CAPTADORES SOLARES TÉRMICOS CON AISLAMIENTO TRANSPARENTE, MEJORADOS.

La presente invención se refiere a mejoras y perfeccionamiento de los aislantes térmicos transparentes utilizados para aumentar el rendimiento de los captadores solares térmicos a través de la reducción de las pérdidas de calor

, para ello se utilizan capas sobrepuestas de material aislante térmico transparente y al menos una de ella de silica aerogel, situadas dichas capas entre el absorbedor y la cubierta transparente de vidrio o materiales similares.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201230504.

Solicitante: Termo Fluids, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: CASTRO GONZALEZ,JESUS, RODRÍGUEZ PÉREZ,Ivette, LEHMKUHL BARBA,Oriol, COLOMER REY,Guillem.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/07 (Colectores que trabajan a alta temperatura, p. ej. para centrales solares)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/26 (teniendo las superficies ampliadas, p. ej. con protuberancias (F24J 2/28 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/10 (teniendo reflectores como elementos de concentración)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/51 (Aislamiento térmico (F24J 2/50 tiene prioridad))
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CAPTADORES SOLARES TÉRMICOS CON AISLAMIENTO TRANSPARENTE, MEJORADOS.

Descripción:

Mejoras introducidas en la patente de invención nº 201130770 por “captadores solares térmico con aislamiento transparente Objeto de la Invención.

Introducir la posibilidad dentro del objeto de la Patente principal un “Captador solar térmico con aislamiento transparente”, de que el mismo aumente su rendimiento al modificar el diseño de parte del absorbedor, para que el mismo pueda atrapar la radiación dispersada por el aislante transparente de sílica aerogel.

Estado de la Técnica.

Tal y como se indicó en la Patente principal el primer sistema de aislamiento, según describe “Duffie, J. A. y Beckman, W. A.”, en “Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley and Sons, Inc., 1991”, consiste en colocar entre el absorbedor y el ambiente exterior una cámara de aire confinada por el propio absorbedor, la estructura del captador y una cubierta de vidrio transparente a la radiación solar, pero la misma es opaca a la radiación térmica.

Esta es una solución óptima para bajas temperaturas (hasta unos 60ºC.) , pero a mayores temperaturas el coeficiente de transferencia de calor por convección en dicha cámara de aire es demasiado alto y el aislamiento se vuelve menos efectivo, y por tanto se pierde rendimiento.

Para evitar las pérdidas por convección se ideó evacuar el aire de manera que se eliminan dichas pérdidas, este método se ha descrito en las Patentes USA nº 5.182.912 y 4.038.964.

Últimamente para reducir las pérdidas se utilizan materiales transparentes aislantes, ejemplo de este sistema se encuentran entre otros documentos, en la Patente USA nº 4.432.346 cuyo objeto es “Solar collector”.

Otro tipo de tecnología es la que sitúa la superficie absorbedora en el circuito por el que pasa el fluido calorportador, tal y como se muestra en la Patente USA nº 4.546.758.

En la Patente de Invención nº 201130770, se describe y reivindica un aislante térmico transparente de dos capas sobrepuestas de material aislante térmico transparente, que se sitúan entre la cubierta transparente y la superficie absorbente.

Finalidad de la Invención.

Mejorar el rendimiento alcanzado en el “Captador solar térmico con aislamiento transparente de la Patente principal nº 201130770, variando la configuración de la capa absorbente.

Descripción de la Invención.

Las mejoras preconizadas en la presente invención se definen en la primera reivindicación.

Dichas mejoras se fundamentan en el diseño de superficies absorbedoras en los captadores solares, cuya configuración permite aumentar su rendimiento respecto de las diseñadas en la Patente principal.

El aumento de rendimiento citado anteriormente, se consigue mediante la adopción de diseños cóncavos para las superficies absorbedoras, que permiten un mejor aprovechamiento de la radiación dispersa evitando que se pierda.

Otros detalles y características se irán poniendo de manifiesto en el transcurso de la descripción que a continuación se da, en la que se pone de manifiesto a título ilustrativo pero no limitativo diferentes ejemplos de la invención, con el auxilio de las correspondientes figuras.

Sigue a continuación una relación de las distintas partes de la invención que aparecen en las figuras que se anexan identificadas con el número correspondiente; (100) aislamiento transparente con estructura alveolar, (102) absorbedor, 105) conductos, (106) espacio de confinamiento de aire o vacío, (109) recubrimiento de material aislante opaco, (110) recubrimiento de material sílica aerogel aislante transparente, (111) cubierta transparente, (112) elementos separadores transparentes.

Descripción de las Figuras.

La figura nº 1 es una representación esquemática de un absorbedor cóncavo (102) para un captador solar de concentración con lente de Fresnel como elemento concentrador. Este absorbedor (102) tiene conductos o canales por los que circula el fluido calor-portador (105) , aislante de sílica aerogel (110) , y un espacio de confinamiento de aire o vacío (106) intermedia, y un recubrimiento de material aislante opaco (109) .

La figura nº 2 es una representación esquemática de un absorbedor cóncavo (102) , para un captador solar de concentración con lente de Fresnel como elemento concentrador. Este absorbedor (102) tiene conductos o canales por los que circula el fluido calor-portador (105) , aislante de sílica aerogel (110) , con aislamiento transparente con estructura alveolar (100) , y con al menos un espacio de confinamiento de aire o vacío (106) intermedia, y un recubrimiento de material aislante opaco (109) .

Descripción de una de las realizaciones preferidas de la Invención.

En una de las realizaciones preferidas de la invención, y tal y como puede verse en la figura nº 1, el captador solar comprende en una de las realizaciones posibles contemplada desde fuera hacia adentro, un recubrimiento (110) exterior que sigue el perímetro de dicho captador cóncavo, que recubre a un absorbedor (102) , que lleva adheridos unos tubos o conductos (105) . El absorbedor (102) está recubierto por un espacio de confinamiento de aire o vacío (106) .

Para recubrir el espacio de confinamiento (106) , se coloca el sílica aerogel transparente (110) situándose un elemento separador transparente (112) entre el espacio de confinamiento (106) y el silica aerogel (110) , el cual por su parte superior queda recubierto por la cubierta transparente (111) .

En otra realización alternativa a la anterior y tal y como puede verse en la figura nº 2, el captador solar comprende desde fuera hacia adentro un recubrimiento de material aislante transparente exterior (110) , que sigue el perímetro de dicho captador cóncavo, y que cubre asimismo la parte superior del captador.

A su vez el recubrimiento (110) se recubre interiormente con el absorbedor (102) , que lleva adherido unos canales (106) . El absorbedor (102) incorpora recubriéndolo el espacio de confinamiento de aire o vacío (106) , colocándose encima de dicho espacio (106) el sílica aerogel tranparente (110) , y entre (106) y (110) se intercala un elemento separador (112) , y por encima del sílica aerogel transparente (110) otro elemento separador (112) , recubiertos por el aislamiento transparente en estructura alveolar (100) , y finalmente recubriendo a (100) se coloca la cubierta transparente (111) .

Descrita suficientemente la presente invención en correspondencia con las Figuras anexas, fácil es comprender que podrán introducirse en la misma, cualesquiera modificaciones de detalle que estimen convenientes, siempre y cuando no alteren la esencia de la invención que queda resumida las siguientes reivindicaciones.


 


Reivindicaciones:

1ª - “MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE DE INVENCIÓN Nº 201130770 POR CAPTADORES SOLARES TÉRMICO CON AISLAMIENTO TRANSPARENTE”, de los que el aislante térmico transparente comprende al menos dos capas sobrepuestas de material aislante térmico transparente entre la superficie absorbente y la cubierta transparente: - con al menos una capa de sílica aerogel transparente; y

- un elemento de material aislante transparente que comprende como mínimo uno de las siguientes capas o bien una combinación de ellas: una capa de material transparente aislante en estructura alveolar de vidrio o polímero transparente, y/o una cámara de aire, y/o una cámara de vacío, caracterizadas en que la

superficie absorbedora (102) para captadores solares de concentración puede ser cóncava.