Panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar,

y cubierta colectora de energía solar transitable.El Panel comprende unas chapas exterior e interior (1,2) mutuamente enfrentadas y unidas por una unión estanca a lo largo de un perímetro cerrado (7) separado a una distancia de unos bordes perimétricos del panel. Las chapas exterior e interior (1,2) incluyen dentro del perímetro cerrado (7) conformaciones repujadas (3, 4) para formar un circuito para un fluido caloportador con una entrada y una salida. Adyacentes a bordes longitudinales opuestos de la chapa exterior (1) hay unas primeras configuraciones de rigidización longitudinal y adyacentes a bordes longitudinales opuestos de la chapa interior (2) hay unas segundas configuraciones de rigidización longitudinal configuradas para descansar sobre elementos transversales de una estructura. Las chapas exterior e interior (1,2) están unidas además por una unión mecánica (9) en unas zonas previstas de máximo esfuerzo a laflexión adyacentes a dichos bordes longitudinales opuestos de las chapas exterior e interior (1, 2)

Panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar, y cubierta colectora de energía solar transitable.

Campo de la técnica

La presente invención concierne en general a un panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar, aplicable a cubierta y a fachada, y más en particular a un panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar formado a partir de dos chapas conformadas, enfrentadas, unidas a lo largo de una línea de unión estanca y provistas de uniones mecánicas adicionales para formar un panel apto para formar parte ventajosamente de una cubierta colectora de energía solar transitable, aunque también es apto para otros tipos de cerramientos.

La presente invención también concierne a una cubierta colectora de energía solar transitable provista de una cámara de aire en la parte inferior, la cual puede ser cerrada o estar comunicada con el exterior o con una canalización de aire de calefacción interior de un edificio en el que la cubierta esté instalada.

Antecedentes de la invención

Por la solicitud de patente internacional WO2004083556, de la cual es co-inventor el actual solicitante, se conoce un elemento modular multifuncional para la formación de un tejado que comprende unas planchas interior y exterior enfrentadas y unidas entre sí a lo largo de un perímetro cerrado. Las mencionadas planchas definen dentro de dicho perímetro cerrado unas conformaciones repujadas que forman un circuito para un fluido caloportador, con una entrada y una salida. La unión entre las planchas interior y exterior está obtenida por un procedimiento de deformación en frío de áreas localizadas de ambas planchas sin perforación, conocido por "clinchado", y la estanqueidad del perímetro cerrado la proporciona una junta dispuesta entre las dos planchas.

La patente US-A-4010733, de Moore, describe un colector solar adaptado para formar parte de una cubierta de un edificio. Este colector solar está formado a partir de dos chapas enfrentadas, una interior y otra exterior, unidas por una línea de unión estanca a lo largo de un perímetro cerrado, y provistas de conformaciones repujadas dentro de dicho perímetro cerrado para formar un circuito para un fluido caloportador con una entrada una salida. Desde unos bordes longitudinales de la chapa exterior se extienden unas aletas que actúan como soportes para uno o más cristales cubriendo la superficie exterior de la chapa exterior con el fin de formar una o más capas de aire capaces de retener el calor generado por la radiación solar. Las aletas exteriores también se utilizan para establecer uniones estancas entre colectores adyacentes mediante perfiles cubrientes de unión. Desde unos bordes longitudinales de la chapa interior se extienden unos faldones terminados en unas respectivas porciones dobladas que se extienden la una hacia la otra. Las superficies interiores de la chapa interior y los faldones, así como las superficies interiores y exteriores de las porciones dobladas están recubiertas por una capa de material aislante.

Sin embargo, la citada patente US-A-4010733 tiene varios inconvenientes. En primer lugar, una cubierta formada por una pluralidad de tales colectores no sería transitable, por ejemplo, para mantenimiento, debido a la fragilidad de los cristales que forman la cámara de aire sobre la superficie exterior. Incluso si se desinstalaran los cristales antes de acceder a la cubierta, un operario se vería obligado a pisar sobre las conformaciones repujadas que forman el circuito para el fluido caloportador con el riesgo de aplastarlas, puesto que dichas conformaciones ocupan toda la extensión de la chapa exterior entre sus bordes longitudinales. Por otra parte, suponiendo que para la cámara de aire exterior se utilizaran cristales suficientemente resistentes para ser transitables, la cubierta tendría problemas de viabilidad práctica debido al peso adicional y al elevado coste de tales cristales transitables. En segundo lugar, el colector solar de la patente US-A-4010733 no tiene miembros de refuerzo transversales para asegurar la transitabilidad de la cubierta, y además, la capa de material aislante que recubre las superficies exteriores de las porciones dobladas hace que, cuando el colector es instalado sobre elementos transversales de la estructura del edificio, el colector descansa sobre el material aislante y éste puede ser aplastado, por ejemplo, por el peso del operario de mantenimiento.

La patente EP-A-1715261, de la cual es co-inventor el actual solicitante, contribuye a solucionar los anteriores inconvenientes aportando un elemento modular colector de energía solar formado a partir de una chapa interior y una chapa exterior enfrentadas, unidas por una línea de unión estanca a lo largo de un perímetro cerrado, y provistas de conformaciones repujadas dentro de dicho perímetro cerrado para formar un circuito para un fluido caloportador con una entrada una salida. La superficie exterior de la chapa exterior está expuesta directamente a la radiación solar, puesto que se ha priorizado la practicidad y economía de fabricación, instalación y mantenimiento frente a la eficiencia teniendo en cuenta la gran superficie expuesta a la radiación solar que hay disponible en general tanto en fachadas como en cubiertas de edificios. Desde los bordes longitudinales de la chapa exterior se extienden unas aletas que sirven para establecer uniones estancas entre elementos modulares adyacentes. El mencionado perímetro cerrado que formar el circuito para el fluido caloportador está separado a una distancia de los bordes perimétricos de las chapas exterior e interior suficiente con el fin de dejar unos pasillos libres de conformaciones repujadas sobre los que los operarios pueden apoyar los pies para andar sobre la cubierta. Desde unos bordes longitudinales de la chapa interior se extienden unos faldones terminados en unas respectivas porciones dobladas que se extienden la una hacia la otra formando unos canales enfrentados, y unos miembros de refuerzo transversales están dispuestos bajo la chapa interior con sus extremos encajados en dichos canales. Unas piezas de material aislante están dispuestas bajo la chapa interior llenando los espacios entre los elementos transversales de refuerzo y con sus bordes extremos encajados en los mismos canales. Así, el elemento modular está reforzado transversalmente frente a la flexión y las porciones dobladas de los faldones se apoyan directamente sobre los elementos transversales de la estructura del edifico, lo que favorece la transitabilidad con un bajo coste cuando los elementos modulares son usado, por ejemplo, para formar una cubierta.

No obstante, el elemento modular de la citada patente EP-A-1715261 tiene un inconveniente consistente en que la principal unión mecánica entre las chapas interior y exterior es la línea de unión estanca que forma el perímetro cerrado del circuito para el fluido caloportador, y, debido a la distancia entre este perímetro cerrado y los bordes longitudinales opuestos de las chapas interior y exterior, cuando el elemento modular es solicitado a la flexión en la dirección longitudinal, las chapas tienden a doblarse y separarse en las zonas de máximo esfuerzo a la flexión adyacentes a dichos bordes longitudinales de las chapas exterior e interior.

Exposición de la invención

De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención contribuye a dar solución al anterior y otros inconvenientes aportando un panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar, aplicable a cubierta y a fachada, del tipo que comprende una chapa exterior y una chapa interior mutuamente enfrentadas y unidas por una línea de unión estanca a lo largo de un perímetro cerrado separado a una distancia de unos bordes perimétricos de dichas chapas exterior e interior. En al menos una de dichas chapas exterior e interior están formadas una o más conformaciones repujadas para formar entre ambas un circuito para un fluido caloportador dentro de dicho perímetro cerrado, teniendo dicho circuito una entrada y una salida. Adyacentes a unos bordes longitudinales opuestos de la chapa exterior se encuentran unas primeras configuraciones de rigidización longitudinal y adyacentes a unos bordes longitudinales opuestos de la chapa interior se encuentran unas segundas configuraciones de rigidización longitudinal, las cuales están configuradas para descansar sobre elementos transversales de una estructura. El panel de la presente invención está caracterizado porque las chapas exterior e interior están unidas además por al menos una unión mecánica en una zona prevista...

1. Panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar, aplicable a cubierta y a fachada, del tipo que comprende:

una chapa exterior (1) y una chapa interior (2) mutuamente enfrentadas y unidas por una línea de soldadura estanca a lo largo de un perímetro cerrado (7) separado a una distancia de unos bordes perimétricos de dichas chapas exterior e interior (1, 2);

una o más conformaciones repujadas (3, 4) en al menos una de dichas chapas exterior e interior (1, 2) para formar entre ambas un circuito para un fluido caloportador dentro de dicho perímetro cerrado (7), teniendo dicho circuito una entrada (5) y una salida (6); y

unas primeras configuraciones de rigidización longitudinal adyacentes a unos bordes longitudinales opuestos de la chapa exterior (1) y unas segundas configuraciones de rigidización longitudinal adyacentes a unos bordes longitudinales opuestos de la chapa interior (2) y configuradas para descansar sobre elementos transversales de una estructura,

caracterizado porque las chapas exterior e interior (1, 2) están unidas además por al menos una unión mecánica (9) en una zona prevista de máximo esfuerzo a la flexión adyacente a al menos uno de dichos bordes longitudinales opuestos de las chapas exterior e interior (1, 2) y distanciada de dicha línea de soldadura estanca.

2. Panel, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las chapas exterior e interior (1,2) incluyen al menos una de dichas uniones mecánicas (9) en una zona prevista de máximo esfuerzo a la flexión adyacente a cada uno de dichos bordes longitudinales opuestos de las chapas exterior e interior (1, 2).

3. Panel, de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha unión mecánica (9), que es al menos una, está seleccionada de un grupo que incluye un punto de soldadura; varios puntos de soldadura alineados; un cordón de soldadura; varias líneas cortas de soldadura alineadas; un punto de clinchado; varios puntos de clinchado alineados; un punto de unión por juego de tornillo y tuerca; varios puntos de unión por juego de tornillo y tuerca alineados; un punto de unión por remache; o varios puntos de unión por remache alineados.

4. Panel, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque dichas segundas configuraciones de rigidización longitudinal comprenden unos faldones (8) que se extienden hacia el lado interior desde dichos bordes longitudinales opuestos de la chapa interior (2).

5. Panel, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los faldones (8) en cada lado de la chapa interior (2) están terminados en unas respectivas porciones dobladas (8a) que se extienden la una hacia la otra definiendo en cooperación con los faldones (8) y la chapa interior (2) respectivos canales enfrentados.

6. Panel, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque varios miembros de rigidización transversal (11) alargados están dispuestos transversalmente adyacentes a la chapa interior (2), teniendo cada uno de dichos miembros de rigidización transversal (11) unos extremos opuestos encajados en dichos canales enfrentados.

7. Panel, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque un espacio entre cada dos de dichos miembros de rigidización transversal (11) está rellenado por al menos un elemento de material aislante (12) con unos extremos opuestos encajados en dichos canales enfrentados.

8. Panel, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dichos miembros de rigidización transversal (11) son barras de madera de sección transversal substancialmente rectangular.

9. Panel, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque dichas primeras configuraciones de rigidización longitudinal comprenden unas aletas (13) que se extienden hacia el lado exterior desde dichos bordes longitudinales opuestos de la chapa exterior (1), estando dichas aletas (13) substancialmente alineadas con dichos faldones (8) en cada lado del panel.

10. Panel, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque entre dicha línea de unión estanca a lo largo de un perímetro cerrado (7) y dichos bordes longitudinales opuestos de las chapas exterior e interior (1, 2) hay una distancia suficiente al menos para apoyar un pie.

11. Cubierta colectora de energía solar transitable, formada por al menos un panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 soportado sobre elementos transversales de una estructura, caracterizada porque incluye una cámara de aire (20) formada por al menos una placa aislante (21) soportada por debajo de dicho panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar (10) por al menos un elemento de soporte (22) que comprende un miembro distanciador (23) con un extremo superior desde el cual se extiende lateralmente al menos una aleta (24) configurada para ser insertada entre las chapas exterior e interior (1, 2) del panel de cerramiento arquitectónico colector de energía solar (10) en una zona adyacente a uno de sus bordes longitudinales opuestos, y un extremo inferior al que está unida una configuración de soporte (25) configurada para soportar dicha placa aislante (21).

12. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque comprende una pluralidad de dichos paneles de cerramiento arquitectónico colectores de energía solar (10), mutuamente adyacentes, apoyados sobre dichos elementos transversales de dicha estructura y conectados unos a otros estableciendo uniones estancas, y porque dicho elemento de soporte (22) comprende dos de dichas aletas (24) extendiéndose en direcciones opuestas desde el extremo superior de dicho miembro distanciador (23) y configuradas para ser insertada entre las chapas exterior e interior (1, 2) de dos paneles de cerramiento arquitectónico colectores de energía solar (10) adyacentes.

13. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque comprende una pluralidad de dichas placas aislantes (21) soportadas por debajo de dichos paneles de cerramiento arquitectónico colectores de energía solar (10) por una pluralidad de dichos elementos de soportes (22), donde dicha configuración de soporte (25) de cada elemento de soporte (22) está configurada para soportar dos de dichas placas aislantes (21) adyacentes.

14. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 11, 12 ó 13, caracterizada porque dicha cámara de aire (20) es una cámara cerrada.

15. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 11, 12 ó 13, caracterizada porque dicha estructura es la estructura de un edificio y dicha cámara de aire (20) está en comunicación con el exterior de dicho edificio.

16. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 11,12 ó 13, caracterizada porque dicha estructura es la estructura de un edificio y dicha cámara de aire (20) está en comunicación con una canalización de aire de calefacción interior de dicho edificio.