que siempre hay espacio para la mejora y la innovación es, por lo tanto, el núcleo de va-Q-tec y el enfoque visionario de la empresa. Para llevar a cabo esto, va-Q-te-c está continuamente involucrada en diferentes proyectos de investigación con el propósito de desarrollar nuevas y sostenibles soluciones en la industria del aislamiento térmico. Debido a la motivación universal que hay detrás de elevar el conocimiento en estas áreas, algunos proyectos son concedidos por la UE y hay extensas colaboraciones entre múltiples empresas, universidades e instituciones.

Proyectos

Proyecto de investigación coCO2vac: Alternativa respetuosa con el clima y eficiente desde el punto de vista energético para los transportes a -70 °C

Algunas de las tan esperadas vacunas contra el CoVid-19 requieren una cadena de temperatura estable de -70 °C para su almacenamiento y transporte seguro. La solución convencional para este enfriamiento constante es el uso de hielo seco. Este CO2 comprimido se produce en un proceso que requiere mucha energía. La sustancia pasa de un estado de agregado sólido directamente a un estado gaseoso mientras libera frío: El CO2 se evapora para formar el gas de efecto invernadero que daña el clima y por lo tanto no es reutilizable. La sustancia se dispersa en el aire durante la evaporación. Se aplican estrictas normas y regulaciones de seguridad para su uso, especialmente en los viajes aéreos. Esto es un desafío adicional, especialmente con la distribución mundial de la vacuna contra el CoVid-19.

Como parte del proyecto de investigación de coCO2vac, va-Q-tec está buscando una solución junto con el Centro de Investigación de Energía Aplicada (ZAE) de Bavaria. El objetivo es desarrollar elementos especiales de almacenamiento de temperatura respetuosos con el clima (PCM) para la refrigeración sin energía en el rango ultra-bajo de hasta -80 °C. Las ventajas son evidentes: para sustituir una capacidad de refrigeración de un kilogramo de hielo seco se necesitan unos dos kilogramos y medio de PCM. A pesar de su mayor peso, el uso del elemento de almacenamiento de temperatura es más eficiente desde el punto de vista energético que la producción de la cantidad necesaria de hielo seco, especialmente cuando se utilizan sistemas de refrigeración de bajo consumo. Los PCM pueden utilizarse más de 50 veces y por lo tanto son mucho más sostenibles.

El objetivo es comprobar en la práctica este nuevo desarrollo de producto en unos pocos meses y así hacer que la logística de la vacuna contra el CoViD-19 sea más respetuosa con el clima y más eficiente desde el punto de vista energético. Sin embargo, el transporte de otros medicamentos también se beneficiará de forma sostenible de este nuevo desarrollo, ya que las muestras de tejido y sangre y el plasma sanguíneo también deben almacenarse a temperaturas absolutamente bajas.

Desarrollo de paneles de aislamiento al vacío para un aislamiento térmico eficiente de los acumuladores de calor de alto rendimiento hasta 130°C

Motivación

Para una conversión exitosa de la red de suministro de energía a una mayor proporción de energías renovables, el almacenamiento de energía constituye una tecnología clave para la estabilidad de la red, ya que las fuentes de energía regenerativa a menudo no están disponibles de forma continua. La gran parte de la energía térmica en la necesidad total de energía se puede almacenar simplemente como calor sensible. El agua es un medio de almacenamiento especialmente adecuado por su alta capacidad de calor específico combinada con una alta densidad y baja conductividad térmica.

 

Objetivo

1. Aumentar la capacidad de almacenamiento en el mismo volumen

  • Las temperaturas máximas de hasta 130°C pueden aumentar la diferencia de temperatura de ΔT = 50 K a ΔT = 100 K.
  • Duplicación de la capacidad de almacenamiento para 2m³ de almacenamiento de aprox. 116 kWh a 232 kWh

2. Aumento del tiempo de almacenamiento mediante el uso de paneles de aislamiento al vacío (VIP)

  • Reducción de la conductividad térmica por un factor de 10
  • Prolongación del tiempo de almacenamiento con el mismo grosor de la capa de aislamiento

Realización

Fase 1 del proyecto

  • Desarrollo de paneles curvos de aislamiento de vacío con temperaturas máximas de funcionamiento de 110°C y 80°C de carga continua por parte de va-Q-tec AG de Kölleda
  • Desarrollo de un concepto de montaje poco térmico y de bajo coste para el montaje en sistemas de almacenamiento existentes
  • Instalación en un acumulador de calor de prueba y medición para la evaluación energética de todo el sistema

Fase 2 del proyecto

  • Desarrollo de los paneles para uso permanente a temperaturas de hasta 130°C
  • Desarrollo gradual hacia un concepto global flexible para el uso en el almacenamiento de varios tipos y tamaños

Reco2sT

El parque de edificios residenciales europeos necesita ser renovado para alcanzar los objetivos relevantes para la eficiencia energética y para asegurar condiciones de vida saludables y confortables. RECO2ST aborda los retos de la rehabilitación de los nZEB (edificios de energía cero) a través de un enfoque sistémico de 3 pasos: Primero, una herramienta de evaluación de la rehabilitación (RAT) creará escenarios de rehabilitación. En segundo lugar, los planes de acción para la renovación se formarán a través de la Entrega Integrada de Proyectos (IPD) y, por último, se instalará un paquete de renovación de tecnologías innovadoras y personalizables (Retrofit-Kit). El Retrofit-Kit incluye tecnologías modulares y rentables como los paneles de aislamiento al vacío (VIP) y las tecnologías basadas en la naturaleza (NBT).

Se llevará a cabo y se validará su integración en paquetes de renovación personalizados para cuatro sitios de demostración. La modularidad y adaptabilidad del RECO2ST Retrofit-Kit es clave para alcanzar el rendimiento esperado y el método Least-Cost desarrollado. Los sitios de demostración serán renovados en nZEBs (edificio de energía cero) logrando ahorros entre 71 y 99%, con una excelente calidad ambiental interna y un retorno de la inversión en menos de 15 años.

Innovip

va-Q-tec es socio del proyecto Innovip, financiado bajo el acuerdo de subvención No. 723441 por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. El proyecto está desarrollando y reinventando paneles de aislamiento al vacío (VIP) innovadores, altamente eficientes y rentables para la construcción. Los VIPs se harán ajustables, montables y mecanizables y se prevé mejorar el rendimiento térmico a lo largo de toda su vida útil en un mínimo del 25%.

Mediante la reducción de la densidad del material del núcleo y/o el uso de un material alternativo para el núcleo junto con envolturas VIP menos costosas como barrera de gas, será posible vender el nuevo producto INNOVIP a un precio más bajo del 20 %. Estas funciones adicionales pueden ser ajustadas según la aplicación a la que se dirigen. Actualmente no existe ningún material de este tipo en el mercado. Se espera que estos nuevos productos promuevan un cambio gradual en la eficiencia energética, tanto en edificios nuevos como en proyectos de rehabilitación.

VIDI

Tema: Panel de aislamiento al vacío conmutable para fachadas de bajo consumo energético

El desarrollo previsto en este proyecto se basa en un componente de fachada rentable, energéticamente eficiente y adaptable, que ofrece un alto aislamiento térmico y energía solar de alta eficiencia. Se trata de utilizar un aislamiento térmico conmutable (SWD) basado en paneles de aislamiento al vacío (VIP). En el proyecto Enotec, financiado por el BMWi, se obtuvieron valiosos resultados en el desarrollo del STI basado en VIP y en el getter de hidruro, especialmente en el trabajo de doble envoltura y en el sellado suficientemente estanco del VIP conmutable, así como en el desarrollo de un sistema de getter-calentador.

En el proyecto VIDI, las prioridades mencionadas anteriormente deben ser optimizadas y el uso de los VIP conmutables debe extenderse a otras áreas de aplicación como los contenedores residenciales. Gracias a la función de un STI instalado en la fachada sur de un edificio se puede utilizar para la refrigeración en verano y para la calefacción en invierno. Durante el proyecto se desarrollan patrones funcionales en una línea de producción de demostración y que convierte en práctica los objetivos de trabajo del proyecto.

Periodo: 01.08.2017 al 31.12.2019
Socio: Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e. V. (ZAE Bayern), Saint Gobain Isover
Agencia de financiación: Ministerio Federal de Economía y Energía
Medida de financiación: EnEff.Building.2050 – Proyectos innovadores para el patrimonio inmobiliario casi neutro para el clima 2050
Material de construcción 2050
Área de financiación: Proyectos de innovación
Código de financiación: 03EGB0005B
Gerente de proyecto: Markus Arntzen

TEC50

Tema: Desarrollo de un congelador comercial con un consumo de energía extremadamente bajo

La participación de la refrigeración de supermercados en la demanda de energía final para refrigeración en Alemania es del 10%, lo que supone un 1,4% de la energía eléctrica consumida. Las características de los muebles de refrigeración de venta en los supermercados son el aislamiento de las paredes a base de espumas plásticas, grandes superficies de vidrio transparente y la apertura y cierre frecuentes. Una mejora del aislamiento es posible con las soluciones anteriores sólo mediante el uso adicional de materiales.

El proyecto desarrollará un nuevo sistema ultraeficiente para las islas de congelación. Los puntos clave son nuevas soluciones constructivas autoportantes de pared delgada, basadas en paneles de aislamiento al vacío, vidrio aislante altamente eficiente y ligero con protección infrarroja, y tecnología de control inteligente que influye en el control del aire incluso antes de abrir el aparato. va-Q-tec será responsable del desarrollo del aislamiento de alto rendimiento y de los paneles VIP mecánicamente fuertes, del VIP-Spacer para el vidrio aislante así como de la producción de las muestras de prueba y del demostrador. Otro foco de atención es la metodología de prueba para la evaluación del efecto aislante de los paneles VIP en función de su vida útil.

El período: 01.02.2017 hasta 31.01.2019
Socio: KMW Kühlmöbelwerk Limburg GmbH, Security Glass Tauberbischofsheim, Skill Software GmbH
Financiación: Ministerio Federal de Educación e Investigación
Medida de financiación: PYME innovadoras
Área de financiación: eficiencia energética y protección del clima
Código de financiación: 01LY1612B
Gerente de proyecto: Marc Mölter

EU Researchproject THEcore

Tema: Espumas de nanoestructuras para paneles de aislamiento al vacío

El suministro de energía y el calentamiento global son dos de los desafíos más importantes que el mundo enfrentará en los años venideros.
Consciente de la sostenibilidad futura, la Unión Europea ha establecido objetivos de la hoja de ruta para reducir las emisiones de CO2 en un 80-95% por debajo de los niveles de 1990 para el año 2050*.
Dado que alrededor del 40% de la energía total es consumida por el sector doméstico** (calefacción, aire acondicionado, refrigeración), los productos de aislamiento térmico avanzados contribuyen de forma crucial a una mejor eficiencia energética.
Los paneles de aislamiento al vacío (VIP) son actualmente la solución más eficaz. Al ofrecer un aislamiento térmico hasta diez veces superior al de los materiales tradicionales del mismo grosor, los VIP necesitan mucho menos espacio. Además de la alta capacidad de aislamiento, la reducción de volumen mediante el uso de los VIP aumenta el espacio utilizable, facilita la eliminación de residuos, reduce los costes logísticos adicionales y las emisiones del transporte, a la vez que reduce la energía necesaria para mantener la temperatura a un nivel deseado.
La búsqueda de materiales ligeros, nanométricos y de poro abierto con menores costes de producción que, por ejemplo, los aerogeles, ha sido un reto para la comunidad científica de VIP. El proyecto THEcore está a la vanguardia de esta tecnología de materiales, ya que está probando y adaptando espumas de poliestireno nanoestructurado de poro abierto completamente nuevas («SUMFOAM»), en colaboración con la empresa SUMTEQ GmbH, para su uso en VIPs.
Además de establecer una nueva figura de mérito en los VIP, el objetivo final del proyecto es contribuir a la estrategia de la UE de reducir el impacto energético mediante el establecimiento de productos VIP avanzados y adaptados a la aplicación, con una mayor eficiencia térmica y un peso reducido en comparación con los VIP existentes.

*http://www.europarl.europa.eu/meetdocs/2009_2014/documents/com/com_com(2011)0112_/com_com(2011)0112_en.pdf

Financiado por: H2020-EU.1.3.2. – Fomentar la excelencia mediante la movilidad transfronteriza y transectorial
Plan financiado: MSCA-IF-EF-SE – Panel de Sociedad y Empresa
ID del proyecto: 748256
Duración del proyecto: Junio 2017 – Mayo 2019
Convocatoria de propuestas: H2020-MSCA-IF-2016
Coordinación e información técnica: Dra. Flávia A. Almeida (investigadora becada)
Dr. Roland Caps (supervisor)

 

«Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en el marco del acuerdo de subvención Marie Sklodowska-Curie nº 748256».