NUEVO PANEL DE TUBOS DE VACÍO.

El "Nuevo panel de tubos de vacío" comprende diseños de tubos de vacío y sus disposiciones de formas novedosas en distintos tipos de circuitos en serie y/o en paralelo

, así como distintas formas de captar energía o realizar cerramientos con tubos de vacío, que pueden ser transparentes y/o llevar pletinas en su interior que además de ser absortivas crean dos conductos dentro del tubo para circular el aire.

A esto se une el diseño de nuevas tapas laterales de los tubos que simplifican este soplado o circulación y el diseño de perfiles de sujeción que facilitan la instalación y el mantenimiento en fachadas verticales.

El objetivo de la invención es también evitar tener que subdimensionar las instalaciones debido a los excedentes de captación que se producen en verano y para ello utiliza superficies reflexivas que concentran la energía sobre los tubos más en invierno que en verano.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201330326.

Solicitante: LOBO GOMEZ, ARTURO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LOBO GOMEZ,Arturo.

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... > F24J2/05 (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)
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NUEVO PANEL DE TUBOS DE VACÍO.

Fragmento de la descripción:

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un Nuevo Panel de Tubos de Vacío, cuyos objetivos principales son: crear un cerramiento o muro que deja pasar la luz y tiene gran aislamiento térmico y/o captar energía o dejan pasar esa luz de forma similar a lo que se demanda en cada época del año.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El sector de la técnica es el relacionado con la energía solar y la construcción ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen multitud de patentes relativas al uso de tubos de vacío para captación de energía. Los tubos de vació normalmente usados son dos tubos concéntricos con alto vacío entre ambos.

El factor común u objetivo común de todos los sistemas existentes es captar energía dentro del tubo interior o en la superficie de este, transmitirlo a un fluido mediante sistemas tubería de calor o tubería en U principalmente y maximizar la captación a lo largo del año.

Los objetivos de esta invención son diferentes por lo que las soluciones rara vez tienen que ver con las anteriores.

Sí es cierto que siempre se aprovecha la baja conductividad de la cámara de vacío para aumentar el rendimiento, pero para evitar sobretemperaturas y/o la necesidad de evacuar mucho calor en verano o de ser cubiertos, los sistemas existentes deben subdimensionarse (respecto a la demanda térmica anual) y/o dimensionarlas para producir agua caliente sanitaria.

CN102506508 (A) 2012-06-20. Es un panel de tubos de vacío estrechamente dispuestos sin junta intermedia y con aislante detrás para aumentar el rendimiento del panel. Al no existir junta intermedia, habrá filtraciones hacia el aislante debido a la tolerancia en diámetros de los tubos. No es un cerramiento que aproveche la luz que atraviesa los tubos, ni proporciona hermeticidad, ni actúa sobre la captación selectiva de energía en invierno- verano; es solamente un panel tipo U-pipe. Por otra parte la junta que se utiliza en nuestra invención es de un tamaño significativo respecto al tubo.

CN101769628 (A) 2010-07-07. Panel de aire con tubos de vacío cerrados por un lado y dispuestos en horizontal de forma contigua pero con una pequeña junta entre ellos y que no los recorre enteramente, por lo que no puede hacer cerramiento. Circula el aire inyectándolo por un tubo dentro del tubo interior del tubo de vacío y sale por el resto de dicho tubo

exterior calentándose. Sin embargo nuestro sistema de dividir el tubo interior con una pletina es más eficiente, mas sencillo y además es la superficie absortiva.

La invención mencionada utiliza el panel para captar y aislar la fachada donde se apoya. Nuestro sistema: 1- perfecciona dicho aislamiento con juntas mejoradas. 2- hace una discriminación en elevación de la radiación captada. 3- Deja pasar la radiación a la cámara que forma el panel con la pared y la capta, y/o deja pasar la luz haciendo de ventanal. 4- en nuestra invención también hay configuraciones en las que los tubos van verticales u oblicuos.

CN201945051 (U) 2011-08-24 Son tubos de vacío tipo U-pipe estrechamente

dispuestos. Es una configuración tradicional del uso de tubos de vacío salvo que normalmente no están adyacentes. En las configuraciones de esta invención están adyacentes para funcionar como un cerramiento y la función de la junta entre tubos es muy importante, así como la forma de captar energía discriminadamente y por detrás también del propio cerramiento de tubos.

CN201885305 (U) 2011-06-29. Tubos de vacío abiertos por ambos lados formando un circuito en paralelo, pero no es un cerramiento (los tubos están pegados), ni se utiliza como tal. Es únicamente un panel y un caso particular de los circuitos que recoge esta invención.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Hay dos problemas técnicos a los que esta invención da una solución: Por una parte están los ventanales y vidrieras actuales, que permiten el paso de la luz pero tienen una conductividad térmica varias veces superior a muro convencional (5 o 10 veces superior), por lo no pueden ocupar una gran superficie en la habitación o edificio, si no se esta dispuesto a consumir una gran cantidad de energía para mantener una temperatura de confort.

En esta invención se pide protección para un ventanal o cerramiento formado por tubos de vacío adyacentes, separados por juntas aislantes, que tiene menor conductividad incluso que un muro convencional, y que si los tubos son transparentes, deja pasar la luz y la imagen, parcialmente distorsionada, y si son translúcidos únicamente dejan pasar la luz. Ello les hace óptimos para orientaciones o climas donde hay poca intensidad lumínica.

El otro problema técnico es como aportar mucha energía en invierno y casi nula en verano para mantener una temperatura de confort en una vivienda o edificio. Eso se resuelve en la actualidad básicamente de tres maneras: con sistemas de calefacción y aire acondicionado convencionales o incorporando ventanales al sur que permitan que entre el sol en invierno y caliente las estancias.

El inconveniente que tienen los ventanales, o el uso de captación solar convencional para resolver la calefacción, es que en verano todo lo captado o que entra en el edificio es muy grande y crea muchos problemas.

En esta invención se da solución a este problema, con un sistema basado en tubos de vacío que permite captar la energía solar o dejar pasar la luz y la radiación mucho en invierno y poco en verano y que además pueden constituir un muro o cerramiento de la vivienda o edificio.

Para esa captación discriminada se utilizan superficies reflexivas fijas y con la inclinación apropiada, tal que en verano reflejan mucha de la energía al cielo y dan sombra al tubo de vacío que tienen debajo y en invierno redirigen la energía incidente hacía el tubo de vacío. Ambas dos soluciones, el ventanal de gran aislamiento que deja pasar la luz y el sistema que capta discriminadamente, son vendibles por separado y resuelven problemas distintos. Sin embargo, una combinación de ambas resuelve los dos problemas a la vez: proporcionar gran aislamiento y dejar pasar mucha luz y radiación en invierno (minimizando el coste en calefacción), y dejar pasar poco calor y radiación en verano (minimizando el consumo en aire acondicionado).

Si se utiliza la variante del sistema que capta la radiación, donde los tubos de vacío utilizados tienen elementos absortivos en su interior en lugar de ser transparentes, lo que se hace es captar energía de forma discriminada entre invierno y verano, resolviendo por otra vía los problemas que tiene un edificio convencional para compensar las grandes pérdidas que calor que tienen los muros o ventanales en invierno.

El Nuevo Panel de Tubos de Vacío se ha diseñado con esos objetivos: crear un cerramiento o muro de gran aislamiento y/o dejar pasar la luz o captar su energía de forma similar a lo que se demanda en cada época del año. Y el y/o significa que puede hacer cada cosa por separado o ambas dos a la vez, es decir, A y/o B es cierta siempre que A sea cierta o B sea cierta o A+B sea cierta.

En ambos casos, captar la energía o dejar pasar la luz, dichas superficies reflexivas pueden estar total o parcialmente en el interior o en el exterior del tubo de vacío.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1. Es la vista en planta de un panel de tubos de vacío individuales (4) que están cerrados por un extremo. La pletina (5) hace de medianil para el flujo que recorre el tubo. Dicho flujo accede al panel por la entrada (7), continua por el conducto de entrada, que es la parte por encima del medianil en la figura, continua por la parte baja del tubo, que es el conducto de salida (prolongación del de...

 


Reivindicaciones:

1Nuevo Panel de Tubos de Vacío similares a los que se utilizan para captar energía solar y que incluyen tubos de vacío dispuestos formando paneles, caracterizado porque el panel constituye un cerramiento sensiblemente hermético entre ambos lados de dicho panel, mediante tubos de vacío adyacentes en contacto y/o con un material cohesionador intermedio y/o

porque dicho panel, capta y/o permite el paso de la luz, mediante tubos de vacío y superficies reflexivas, interiores y/o exteriores, con una forma, posición e inclinación determinadas.

2.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 1 en que, dichos tubos de vacío son de una o varias capas de materiales distintos del vidrio.

3.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que dichos tubos de vacío tienen ambos extremos herméticamente cerrados.

4. Nuevo panel de tubos de vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que uno o varios CAAs están total o parcialmente dentro de uno o varios tubos de vacío; y un CAA es el conjunto formado por un concentrador, su área de captación y las áreas adyacentes a dicho Área de Captación.

5.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que dicho cerramiento se realiza mediante juntas de material aislante intermedias entre cada dos tubos y de longitud sensiblemente igual a la de dichos tubos.

6.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 5 en que algunas de las juntas cumple que la suma de las longitudes de contacto en la sección recta entre la junta y sus tubos adyacentes, es superior al 40% del diámetro del menor de los tubos de los tubos de vacío adyacentes, entendiéndose por longitud de contacto la longitud del arco entre los puntos de contacto más extremos, y punto de contacto se considera todo aquel cuya distancia entre la junta y el tubo sea menor del 4% del diámetro del tubo.

7.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, el conjunto plano de tubos de vacío con sus respectivas juntas, se rota respecto a un eje perpendicular a dicho conjunto plano tal que los ejes tubos dejan de estar en un plano horizontal.

8.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 7 en que dicha rotación es tal que, para paredes hacía el este, cuando el sol aparece el día del solsticio de invierno, ya tienen una elevación entre 0o y 15° respecto al plano que forman dicho eje perpendicular a dicho conjunto plano y el eje de uno de los tubos y , para paredes hacía el oeste, cuando el sol desaparece, dicha elevación está entre -7o y +10°.

9.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que alguno de los tubos de vacío tiene en su interior una superficie reflexiva cóncava o plana o convexa, desarrollada cilindricamente, cuya cuerda de su sección recta tiene una inclinación igual a 37° +-15° por debajo de la horizontal, y/o la longitud de dicha cuerda es 75% +-20%, del diámetro del tubo más interior del tubo vacío.

10.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, dichos superficies reflexivas interiores al tubo de vacío son varias haciendo "dientes de sierra", cada una más hacia el lado interior del panel, que su anterior, como una persiana veneciana en horizontal.

11.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 10 en que, el punto más alto de la superficie reflexiva, o lama reflexiva, más trasera en dicha disposición de lamas en dientes de sierra, está en el punto del contorno del tubo interior del tubo de vacío que recibe sombra de la junta entre tubos, o de algún punto del tubo superior si no es esa junta la que produce sombra, para un ángulo alfa comprendido en el intervalo elev +10° +-15°, siendo elev la elevación máxima del sol el día del solsticio de invierno.

12.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones 10 y 11 en que, el punto más bajo de la lama más trasera está en la recta que tiene la inclinación del sol más alta del año en la localidad de la instalación +-15° y que pasa por el punto más alto de su lama contigua.

13.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones 10, 11 y 12 en que, desde el punto más bajo de la lama mas trasera hay un tramo inicial de dicha lama con forma sensiblemente de elipse cuyos focos son el punto de la junta entre tubos y el punto más alto de la lama contigua exterior a dicha lama más trasera, y que acaba en un punto de la recta de inclinación igual a dicho ángulo alfa y que pasa por dicho punto más alto de dicha lama contigua exterior.

14.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, un tubo de vacío tiene elementos, interiores y/o exteriores, que dan sombra al propio tubo y/o a los tubos inferiores a dicho tubo.

15.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 14 en que, el tubo interior y/o el tubo exterior de un tubo de vacío, que es parcialmente transparente, es opaco al menos en un tramo cuyos puntos distan menos de 0,35 veces el diámetro del respectivo tubo, del eje vertical local una vez realizada la instalación.

16.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, algún tubo lleva en su lado exterior una superficie reflexiva cuya flecha máxima de su sección recta es menor del 16% de la cuerda de la sección recta de dicha superficie.

17.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, algún tubo lleva en su lado exterior una superficie reflexiva de una longitud menor que 2 veces el diámetro exterior de dicho tubo de vacío.

18.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, algún tubo lleva en su lado exterior una superficie reflexiva cuya inclinación de su cuerda, vista desde el lado de la fuente de la radiación, es: 60° +-30° por encima de la horizontal si dicha superficie reflexiva refleja sobre el tubo que tiene debajo, y si dicha superficie reflexiva refleja sobre el tubo que tiene encima, dicha inclinación es (100° - elev)/2 +-15° por debajo de la horizontal y siendo elev la elevación máxima del sol en el lugar de la instalación del sistema, el día del solsticio de invierno.

19.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que algunos tubos tienen una superficie reflexiva exterior, que cuando refleja hacia el tubo de vacío que tiene arriba, el tubo interior y/o el exterior de dicho tubo de vacío son reflexivos en un arco de circunferencia comprendido en el intervalo entre 10° y 135° por encima de la horizontal,(vista desde el lado de la fuente de la radiación, y/o es la parte de la junta que esta en contacto con el tubo exterior en el dicho arco, la que es reflexiva; y cuando la superficie reflexiva exterior refleja hacia el tubo de vacío que tiene debajo, entonces aplica lo mismo, pero dicho intervalo es por debajo de la horizontal.

20. Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, a algún tubo de vacío se le añade en su parte exterior, no necesariamente en contacto, una aleta que es reflexiva en su cara más próxima a dicho tubo que queda en su mayor parte a la sombra de dicho tubo cuando la elevación del sol es la máxima del año y/o se añade en la parte superior del tubo una aleta reflexiva en la cara más próxima al tubo.

21.- Nuevo panel de tubos de vacío según reivindicación 20 en que a algún tubo de vacío se le añade alguna aleta reflexiva, tal que el cociente entre la máxima concentración de la radiación sobre dicho tubo en invierno dividido por la mínima concentración de la radiación sobre dicho tubo en verano es 1,4 +- 0,4

22.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores que tiene alguna tapa, recta o describiendo una curva espacial, que son receptáculo de alguno de los extremos de los tubos de vacío y que permite soportar tubos y/o que circule por ella un fluido para extraer el calor captado.

23.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicación 22 que tiene alguna tapa, provista de taladros o agujeros que son receptáculo de los extremos de los tubos de vacío y que dichos taladros están espaciados tal que dejan espacio suficiente para las juntas entre tubos.

24.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicación 22 y 23 en que los taladros de las tapas son incompletos, necesitando un taladro de menor diámetro para llegar al lado opuesto de la tapa.

25.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que algún tubo tiene una pletina, que puede ser absortiva y/o reflexiva en partes, en su interior que forma dos conductos, al estar sus bordes próximos a la pared del tubo interior.

26.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según reivindicaciones 22 y 25 en que alguna tapa forma un conducto de entrada y otro de salida de distribución del fluido que están separados por un medianil que en la zona enfrentada a cada tubo de vacío y dicho medianil es prolongación de la forma que hace la pletina del tubo de vacío en la boca del mismo, incluso la pletina puede prolongarse fuera del tubo y encajar o fijarse en dicho medianil.

27.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que algunos de los tubos tiene en su interior una pletina de sección plana o curva, total o parcialmente fijada a su contorno interior y/o al marco o las tapas de los tubos.

28.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que los elementos interiores al tubo de vacío pueden girar respecto a un eje paralelo al del tubo.

29.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que el panel está anclado a su soporte, pared o tejado, mediante un marco o perfiles laterales, y ellos mismos o sus fijaciones forman algún carril o canal, para que encajen o circulen las ruedas de una góndola o del aparato utilizado para la instalación o mantenimiento.

30.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que, dicho cerramiento antepone a un muro para aislarlo y/o calentarlo y/o utilizar su inercia térmica y/o calentar el fluido de tuberías que dicho muro lleve embebidas y/o se utiliza como ventanal y/o se utiliza como cubierta de un panel solar fotovoltaico o de otro tipo.

31.- Nuevo Panel de Tubos de Vacío según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en que un tubo de vacío ocupa el área de captación de la radiación reflejada en un concentrador y es absortivo en todo él salvo que, en el sector donde incide radiación concentrada es transparente.