Nueva tecnología patentada

BioThermal HP

La cubierta verde para una recuperación de calor activa y en sintonía con el consumo

¿Calentar y refrigerar con energías renovables, sin ruido en la ciudad y en cualquier lugar, filtrar y retener agua, capturar CO2, favorecer la biodiversidad, combatir las islas de calor, aislar térmica y acústicamente y prolongar la vida útil de una cubierta? Descubra nuestra solución integrada de regulación térmica: eficiente, ecológica e inteligente.

10
concesiones de patente, entre ellas Europa y Estados Unidos
6años
de datos comparativos con la aerotermia y la geotermia
6–10°C
menos en el sustrato que en el aire en verano
400–800g
de CO2 capturados por m² y por año

Tecnología

Una nueva fuente de calor: la vida vegetal, un sustrato poroso y la retención de agua

Invirtiendo en innovación tecnológica afrontamos los retos de nuestro tiempo con soluciones eficaces y rentables, que mejoran la calidad de vida y contribuyen a la transición hacia un futuro más sostenible.

Transición energética

Cuadro de la transición energética: de los quemadores fósiles a las fuentes renovables (calor residual, solar, biomasa, entorno y electricidad), con la bomba de calor biotérmica
De la calefacción fósil a las renovables: ventajas y límites de cada fuente de calor (gráfico en francés).

Comparativa de los sistemas de bomba de calor

Comparativa de bombas de calor aerotérmica, geotérmica, biotérmica e hidrotérmica: calefacción, instalación, mantenimiento, vida útil, ruido, refrigeración, uso urbano
Aerotérmica, geotérmica, biotérmica e hidrotérmica: calefacción, costes, vida útil, ruido, refrigeración y uso en la ciudad.

Detalles de la patente

La innovación en el centro de nuestras competencias

Una cubierta plana verde, un sustrato parcialmente saturado de agua y una red de captación conectada a una bomba de calor agua/agua: la cubierta es a la vez captador, almacenamiento y climatizador natural.

Integración horizontal

Una red de captación bajo la vegetación

La vegetación es una mezcla de plantas no leñosas, incluidos musgos presentes de forma natural en las cubiertas planas (o implantados).

El sustrato es poroso, ligero e imputrescible. En su parte saturada, el agua queda atrapada en los poros: no hay movimientos de agua ni pérdidas de calor por convección (a diferencia de una piscina).

Vista superior de una cubierta plana con desagüe central: circuitos externos de agua glicolada, zona de amortiguación, desagüe de seguridad, bomba de calor y free cooling conectados a la calefacción por suelo radiante o a los radiadores
Ejemplo de una cubierta plana con desagüe central (esquema en francés).
Integración vertical

Capas que trabajan juntas

Las tuberías de circulación de agua están fijadas a una armadura flexible no metálica, que absorbe las variaciones de volumen debidas al agua y a las diferencias de temperatura.

Una separación térmica (buen aislamiento) separa el edificio del sistema de intercambio térmico. El intercambio de calor entre el exterior y el interior se realiza de forma activa.

Corte por capas: capa vegetal, barrera antirraíces, sustrato no saturado y saturado de agua, tubería de agua glicolada sobre armadura flexible, aislamiento, edificio
Calefacción

La energía latente del aire, almacenada en el agua

La capa vegetal, formada por musgos y plantas herbáceas, ofrece una superficie foliar por metro cuadrado excepcionalmente elevada. Este gran contacto con el aire húmedo provoca una condensación importante (así como congelación y sublimación), que permite recuperar una gran cantidad de energía latente. El sol, el aire, la lluvia y algunas estructuras del edificio son otras fuentes de calor inagotables.

El sustrato saturado de agua almacena estos aportes y los transfiere lentamente hacia el fondo, lo que acompasa la disponibilidad del calor con la demanda: un rendimiento superior al de una bomba de calor aerotérmica, que depende del ciclo día-noche.

La red se instala a pocos centímetros de la superficie, en el fondo del sustrato saturado, y permanece libre de heladas en pleno invierno gracias al fuerte gradiente de temperatura. A igual temperatura de la fuente, la bomba de calor agua/agua alcanza un COP y un SCOP superiores a los de los equipos tierra/agua o aire/agua. El sistema se recarga cada día, sin que la temperatura de la fuente disminuya con los años.

Esquema de la calefacción: aire por debajo de 19 °C, sustrato por encima de 0 °C, bomba de calor, edificio por encima de 19 °C
Invierno: calefacción con la bomba de calor
Refrigeración

Evaporación + transpiración: una climatización bioactiva

Los musgos no tienen estomas. En verano evaporan y transpiran mucho más que otras plantas y funcionan de forma natural como una bomba de calor invertida. Esta refrigeración no necesita bomba de calor.

La evapotranspiración extrae el calor del sistema: el sustrato puede estar entre 6 y 10 °C más fresco que el aire, lo suficiente para refrigerar las estancias de forma agradable y económica. El circuito externo transfiere el calor al circuito interno a través de un intercambiador de placas.

En verano, la bomba de calor puede producir el agua caliente sanitaria con una eficiencia muy elevada; al tomar el calor del sustrato, mejora aún más la refrigeración.

Esquema de la refrigeración: aire por encima de 25 °C, sustrato en torno a 17 °C, intercambiador, edificio en torno a 21 °C
Verano: refrigeración mediante intercambiador
Zona de amortiguación

Protección contra las heladas en climas fríos

En los climas donde las temperaturas mínimas medias del aire son negativas, tres seguridades protegen el sistema: la compresibilidad del sustrato, un parapeto desmontable fijado en el exterior y, de forma opcional, una zona de elasticidad.

Corte de la zona de amortiguación: parapeto desmontable, zona elástica, sustrato, vegetación y barrera antirraíces, doble impermeabilización, capa de protección, aislamiento, edificio
Esquema en francés.
Control inteligente

Un sistema de control dirigido por inteligencia artificial

Uno o varios sensores (C1, C2) miden los parámetros ambientales y una unidad de control (300) procesa los datos para dirigir el sistema de intercambio térmico.

Los datos registrados sirven para entrenar un algoritmo de inteligencia artificial que determina los parámetros del intercambio de calor entre el interior del edificio y el sistema.

Figura 6 de la patente: sensores C1 y C2, unidad de control 300 y sistema de intercambio térmico en la cubierta del edificio B
Figura 6 de la patente.

Beneficios

Los beneficios reales

  1. Una bomba de calor para la ciudad y otros lugares

    En zonas con limitación de ruido y donde están prohibidas las sondas geotérmicas o hidrotérmicas (conducciones subterráneas, acuíferos).

  2. Calefacción y refrigeración eficientes

    El agua del sustrato funciona como una batería térmica. A igual temperatura de la fuente, este sistema agua/agua es más eficiente (COP, SCOP) que la aerotermia y la geotermia (6 años de datos comparativos).

  3. Monovalente o bivalente

    Según el aislamiento y el número de plantas, el sistema aporta todo el calor o trabaja en tándem o de forma alterna, por ejemplo con una calefacción fósil existente durante una renovación parcial.

  4. Recarga diaria

    Sin agotamiento progresivo de la fuente, como ocurre con las sondas geotérmicas. En días nublados, la radiación difusa aporta todavía alrededor de un 50 % más; la lluvia, el aire y algunas estructuras completan los aportes.

  5. Sinergias en verano y en invierno

    En verano, producir agua caliente sanitaria mejora la refrigeración. En invierno, extraer calor favorece la formación de rocío y la transferencia de energía latente del aire al sustrato.

  6. Instalación sencilla

    Sin estudios acústicos ni geológicos, sin perforaciones. En Suiza, como para una cubierta verde (salvo terrazas), basta en principio con una simple notificación, sin licencia de obras.

  7. Un coste controlado

    Más barato que las sondas geotérmicas y más caro que una instalación aerotérmica, con economías de escala: añadir circuitos cuesta menos que multiplicar las perforaciones.

  8. Compatible con la energía solar

    Se puede combinar con paneles fotovoltaicos o captadores solares térmicos para aspirar a un 100 % de autoconsumo.

  9. Poco mantenimiento

    Una vegetación relativamente baja, mantenida por un pH bajo, un empobrecimiento en oxígeno y una capa antirraíces que impide crecer a las plantas leñosas.

  10. Aprovechar una superficie sin uso

    Captar energía y vegetar la cubierta para responder a los múltiples retos de la transición energética y ecológica.

Servicios ecosistémicos

Más beneficios para la naturaleza y la ciudad

  • Captura del CO2 atmosféricoUnos 400 a 800 g de CO2 por m² y por año
  • Refugio para la biodiversidadHábitats, vegetación, fauna y corredores ecológicos
  • Retención y filtración del agua de lluviaReducción de la tasa de evacuación de aguas
  • Lucha contra las islas de calorAlbedo y microclima
  • Mejor aislamiento térmico y acústicoConfort interior todo el año
  • Una cubierta más duraderaMenores variaciones de temperatura
  • Estética en el medio urbanoRevalorización y arquitectura ecológica
BioThermal HP contribuye a 11 de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas
Múltiples valores sostenibles: BioThermal HP contribuye a 11 de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU.

Oportunidad de licencia

Una tecnología de alto impacto ambiental para integrar en su oferta

Nuestra patente supone un avance significativo para las energías renovables en la edificación. Ofrece una oportunidad única de diferenciarse de la competencia mientras se lucha contra el calentamiento global y la pérdida de biodiversidad, y aporta soluciones a problemas crecientes ligados a las transiciones energética y ecológica.

Empresa, administración pública o entidad privada: con una licencia (única, simple, exclusiva, territorial o sublicencia), accede a una propiedad intelectual de primer nivel, con el apoyo continuo de nuestro equipo.

  • TítuloSistema de intercambio térmico para la regulación térmica de un edificio
  • Solicitud internacional (PCT)WO2021/165824 – presentada el 18 de febrero de 2021, prioridad del 20 de febrero de 2020 (CH)
  • Patente europeaEP 4107443 – publicada el 24 de abril de 2024
  • Concedida y en vigor
    • EP-UP
    • Suiza
    • Reino Unido
    • Irlanda
    • España
    • Japón
    • Corea del Sur
    • Australia
    • Nueva Zelanda
    • Estados Unidos
  • Inventor y solicitanteAndy Siegenthaler, Impact Biosystem
  • Agente de patentesP&TS SA (AG, LTD.), Neuchâtel, Suiza

Puesta en práctica

Del prototipo a la cubierta en funcionamiento

Un sistema de intercambio térmico sobre una cubierta: un sustrato parcialmente saturado de agua, cubierto por una capa vegetal que favorece la condensación y la evapotranspiración, y una red de captación conectada a una bomba.

Novedades

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