Elemento energético estructural.

Un elemento energético estructural para ser fijado en una ubicación de una construcción y constituir un componente seleccionado entre un paramento de construcción,

un elemento decorativo y un mobiliario. El elemento energético estructural tiene: un primer componente soporte (1) a partir de un polímero obtenido mediante cualquier proceso de transformación para definir una geometría tridimensional del elemento energético estructural; un segundo componente energético (2) embebido directamente en el componente soporte (1) para realizar una función energética como almacenamiento, transformación y generación entre otras; una superficie de anclaje (30) que tiene una serie de anclajes para fijar un componente energético (2) de superficie; una superficie de apoyo para fijar el elemento energético estructural a la ubicación en la construcción. El componente energético (2) de superficie es embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de anclaje (30) del componente soporte (1). El elemento energético estructural integra: una función arquitectónica como cerramiento, revestimiento, sombreamiento u otras y una función energética

Elemento energético estructural.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un elemento energético estructural para integrar en una construcción, en un elemento decorativo o en un mobiliario, un elemento que cumple simultáneamente con una función arquitectónica y con una función energética.

Antecedentes de la invención

Los paneles o colectores de instalaciones solares térmicas o termodinámicas agrupan y engloban a un conjunto de componentes o elementos (absorbente, aislante, cubierta protectora, conducciones del fluido caloportador y otros.

Así en función del tipo, forma y distribución de sus elementos componentes se distinguen diferentes tipos de paneles o colectores solares (colector plano, de tubo de vacío y otros.

A pesar de su amplia variedad, estos paneles presentan fundamentalmente geometrías planas o en forma de caja que dificultan enormemente la integración en viviendas u otros elementos decorativos o de mobiliario y provocan importantes impactos visuales o estéticos).

Estas geometrías planas se deben fundamentalmente a:

Los colectores solares térmicos son dispositivos capaces de captar la radiación solar y transmitírsela a un fluido, para su posterior aprovechamiento. Los principales colectores solares son los planos y los de tubos de vacío.

Colectores Planos

Consiste básicamente en una caja hermética aislada, donde el absorbedor es una placa plana que absorbe la energía solar y transfiere el calor a un fluido caloportador que circula a través de unos tubos adheridos, soldados o que forman parte de la misma placa. Básicamente se distinguen los siguientes elementos: cubierta exterior transparente, placa absorbente, aislamiento, caja exterior.

Colectores de vacío Planos

Están compuestos de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, en la cual se ha hecho el vacío; de esta forma las pérdidas por convección se reducen considerablemente. El problema de estos colectores es el precio elevado y la pérdida de vacío con el tiempo.

La idea de hacer el vacío entre la cubierta de vidrio y la placa receptora, reduce las pérdidas por convección a cero y si a ello se le agrega una superficie de absorción selectiva, también se pueden reducir casi a cero las pérdidas por radiación, pero conseguir un vacío entre las placas de un colector plano es muy difícil técnicamente porque hay que tener un soporte rígido del espacio entre las placas y un sellado hermético a veces imposible de practicar.

Colectores de tubos de vacío

Estos colectores se componen de un conjunto de tubos de vacío (o evacuados). En el interior de los tubos se encuentra el absorbedor (generalmente una plancha de metal-negro) con su circuito hidráulico, encargado de captar la energía del sol y transferirla al fluido caloportador.

Gracias a las propiedades aislantes del vacío del interior de los tubos, las pérdidas de calor son reducidas y temperaturas por encima de los 100ºC sobre el ambiental pueden ser producidas.

En los colectores de tubos de vacío "Heat Pipe", los tubos de vacío llevan un fluido vaporizante que no puede salir del interior del tubo y que funciona como caloportador. Este fluido se evapora por efecto de la radiación solar, asciende hasta el extremo superior del tubo que se encuentra a temperatura inferior, esto hace que el vapor se condense, ceda su energía y retorne a su estado líquido cayendo por acción de la gravedad a la parte inferior del tubo, donde al recibir más radiación vuelve a evaporarse y comienza de nuevo el ciclo.

Tanto los colectores planos como los de tubos de vacío presentan unas amplias superficies planas que dificultan enormemente la integración. En el caso de los colectores planos las superficies planas son debidas a las placas o chapas absorbentes mientras que en el caso de los colectores de vacío las superficies planas sirven para soportar los tubos de vacío.

Los principales paramentos constructivos donde se vienen colocando los colectores solares térmicos son las cubiertas y en menor medida las fachadas.

Tanto para cubiertas planas como inclinadas el sistema predominante de integración de los colectores solares térmicos o termodinámicas para viviendas es la superposición.

En cubiertas inclinadas se usa la superposición sobre estructura auxiliar con la misma o con distinta inclinación que la cubierta, en función del ángulo de inclinación de las mismas.

Las principales desventajas son:

En cubiertas planas los captadores van montados sobre una estructura con distinta inclinación que la cubierta para aprovechar la mejor orientación e inclinación. Los principales inconvenientes son el impacto visual generado y su reducido campo de aplicación, pues solo es aplicable a viviendas que tengan cubierta plana.

Descripción de la invención

Un aspecto de la invención se refiere a un elemento energético estructural configurado para ser fijado en todo tipo de ubicaciones especialmente constructivas y constituir un componente seleccionado entre un paramento de construcción, un elemento decorativo y un mobiliario caracterizado porque comprende:

donde el componente energético de superficie es embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de anclaje del componente soporte;

para obtener un elemento energético estructural que integra:

para permitir una integración individual de un elemento absorbente seleccionado entre:

1. Un elemento energético estructural configurado para ser fijado en todo tipo de ubicaciones especialmente constructivas y constituir un componente seleccionado entre un paramento de construcción, un elemento decorativo y un mobiliario caracterizado porque comprende:

donde el componente energético (2) de superficie es embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de anclaje (30) del componente soporte (1) para obtener un elemento energético estructural que integra:

2. El elemento energético estructural de la reivindicación 1 caracterizado porque el polímero comprende un retardante de llama en un acabado superficial del elemento energético estructural.

3. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque además comprende un tercer componente resistente (3) embebido directamente en el componente soporte (1) para aumentar las propiedades mecánicas del elemento energético estructural.

4. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque el segundo componente energético (2) está situado en una posición seleccionada entre: visible, en una cara vista del elemento energético estructural para constituir un componente energético (2) de superficie; y oculta, en una cara no visible del elemento energético estructural para constituir un componente energético (2) oculto.

5. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque el elemento absorbente tiene forma de placa absorbente no plana que comprende una pluralidad de conductos para:

6. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-5 caracterizado porque comprende un revestimiento exterior (4) de polímero que tiene propiedades de alta transmisividad de radiación configurado para:

7. El elemento energético estructural de la reivindicación 6 caracterizado porque el revestimiento exterior (4) comprende una cavidad para albergar un fluido térmicamente aislante en estado gaseoso, siendo dicho revestimiento exterior (4) de un polímero transparente.

8. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-7 caracterizado porque además comprende:

9. El elemento energético estructural de la reivindicación 8 caracterizado porque la superficie de unión (10) comprende conducciones para recoger y conducir filtraciones de líquidos entre elementos estructurales.

10. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-9 caracterizado porque además comprende:

11. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-10 caracterizado porque es un elemento unitario que comprende:

12. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-11 caracterizado porque es un elemento compuesto que comprende:

13. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-12 caracterizado porque el polímero es un polímero seleccionado entre natural, artificial y sintético y está fabricado mediante un procedimiento seleccionado entre inyección, moldeo y extrusión.

14. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-12 caracterizado porque el polímero es un polímero sintético seleccionado entre:

15. El elemento energético estructural de cualquiera de las reivindicaciones 1-14 caracterizado porque el polímero tiene características aislantes acústicas, térmicas y eléctricas para aislar la ubicación donde se coloca y evitar pérdidas térmicas del sistema de captación y donde preferentemente se trata de poliestireno y poliuretano.