Energy Activated External Thermal Insulation Composite System - integration of thermal storage and photovoltaics for energy-efficient buildings
Bezspoinowy System Ociepleń Aktywowany Energetycznie – integracja powłok fotowoltaicznych stabilizowanych termicznie w budynkach efektywnych energetycznie
Project type: Research and development
Keywords: izolacja termiczna materiał fazowo zmienny aktywny system elewacyjny energia promieniowania słonecznego efektywność energetyczna w budownictwie
Keywords (english): thermal insulation phase change material active envelope system solar energy building energy performance
Consortium members: Politechnika Łódzka (Lodz University of Technology) Sto PISAS TalTech
Project implementation period: 1/10/2019 - 30/09/2022
Funding institution: KOMISJA EUROPEJSKA
Program name: Era-Net
Project manager: Dariusz Heim
Funding value: 1 056 133,93 PLN
Total project value: 1 098 252,93 PLN
Głównym celem projektu En-ActivETICS jest opracowanie bezspoinowego systemu ociepleń aktywowanego energetycznie, jako innowacyjnego systemu elewacyjnego. Osiągnięcie tego celu jest planowane poprzez połączenie tradycyjnego systemu izolacyjnego o niskim współczynniku przenikania ciepła (ETICS) z materiałem fazowo zmiennym o wysokiej pojemności cieplnej (PCM) i elastycznymi panelami fotowoltaicznymi (FPV) służącymi produkcji energii elektrycznej. W projekcie zostanie przeprowadzona szczegółowa analiza dostępnych technologii pod kątem możliwości wykorzystania i integracji w projektowanym systemie En-ActivETICS. Następnie zgodnie z opracowaną koncepcją techniczną zostanie zbudowany i zbadany prototyp systemu En-ActivETICS w skali laboratoryjnej. Jedno z istotnych zadań polegać będzie na skutecznym i trwałym połączeniu poszczególnych elementów składowych systemu. W kolejnej części projektu system En-ActivETICS zostanie zbadany w warunkach eksploatacji. Ponadto, zaplanowano również opracowanie i kalibrację modelu obliczeniowego dla systemu En-ActivETICS a następnie jego implementację do programu open-source. Ostatecznym rezultatem projektu będzie wszechstronnie przebadany system En-ActivETICS, którego zastosowanie pozwoli na poprawę efektywności energetycznej budynków. Innowacyjny charakter projektu wynika z opracowania nowatorskiego, ekonomicznego i efektywnego energetycznie komponentu budowlanego En-ActivETICS, łącznie z analizą jego właściwości termicznych i mechanicznych, a także demonstracją proponowanego rozwiązania na istniejącym budynku, w warunkach eksploatacji.
Based on the perceived need to increase the building performance and quality of indoor comfort conditions, reduction of the unnecessary CO2 emissions and superfluous costs, the project “Energy Activated External Thermal Insulation Composite System - integration of thermal storage and photovoltaics for energy-efficient buildings.” (acronym: En-ActivETICS) is being proposed. The project is a scheme which integrates technical, sustainability and environment aspects – hence being in line with the principles of the European cooperation on matters related to functional materials development. En-ActivETICS is a collaborative, multidisciplinary research project involving four European partners: Lodz University of Technology and Sto company from Poland, Polymer Institute of the Slovak Academy of Sciences and Tallinn University of Technology from Estonia. The project duration is 36 months divided into 7 work packages. The main objective of the project is development of the Energy Activated External Thermal Insulation Composite System, a novel multifunctional building component based on the combination of existing, advanced energy technologies: phase change materials and flexible photovoltaics. The project identifies, tests and implements innovative ways to promote energy efficiency in buildings and fosters technologies that are ecologically friendly, economically sensible and feasible for implementation, encouraging more sustainable energy use. Application of flexible photovoltaics (FPV) as an external finishing of the ETICS is novel approach that will allow for on-site energy production but also is an answer for a need of modern design, aesthetic facades. Furthermore, such a solution will transform the building-integrated PV (BIPV) market from a niche activity to a potential mass market in the future. The proposed system is intended to be a more cost-effective compared with traditional BIPV facades. The project will develop a new external wall product that is characterised by easy application and flexibility. Moreover, by the application of PCM, the proposed solution is a new step in development of thermal insulation material technology allowing to achieve a products classified to the group of intelligent materials. Since the physical characteristic is self-regulated by application of appropriately selected temperature range of heat storage, such kind of the material presents high level of energy performance, even better than super-insulators. Moreover those features of the insulation will simultaneously contribute to the thermal regulation of the PV modules increasing their efficiency. The innovative character of the project arises due to the research and technological challenge which is the development of novel, cost and material effective way of PCM integration with insulation, examination of its thermal and mechanical properties as well as validation and demonstration of the proposed material solution in relevant environment. Taking into account an innovative character of the new component the research investigation will provide a new knowledge concerning the following aspects: - the computational methods of heat and mass transfer, - the design procedure for industrial application, - the energy efficiency and cost effectiveness, - the physical behaviour under real exploitation conditions. The final result of the project will be comprehensively tested and technically documented the Energy Activated External Thermal Insulation Composite System, revealing the capability to adjust its physical properties for better building performance. It is expected that proposed solution will contribute to reduction of at least 15% of heat flux during periods of high heat gains, will cover the electricity demand in 10%. Consortium Partners are well experienced in the field of proposal. Previously conducted research will enable to start the project on TRL2 and bring it to TRL5 at the final stage.
Go back