CAPTADOR SOLAR FOTOTERMICO ACTIVO DE BAJA TEMPERATURA.
Captador solar fototérmico activo de baja temperatura, que tiene:
una carcasa (1) de superficie cilíndrica; una cubierta (2) de material que permite un paso de radiación en una sección de la superficie cilíndrica; tubos paralelos dispuestos longitudinalmente en la carcasa (1), debajo de la cubierta (2), para conformar un absorbedor (3) de radiación; una estructura portatubos (4) para soportar los tubos y fijarlos a la carcasa (1)
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802722.
Solicitante: UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: ALBACETE.
Inventor/es: GOMEZ LAZARO,EMILIO, MOLINA NAVARRO,ANTONIO, VILLANUEVA RAMOS,RAFAEL.
Fecha de Solicitud: 25 de Septiembre de 2008.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 2 de Febrero de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24J2/04
- F24J2/24
- F24J2/46
- F24J3/06
Clasificación PCT:
- F24J2/04
- F24J2/24
- F24J2/46
- F24J3/06
Fragmento de la descripción:
Captador solar fototérmico activo de baja temperatura.
Campo de la invención
La invención se engloba en el sector de la energía solar fototérmica.
Antecedentes de la invención
Los sistemas fototérmicos activos son aquellos que precisan el aporte de otra energía, además de la solar, para que el sistema funcione correctamente. Por lo general esta energía auxiliar es electricidad que se consume en los motores de accionamiento de bombas y en los destinados a orientar los paneles de captación.
En función de la temperatura que se alcanza a la salida del captador, se clasifican en sistemas de baja, media y alta temperatura. Lógicamente, cada sistema puede ser empleado en unas aplicaciones u otras según la diferente demanda térmica.
Existen diferentes sistemas/procedimientos conocidos para el mismo fin, que se pueden clasificar básicamente en dos tipologías.
- - Captadores planos.
- - Captadores termosifónicos.
Los colectores planos no concentradores con cubierta de lámina transparente, suelen trabajar con temperaturas de salida de 50°C o menores, y son los más utilizados en la mayoría de las instalaciones. En el mercado existen modelos de multitud de fabricantes. Se presentan en paneles aproximadamente de 2 m2 de superficie, son de un peso manejable (en torno a 60 kg. a fin de facilitar la instalación) y disponen de conexiones normalizadas de tuberías.
Comprenden una estructura formada por una serie de tubos unidos entre sí por una lámina del mismo metal, normalmente de cobre, que desembocan en otros tubos de mayor diámetro. Dicha superficie metálica para la cara expuesta al sol, se recubre con una pintura o película absorbente, para mejorar la captación de la energía solar. En los colectores más evolucionados, esta pintura tiene absorción selectiva para radiación de onda menor que la del rojo.
Esta parrilla de tubos está encerrada dentro de una caja metálica, que suele ser de aluminio, forrada interiormente con un aislante térmico y con una cubierta transparente, por regla general una lámina de vidrio transparente de baja absorción. Algunos colectores se fabrican con una doble o incluso triple lámina de vidrio.
Este tipo de captadores presentan los siguientes inconvenientes:
- - Necesidad de una estructura adicional para orientar el panel.
- - Dificultad de integración arquitectónica del captador.
- - Debido a la forma plana del panel, la orientación respecto al sol no es óptima en ningún momento del año, salvo en algunos días de la primavera y el otoño, no teniendo un rendimiento óptimo en invierno, donde, debido a las bajas temperaturas e irradiación solar, es más necesario.
- - Gran dificultad para montarse sobre superficies verticales.
- - Necesidad de disponer de un espacio interior en la edificación a abastecer de A.C.S. reservado al almacenamiento del agua de consumo ya calentada.
Por otro lado los captadores termosifónicos son aquellos que aprovechan el calor proporcionado por la energía solar sin necesitar para conseguirlo, consumir otro tipo de energía, entendiendo por tal las energías convencionales, por ejemplo electricidad para mover bombas.
Al no disponer de equipos de impulsión de fluidos (ventiladores y bombas), la distribución de calor se realiza por sifón térmico o bucles de convección natural, aprovechando la diferencia de densidad entre el fluido frío y en caliente.
Este tipo de captadores presentan los siguientes inconvenientes:
- - No se trata de equipos con estructura autoportante única que contienen todos los componentes o los deseados.
- - Dificultad de integración arquitectónica del captador.
- - Importante resistencia al viento del conjunto.
- - Montaje in situ en destino final complicado.
- - Debido a la forma plana del panel, la orientación respecto al sol no es óptima en ningún momento del año, salvo en algunos días de la primavera y el otoño, no teniendo un rendimiento óptimo en invierno, donde, debido a las bajas temperaturas e irradiación solar, es más necesario.
- - Menores rendimientos en general que los captadores planos
- - Al tener un depósito único, es difícil de agrupar en grandes instalaciones.
- - Prácticamente imposible de montar sobre superficies verticales.
Descripción de la invención
El captador fototérmico de la invención es un sistema de baja temperatura para uso en generación de agua caliente sanitaria. Las ventajas del captador de la invención son:
- 1. No hay necesidad de una estructura adicional para su montaje en el edificio.
- 2. Es posible montarlo sobre superficies verticales simplemente anclándolo a ellas.
- 3. Al tener forma curvada, es posible distribuir los tubos interiores de forma que tenga un rendimiento máximo en -aquellos meses en que la irradiación solar y la temperatura son menores sin una perdida importante en los meses de grandes irradiaciones y temperaturas.
- 4. Al situarse siempre pegado a la superficie no ofrece problemas de resistencia al viento, mejorando además su integración en fachada.
- 5. Al permitir almacenar parte del agua calentada en la propia estructura del captador, el espacio interior de almacenamiento disminuye o se elimina.
Las ventajas fundamentales del captador de la invención frente a los conocidos, puede resumirse en tres aspectos: geometría, modularidad e integración arquitectónica.
- - Geometría, porque no requiere de sistema de seguimiento solar al ser la superficie de captación curvada, presentando poca resistencia aerodinámica.
- - Modularidad, porque permite, dada su geometría, agrupar los captadores de dos en dos, de cuatro en cuatro, además de su conexionado en serie o paralelo mediante sencillos kits de unión.
- - Integración arquitectónica, se obtiene agua caliente sanitaria de procedencia solar mediante captadores de un alto perfil estético, con un resultado estéticamente satisfactorio tanto para el arquitecto como para el usuario final puesto que se consigue una adaptación óptima pasando discretamente desapercibido.
Un aspecto de la invención se refiere a un captador solar fototérmico activo de baja temperatura que comprende:
una carcasa de superficie cilíndrica, entendiendo como superficie cilíndrica una superficie generada por una recta que se mueve paralelamente a sí misma y recorre una curva dada. La carcasa puede ser de aluminio extruido;
una cubierta de material que permite un paso de radiación en una sección de la superficie cilíndrica. La cubierta puede...
Reivindicaciones:
1. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura caracterizado porque comprende:
2. Captador solar fototérmico activo baja de temperatura de la reivindicación 1 caracterizado porque los tubos se conectan en una estructura seleccionada entre serpentín y parrilla.
3. Captador solar fototérmico activo baja de temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque además comprende medios de unión que comprenden racorería y latiguillos hidráulicos configurados para conectar una salida de un captador con una entrada de otro captador para formar agrupamientos de captadores seleccionados entre en serie y en paralelo y suministrar continuidad hidráulica entre varios captadores.
4. Captador solar fototérmico activo baja de temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque además comprende:
5. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de la reivindicación 4 caracterizado porque además comprende:
6. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 1-5 caracterizado porque la carcasa (1) además comprende una cara de acoplamiento (10) en una sección distinta de la ocupada por la cubierta (2), configurada para acoplar un captador con otro captador.
7. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de la reivindicación 6 caracterizado porque la cara de acoplamiento (10) es plana y ocupa toda la longitud del captador.
8. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 5-7 caracterizado porque:
9. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 caracterizado porque:
10. Captador solar fototérmico activo de baja temperatura de cualquiera de las reivindicaciones 5-9 caracterizado porque además comprende 2 circuitos hidráulicos:
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