Calentador solar óptimo.

1. Calentador solar óptimo caracterizado porque los tubos de vacío (1) que componen el colector solar,

tienen adherida una cubierta opaca (3) con aislamiento térmico (2) a lo largo del tubo de vacío (1) en 180º de su superficie, que proporciona un ocultamiento de la radiación solar y aislamiento térmico.

2. Calentador solar óptimo según reivindicación anterior, caracterizado porque todos estos tubos vacío (1) giran 180º por un sistema de accionamiento, el cual permite ocultar o no ocultar los tubos de vacío a la radiación solar.

El giro de los tubos se realiza por un sistema de transmisión (figura 6), donde hay unos soportes para los tubos de vacío (1) con engranaje y todos los soportes son accionados por una correa dentada la cual a su vez es accionada por un cilindro hidráulico.

3. Calentador solar óptimo según reivindicación anterior, caracterizado porque la energía que impulsa al cilindro hidráulico (13) la proporciona la presión del agua de la red de suministro del colector solar. El control es por un sensor de temperatura instalado en el depósito del colector solar, el cual activa el flujo de agua en un sentido u otro del cilindro hidráulico, para realizar el giro de los tubos en función de la necesidades térmicas del sistema.

4. Calentador solar óptimo según reivindicación anterior, caracterizado porque también se presenta una instalación distinta como variante al cilindro hidráulico, podemos utilizar un pequeño motor eléctrico (27) para mover el sistema de transmisión (6).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201200661.

Solicitante: ESTEVEZ RUBI;O , Gerardo.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ESTEVEZ RUBI;O,Gerardo, JIMÉNEZ ORDO;EZ,Juan Manuel.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24J2/51 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24J PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES (sustancias a este efecto C09K 5/00; motores u otros mecanismos para producir una potencia mecánica a partir del calor, véanse las clases apropiadas, p. ej. F03G para utilización del calor natural). › F24J 2/00 Utilización del calor solar, p. ej. colectores de calor solar (destilación o evaporación del agua utilizando calor solar C02F 1/14; aspectos de la cubierta del tejado relativos a los dispositivos colectores de energía E04D 13/18; dispositivos que producen una potencia mecánica a partir de energía solar F03G 6/00; dispositivos semiconductores especialmente adaptados para convertir la energía solar en energía eléctrica H01L 31/00; células fotovoltaicas [FV] que incluyen medios directamente asociados con la célula FV para utilizar energía calorífica H01L 31/0525; módulos FV que incluyen medios asociados con el módulo FV para utilizar la energía calorífica H02S 40/44). › Aislamiento térmico (F24J 2/50 tiene prioridad).

Descripción:

CALENTADOR SOLAR ÓPTIMO OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un sistema que controla la radiación solar que incide en los tubos de vacío, la base es un mecanismo que modifica la posición del aislamiento solar en los tubos.

Consta de una cubierta opaca refractante de la radiación solar a todo lo largo del tubo en 1800 de su superficie, la cual gira solidaria al tubo de vació. Esta es accionada por un mecanismo 10 colectivo de transmisión rotativa de 1800 el cual es accionado por un cilindro hidráulico que

obtiene la energía de la presión del agua de la red de suministro.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Se conocen algunos tipos de colectores solares con tubos de vacío, pero no con sistema que controle los excesos de temperatura en el acumulador por excesiva radiación solar.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo de la invención presenta un nuevo sistema que permite o controla la

radiación solar que incide en los tubos de vacío.

Este dispositivo funciona ante un aumento excesivo en la temperatura en los tubos de vacío.

Su propósito es limitar la captación de radiación solar que incide en los tubos de vacío cuándo estos superen excesiva temperatura. Este sistema consiste en girar los tubos de vacío 1800 sobre su eje longitudinal, colocando la cubierta opaca refractante del tubo en la parte superior del captador, superficie donde incide la mayor parte de la radiación solar. Una vez que disminuya la temperatura, bien por demanda de consumo o bien porque la radiación solar disminuya, los tubos de vacío vuelven a girar 1800 sobre su eje longitudinal para colocar la cubierta opaca refractante de los tubos en la parte inferior del captador y así captar la máxima radiación solar posible. Este giro se consigue mediante un sistema hidráulico. También se ha previsto que pueda suministrarse el sistema con un motor eléctrico de tamaño reducido como variante al cilindro hidráulico (ver figura 9 referencia 27 ) .

Con esto conseguimos obtener el máximo rendimiento del captador cuando la radiación solar es baja y lo protegemos de sobrepresiones y altas temperaturas cuando la radiación solar es alta y la demanda no es suficiente para evacuar la temperatura en el interior del acumulador. El Calentador Solar Óptimo es un equipo autónomo que no necesita ningún tipo de energía adicional externa para su control y funcionamiento.

El calentador solar óptimo consta de tres elementos:

Sistema de captación de radiación solar mediante tubos de vacío.

Sistema de giro hidráulico de los tubos de vacío.

Sistema de acumulación de A.C.S (agua caliente sanitaria)

DESCRIPCIÓN DE LOS DmUJOS y REALIZACIÓN PREFERIDA.

A la vista de las figuras adjuntas, especialmente la Figura 1, se observa un colector solar . En la Figura 2 y 3 se observa el posicionamiento del tubo vacío (1) con la capa opaca refractaria (3) .

Figura 1: Se muestra el sistema principal de aplicación de colectores solares de tubos de 10 vacío.

Figura 2: Se muestra la posición de un tubo de vacío (1) en la cual tiene el máximo rendimiento térmico.

Figura 3: Se muestra la posición de un tubo de vacío (1) en la cual tiene un menor rendimiento y con ello una reducción del exceso de radiación que perjudicaría el sistema.

Figura 4. Muestra un detalle de la disposición de los tubos de vacío de un colector en un sistema posicionador de los tubos de vacío para las dos funciones de la figura 2 y 3.

Figura 5: Se muestra un tubo de vacío (1) en el que se puede ver el sistema de transmisión para realizar el giro de 1800 de todos los tubos de vacío de la instalación, para permitir las dos funciones (figura 2 y 3) de captación solar del colector. Descripción detallada de cada elemento de esta figura:

(1) Tubo de vacío del colector solar. 10 (2) Material aislante refractario que reduce la radiación solar recibida en del tubo de vacío.

(3) Material opaco que cubre a ambos lado el material aislante.

(4) Base de fijación del tubo de vacío, con piñón dentado para realizar el giro de 1800

(5) Perfil base sobre el que se instalan las bases de fijación de los tubos de vacío.

(6) Correa dentada que acciona la pieza (4) que fija el tubo de vacío (1) . 15 (7) Cable de acero de transmisión inferior del giro de la pieza (4) .

(8) Arandela de contacto para entre la pieza (4) y el perfil base (5) .

(9) Clip de fijación de la pieza (4) en el perfil (5) .

(10) Arandela que contiene la correa dentada (6) y proporciona base al tornillo (11) .

(11) Tornillo de fijación de arandela (10) que proporciona la fijación del tubo de vacío (1) en su 20 base de fijación (4) .

(12) Perfil de cubierta del sistema.

Figura 6: Se muestra un tubo de vacío (1) en el que se puede ver el sistema de transmisión para realizar el giro de 1800 de todos los tubos de vacío de la instalación, para permitir las dos funciones (figura 3) de captación solar del colector.

La descripción detallada de cada elemento de esta figura es igual que la figura 5.

Figura 7: Representa el sistema que permite el movimiento del cilindro hidráulico (13) que activa el mecanismo. Descripción detallada de cada elemento de esta figura:

(1) Tubo de vacío del colector solar.

(4) Base de fijación del tubo de vacío, con pifión dentado para realizar el giro de 1800

(5) Perfil base sobre el que se instalan las base de fijación de los tubos de vacío.

(6) Correa dentada que acciona la pieza (4) que fija el tubo de vacío (1) .

(7) Cable de acero de transmisión inferior del giro de la pieza (4) .

(13) Cilindro hidráulico que acciona el giro de los tubos de vacío (1) .

(14) Abrazadera de fijación entre el eje del cilindro (13) y correa dentada (6) .

(15) Rodillo final de carrera correa dentada (6) .

(16) Abrazadera de unión entre correa dentada (6) y cable de acero (7)

Figura 8 :Muestra el esquema general del funcionamiento del sistema, desde la lectura de la temperatura del agua hasta el sistema de abastecimiento del agua con la presión de la red de suministro, para desplazar el cilindro, que acciona la correa dentada y que esta acciona a cada uno de las bases con dentado, los 180 grados en un sentido y otro, y estas a los tubos de vacío proporcionando el funcionamiento automático del sistema de regulación de la radiación solar de los tubos de vacío. Descripción detallada de cada elemento de esta figura:

(1) Tubo de vacío del colector solar.

(2) Material aislante refractario que reduce la radiación soJar recibida en del tubo de vacío.

(3) Material opaco que cubre a ambos lado el material aislante.

(4) Base de fijación del tubo de vació, con piñón dentado para realizar el giro de 1800

(13) Cilindro hidráulico que proporciona el accionamiento.

(18) Tubo de salida de agua caliente del sistema de calentador solar.

(19) Tubo de entrada de agua al sistema de calentador solar

(20) Depósito y/o colector de intercambio de temperatura

(21) Sensor de temperatura instalado en depósito ylo colector solar.

(22) Caja de control con batería para el funcionamiento del sistema.

(23) Válvula manual general del sistema.

(24) Filtro.

(25) Pulverizador de retomo de agua de la maniobra del cilindro hidráulico, para favorecer su evaporación.

(26) Grupo de válvulas para la maniobra del cilindro hidráulico.

Figura 9: Muestra la variante del sistema de motor eléctrico (27) que acciona el giro de los tubos de vacío


 


Reivindicaciones:

11 CALENTADOR SOLAR ÓPTIMO caracterizado porque los tubos de vacío (1) que componen el colector solar, tienen adherida una cubierta opaca (3) con aislamiento térmico (2) a lo largo del tubo de vacío (1) en 1800 de su superficie, que proporciona un ocultamiento de la radiación solar y aislamiento térmico.

23 CALENTADOR SOLAR ÓPTIMO según reivindicación anterior, caracterizado porque todos estos tubos vacío (1) giran 1800 por un sistema de accionamiento, el cual permite ocultar o no ocultar los tubos de vacío a la radiación solar. El giro de los tubos se realiza por un sistema de transmisión (figura 6) , donde hay unos soportes para los tubos de vacío (1) con engranaje y todos los soportes son accionados por una correa dentada la cual a su vez es accionada por un cilindro hidráulico.

3 CALENTADOR SOLAR ÓPTIMO según reivindicación anterior, caracterizado porque la energía que impulsa al cilindro hidráulico (13) la proporciona la presión del agua de la red de suministro del colector solar. El control es por un sensor de temperatura instalado en el deposito del colector solar, el cual activa el flujo de agua en un sentido u otro del cilindro hidráulico, para realizar el giro de los tubos en función de la necesidades térmicas del sistema.

43 CALENTADOR SOLAR ÓPTIMO según reivindicación anterior, caracterizado porque también se presenta una instalación distinta como variante al cilindro hidráulico, podemos utilizar un pequeño motor eléctrico (27) para mover el sistema de transmisión (6) .


 

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