Un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar,

que comprende un cilindro (12) adecuado para contener el fluido que va a ser calentado; un espejo parabólico (24) que tiene el punto focal que coincide con el eje de dicho cilindro (12), de forma que concentra la energía solar que irradia sobre el propio cilindro (12); un plano circular (18) que porta dicho espejo (24) y adecuado para ser operado en rotación por medio de un motor (20), estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende: un plano (8) que puede ser inclinado a voluntad por medio de accionadores (6), que portan la unidad formada por dicho cilindro (12), espejo (24) y plano circular (18) para optimizar el ángulo de elevación con respecto al plano horizontal; un panel fotovoltaico (29) adecuado para proporcionar la energía eléctrica necesaria por medio de los miembros de control y de movimiento, estando montado dicho panel fotovoltaico en la parte giratoria, para permanecer siempre orientado en la posición de máximo rendimiento; un intercambiador (10) de calor colocado de forma oscilante en el sitio opuesto de dicho plano móvil (8), de forma que el accionador (6) es ayudado por el peso de dicho intercambiador (10) de calor en un movimiento ascendente; un compartimento que consiste en una porción de dicho plano (18), de dicho espejo (24), de una hoja (22) de vidrio transparente, de dos lados y de una cubierta (25), que, además de mantener las piezas encerradas en el interior limpias y protegidas de agentes externos, impide que el cilindro tenga pérdidas de calor, en el que dicho cilindro (12) está encerrado dentro de dicho compartimento

Dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar

Campo técnico

La presente invención versa acerca de un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar.

Técnica antecedente En la actualidad, tanto por una atención a una protección medioambiental como por razones de economía u otras, se sabe que el interés general se ha vuelto a fuentes alternativas de energía está en continua expansión. Durante años, la industria ha puesto en el mercado varios productos que aprovechan la energía solar para diversos fines. Obviando los usos particulares reservados en general a la industria, el más típico está aplicado al sector de la calefacción. En esta área, el mercado propone varios tipos de paneles solares, que aunque presentan la característica común de ser fijos. Es evidente que sus rendimientos alcanzan un valor máximo cuando el sol los alcanza de forma perpendicular pero se reduce entonces más o menos drásticamente mientras que se aleja de esta condición ideal. Incluso dirigiendo perfectamente los paneles solares para el sol del mediodía durante el verano, resultarían estar demasiado inclinados para el sol en invierno. Se puede imaginar fácilmente que para aprovecharlos de forma más homogénea durante todo el año es necesario, por lo tanto, instalar los paneles solares con una inclinación de compromiso. Entonces, si se considera que cuanto más nos alejamos de las horas centrales del día, más se refleja la energía de la toma que protege los elementos que se conectan, es sencillo comprender cuán reducido es el porcentaje real de energía útil. Y aún tiene que considerarse que si las pocas horas en las que la eficacia alcanza un punto culminante coinciden con una nubosidad momentánea del cielo, el resultado final obtenido es realmente decepcionante.

Hasta ahora la única solución a este problema ha sido sobredimensionar el área de los paneles. Sin embargo, a menudo no hay suficiente espacio disponible, por lo tanto es necesario frecuentemente renunciar a la instalación.

El documento US 4 644 933 ilustra un captador de energía solar que combina una lente de aumento con reflectores individuales para aumentar la captación solar. El captador también realiza un seguimiento del movimiento celestial de forma que mantiene constantemente una máxima exposición solar.

El documento US 4 351 319 da a conocer un aparato para mantener una porción del mismo sensible a la radiación en alineación con una fuente distante de radiación durante un movimiento relativo entre la ubicación del aparato y la fuente, en el que el movimiento alejándose de la alineación provoca que un diferencial en la salida de energía en elementos separados de la porción sensible a la radiación que es transformada en energía mecánica devuelva la porción a una alineación.

El documento US 4 291 677 ilustra un captador de energía solar que comprende un espejo con forma de parábola formado por una pluralidad de tiras flexibles de película reflectante estiradas sobre una pluralidad de soportes que están dispuestos para colocar la película con una forma de parábola. El espejo está fijado de forma pivotante a un conjunto de soporte, por lo que se puede mantener el espejo en la misma posición relativa al sol. La colocación del espejo está controlada por un dispositivo de seguimiento de rayos de energía. Los soportes son ajustables, de forma que la luz y los rayos de energía infrarroja que alcanzan la película entre los soportes son reflejados al punto focal del espejo en torno al que hay ubicado un conjunto captador.

El documento US 4 307 711 da a conocer un sistema captador de energía solar de seguimiento del sol que comprende una pluralidad de elementos que concentran la luz dispuestos lado a lado en forma de un conjunto de superficie, proporcionando un conjunto lineal de puntos focales, y un tubo metálico de intercambio de calor que tiene externamente una capacidad elevada de absorción, conteniendo un revestimiento de baja reflectividad un fluido operante tal como agua, aire, hidrógeno o helio, al que se transmite una porción sustancial de la energía en la luz concentrada.

Revelación de la invención Revelación El objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes citados al concebir un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar adecuado para capturar, con una autonomía perfecta, toda la energía solar que lo alcanza.

Dentro de este objetivo, es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar con dimensiones reducidas.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar de concepto sencillo, constructivo y funcional, equipado con un funcionamiento ciertamente fiable, de uso versátil, al igual que de coste relativamente económico.

Los objetivos citados son alcanzados, según la invención reivindicada, por medio de un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar según la reivindicación 1.

Descripción de los dibujos Serán además evidentes los detalles de la descripción de la invención en las ilustraciones de las realizaciones preferentes del dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar según la invención, ilustrada en los dibujos directrices adjuntos, en los que:

La Fig. 1 ilustra una vista axonométrica de un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar según la invención reivindicada;

la Fig. 2 ilustra una vista axonométrica del dispositivo desde un ángulo distinto;

la Fig. 3 ilustra una vista lateral despiezada de un detalle del dispositivo.

Mejor modo Con referencia a tales figuras, 1 indica el bastidor del dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar. El bastidor 1 está equipado con patas 2 necesarias para la instalación en un plano horizontal o para el anclaje a ángulos de fijación dispuestos con anterioridad en caso de planos inclinados.

En el bastidor de base hay dispuestos pernos 3 de argolla, útiles para fijar posibles tirantes, los amortiguadores 4, la unidad 5 de control asentada dentro de una caja estanca y bajo ella la parte fija del accionador 6. Para un buen funcionamiento, el bastidor de base debe estar montado horizontal y con el eje mayor preferentemente en la dirección norte-sur. En un travesaño interno del bastidor hay montados algunas bisagras 7, a las que hay fijado un lado del plano inclinable 8, que puede variar su inclinación por medio del accionador 6. Los límites de recorrido están impuestos por el interruptor limitador eléctrico, dentro del accionador 6, y topes mecánicos, consistentes, por ejemplo, en amortiguadores 4 y pasadores 9 (solo se ilustra uno) . En un movimiento ascendente, en el que es mayor el esfuerzo, el accionador 6 es ayudado por el peso del intercambiador 10 (o, si no, por cualquier masa inerte) , colocado de forma oscilante en el lado opuesto del plano móvil y, durante los primeros grados, también por el empuje de los amortiguadores. En el centro del plano y perpendicular al mismo hay fijado un cilindro 12, gracias a una toma robusta 11. Del extremo inferior del cilindro 12 salen conductos 13 de suministro y de salida, mientras que en el extremo superior hay montada de forma coaxial una válvula 14 de seguridad, bien fijada. De forma adecuada, se proporciona un sensor 15 de temperatura, colocado bien en el exterior del cilindro, como se ilustra, o bien en el interior del mismo. Según los materiales utilizados y el tipo de uso, también puede ser necesario, dentro del cilindro, instalar un cátodo anticorrosivo (no ilustrado) . Los conductos de suministro y de salida del cilindro están conectados con dos tubos flexibles 16 directamente a las bocas 17 caliente-fría fijadas al travesaño interno (esta es la configuración del calentamiento directo del fluido o cuando se utiliza un intercambiador distinto del equipado) . Sin embargo, si se desea el uso del intercambiador equipado con la bomba intercalada y un depósito de expansión posible, los tubos flexibles tendrán que estar conectados a este elemento. Encima del plano inclinable, fuera de la toma, está montado el plano circular 18. Gracias a una serie de rodamientos (u otros miembros giratorios) , algunos de los cuales están montados en un anillo específico 19, se mantiene el plano circular descansando sobre el plano, centrado en cuanto al eje del cilindro pero libre para girar por medio de un motor 20. El espacio entre... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para calentar un fluido por medio de energía solar, que comprende un cilindro (12) adecuado para contener el fluido que va a ser calentado; un espejo parabólico (24) que tiene el punto focal que coincide con el eje de dicho cilindro (12) , de forma que concentra la energía solar que irradia sobre el propio cilindro (12) ; un plano circular (18) que porta dicho espejo (24) y adecuado para ser operado en rotación por medio de un motor (20) , estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende:

un plano (8) que puede ser inclinado a voluntad por medio de accionadores (6) , que portan la unidad formada por dicho cilindro (12) , espejo (24) y plano circular (18) para optimizar el ángulo de elevación con respecto al plano horizontal;

un panel fotovoltaico (29) adecuado para proporcionar la energía eléctrica necesaria por medio de los miembros de control y de movimiento, estando montado dicho panel fotovoltaico en la parte giratoria, para permanecer siempre orientado en la posición de máximo rendimiento;

un intercambiador (10) de calor colocado de forma oscilante en el sitio opuesto de dicho plano móvil (8) , de forma que el accionador (6) es ayudado por el peso de dicho intercambiador (10) de calor en un movimiento ascendente;

un compartimento que consiste en una porción de dicho plano (18) , de dicho espejo (24) , de una hoja (22) de vidrio transparente, de dos lados y de una cubierta (25) , que, además de mantener las piezas encerradas en el interior limpias y protegidas de agentes externos, impide que el cilindro tenga pérdidas de calor, en el que dicho cilindro (12) está encerrado dentro de dicho compartimento.

2. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque, cuando se inclina el plano (8) , entre las partes móvil y fija, no hay ni conductos ni cables eléctricos que se retuerzan, excepto una ligera variación en el radio de curvatura de dos tubos flexibles.

3. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque solo gira el espejo parabólico (24) para

mantener su eje en la dirección del sol, mientras que dicho cilindro (12) se inclina junto con el espejo pero no gira.

4. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un rodamiento (27) de rodillos que, además de interconectar la parte fija (14) con la móvil (25) , sostiene parcialmente el peso de dicho cilindro (12) .

5. Un dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el rodamiento (27) de rodillos permite 30 fácilmente el desmontaje de la tapa (25) .

6. Un dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el rodamiento (27) de rodillos permite que el cilindro (12) se estire debido a expansiones térmicas.

7. Un dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el rodamiento (27) de rodillos es adecuado para garantizar la continuidad eléctrica entre la parte fija y la parte móvil.

8. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una válvula (14) de seguridad, que es el pasador mecánico superior del cilindro (12) , que está montado en su eje.

9. Un dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque sobre el cuerpo de dicha válvula (14) de seguridad está colocada la parte interna del rodamiento (27) de rodillos.

10. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una serie de rodamientos, u otros

medios giratorios, que restringen el plano circular (18) al plano (8) que puede ser inclinado, permitiéndole únicamente un movimiento circular.