CAPTADOR SOLAR CON SOBRE-CALENTADOR CON INYECTORES DE FLUIDOS COMBUSTIBLES DE DIVERSA DENSIDAD.

1. Captador solar con sobre-calentador con inyectores de fluidos combustibles de diversa densidad:



caracterizado por

- incorporar dos elementos captadores en forma de cono: cono exterior (7) y cono interior (8), uno dentro del otro dejando un espacio entre ambos por donde podría pasar un fluido. Ambos conos estarían conectados formando un conducto (9) por donde recibiría aire a presión calculada en virtud de la potencia cinética a generar, de un compresor. Este conducto (9), es, preferiblemente en forma de tubo, desde la parte convergente del cono exterior (7) hasta la entrada del compresor. El conducto estaría formado por el cono exterior (7) y la prolongación del cono interior (8) que en la parte convergente se une a una pared de un cilindro que rodea y que cierra herméticamente el paso, obligando a pasar los fluidos, como es el aire, por un intercambiador de calor o sobre-calentador del aire.

-incorporar al captador en la entrada de radiación solar una lente de cristal (17) que cerraría el paso al aire exterior y cerraría herméticamente la cámara interior que la formarían el cristal (17) con el cono captador exterior (7). El cristal (17), en su centro tiene instalada una lente (10) para que una mayor parte de la irradiación solar se dirija al centro donde converge la pared del cono captador interior (8).

- incorporar en toda la periferia exterior del cono captador exterior (7) un acumulador cerámico (18) seguido en su exterior del acumulador (18) de una capa de aislante (6) que le protege de la huida o pérdida de calor al exterior.

2. Captador solar con sobre-calentador con inyectores de fluidos combustibles de diversa densidad:

Según reivindicación 1ª caracterizado por

- incorporar al fondo del cono del captador interior (8) un intercambiador de calor o sobre-calentador formado por: un conducto receptor de fluidos combustibles (1), por una cámara intermedia (2) que iguale la presión del fluido sobre los conductos (4) para que desemboquen en los inyectores (5) a la misma presión, estos son intercambiables dependiendo del fluido a inyectar. Este intercambiador recibiría la irradiación solar, como un cuerpo negro, en el seno (14). En toda la cara (14) que conforma la forma tronco cónica estaría atravesada por orificios (3) que lo atravesarían de la cara con forma tronco cónica a la cámara (11), por donde pasarían los fluidos a alta temperatura que recibirían el calor por convección.

- incorporar al captador solar una bomba (16), alimentada por la salida de corriente (23) del módulo (25), que bombea el fluido o fluidos combustible dependiendo de las necesidades energéticas.

- incorporar al captador solar un módulo electrónico de control (25) que a través del sensor (29) sobre la entrada (21) informa al modulo electrónico de control que actúa aplicando, a falta de una temperatura uniforme o de una presión calculada, corriente a la bomba (16) por la entrada de corriente (27), así como por la salida del modulo electrónico (24) y con la apertura de la válvula de paso (26), abre el paso al fluido combustible, y que una vez iniciada la inyección del combustible por los conductos (1) a la cámara intermedia (2), a los conductos (4) para terminar en los inyectores (5). Por la salida de tensión (22) el módulo de control electrónico actúa sobre un circuito (28) que produce un arco que inicia la ignición; el sensor (29) indica al módulo (25) si la presión se iguala, tras haberse producido el encendido del gas, sirviendo a su vez de circuito de seguridad en caso de avería cerrando entonces el paso del gas y la alimentación a la bomba.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201231061.

Solicitante: VILLARRUBIA RUIZ,JONAS.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: VILLARRUBIA RUIZ,JONAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F28F1/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › Elementos tubulares; Conjuntos de elementos tubulares (especialmente adaptados para el movimiento F28F 5/00).

Fragmento de la descripción:

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un novedoso sistema para captar la irradiación solar y convertirla en energía térmica. Este sistema lleva así mismo un componente receptor en el fondo del tronco cónico: un cuerpo negro de forma de casquete esférico para su uso como intercambiador de calor, entre otras funciones, el cual recibe en mayor cantidad la radiación solar y por la que, en su interior, transcurre el aire procedente de un compresor, tras haber sido calentado por las paredes del receptor tronco cónico de doble pared, donde se sobrecalienta y pasa ya con gran potencia cinética a los álabes de una turbina para transmitir movimiento mecánico a diferentes equipos como generadores eléctricos. Tiene así mismo el objeto esta inventiva el proporcionar, a través de la pieza con fondo de casquete esférico perforado para su paso del aire, paso a diferentes combustibles, de diferente densidad, tanto fósiles como biocombustibles hacia los inyectores, cuando el sol, por las causas que fueren, deja de irradiar. Para ello un circuito electrónico, de los muchos del mercado aplicables a este fin, detecta la variante de presión, calor o par y acciona la bomba o la esclusa de la espita del gas u otro combustible y llena la cámara intermedia, repartiendo el combustible por todos los conductos. Sea que el objeto de la invención es conseguir mayor eficiencia en la producción de energía por la recepción y concentración de la irradiación solar, y por medio del nuevo componente en el fondo como cuerpo negro y sus características ya descritas como inyector de combustibles, poder producir energía las veinticuatro horas del día.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención utiliza elementos tan conocidos como son los helióstatos o las parábolas de concentración de la irradiación solar, éstas son muchas y muy variadas en sus diferentes estructuras las que se pueden usar para concentrar la radiación en el captador. También son públicamente conocidos los captadores de los rayos solares, directos o reflejados por parábolas o por helióstatos, los cuales convierten el calor que reciben en la conversión del agua u otros fluidos que circulan por su interior en vapor o fluidos sobrecalentados para ser utilizados en intercambiadores de calor u otras técnicas de intercambio energético. Son igualmente conocidos los receptores de irradiación solar que calientan el aire por medio de espirales de metal, aire que circula por su interior o por recipientes con el fin de alcanzar un gran volumen y presión para ejercer una energía sobre elementos mecánicos muy diversos, como la patente del mismo inventor P201290056. También hay gran diversidad de inyectores de amplio espectro técnico, así como de equipos o circuitos eléctricos y electrónicos que se encargan del encendido de los combustibles que son emitidos en los equipos en que se les instala.

No obstante, el sentido de esta invención es mejorar con nuevas y novedosas características los tipos de receptores solares en el que el fluido a calentar es el aire, y con el fin de conseguir mejor aprovechamiento de la irradiación solar del captador, objeto de parte de la patente P2012290067 del mismo inventor y que con esta nueva novedad en la técnica que se emplea en esta invención, como indicaba, mejora la eficiencia de la irradiación solar recibida de sus anteriores invenciones derivadas a la misma función de aprovechamiento de la radiación solar.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

CAPTADOR SOLAR CON SOBRE-CALENTADOR CON INYECTORES DE FLUIDOS COMBUSTIBLES DE DIVERSA DENSIDAD: La presente invención se refiere a un captador solar con forma de doble embudo en el que el cono interior, o de menos diámetro, es el que recibe los rayos solares, y que mediante un cristal, con una lente central, distribuye la radiación recibida sobre su superficie, ya ésta sea emitida por medio de cuerpos paraboloides o por heliostatos, que concentren la radiación a la entrada del receptor, al que se le ha adaptado un sistema de sobrecalentamiento en el cono del fondo o de menor diámetro en forma de tronco de cono, con fondo de casquete esférico. Este nuevo elemento que conforma dicho sistema es una pieza con múltiples orificios o conductos donde, gracias a la lente central, concentra la mayor cantidad de rayos solares y por el que se le obliga a pasar el aire que, proveniente del compresor, del modelo que fuere, éste aire se calienta en mayor medida de la recibida, para que al expandirse expulse y ejerza una fuerza cinética sobre una turbina motora y ésta a su vez la transmita a diferentes generadores que precisen de fuerza mecánica o a equipos de generación de electricidad.

El Captador se compone de una doble pared que divide el paso del aire que recibe del compresor y que le obliga a pasar entre esas dos paredes: la pared superior es una pared aislada en toda su circunferencia con un acumulador cerámico para mantener la temperatura y la pared inferior es la que recibe parte de la irradiación solar y que en contacto con el aire calienta éste en dirección a la turbina motora. Este aire, ya a elevada temperatura, se ve obligado a pasar por los múltiples orificios del cuerpo del sobrecalentador, que como decíamos recibe en mayor medida la concentración de la irradiación solar, aumenta la temperatura del aire y a mayor presión y temperatura es expulsada hacia los álabes de la turbina motora y ésta convierte ambas energías en energía cinética y que con su movimiento mecánico lo traslada a diferentes servicios o trabajos como pudiera ser el de un generador eléctrico. Es novedad que este cuerpo que cierra el paso al aire, sin estrangularlo, en el cono menor del fondo y que posee múltiples orificios por el que pasa el aire, posee una envoltura que rodea al sobrecalentador y que se comunica con unos conductos interiores en el sobre-calentador y que desembocan en unos inyectores. La envoltura tiene, además de la comunicación con conductos e inyectores, una comunicación exterior por el cual se le puede alimentar con diferentes gases o fluidos combustibles de diversa densidad. Dicha comunicación exterior, dependiendo de la presión que se precise para que la inyección de estos gases y fluidos combustibles sea poseedora de las suficientes kilocalorías precisas para calentar el aire que sale por los orificios del sobre-calentador, mientras éste no recibe la radiación solar o precisa de los combustibles exteriores por ser interrumpida de forma momentánea la energía solar, y alcanzar en el aire la temperatura, decíamos que dicha comunicación exterior estaría intercalada, si fuera preciso con una bomba con el fin de alcanzar la presión del combustible, sobre los inyectores, que se precise para alcanzar la temperatura del aire que se requiera para el trabajo a efectuar de los elementos mecánicos a los que se les aplique. Los inyectores serian intercambiables con el fin de adaptarse al fluido que se use en cada instalación.

PROBLEMA TÉCNICO A SOLUCIONAR

Esta invención, el equipo que en ella se describe en esta memoria descriptiva, se ha desarrollado con el fin de conseguir una mayor eficiencia de la irradiación solar que recibe los captadores, en el que el fluido a calentar es el aire, sea por los medios reflejantes que fueren aquellos que se utilicen: helióstatos o discos paraboloides, estos son utilizados para calentar dichos fluidos, expandirlos por su calor y aprovecharlos para convertirlos en energía cinética sobre equipos mecánicos como pudieran ser los álabes de una turbina. Los equipos receptores de radiación solar dejan de tener efectividad en cuanto la radiación disminuye, cuando cubren el sol las nubes o en las horas nocturnas. Este equipo lo que hace es resolver ese problema técnico ya que está preparado para, con una gran efectividad, seguir proporcionando energía calorífica durante esas horas sin radiación solar con combustibles de diferentes densidad con la mayor efectividad posible, así mismo mejorar la eficiencia de la convección de la radiación solar en su conversión a energía calorífica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

En la figura 01 podemos apreciar un corte del objeto causa de esta invención con todas sus características. En la figura 02 se aprecia con mayor nitidez el objeto y componente que tiene varias funciones como la de recibir la mayor cantidad de radiación y también la de recibir y distribuir los fluidos combustibles que se le aplican en las horas de nula o baja radiación solar, en definitiva es un intercambiador de calor con...

 


Reivindicaciones:

1ª. CAPTADOR SOLAR CON SOBRE-CALENTADOR CON INYECTORES DE FLUIDOS COMBUSTIBLES DE DIVERSA DENSIDAD:

caracterizado por

- incorporar dos elementos captadores en forma de cono: cono exterior (7) y cono interior (8) , uno dentro del otro dejando un espacio entre ambos por donde podría pasar un fluido. Ambos conos estarían conectados formando un conducto (9) por donde recibiría aire a presión calculada en virtud de la potencia cinética a generar, de un compresor. Este conducto (9) , es, preferiblemente en forma de tubo, desde la parte convergente del cono exterior (7) hasta la entrada del compresor. El conducto estaría formado por el cono exterior (7) y la prolongación del cono interior (8) que en la parte convergente se une a una pared de un cilindro que rodea y que cierra herméticamente el paso, obligando a pasar los fluidos, como es el aire, por un intercambiador de calor o sobre-calentador del aire.

- incorporar al captador en la entrada de radiación solar una lente de cristal (17) que cerraría el paso al aire exterior y cerraría herméticamente la cámara interior que la formarían el cristal (17) con el cono captador exterior (7) . El cristal (17) , en su centro tiene instalada una lente (10) para que una mayor parte de la irradiación solar se dirija al centro donde converge la pared del cono captador interior (8) .

- incorporar en toda la periferia exterior del cono captador exterior (7) un acumulador cerámico (18) seguido en su exterior del acumulador (18) de una capa de aislante (6) que le protege de la huida o pérdida de calor al exterior

2ª CAPTADOR SOLAR CON SOBRE-CALENTADOR CON INYECTORES DE FLUIDOS COMBUSTIBLES DE DIVERSA DENSIDAD: Según reivindicación 1ª caracterizado por

- incorporar al fondo del cono del captador interior (8) un intercambiador de calor o sobre-calentador formado por: un conducto receptor de fluidos combustibles (1) , por una cámara intermedia (2) que iguale la presión del fluido sobre los conductos (4) para que desemboquen en los inyectores (5) a la misma presión, estos son intercambiables dependiendo del fluido a inyectar. Este intercambiador recibiría la irradiación solar, como un cuerpo negro, en el seno (14) . En toda la cara (14) que conforma la forma tronco cónica estaría atravesada por orificios (3) que lo atravesarían

de la cara con forma tronco cónica a la cámara (11) , por donde pasarían los fluidos a alta temperatura que recibirían el calor por convección. -incorporar al captador solar una bomba (16) , alimentada por la salida de corriente (23) del modulo (25) , que bombea el fluido o fluidos combustible dependiendo 5 de las necesidades energéticas.

- incorporar al captador solar un modulo electrónico de control (25) que a través del sensor (29) sobre la entrada (21) informa al modulo electrónico de control que actúa aplicando, a falta de una temperatura uniforme o de una presión calculada, corriente a la bomba (16) por la entrada de corriente (27) , así como por la salida del modulo

electrónico (24) y con la apertura de la válvula de paso (26) , abre el paso al fluido combustible, y que una vez iniciada la inyección del combustible por los conductos (1) a la cámara intermedia (2) , a los conductos (4) para terminar en los inyectores (5) . Por la salida de tensión (22) el modulo de control electrónico actúa sobre un circuito (28) que produce un arco que inicia la ignición; el sensor (29) indica al modulo (25) si la presión

se iguala, tras haberse producido el encendido del gas, sirviendo a su vez de circuito de seguridad en caso de avería cerrando entonces el paso del gas y la alimentación a la bomba.


 

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