1. Circuito hidráulico para paneles solares, que teniendo como finalidad permitir el establecimiento de un panel solar al mismo nivel en altura que el depósito de almacenamiento de agua caliente,

con funcionamiento por termo-sifón y sin que se produzca el enfriamiento del agua del depósito (1) durante el periodo nocturno, circuito en el que participa un intercambiador térmico alojado en el interior del depósito de agua, relacionado con el panel solar mediante una conexión para salida de agua caliente a este último y una segunda conexión para retomo de agua fría al citado panel, se caracteriza porque la conexión de agua caliente (6) que sale de la zona superior del panel solar (5) hacia el intercambiador (4), desemboca en la zona extrema superior de dicho intercambiador, mientras que la conexión (7) de retorno hacia la zona inferior del panel solar (5), se prolonga en el seno de dicho intercambiador (4) hasta la extremidad inferior del mismo

Circuito hidráulico para paneles solares.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un circuito hidráulico que relaciona un panel o grupo de paneles solares con un depósito de calentamiento de agua, a través de un intercambiador térmico.

El objeto de la invención es conseguir evitar la circulación del líquido calo-portador por dicho circuito durante la noche, con el consecuente enfriamiento del agua del depósito, en ausencia de dispositivos con movimiento mecánico, tales como válvulas unidireccionales, con los problemas que estos dispositivos conllevan, y sin necesidad tampoco de situar el depósito de almacenamiento de agua caliente por encima del panel solar.

Antecedentes de la invención

En una instalación típica de calentamiento de agua a expensas de al menos un panel solar, dicho panel forma parte de un circuito que se complementa con un intercambiador térmico alojado en el citado depósito de agua, de manera que durante el día, es decir cuando existe radiación solar, un líquido calo-portador que llena este circuito circula desde el panel solar al intercambiador térmico y retorna desde éste último al panel solar, en circuito cerrado.

Durante la noche, es decir cuando el panel solar se enfría, el líquido calo-portador tiende a circular en sentido contrario, de manera que el intercambiador térmico absorbe calor del depósito de agua y lo suministra al panel solar, donde se disipa en el ambiente, con el consecuente y progresivo enfriamiento del agua existente en el depósito.

Este efecto se produce tanto cuando la circulación del agua en el circuito cerrado se produce por efecto de una bomba o por termo-sifón.

Para evitar este problema una solución es colocar el depósito de agua a un nivel superior al de la placa solar, lo que supone un problema derivado tanto de la altura que adquiere el depósito como de la necesidad de establecer bajo el mismo una estructura que lo soporte y lo eleve.

La disposición mas racional de estos elementos consiste en disponer el depósito de agua al mismo nivel o a un nivel inferior al del panel solar, y para resolver en este caso el problema anteriormente citado, es necesaria la utilización de un dispositivo que evite la circulación por termo-sifón durante la noche, evitando así el enfriamiento de todo el agua calentada durante el día.

A este respecto se utiliza actualmente una válvula unidireccional, de bola o de disco, que tiene casi el mismo peso que el agua. Colocando esta válvula en el circuito de entrada al panel solar, se levanta la bola o el disco cuando empieza la circulación por termo-sifón, dejando pasar el flujo de agua fría hacia el colector. Durante la noche la bola o el disco vuelve a su asiento y cierra herméticamente el flujo de agua desde el colector hacia el depósito.

Esta solución, perfectamente válida desde el punto de vista teórico, presenta en la práctica importantes problemas funcionales debido a que con la menor suciedad el obturador de la válvula, es decir la bola o el disco, deja de cerrar perfectamente el flujo de agua durante las horas sin sol, y se establece una circulación inversa que enfría el agua calentada durante el día.

Descripción de la invención

El circuito hidráulico que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, permitiendo que el depósito de almacenamiento de agua caliente se sitúe a la misma altura que el panel solar, sin la necesidad de utilización de válvulas unidireccionales y sin que se produzca el efecto de circulación del líquido calo-portador durante el periodo nocturno.

Para ello y de forma mas concreta, el conducto superior del panel solar, a través del que durante el día el agua caliente sale del panel, desemboca en el intercambiador del depósito de agua a nivel extremo superior del mismo, mientras que el conducto de retorno de líquido calo-portador al panel solar se prolonga dentro del intercambiador térmico hasta el nivel extremo inferior del mismo.

Se establecen de esta manera en el circuito cuatro columnas de líquido, dos en el seno del intercambiador y otras dos correspondientes a las conexiones entre dicho intercambiador y el panel solar, de manera qué durante el día la instalación funciona normalmente por termo-sifón, mientras que durante la noche y al estar las dos columnas de líquido calo-portador en el interior del intercambiador a la misma temperatura, no existe desplazamiento de dicho líquido hacia el panel solar y por tanto no existen pérdidas calóricas en el depósito de agua.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un único dibujo en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado esquemáticamente un panel solar y su complementario depósito de almacenamiento de agua caliente, relacionados a través del circuito hidráulico que constituye el objeto de la presente invención.

Realización preferente de la invención

A la vista de la figura reseñada puede observarse como en la instalación representada en la misma participa un depósito (1) de almacenamiento de agua caliente, con sus correspondientes entrada de agua fría (2) a nivel inferior y salida de agua caliente (3) a nivel superior, que alberga en su seno a un intercambiador (4) que recibe el líquido calo-portador del panel solar (5), a través de una conexión o conducción (6) por la que circula el líquido calor-portador calentado en el panel (5) hacia el intercambiador (4), líquido que retorna nuevamente al panel solar (5) a través de otra conexión (7) que relaciona igualmente el intercambiador (4) con el panel solar (5), ahora por la parte inferior de éste último.

Pues bien, de acuerdo ya con la invención, la conexión superior (6) del panel solar (5) desemboca en la zona extrema superior del intercambiador (4), mientras que la conexión (7) de retorno del líquido calo-portador desde el intercambiador (4) a la zona inferior del panel solar (5), se prolonga en el seno del citado intercambiador (4) mediante un tubo interior (8) que se extiende hasta la extremidad inferior del intercambiador, y ello en una instalación que, como se observa en la figura, el depósito (1) y el panel solar (5) se encuentran situados prácticamente al mismo nivel en altura.

Se configuran de esta manera en el circuito cuatro "columnas de agua" (A, B, C y D), es decir cuatro columnas de líquido calo-portador, que determinarán las siguientes características de funcionamiento:

- Durante la noche y en el supuesto que el depósito (1) tenga una temperatura uniforme, por ejemplo de 50º, el líquido calo-portador alojado en el intercambiador (4) tendrá la misma temperatura de 50º, y a su vez esta temperatura se mantendrá igual en la columna (A) que en la columna (B).

- Por su parte la temperatura del panel solar (5) y de sus conexiones (6 y 7) con el intercambiador (4), también tendrán la misma temperatura entre si, concretamente la temperatura ambiental exterior, por ejemplo a 10º.

- En esas circunstancias no existe circulación de líquido calo-portador entre el intercambiador (4) y el panel solar (5), porque para iniciar una circulación en el intercambiador, el líquido caliente de la columna (A) tendría que bajar por la columna (C), y el agua de la columna (D) tendría que subir por la columna (B), lo que no es factible debido a la menor densidad del agua caliente.

- Transcurrida la noche, cuando la radiación solar empieza a incidir sobre el panel (5), el líquido correspondiente a la columna (D) se caliente rápidamente hasta alcanzar una temperatura superior a la del depósito (1), de manera que esta columna de líquido calo-portador con menos densidad que el que se aloja en el intercambiador (4), tiende a ascender al punto mas alto de la instalación, es decir a la parte mas alta de la columna (B) definida en el seno del intercambiador (4), a la vez que el líquido calo-portador de la columna (C), que se mantiene a baja temperatura, tiende a descender y a penetrar en el panel solar (5) por la parte inferior del mismo.

- Una vez iniciada la circulación y bien calentado el tubo o conexión entre la parte alta del panel solar (5) y el intercambiador (4), la circulación se mantiene constante mientras haya sol, el líquido calo-portador...

1. Circuito hidráulico para paneles solares, que teniendo como finalidad permitir el establecimiento de un panel solar al mismo nivel en altura que el depósito de almacenamiento de agua caliente, con funcionamiento por termo-sifón y sin que se produzca el enfriamiento del agua del depósito (1) durante el período nocturno, circuito en el que participa un intercambiador térmico alojado en el interior del depósito de agua, relacionado con el panel solar mediante una conexión para salida de agua caliente a este último y una segunda conexión para retorno de agua fría al citado panel, se caracteriza porque la conexión de agua caliente (6) que sale de la zona superior del panel solar (5) hacia el intercambiador (4), desemboca en la zona extrema superior de dicho intercambiador, mientras que la conexión (7) de retorno hacia la zona inferior del panel solar (5), se prolonga en el seno de dicho intercambiador (4) hasta la extremidad inferior del mismo.