Colector solar mixto con acumulación.

Colector solar mixto que comprende una carcasa, una placa absorbedora de calor, unos primeros tubos a través de los que se hace circular un líquido caloportador

, una cámara de calentamiento de un gas, una lámina acanalada alojada en la cámara de calentamiento, que va adosada a la placa absorbedora de calor y aloja en cada canal a uno de los primeros tubos y unos segundos tubos que comprenden una composición que comprende al menos un ácido graso seleccionado del grupo compuesto por ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico y ácido mirístico.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430657.

Solicitante: VALORALIA I MAD D, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VILLANUEVA FERNÁNDEZ,Gemma, JIMÉNEZ SANTILLANA,José Luis.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA... > Aparatos o plantas de acumulación de calor en general... > F28D20/02 (utilizando calor latente)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/05 (rodeados de una envolvente transparente, p. ej. colectores solares con una envoltura en vacío)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/24 (circulando el fluido energético a través de los conductos tubulares absorbiendo el calor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/34 (teniendo masas de acumulación de calor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/30 (con los dispositivos para cambiar el calor entre varios fluidos)
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Colector solar mixto con acumulación.

Fragmento de la descripción:

COLECTOR SOLAR MIXTO CON ACUMULACiÓN CAMPO DE LA INVENCiÓN

La presente invención se refiere a un colector solar mixto, mediante el que se lleva a cabo el calentamiento de dos fluidos caloportadores independientes: un líquido y un gas, por ejemplo agua y aire, para su uso como medios calefactores, agua sanitaria, etc. En particular, el colector de la invención comprende una lámina acanalada y unos tubos que comprenden una composición que incluye ácidos grasos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Los colectores solares se utilizan para el calentamiento de agua o aire para su uso como agua sanitaria o como medio calefactor.

Los colectores solares comprenden una caja hermética cerrada. En la cara o base superior de esta caja se coloca una superficie acristalada que deja atravesar la radiación solar e impide que se pierda la ganancia térmica obtenida. En el interior del sistema captador se encuentra la placa absorbedora, que es donde se realiza la captación de la radiación solar. Fabricada con materiales que conducen bien el calor (aluminio, planchas metálicas, cobre, ... ) , el funcionamiento de esta placa es parecido al de un radiador. El colector solar tiene una serie de tubos que cuentan con una toma por donde entre el Huido a calentar y otra toma de salida.

El uso de colectores solares térmicos, utilizados como medio de calentamiento, es cada día más amplio, debido a su coste relativamente reducido . Sin embargo, los colectores solares térmicos tradicionales están limitados al calentamiento de un único fluido, generalmente agua.

El documento ES2377793, del mismo solicitante, describe un calefactor solar híbrido fotovoltaico-térmico, que comprende un módulo fotovoltaico de obtención de energía eléctrica, y un colector solar térmico. Este colector solar mixto comprende una carcasa, en la que la base de naturaleza transparente está constituida por el módulo fotovoltaico, bajo el cual va dispuesta la placa absorbedora de calor, sobre cuya superficie inferior van adosados los tubos a través de los que circulará un líquido, generalmente agua, para su calentamiento. Entre la placa absorbedora de calor y el fondo de la carcasa se delimita una cámara, a través de la cual se hace circular un gas, generalmente aire, también para su calentamiento.

De este modo, el colector proporciona energía eléctrica y dos fluidos diferentes, generalmente agua y aire, que se calientan a su paso por el colector, para su uso en instalaciones de calefacción y/o agua sanitaria.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

El problema que plantea la técnica consiste en proporcionar un colector solar mixto alternativo que calienta dos fluidos diferentes, con mayor aprovechamiento de la radiación solar.

La presente invención soluciona el problema que plantea la técnica mediante el colector solar mixto definido en las reivindicaciones de la presente solicitud.

La presente invención proporciona un colector solar mixto que comprende una carcasa con la base superior de naturaleza transparente, una placa absorbedora de 20 calor, dispuesta bajo la base transparente de la carcasa, unos primeros tubos dispuestos bajo la placa absorbedora de calor y adosados a dicha placa, a través de los que se hace circular un líquido caloportador, una cámara de calentamiento de un gas, limitada entre la placa absorbedora de calor y el fondo de la carcasa y dotada de una boca de entrada y una boca de salida de aire situadas en dos de las paredes opuestas de la carcasa, una lámina acanalada alojada en la cámara de calentamiento, que va adosada a la placa absorbed ora de calor y aloja en cada canal a uno de los primeros tubos, comprende unos segundos tubos dispuestos bajo la lámina acanalada, a modo de depósito, que comprenden una composición que comprende al menos un ácido graso, en adelante colector de la invención.

El término "composición de la invención" hace referencia a la composición arriba mencionada que comprende al menos un ácido graso.

El colector de la invención tiene un rendimiento elevado como medio de 35 calentamiento, al almacenar el calor en forma latente para un mejor aprovechamiento de la radiación solar. El colector de la invención incrementa la cantidad de calor acumulado en un mismo volumen gracias a que se acumula parte del calor en estado latente en la composición de la invención, circunstancia que asegura una mayor densidad de almacenamiento. La composición de la invención transfiere el calor absorbido al aire y al agua en el momento que no haya radiación del so!.

Otra realización es el colector de la invención, donde dicha composición comprende al menos un ácido graso seleccionado del grupo compuesto por ácido láurico, ácido 10 esteárico, ácido palmítico y ácido mirística.

Otra realización es el colector de la invención, donde dicha composición comprende una mezcla de dos o más ácidos grasos seleccionados del grupo compuesto por

ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico y ácido mirística.

Otra realización es el colector de la invención, donde dicha composición comprende ácido láurico y ácido palmítico.

El funcionamiento del colector de la invención consta de dos etapas: etapa de 20 calentamiento y etapa de aprovechamiento.

La composición de la invención está en estado sólido antes de la etapa de calentamiento.

En la etapa de calentamiento, cuando la composición de la invención alcanza su temperatura de fusión (que estará de forma general en el rango entre 33 y 70De ) , comienza a cambiar de estado y a absorber calor en forma latente , manteniéndose la temperatura de todo el sistema constante hasta que toda la composición de la invención ha cambiado de estado sólido a estado líquido.

El rango del punto de fusión entre 33 y 70De es particularmente interesante para su empleo en los sistemas de energía solar térmica de baja temperatura.

En la etapa de aprovechamiento, al extraerse el agua caliente, el agua caliente es 35 reemplazada por agua fría proveniente de la red, la cual absorberá el calor contenido en la composición de la invención. Si la superficie de intercambio térmico es correcta, de modo que asegure la suficiente superficie de calor entre la composición de la invención y el agua, el agua mantiene una temperatura constante mientras la composición de la invención cambia de estado.

Al producirse el cambio de estado a una temperatura constante , y siendo durante dicho cambio cuando se transfiere todo el calor almacenado de forma latente, la temperatura de aprovechamiento del agua de consumo será estable hasta que la composición de la invención transfiera lada su energía.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1. Vista en perspectiva del colector.

Figura 2. Despiece en perspectiva del mismo colector.

Figura 3. Sección transversal del colector, tomada según la línea de corte IIHU de la Figura 1.

Figura 4. Vista en perspectiva del colector abierto.

Figura 5. Curvas de fusión-solidificación. Los resultados corresponden a curvas de enfriamiento. Se representan los resultados para ácido esteárico (línea sólida) , ácido esteárico + ácido palmítico (línea de puntos) , ácido láurico (línea discontinua) , ácido láurico + ácido palmítico (línea discontinua y puntos) .

Figura 6. Ensayo de cesión de calor del ácido esteárico a agua. La temperatura del

ácido esteárico se representa con una línea continua y la temperatura del agua con una línea de puntos.

Figura 7. Ensayo de cesión de calor del ácido palmítico a agua. La temperatura del ácido palmílico se representa con una línea continua y la temperatura del agua con una linea de puntos.

Figura...

 


Reivindicaciones:

1. Colector solar mixto que comprende una carcasa con la base superior de naturaleza transparente, una placa absorbedora de calor, dispuesta bajo la base transparente de la carcasa, unos primeros tubos dispuestos bajo la placa absorbedora de calor y adosados a dicha placa, a través de los que se hace circular un líquido caloportador, una cámara de calentamiento de un gas, limitada entre la placa absorbedora de calor y el fondo de la carcasa y dotada de una boca de entrada y una boca de salida de aire situadas en dos de las paredes opuestas de la carcasa, una lámina acanalada alojada en la cámara de calentamiento, que va adosada a la placa absorbedora de calor y aloja en cada canal a uno de los primeros tubos, caracterizado por que comprende unos segundos tubos dispuestos bajo la lámina acanalada, a modo de depósito, que comprenden una composición que comprende al menos un ácido graso.

2. Colector según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha composición comprende al menos un ácido graso seleccionado del grupo compuesto por ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico y ácido mirística.

3. Colector según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que dicha composición comprende una mezcla de dos o más ácidos grasos seleccionados del grupo compuesto por ácido láurico, ácido esteárico, ácido palmítico y ácido mirístico.

4. Colector según la reivindicación 3, caracterizado por que dicha composición comprende ácido láurico y ácido palmítico.