Dispositivo regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas.

Permite evitar el sobrecalentamiento de los colectores controlando la radiación solar incidente sobre dichos colectores, así como permite regular con precisión la temperatura de acumulación solar y la de los propios colectores, para evitar temperaturas excesivas y minimizar la degradación con el tiempo. Comprende un elemento protector (7) que puede deslizarse y desplegarse, a lo largo de un captador (9) solar, por medio de un motor (3) para cubrir dicho captador (9) cuando una sonda que mide la temperatura de un depósito de acumulación de la instalación detecta que dicha temperatura supera una temperatura de consigna y emite órdenes de activación del dispositivo (10)

Dispositivo regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas.

Objeto de la invención

La presente invención se puede incluir en el campo técnico de las instalaciones de energía solar térmica. En concreto, el objeto de la invención trata de un dispositivo regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos en las mismas.

Antecedentes de la invención

Nos encontramos en un contexto energético, en el cual se está produciendo un gran incremento del número de instalaciones solares para el aprovechamiento de la radiación solar mediante colectores térmicos, bien mediante colectores de placa plana, colectores de tubo de vacío, termodinámicos, etc. todo ello provocado por un elevado precio de la energía y por la obligatoriedad impuesta por el código Técnico de la Edificación.

Este exponencial crecimiento de estas nuevas fuentes de energía ha dejado en evidencia un problema de los captadores solares, el sobrecalentamiento en épocas de baja demanda energética, lo cual puede llegar a producir averías en la instalación e incluso a inutilizar el sistema.

El objeto de esta invención es presentar una solución técnica viable a los problemas de sobrecalentamiento en instalaciones de energía solar térmica, independientemente de la tecnología utilizada, desarrollando para ello un dispositivo capaz de controlar si la instalación está disponible para continuar almacenando energía o si por el contrario es aconsejable dejar de captarla.

El estado de la técnica anterior conocida a la fecha por los solicitantes, está basado en las siguientes tecnologías-sistemas:

1. Evacuación de energía a través de un aerotermo que funciona con electricidad. En instalaciones pequeñas no se instalan pues el coste dispara la inversión. Requiere un consumo eléctrico continuado cuando la demanda es nula (vacaciones).

2. Evacuación de energía en instalaciones anexas como, por ejemplo, una piscina. La mayoría de las instalaciones no tienen esta posibilidad.

3. Cubrir la superficie captadora cuando se prevea que no habrá demanda de energía. No siempre es posible la instalación de los colectores en una zona accesible para una segura y cómoda intervención por el usuario y en pequeñas instalaciones no se contrata un servicio de mantenimiento mensual.

4. Válvulas de seguridad por sobrepresión. Estos dispositivos liberan fluido caloportador a una presión a la que previamente han sido tarados, lo que obliga a reponer el líquido expulsado. Esta operación, en principio sencilla, se complica dependiendo de la ubicación del captador y de la capacitación del usuario.

Después de todo lo anterior queda claro que estas técnicas solo plantean soluciones parciales y no son aplicables en muchas instalaciones que requieren seguridad de operación.

Descripción de la invención

La invención consiste en un dispositivo capaz de solventar el problema de sobrecalentamiento controlando la radiación solar que incide en los colectores solares y que, por tanto, permitiría regular con precisión la temperatura de acumulación solar y, en consecuencia, la temperatura de los colectores solares, así evitaríamos excesos de temperatura y por tanto minimizaríamos su degradación con el paso del tiempo.

Además de controlar el sobrecalentamiento del agua de acumulación este dispositivo permitirá reducir en invierno el efecto negativo de las heladas sobre el captador, es decir, cubriendo el captador en épocas invernales (por la noche) reduciremos la posibilidad de congelación del fluido caloportador del circuito primario y además permitirá comenzar la captación en menos tiempo al amanecer del siguiente día.

Además de las ventajas ya descritas en los párrafos anteriores, este dispositivo permite al usuario anular a voluntad la captación solar en períodos vacacionales, disminuir las pérdidas por radiación al cubrir el captador en las noches de invierno.

El dispositivo de la invención presenta la ventaja de poder ser suministrado en diversos colores, con el fin de facilitar su integración arquitectónica. Los colores pueden ser seleccionados de la carta RAL o pueden ser elegidos directamente por el usuario.

La alimentación necesaria para el funcionamiento del dispositivo de la invención puede ser realizada a través de un motor de corriente continua, preferentemente a través de un motor de corriente continua cuya energía se obtiene a partir de células fotovoltaicas integradas en el propio sistema.

De manera preferente, el dispositivo se aplica sobre colectores solares de tubo de vacío.

El dispositivo de la invención incorpora un sistema de seguridad para evitar daños de posibles actos vandálicos, así como una estructura soporte para captadores solares diseñada para regular la inclinación óptima de funcionamiento del sistema, que coincidirá con el óptimo de inclinación de captación solar.

El dispositivo limpia la superficie del colector en cada actuación, lo que permite emplear espesores más reducidos del vidrio solar. Asimismo, evita que las heladas caigan directamente sobre dicho cristal y evita incurrir en pérdidas de fluido en el circuito primario.

El dispositivo de la invención puede estar dotado de un sistema de activación remota, ya sea vía radio, GPS, Wifi, wimax o en general cualquier tecnología que permita su control independientemente de la ubicación del usuario.

Descripción de los dibujos

Con el fin de facilitar la comprensión del funcionamiento de este dispositivo se acompaña a esta memoria descriptiva unos esquemas explicativos del funcionamiento básico y no limitativo del alcance de este modelo:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del dispositivo regulador de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva del dispositivo regulador de la invención acoplado a un captador solar.

Realización preferente de la invención

A continuación se describe una realización preferente de la invención con ayuda de las figuras 1 y 2 adjuntas.

La figura 1 muestra que el dispositivo regulador (10) de la invención comprende un elemento protector (7), preferentemente una persiana (7) deslizante, que se puede desplegar, subiendo y bajando, a lo largo de un captador (9) solar (ver figura 2) por medio de un motor (3) con el fin de cubrir dicho captador (9). De manera preferente, se emplea un motor (3) de corriente continua o alterna, de manera aún más preferente, de un motor (3) cuya energía se obtiene a partir de células fotovoltaicas (no mostradas) integradas en el propio sistema. El motor (3) está dotado de un cable de alimentación (no representado).

El elemento protector (7) puede deslizarse sobre una guía (5) en su movimiento de subida y bajada a lo largo del captador (9). Asimismo, el elemento protector (7) puede estar recogido en un cajón (1) protector, de modo que el elemento protector (1) es desplegado desde dicho cajón (1) y recogido hacia dicho cajón (1).

El dispositivo de la invención puede incorporar unos elementos de sujeción (4) para sujetar el elemento protector (7) al captador (9). Asimismo, el dispositivo puede incorporar una escobilla (6), sujeta al elemento protector (7), para limpieza de polvo del captador (9), cada vez que se produce un movimiento de bajada o subida.

El funcionamiento fundamental del dispositivo (10) es el siguiente: Una señal activará el motor (3) para subir o bajar el elemento protector (7) dependiendo de la temperatura de consigna del depósito de acumulación de ACS (Agua Caliente Sanitaria). Es importante resaltar que los elementos de sujeción (4) deberán ser de tipo grapas, abrazadera, etc. para evitar taladrar el captador (9) y así perder la garantía del fabricante y disminuir su aislamiento y por tanto empeorando su rendimiento.

El dispositivo (10) puede incorporar un sistema de protección movido por muelles, sistemas de poleas, cables acerados, para poder adaptarlo a sistemas de mayores dimensiones o ubicaciones de la instalación desfavorables.

El funcionamiento del dispositivo (10) está basado en las órdenes de activación que emitirá una sonda que controla la temperatura de acumulación...

1. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, caracterizado porque comprende un elemento protector (7) que puede deslizarse y desplegarse, a lo largo de un captador (9) solar, por medio de un motor (3) para cubrir dicho captador (9), cuando una sonda que mide la temperatura de un depósito de acumulación de la instalación detecta que dicha temperatura supera una temperatura de consigna y emite órdenes de activación del dispositivo (10).

2. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el motor (3) es un motor (3) de corriente continua.

3. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque incorpora adicionalmente células fotovoltaicas para alimentar el motor (3).

4. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente unos medios de activación remota.

5. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los medios de activación son de tipo radio, GPS, wifi o wimax.

6. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente una escobilla (6) sujeta al elemento protector (7) para limpiar el captador (9) cada vez que el elemento protector (7) se despliega o se recoge.

7. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente elementos de sujeción (4) sin taladros, para sujetar el elemento protector (7) al captador (9).

8. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque los elementos de sujeción (4) se seleccionan entre al menos unos de los siguientes:

- grapas, y

- abrazaderas.

9. Dispositivo (10) regulador de la captación solar para proteger térmica y mecánicamente las instalaciones de energía solar térmica y evitar sobrecalentamientos de las mismas, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente unas guías (5) sobre las que se puede deslizar el elemento protector (7).