Serrano et al 2018a - Revision history

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== Abstract ==

During the past years the incorporation of PCMs in building materials has been extensively studied.The combination of isolation and thermal storage properties that rigid polyurethane foams containing PCMs exhibit allows to reduce  the losses during the warming and cooling at the same time that they store energy, making these composites an ideal element for the increase of the energy efficiency of buildings.
In order to combine both properties in an optimal way, in this work the development of rigid polyurethane foams (RPU) containing up to 30 wt% of thermorregulatory microcapsules at 700, 800 mbar and atmospheric pressure has been studied. The used thermorregulatory microcapsules have been obtained in a spray-drying pilot plant at the Instituto de Tecnología Química y Medioambiental (UCLM). Obatined foams have been physically (density), thermally (thermal energy storage capacity and thermal conductivity) and mechanically (modulus of elasticity in compression) characterized.
As a result of this research, a RPU foam synthesized at 800 mbar, containing 30 wt% of microcapsules, with a latent heat of 21.3 J/g and a thermal energy storage capacity of 1.43 kWh/m3 has been obtained. In addition, this foam keep the isolation property of the polyurethane. The final composite presents a proper resistance to compression with a density that fulfills the Spanish regulation for the RPU foams application in buildings.

== Full document ==
<pdf>Media:Draft_Content_561539618native-articles-74.pdf</pdf>

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   [[Image:Serrano_et_al_2018a-image5-c.png|402px]] </div>
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 1. '''Imagen SEM de una microcápsula (mSD).</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ==='''2.2''' Síntesis de la espuma de poliuretano===
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 Las espumas fueron sintetizadas en un molde prismático para espumación de 20 x 20 x 13 cm<sup>3</sup> mediante pesada previa de las masas deseadas de poliol, silicona, agua, aminas y mSD, con posterior agitación de la mezcla durante 1 minuto. Tras esta etapa se añade a la mezcla inicial la correspondiente masa de isocianato y la disolución resultante es agitada durante 5 segundos hasta el momento en el que la espuma empieza a crecer. Para controlar la presión durante el periódo de crecimiento, las espumas son introducidas en un horno de vacío EV 018 de la marca Nüve, conectado a su vez a un vacuómetro y a una bomba de vacío. Las espumas fueron sintetizadas a presión atmosférica, 800 mbar y 700 mbar. Finalmente, las espumas obtenidas fueron curadas a temperatura ambiente. La Tabla 1. muestra la formulación empleada para la síntesis de una espuma sin microcápsulas. El cáculo de la relación PMDI:Poliol fueron basados en estudios previos llevados a cabo en este mismo grupo de investigación [13].
-'''Tabla 1'''. Relación másica de cantidad de reactivo empleado respecto a la masa de poliol para la síntesis de las espumas de poliuretano sin mSD
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image6-c.png|centre|689x689px]]
-'''Figura 2.''' Instalación experimental para el testado del comportamiento térmico de los materiales: a) foto; b) esquema de la posición de los sensores de flujo térmico.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ==3 Resultados==
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image7-c.png|centre|310x310px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3. '''Variación de la densidad de las espumas con la adición de mSD.</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ====3.1.2 Comportamiento mecánico====
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image8-c.png|centre|310x310px]]
-'''Figura 4. '''Módulo de elasticidad en compresión de espumas de poliuretano conteniendo microcápsulas sintetizadas a diferentes presiones.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ====3.1.3 Calor latente de las espumas====
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image9-c.png|centre|310x310px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 5.''' Calor latente de las espumas sintetizadas obtenido mediante análisis DSC.</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ====3.1.4 Comportamiento térmico====
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image12-c.png|centre|310x310px]]
-'''Figura 6. '''Efecto de la presión y el contenido de microcapsulas sobre la temperatura externa de las  espumas al ser sometidas a un cambio de set-point en el baño termostatizado de 18 a 40 ºC.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 [[File:Serrano_et_al_2018a-image13-c.png|centre|310x310px]]
-'''Figura 7. '''Flujos de calor saliente para las espumas de poliuretano con diferentes contenidos de mSD  y sintetizadas a 800 mbar de presión de operación cuando son sometidas a un cambio de set-point en el baño termostatizado de 18 a 40 ºC.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 En la Figura 8 se muestran fotografías e imágenes SEM para las espumas conteniendo un 30% en peso de microcápsulas, sintetizadas a distintas presiones.  Mientras que para presión atmosférica y 800 mbar las espumas presentan un tamaño de celda medio de 649 y 773 &#x03bc;m respectivamente, para la espuma a 700 mbar el tamaño medio de celda es de 2853 &#x03bc;m, valor muy superior a las otras dos espumas, respaldando así la hipótesis del escape de CO<sub>2</sub>.
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 [[File:Captura de pantalla 2022-09-27 211827.png|centre|887x887px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 8.'''   Fotografías e imágenes SEM de las espumas con  un 30% en peso de mSD a diferentes presiones de operación: a) atmosférica; b) 800 mbar; c) 700 mbar.</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ====3.1.5 Acumulación de calor y conductividad térmica====
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 [[File:Serrano_et_al_2018a-image21-c.png|centre|310x310px]]
-'''Figura 9'''. Acumulación de calor de las espumas con diferentes porcentajes de mSD cuando son sometidas a un cambio de set-point en el baño termostatizado de 18 a 40 ºC.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 La Figura 10 muestra la capacidad de almacenamiento térmico por unidad de volumen de las espumas, observando un crecimiento de la misma con el contenido en microcápsulas. La espuma que mayor TES presenta es la sintetizada a 800 mbar de presión con un contenido del 30% en peso de mSD siendo capaz de almacenar 1,43 kWh por metro cúbico de espuma.
 [[File:Serrano_et_al_2018a-image22-c.png|centre|310x310px]]
-'''Figura 10.''' Capacidad TES de las espumas sintetizadas en función del contenido en mSD para cada presión de síntesis.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 En la Figura 10 se muestra la condictuvidad térmica de las espumas sintetizadas.  Puede observarse como este parámetro  incrementa con el contenido en microcápsulas, sin embargo, para las espumas obtenidas a 800 mbar de presión, la conductividad térmica se mantiene prácticamente constante. Además esta conductividad es similar a la presentada por la espuma sin microcápsulas obtenida a presión atmosférica. Estos valores están en concordancia con los resultados observados en los perfiles de temperatura mostrados anteriormente. Por tanto, queda demostrado que cambiando la presión de operación es posible sintetizar espumas que cumplan un doble propósito ya que actuarían como aislantes térmicos al igual que acumuladores de energía. De esta forma, la utilización de estos materiales en los edificios podría permitir alcanzar los objetivos de ahorro energético marcados en la anteriormente mencionada directiva europea.
 [[File:Serrano_et_al_2018a-image23-c.png|centre|310x310px]]
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 11.''' Conductividad térmica de las espumas conteniendo diferentes porcentajes de mSD.</span>
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 ==4 Conclusiones==

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 Esta figura explica perfectamente la alta conductividad térmica obtenida para las las espumas de 700 mbar ya que las celdas tienden a ser celdas abiertas y en las que el CO<sub>2</sub> prácticamente ha escapado. Igualmente, este tamaño y forma de las celdas está completamente relacionado con el menor valor del módulo de elasticidad a la compresión obtenido para esta espuma. Por otro lado, el incremento de la conductividad térmica de las espumas obtenidas a presión atmosféricas está más relacionado con la densidad de la espuma que con el tamaño de la celda que es incluso menor que el de la espuma sintetizada a 800 mbar. Por último, las espumas generadas a 800 mbar presentarían un descenso de la densidad sin detrimento de la estructura celular interna, permitiendo la retención del CO<sub>2</sub> de síntesis y manteniendo así la capacidad aislante.
+[[File:Captura de pantalla 2022-09-27 211827.png|centre|887x887px]]
-{| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
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-[[Image:Serrano_et_al_2018a-picture-Cuadro de texto 2.svg|center|55px]]
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 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 8.'''   Fotografías e imágenes SEM de las espumas con  un 30% en peso de mSD a diferentes presiones de operación: a) atmosférica; b) 800 mbar; c) 700 mbar.</span>

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