DISIPADOR DE CALOR PERFECCIONADO PARA COLECTORES SOLARES.
Disipador de calor perfeccionado para colectores solares.
Disipador de calor incorporado al Colector Solar,
constituido por una cámara de evaporación (2) en contacto con la placa absorbente (7) que está conectada por un tubo de disipación (4) a otra cámara de condensación (1). La cámara de evaporación contiene agua (10) en su interior, lo que permite disipar el calor acumulado en dicho tubo colector (3) a través del cambio de estado que se produce en el agua (10) de la cámara de evaporación (4). A medida que se va produciendo vapor, este se condensa en la cámara de condensación, lo que impide que se eleve la temperatura del vapor y así se consigue limitar la temperatura del agua en el interior de los tubos caloportadores (6) y tubo colector (3).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800294.
Solicitante: ROJO SASTRE,JUAN JOSE.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: MADRID.
Inventor/es: ROJO SASTRE,JUAN JOSE.
Fecha de Solicitud: 4 de Febrero de 2008.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 12 de Enero de 2012.
Clasificación PCT:
F24J2/32
F24J2/46
Descripción:
Disipador de calor perfeccionado para colectores solares. La presente invención se refiere aun disipador de calor perfeccionado para colectores solares, de los descritos en la patente principal P200700355, que permite alcanzar una resistencia térmica menor en el proceso de disipación del exceso de calor para Colectores Solares. Estado de la técnica En todo colector solar, existe el problema del conocido ESTANCAMIENTO. Cuando la energía captada por el colector no se utiliza en el circuito secundario porque no hay consumo de agua caliente, la energía solar produce un aumento de temperatura del agua del colector por encima de su punto de trabajo normal, alcanzando el agua, que está en los tubos del colector solar, una temperatura superior a los 150ºC lo que es perjudicial para la Instalación Solar. Este fenómeno se conoce como ESTANCAMIENTO. El Estancamiento es particularmente problemático en climas de mayor temperatura ambiente y con más horas de sol. Una de las soluciones que se ofrecen en el mercado para resolver este problema del ESTANCAMIENTO, es la de utilizar materiales mas resistentes, lo que acarrea el consiguiente aumento de coste. También se ofrece la posibilidad de arquear la placa de vidrio para producir una autorefrigeración, pero esto no resulta suficientemente efectivo. Otra opción es la de incorporar una válvula de refrigeración que desvía el agua del circuito primario a otro circuito que se refrigera por ventilación forzada por un aerogenerador, pero de esta manera se aumenta el número de piezas y de espacio que ocupa el conjunto y el costo del equipo. La presente invención pretende ofrecer una solución novedosa a los problemas anteriormente expuestos ofreciendo la posibilidad de la incorporación de un dispositivo acoplado en el interior del colector solar que permite disipar el calor para evitar que la temperatura aumente mas de lo debido o deseado, con un bajo coste y sin aumentar el espacio ocupado por el conjunto. Así mismo se trata de una mejora del dispositivo descrito en la patente principal P200700355 ya que consigue disminuir mucho más la resistencia térmica, ya que la cámara de ebullición está en contacto directo con la placa absorbente y la cámara de condensación tiene un mayor contacto con la chapa trasera, aumentando grandemente la capacidad de disipación. El fundamento de la patente principal se basa en la incorporación al Colector Solar, de una cámara de evaporación, que se conecta a una cámara de condensación por unos tubos de silicona que llevan en su interior una válvula térmica. Con este sistema se permite disipar el calor por cambio de estado (vaporización) y disminuir la temperatura del tubo colector, que contiene el agua caliente, cuando se produce el fenómeno de estancamiento. Descripción de la invención La presente invención se refiere a un dispositivo perfeccionado de disipación de calor, de los descritos en la patente principal P200700355, que costa de una cámara de evaporación, un tubo de disipación y una cámara de condensación. Las principales ventajas de la presente invención son, por una lado el bajo coste y la sencillez de fabricación. Por otro lado se permite controlar la subida excesiva de temperatura del tubo colector sin necesidad de incorporar ningún tipo de equipo externo a la caja del colector solar, disminuyéndose considerablemente la resistencia térmica al incluirse, en el interior del colector solar, varios dispositivos disipadores de calor en los que la cámara de evaporación de cada uno de ellos está en contacto con la placa absorbente y entre cada dos tubos caloportadores. El agua de la cámara de ebullición se encuentra en contacto con la placa absorbente que se calentará por el funcionamiento del equipo cuando brilla el Sol. Parte del agua de la cámara de evaporación de cada uno de los dispositivos, pasará a vapor. El calor cedido al agua, para realizar el cambio de estado, limitará la temperatura de la placa absorbente y por tanto la temperatura los tubos caloportadores y la del tubo colector, a las proximidades de los 100ºC, mientras haya agua líquida en la cámara de evaporación. En la cámara de condensación, el vapor de agua vuelve a la fase líquida cediendo el calor de cambio de estado a la atmósfera, a través de la placa trasera del colector solar. Para complementar la descripción que antecede y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se va a realizar una descripción detallada de una realización preferida, en base a un juego de dibujos que acompañan a esta memoria descriptiva y en donde con carácter meramente indicativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: La Figura 1 muestra una vista lateral esquemática del colector solar con los disipadores solares. La Figura 2 muestra una vista por II-II de la figura 1. 2 ES 2 349 991 A1 En las anteriores figuras las referencias numéricas corresponden a las siguientes partes y elementos. 1. Cámara de condensación. 2. Cámara de evaporación. 3. Tubo colector. 4. Tubo de disipación de silicona. 5. Válvula térmica. 6. Tubo caloportador. 7. Placa Absorbente 8. Cristal templado 9. Lana de roca 10. Agua. 11. Placa trasera. Descripción detallada de una realización preferida La invención consiste, tal y como se ve en las figuras 1 y 2, en varios equipos de disipación de calor insertados en el interior de un colector solar, formados cada uno por una cámara de evaporación (2), que es un cilindro hueco, de diámetro de la base unos 10 cm y de generatriz unos 3 cm, en cuyo interior hay una cierta cantidad de agua (10) suficiente para producir la disipación de calor y que está pegada por una de las bases del cilindro a la placa absorbente (7). La cámara de evaporación (2) está conectada a un tubo de disipación (4) con paredes de silicona, por el que asciende el vapor de agua producido por la transmisión de calor de la placa absorbente (7) al agua (10) de la cámara de vaporización (2), y por el que desciende también a su vez el vapor de agua condensada por la actuación de la cámara de condensación (1) que es otro cilindro hueco de diámetro de la base mayor que su generatriz, que está pegado a la placa trasera (11) por una de sus bases. Las paredes del tubo de disipación (4), al ser de silicona, no actúan de puente térmico cuando el colector solar funciona dentro de su temperatura de trabajo. Al ser elásticas las paredes, estos tubos admiten las pequeñas variaciones de presión que se pueden producir y facilitan el proceso de montaje. El colector solar, como todos los conocidos en el mercado, consta de una serie de tubos caloportadores (6) por donde se hace circular el agua. Al pasar por los tubos, el agua será calentada por la radiación solar que le llega a la placa absorbente (7), a través del cristal templado (8), ambos separados por una cámara de aire. La placa absorbente (7), por contacto, transmite la energía térmica a los tubos caloportadores (6). La lana de roca (9) aísla el equipo del exterior, delimitado por la placa trasera (11). El agua calentada llega al tubo colector superior (3) para ser posteriormente enviada al exterior para, a través de un intercambiador térmico, ceder la energía solar térmica al circuito secundario de consumo. La placa absorbente (7), por contacto, transmite la energía térmica a los tubos caloportadores (6). Para asegurar el correcto funcionamiento del equipo de disipación de calor, se añade una válvula térmica (5) a cada tubo de disipación (4) del dispositivo disipador, que permiten la disipación de calor cuando la temperatura del agua (10) alcanza los 100ºC e impide que se produzca dicha disipación, cuando dicha temperatura está en torno a los 60ºC. Cuando el agua llega a los 100ºC es cuando actúa la cámara de evaporación (2) del equipo de disipación de calor, transmitiéndose el exceso de calor a la cámara de evaporación (2), produciendo la evaporación del agua (10) contenida en la cámara de evaporación (2) para su posterior condensación en la placa de condensación (1), de manera que se transmite finalmente el calor al exterior. De esta manera se consigue que la temperatura del agua de los tubos caloportadores (6), así como del tubo colector (3) nunca supere los 100ºC. Existen otras variantes de disipadores de colectores solares, como es el caso de diseños diferentes, respetando la esencialidad de la invención, que podemos decir que serán evidentes para un experto en la materia. 3 ES 2 349 991 A1
Reivindicaciones:
1. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares, de los constituidos por cristal templado exterior, una placa absorbente, varios tubos caloportadores y un tubo colector de agua caliente, caracterizado por estar insertado en el interior del colector solar y consistir en una cámara de evaporación, en cuyo interior se ha introducido agua, y una cámara de condensación, estando ambas cámaras conectadas por un tubo de disipación. 2. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicación 1 caracterizado por que la cámara de evaporación está en contacto con la placa de absorción del colector solar. 3. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicaciones anteriores caracterizado por que cada cámara de evaporación de cada disipador se sitúa entre dos tubos caloportadores. 4. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicaciones anteriores caracterizado por contener cada tubo disipador una válvula térmica. 5. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicaciones anteriores caracterizado por que la cámara de evaporación y la cámara de condensación son cilindros huecos. 6. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicaciones anteriores caracterizado por estar la cámara de condensación en contacto con la placa trasera. 7. Disipador de calor perfeccionado para colectores solares según reivindicaciones anteriores caracterizado por ser, las paredes de los tubos disipadores, de silicona. 4 ES 2 349 991 A1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA
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