Colector solar.

Un colector solar que comprende una tubería de calor que tiene un medio de absorción de radiación para absorber radiación solar y un tubo alargado para contener un medio de transferencia de calor

, teniendo el tubo alargado una sección de evaporación en contacto térmico con el medio de absorción de radiación y una sección de condensación alejada del medio de absorción de radiación, estando rodeado el medio de absorción de radiación y la sección de evaporación de dicho tubo alargado en el interior de una envolvente vaciada transparente a la radiación y estando ubicada la sección de condensación en el exterior de la envolvente transparente, y proporcionando un elemento extremo de conexión un medio de conexión de fluido para conectarse con un elemento extremo de conexión correspondiente de una tubería de calor adyacente para permitir el paso de fluido entre los elementos extremos de conexión sin requerir un colector aparte, caracterizado porque el elemento extremo de conexión comprende un receptáculo térmico desmontable para recibir la sección de condensación de la tubería de calor, estando sellado el receptáculo térmico desmontable contra una entrada de fluido, en el que el receptáculo térmico desmontable está abierto en un extremo para recibir la sección de condensación de la tubería de calor y está cerrado en un extremo opuesto.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IE2011/000050.

Solicitante: KINGSPAN HOLDINGS (IRL) LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Irlanda.

Dirección: DUBLIN ROAD KINGSCOURT COUNTY CAVAN IRLANDA.

Inventor/es: REID,JOHN, DAVIS,PATRICK ROBERT, MCENTEE,PAUL THOMAS, HADDEN,WILLIAM.

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... > F24J2/46 (Partes constitutivas, detalles o accesorios de los colectores de calor solar)
  • 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... > F24J2/05 (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... > F24J2/32 (teniendo una parte evaporador y condensador, p. ej. tubo calentador)

PDF original: ES-2526321_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Colector solar Introducción

La presente Invención versa acerca de un colector solar para convertir radiación solar en calor y para transferir este con la máxima eficacia posible a un medio fluido de transferencia de calor (por ejemplo, agua o aire), por medio de lo cual se pueda utilizar el calor en una aplicación doméstica o Industrial, por ejemplo para calentar un sistema doméstico de agua caliente o de calefacción central.

Normalmente, un colector solar comprende un número de tubos alargados que contienen una placa de absorción de radiación para absorber radiación solar en contacto con una tubería a través de la cual se puede hacer que pase el fluido que va a ser calentado o en el Interior de la cual hay contenido un fluido operante para transferir calor al fluido que va a ser calentado. La placa de absorción de radiación y al menos una porción de la tubería están rodeadas en el Interior de una envolvente vaciada transparente a la radiación para evitar la pérdida de calor.

En un tipo de colector solar, conocido como un tipo de tubería de calor, la tubería forma una cámara cerrada y contiene un fluido operante. La tubería define una sección de evaporación, en contacto térmico con la placa de absorción de la radiación, y una sección de condensación alejada de la placa. La placa y la sección de evaporación del tubo alargado están rodeadas en el Interior de la envolvente vaciada transparente a la radiación para evitar la pérdida de calor. La sección de condensación está colocada en contacto térmico con el fluido que va a ser calentado para permitir la transferencia de calor entre el fluido operante y el fluido que va a ser calentado.

El colector de tipo tubería de calor utiliza el cambio de fase del fluido operante para conseguir una mayor eficacia. La energía requerida para el flujo del fluido operante es proporcionada por la gravedad, de forma que no es necesaria ninguna fuente externa de bombeo. En el documento GB21335A se describe un colector solar conocido de tipo tubería de calor.

Un colector solar del tipo tubería de calor también comprende un colector de acumulación de calor que contiene un fluido que va a ser calentado y que tiene al menos una abertura de recepción del tubo solar en el mismo para la inserción de un extremo de cada tubo alargado para permitir la transferencia de calor entre el fluido operante en la sección de condensación de la tubería y el fluido que va a ser calentado. Normalmente se dota al colector de conexiones de entrada y de salida.

Los tubos alargados separados y el colector de acumulación de calor del colector solar necesitan tener la capacidad de ser montados fácilmente in situ y estar diseñados de forma que sean capaces de aceptar las tolerancias que son normales en este campo de la tecnología sin riesgo de daños ni de fugas. Además, es necesario que estas piezas componentes puedan ser sustituidas fácilmente. Hasta la fecha el colector tradicional del colector solar ha tenido normalmente un número fijo de aberturas de recepción, como se muestra en la Fig. 1. Un colector solar tradicional 1 comprende un alojamiento 2 de colector, una pluralidad de tubos alargados 3 y una estructura 4 de soporte. Normalmente, el colector está dotado de un orificio 5 de entrada y de un orificio 6 de salida para permitir el flujo del fluido que va a ser calentado. También se proporciona una pluralidad de aberturas 7 de entrada para permitir la inserción de los tubos alargados 3 en el colector 2. El diseño restrictivo de tales colectores térmicos solares tradicionales ha limitado la flexibilidad del colector solar para diversas aplicaciones. Los colectores tradicionales tienen dimensiones fijas y un número fijo de tubos solares que pueden acomodar.

En el documento WO28/146269A se describe un tipo modular de colector que aborda las limitaciones del diseño tradicional de colector proporcionando una solución que es flexible para permitir que se construya un colector con cualquier número de tubos solares y cuyo tamaño no está limitado al diseño ni a la construcción del colector, documento que da a conocer un colector solar según el preámbulo de la reivindicación 1, y se ilustra un ejemplo en la Fig. 4. Este colector modular 8 comprende una pluralidad de tubos alargados 3, cada uno con un elemento extremo Individual 9 de conexión y una estructura 4 de soporte. Normalmente, el colector modular 8 está dotado de un orificio 5 de entrada y de un orificio 6 de salida para permitir que se caliente el flujo de fluido. La naturaleza modular de este colector es tal que se puede construir el colector con cualquier número de tubos alargados modulares 3 para montar un conjunto de colectores de tamaño y área variables.

En el documento DE 2216789 U se da a conocer un colector solar similar.

Declaraciones de la invención

Según la Invención se proporciona un colector solar según la reivindicación 1.

En una realización, el elemento extremo de conexión comprende un casquillo para recibir el receptáculo térmico. El receptáculo térmico puede comprender una pestaña de retención. Preferentemente, el receptáculo térmico comprende un alojamiento cilindrico para la recepción de la sección de condensación de la tubería de calor. La sección de condensación puede ser un ajuste apretado en el receptáculo térmico para la transferencia de calor desde la sección de condensación hasta el receptáculo térmico.

En una realización preferente el receptáculo térmico es de un material conductor térmico tal como cobre.

En una realización, el colector solar comprende medios de estanqueidad entre el casquillo del elemento extremo de conexión y el receptáculo térmico. Los medios de estanqueidad pueden comprender un miembro de anillo de material pollmérlco resiliente. Los medios de estanqueidad pueden comprender una pluralidad de prolongaciones de estanqueidad.

En un caso el casquillo del elemento extremo de conexión comprende un rebaje para recibir los medios de estanqueidad. El rebaje puede tener forma cilindrica para la recepción de un medio cilindrico de estanqueidad.

En una realización, el elemento extremo de conexión comprende un paso de fluido, estando adaptado el elemento extremo de conexión para acoplarse de forma estanca a un paso similar de un elemento extremo de conexión adyacente. El elemento extremo de conexión puede comprender una junta estanca para acoplarse de forma estanca a los pasos de elementos extremos de conexión adyacentes. El elemento extremo de conexión puede comprender un surco o rebaje para recibir una junta tonca.

En una realización, se proporciona dicho elemento extremo de conexión en un extremo de cada miembro alargado.

En un caso el elemento extremo de conexión comprende un paso de fluido, estando adaptado el elemento extremo de conexión para acoplarse de forma estanca con un paso similar de un elemento extremo de conexión adyacente.

Preferentemente, el elemento extremo de conexión comprende una junta estanca para acoplarse de forma estanca a los pasos de elementos extremos de conexión adyacentes. El elemento extremo de conexión puede comprender un surco o rebaje para recibir una junta tonca.

En una realización, el elemento extremo de conexión comprende una porción de recepción para recibir un receptáculo térmico en el que se insertará la sección de condensación de un tubo colector solar. La porción de recepción puede extenderse de forma sustanclalmente ortogonal con respecto al paso de fluido.

En un caso la sección de recepción está adaptada para acoplarse de forma estanca con un receptáculo térmico. En un caso, el receptáculo térmico está dimensionado y adaptado para un acoplamiento estrecho con la sección de condensación de un tubo colector... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un colector solar que comprende una tubería de calor que tiene un medio de absorción de radiación para absorber radiación solar y un tubo alargado para contener un medio de transferencia de calor, teniendo el tubo alargado una sección de evaporación en contacto térmico con el medio de absorción de radiación y una sección de condensación alejada del medio de absorción de radiación, estando rodeado el medio de absorción de radiación y la sección de evaporación de dicho tubo alargado en el Interior de una envolvente vaciada transparente a la radiación y estando ubicada la sección de condensación en el exterior de la envolvente transparente, y proporcionando un elemento extremo de conexión un medio de conexión de fluido para conectarse con un elemento extremo de conexión correspondiente de una tubería de calor adyacente para permitir el paso de fluido entre los elementos extremos de conexión sin requerir un colector aparte, caracterizado porque el elemento extremo de conexión comprende un receptáculo térmico desmontable para recibir la sección de condensación de la tubería de calor, estando sellado el receptáculo térmico desmontable contra una entrada de fluido, en el que el receptáculo térmico desmontable está abierto en un extremo para recibir la sección de condensación de la tubería de calor y está cerrado en un extremo opuesto.

2. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 1, en el que el elemento extremo de conexión comprende un casquillo para recibir el receptáculo térmico.

3. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que el receptáculo térmico comprende una pestaña de retención, y en el que, opcionalmente,

el receptáculo térmico comprende un alojamiento cilindrico para la recepción de la sección de condensación de la tubería de calor.

4. Un colector solar según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la sección de condensación es un ajuste apretado en el receptáculo térmico para una transferencia de calor desde la sección de condensación hasta el receptáculo térmico.

5. Un colector solar según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el receptáculo térmico es de un material conductor térmico.

6. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 5, en el que el receptáculo térmico es de cobre.

7. Un colector solar según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, que comprende un medio de estanqueidad entre el casquillo del elemento extremo de conexión y el receptáculo térmico.

8. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 7, en el que el medio de estanqueidad comprende un miembro de anillo de material polimérico resiliente.

9. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 8, en el que el medio de estanqueidad comprende una pluralidad de prolongaciones de estanqueidad.

1. Un colector solar según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el casquillo del elemento extremo de conexión comprende un rebaje para recibir el medio de estanqueidad.

11. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 1, en el que el rebaje tiene forma cilindrica para la recepción de un medio cilindrico de estanqueidad.

12. Un colector solar según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el elemento extremo de conexión comprende un paso de fluido, estando adaptado el elemento extremo de conexión para acoplarse de forma estanca a un paso similar de un elemento extremo de conexión adyacente.

13. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 12, en el que el elemento extremo de conexión comprende una junta de estanqueidad para acoplarse de forma estanca a los pasos de elementos extremos de conexión adyacentes.

14. Un colector solar según se reivindica en la reivindicación 13, en el que el elemento extremo de conexión comprende un surco o rebaje para recibir una junta tórica.

15. Un conjunto de colectores solares que comprende una pluralidad de colectores solares según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.