COLECTOR SOLAR MIXTO.

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; una serie de tubos dispuestos bajo la placa absorbedora de calor y adosados a dicha placa, a través de los que se hace circular un líquido calorportador; y 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, caracterizado porque en la cámara de calentamiento de aire va dispuesta una lámina acanalada, a base de un material buen conductor del calor, que va adosada a la placa absorbedora de calor y aloja en cada canal a uno de los tubos citados; y porque al menos la salida de aire de la cámara de calentamiento de aire está constituida por un colector de sección creciente hacia la boca de salida.

2. Colector según reivindicación 1, caracterizado porque el colector de salida de aire cierra la pared de la carcasa en la que va dispuesto y presenta una sección de entrada coincidente con el contorno de dicha pared, una boca de salida de menores dimensiones, y una cámara de sección decreciente desde la sección de entrada hasta la boca de salida.

3. Colector según reivindicación 1, caracterizado porque la lámina acanalada es de perfil almenado, con valles y crestas de fondo plano, que va adosada a la placa absorbedora de calor a través del fondo plano de las crestas y aloja en cada valle un tubo.

4. Colector según reivindicación 3, caracterizado porque la lámina acanalada va fijada mediante soldadura a la placa absorbedora de calor, a través de las crestas de dicha lámina acanalada.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201331436.

Solicitante: VALORALIA I MAS 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;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/04 (Colectores de calor solar con el fluido energético circulando a través del colector)
  • 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... > F24J2/50 (Cubiertas transparentes)
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Fragmento de la descripción:

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. El colector de la invención es del tipo constituidos por una carcasa, generalmente de configuración plana, que tiene su base superior de naturaleza transparente y aloja, bajo dicha base, una placa absorvedora de calor; un circuito de tubos dispuestos bajo la placa absorbedora de calor y adosados a la misma, a través de los que se hace circular el líquido caloportador; y una cámara de calentamiento de gas, que queda limitada entre la placa absorbedora de calor y el fondo de la carcasa y a través de la que se hace circular el gas, para su calentamiento.

Antecedentes de la invención Los captadores planos para el calentamiento de agua o aire para su uso como agua sanitaria o como medio calefactor, son ampliamente conocidos. El principio de funcionamiento de este tipo de captadores planos se basa en una “trampa de calor”, que conjuga el “efecto de calor negro” con el “efecto invernadero”.

Gracias a este sistema de captación se consigue absorber la mayor parte de la radiación solar que llega hasta la superficie y devolver la menos posible. Los captadores solares planos, destinados por lo general a la producción de agua caliente sanitaria, 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 a la de un radiador: Por una disposición de tubos que cuentan con una toma por donde entra el

fluido a calentar y otra 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. En la ES2377793 de los mismos solicitantes se describe un calefactor solar híbrido fotovoltaico-térmico, que comprende un módulo fotovoltaico de obtención de energía eléctrica, y un sistema de doble extracción de calor. Este colector 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 que 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. Este colector presenta esencialmente dos problemas: coste elevado y bajo rendimiento en la generación de energía.

Descripción de la invención La presente invención tiene como objeto eliminar los problemas expuestos, mediante un colector solar térmico mixto, con el que se lleva a cabo el calentamiento de dos fluidos diferentes, un líquido y un gas, y que sea de coste relativamente reducido, al mismo tiempo que permita obtener, como medio de calentamiento, un rendimiento elevado. El colector de la invención funciona solo como colector solar térmico, careciendo de módulo fotovoltaico, con lo que se reduce considerablemente su coste. Por otro lado el colector de la invención está constituido de modo que se logre un mayor rendimiento en el calentamiento de los fluidos que circulan a través del mismo,

especialmente en el calentamiento del gas. El objetivo que se persigue con el colector solar mixto de la invención es la obtención de agua caliente sanitaria, así como aire caliente. Para ello se usan dos fluidos caloportadores, aire y agua. Considerando el agua como líquido o fluido caloportador que puede ser usado para precalentamiento de agua en edificios residenciales,

hoteles, hospitales, etc., mientras que el aire se puede utilizar como gas calorífico para la calefacción y ventilación natural, dependiendo de las necesidades térmicas del

edificio. Ambos sistemas de extracción pueden operar con temperaturas similares, según las pautas de transferencia térmica en el colector, o bien operar por separado, con la simple cancelación de alguno de los dos caudales de agua o de gas. El uso de los dos fluidos caloportadores dota al colector de la invención de una

versatilidad evidente, ya que permite disponer de dos medios caloríficos que son capaces de cubrir, por si solos, la demanda energética global de espacios térmicos tan distintos como oficinas, industrias, hogares, etc., mediante la adecuada configuración del régimen de funcionamiento de ambos fluidos. El colector de la invención es del tipo inicialmente indicado, compuesto por una carcasa, generalmente de configuración plana, con la tapa superior de naturaleza transparente. Dentro de esta carcasa e inmediatamente por debajo de la tapa transparente, va dispuesta una placa absorbedora de calor, por debajo de la que discurre una serie de tubos que van adosados a la placa absorbedora. A través de estos tubos se hace circular un líquido caloportador. Entre la placa absorbedora de calor y tubos y el fondo de la carcasa se delimita una cámara de calentamiento de un gas, tal como aire, estando esta cámara dotada de una boca de entrada y de una boca de salida para el gas, situadas en dos de las paredes opuestas de la carcasa. Partiendo de la constitución descrita, el colector de la invención lleva dispuesto en la cámara de calentamiento de gas una lámina acanalada, a base de un material buen conductor de calor, preferentemente de naturaleza metálica, cuya lámina acanalada va adosada a la placa absorbedora de calor, alojando en cada canal a uno de los tubos antes citados. Según otra característica de la invención, al menos la salida de aire de la cámara de calentamiento está constituida por un colector de sección decreciente hacia la boca de salida, con el que consigue aumentar la velocidad de circulación del gas o aire calentado, procedente de la cámara de calentamiento de gas. Según una posible forma de realización, la lámina acanalada puede ser de perfil almenado, con valles y crestas de fondo plano. La lámina acanalada queda adosada a la placa absorvedora de calor a través del fondo plano de las crestas, mientras que cada valle aloja un tubo, del conjunto de tubos a través de los que circula el agua. La función de la lámina es absorber calor y transmitirlo a los fluidos caloportadores por lo que el perfil será óptimo para esta función (almenado, zic-zac, etc.) . El colector de salida de aire de la cámara de calentamiento de gas cierra la pared de la carcasa en la que va dispuesto, presentando una sección de entrada coincidente con el contorno de dicha pared. En posición opuesta y paralela se encuentra la boca de salida, de dimensiones bastante inferiores. Entre la boca de entrada y salida hasta la boca de salida. Mediante la disposición de la lámina metálica acanalada, unida a la placa absorbedora, por ejemplo mediante soldadura, se incrementa la superficie de intercambio térmico con el aire que circula a través de la cámara de calentamiento de gas o aire. En esta...

 


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; una serie de tubos dispuestos bajo la placa absorbedora de calor y adosados a dicha placa, a través de los que se hace circular un líquido calorportador; y 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, caracterizado por que en la cámara de calentamiento de aire va dispuesta una lámina acanalada, a base de un material buen conductor del calor, que va adosada a la placa absorbedora de calor y aloja en cada canal a uno de los tubos citados; y por que al menos la salida de aire de la cámara de calentamiento de aire está constituida por un colector de sección creciente hacia la boca de salida.

2. Colector según reivindicación 1, caracterizado por que el colector de salida de aire cierra la pared de la carcasa en la que va dispuesto y presenta una sección de entrada coincidente con el contorno de dicha pared, una boca de salida de menores dimensiones, y una cámara de sección decreciente desde la sección de entrada hasta la boca de salida.

3. Colector según reivindicación 1, caracterizado por que la lámina acanalada es de perfil almenado, con valles y crestas de fondo plano, que va adosada a la placa absorbedora de calor a través del fondo plano de las crestas y aloja en cada valle un tubo.

4. Colector según reivindicación 3, caracterizado por que la lámina acanalada va fijada mediante soldadura a la placa absorbedora de calor, a través de las crestas de dicha lámina acanalada.

Fig.º1

Fig.º2

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Fig.º3