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TERMOVIAL@ (patent pending) es un dispositivotextil electrotérmico diseñado para evitar lacongelación de la capa de rodadura de lascarreteras.

TEVA - MADRID - SPAIN - 2011 TE\~\

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Uso de malla texti/3D como elemento radiador térmico

• Elasticidad y adaptabilidad. Ventaja mecánica. Larga vida útil.

• Fácil consolidación con los materiales constructivos. Semaximiza la transferencia térmica. Ahorro energético.

• Radiador térmico y sensor termométrico en una única unidad.

• Fibras de muy reducida sección. Producción instantánea decalor con muy baja potencia. Seguridad en tareas de instalación,operación y mantenimiento.

• Reutilización de activos para producción textil clásica.

ácil transporte e instalación.

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TEVA - MADRID - SPAIN - 2011 m:\

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TERMOVIAL

Seguridad, Disponibilidad ySostenibilidad

Borja García UrquízaIngeniero Superior de Telecomunicación

-Gerente-

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INDICE

1- DESCRIPCiÓN DEL PRODUCTO

1.1 Plan estratégico y Encaje del Proyecto

1.2 Especificaciones Funcionales y Técnicas

2- ENSAYOS Y PROTOTIPADO

2.1 Construcción Prototipo para Modelización y Ensayos

2.2 Ensayos en Condiciones Atmosféricas Normales2.3 Ensayos en Condiciones Atmosféricas Controladas

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1. DESCRIPCiÓN DEL PRODUCTO

1.1 Objetivos del Producto

Se proyecta el diseño de un nuevo sistema para impedir la aparición de hielo en la

capa de rodadura de las carreteras en las que exista riesgo de esta clase de

fenómenos.

Las ventajas principales que aportará un sistema de este tipo son tres:

• Garantía de uso de la red vial que disponga del equipamiento descrito en

condiciones climatológicas adversas

• Aumento de la seguridad vial en condiciones climatológicas adversas

• No contaminación de tierras aledañas, acuíferos, etc. por uso de productos

clásicos para la prevención de heladas

• Se evitan daños a vehículos y a la propia vía por el uso de agentes corrosivos

Se proyecta el diseño de un sistema que alcance los objetivos descritos haciendo uso

de energía eléctrica e introduciendo una geomalla textil calefactable como elemento

radiante térmico.

A continuación se muestra un esquema descriptivo de los diferentes elementos

funcionales

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Geomalla Radiadora Térmica Textil

Unidad de Alimentación Baja Potencia

Unidad de Control I

Esquema de componentes

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1.2 Especificaciones Funcionales y Técnicas

Basándose en los conocimientos extraídos durante el desarrollo y ensayo de los

diferentes prototipos se diseñan las características específicas de los diferentes

componentes:

• Geomalla radiante textil: Es necesario aun especificar las características

precisas de materiales textiles a utilizar, así como patrones, diseños, etc.

de modo que se maximice la resistencia mecánica del conjunto, se

garantice la perfecta consolidación del material textil con el material

asfáltico y se optimice la transferencia termodinámica entre estos.

• Fuente de Alimentación: las características específicas de la fuente de

alimentación vendrán impuestas por la geometría y resistencia eléctrica

asociadas al conjunto textil calefactable. El objetivo de la fuente de

alimentación es suministrar alimentación eléctrica en el orden de

potencia de seguridad de modo estable y homogéneo en la totalidad de

la superficie de material textil calefactable. la ingeniería de detalle de

esta depende de la ingeniería de detalle del elemento radiante térmico.

• Unidad de Control: la unidad de control contiene los elementos de

sensorización, de modo que su ingeniería de detalle está íntimamente ('J

ligada a la de la Manta Radiante Térmica y por tanto es posterior. la

unidad de control funciona además como "trigger" de funcionamiento de

la Fuente de Alimentación con lo que la comunicación entre ambas

estará prevista.

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Diseño Industrial: Todos los elementos en intemperie, requieren de un completo

estudio de diseño industrial, que incluya aspectos como:

• Diseño antivandálico,

• Diseño con protección ambiental.

• Respeto del reglamento electrotécnico y otras normas específicas del

equipamiento de tráfico,

• Diseño que agilice las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo

así como el montaje y la conectorización del conjunto,

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2. ENSAYOS Y PROTOTIPADO

A continuación se describen los diferentes ensayos que se han realizado hasta la fecha

para la validación de la tecnología proyectada:

2.1 Construcción prototipo para modelización y ensayos:

Para la construcción del perfil de carretera, se usan los siguientes materiales:

Garbancillo Lavado 5/12mm

Arena TM

Aglomerado asfa/tico en frío

Se simula en laboratorio una capa de base de 2S cm. conuna mezcla al 50% de garbancillo y arena mezclados. Seinstala un sensor térmico (Tl) en el eje longitudinal delcajón a una profundidad de 5-6 cm bajo el tejidocalefactable. El conjunto se compacta.

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Se utiliza como material calefactable hilo conductor 100% acero inoxidable tejido enmalla de poliéster. Ojo de malla de 5x10 cm. Se instalan dos sensores térmicos uno en elmismo hilo conductor (T2) y otro sobre el tejido.

Aplicación ycompactacióndel aglomeradoasfáltico

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El conjunto ya

compactado presentauna capa asfáltica de 8

cm. de grosor.

2.2 Ensayos en condiciones atmosféricas normales:

La tensión de alimentación se fija a 16 V. con una corriente de 2,23 Amp de modo que lapotencia eléctrica nunca supere los 34,4W.

Detalle delinstrumental de

medida

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A continuación se muestra reportaje fotográfico del comportamiento térmico delconjunto extraído a través de cámara infrarroja.

Detalle de la planta del conjunto durante la evolución del ensayo

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,Detalle de la superficie asfóltica durante la Detalle del alzado del cajón de ensayos y

evolución del ensayo - Temp. Superficial superior distribución de la radiación térmica.

e a una mano humana.

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Resultados:

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-TIERRA

-HILO

TEJIDO

-ASFALTO

-AMBIENTE

Evolución de los medidas extraídas de los diferentes sensorestermométricos instalados en el perfil de carretera

2.3 Ensayos en condiciones atmosféricas controladas:

Para el ensayo en condiciones atmosféricas controiadas se utiliza cámara climática, latemperatura ambiental se fija a -6,4 ºC y se monitoriza desde la propia cámara.

La temperatura de la superficie asfáltica se mide con una sonda de contacto y para estenuevo ensayo en atmosfera controlada ei conjunto de materiales y sondas ha sidohomogeneizado dejándolo enfriar durante 12 horas en la cámara climática.

Se utiliza el mismo prototipo de material textil calefactable, no se modifican tampoconinguno material del perfil de carretera.

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Detalle del conjunto en la cámara climática

Detalle del interior de lacámara climática. Observar

la formacián de hielo enzonas del interior del

material

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etalles-deLproceso denfriado del conjunto yde la cámara climática

utilizada.

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La tensión de alimentación se fija a 16 V. con una corriente de 1,89 Amp de modo que lapotencia eléctrica suministrada nunca supere los 30 W.

El ensayo consistió en elevar tres grados la temperatura de la superficie asfáltica en unaatmósfera forzada a -6,4 QC hasta una temperatura positiva de 1 grado centígrado.

Una vez alcanzada se parará la alimentación del conjunto de modo que se estudie elproceso de regreso a temperaturas negativas.

A continuación se muestran las gráficas de evolución de los diferentes componentes.

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PROYECTO: TERMOVIALInnovación en producto de seguridad vial para vialidad invernal

Se evita la aparición de hielo en carreteras mediante el uso de material textil 3D calefactable termoradiante

il:\A1K:1l!:J"" 't!ill.,ftl .".

MERCADOS

• Seguridad Vial• Conservación de

Carreteras

TERMOVIAL

• Desarrollar '!.Jn concer:to comp;2La.men~E! il1JYJo.'ador ensis~m3.s deI~l;"fmolóndi:'. 111¿.1o en c-.t! r(c::t~it$

• l\lf,lrfJ?lr fa >·lIna (JI df;! le. \,;spa de 1I\)(j~rhl(A en cftrre~era~ $1,!~¡~er.f;itJe~ diesutrir h,*lftda~

• ¡~l.lfflei.fltar 105 ~.er,¡'c¡o::. (fe oons,.e:rvadOIl de carreteras median:e lant'<Xillc<"ó"de equlp~l11l~nt" pmpo;;> p~ra _10 da~ fflema

Prototipo.. P~oducto '""ovador

Seguridad Vial

• Garantizar la vialidad invernal encondiciones de total seguridad

• Garantizar la factibilidad de lasolución para vialidad invernal entoda la red nacional de carreteras

Conservación de Carreteras

• Dilatar la vida útil de la capa derodadura mediante la integración deun elemento de inercia térmica

Innovacion

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Toxtll Calofactablo(~"Iso.'i;~€+)~" 't C~r~'ro'

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RE¡¡ULTALlO Del PROYECTO;• PROOI;I~TO INNOV"DOR rMA~LA TEXTIL. JO TE:RMORAoII'NT

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