Investigadores del CSIC desarrollan un modelo para predecir el enfriamiento radiativo pasivo

Un nuevo modelo validado en Madrid predice la respuesta térmica de materiales de enfriamiento radiativo bajo condiciones reales y facilita su optimización climática.

Imagen genérica de una superficie de óxido de aluminio anódico nanoporoso con intrincados patrones geométricos.
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Imagen genérica de una superficie de óxido de aluminio anódico nanoporoso con intrincados patrones geométricos.

Investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CSIC) han desarrollado y validado un modelo de elementos finitos resuelto espectralmente para predecir la respuesta térmica de materiales de enfriamiento radiativo pasivo (PDRC) bajo condiciones exteriores realistas.

El estudio, publicado en Energy Conversion and Management, aborda la variabilidad en el rendimiento de los PDRC debido a condiciones atmosféricas locales y configuraciones experimentales no estandarizadas. El modelo desarrollado acopla propiedades ópticas de materiales dependientes de la longitud de onda y emisividades celestes derivadas de libRadtran utilizando datos atmosféricos reales.
La validación del modelo, realizada con mediciones en exteriores de enfriadores radiativos de óxido de aluminio anódico nanoporoso y a base de celulosa bajo condiciones de verano en Madrid, muestra un error de sesgo medio normalizado dentro de ± 10 % y un coeficiente de variación del error cuadrático medio inferior al 11 %, cumpliendo la Guía 14–2014 de ASHRAE.
Los estudios paramétricos revelan que los parámetros geométricos y de diseño dominan sobre las variaciones atmosféricas, logrando diferencias de temperatura de hasta 25 °C frente a aproximadamente 0.2 °C por variaciones de humedad y temperatura. Las potencias netas de enfriamiento diurno pico alcanzan unos 120 W·m−2. El modelo también incluye condiciones nubladas, reduciendo la potencia de enfriamiento diario en un 26 % con una profundidad óptica de nube de 1.
El marco de trabajo facilita la optimización climática específica para PDRC y apoya la evaluación comparativa para aplicaciones reales. Se introduce un marco inicial de benchmarking para mitigar discrepancias históricas en la caracterización de PDRC en exteriores, sentando las bases para el desarrollo de gemelos digitales de sistemas PDRC y conectando las propiedades de materiales a nanoescala con simulaciones de energía de edificios a macroescala.
Información elaborada a partir de la fuente oficial: IMN-CSIC — Instituto de Micro y Nanotecnología (19/10/2026)