Absorbedor para panel solar térmico.

Absorbedor (40) para panel solar, previsto para contener un fluido caloportador (42) que incluye:

- una primera (44) y segunda (46) placa dispuestas una frente a otra y fijadas una a otra mediante una pluralidad de puntos de conexión (58, 60),

- una primera y segunda matriz con formas geométricas (50, 52) protuberantes, formadas sobre las caras externas respectivamente de la primera y segunda placa, las matrices estando desplazadas una respecto a la otra para asegurar un camino de circulación del fluido caloportador en el absorbedor,

- unos medios de entrada (54) y de salida (56) del líquido caloportador dispuestos respectivamente en ambos extremos del camino de circulación de líquido caloportador,

caracterizado por el hecho de que, al menos, determinadas formas geométricas presentan una forma general protuberante, cavada en su centro para conformar una cavidad (64, 66), etc.

por el hecho de que, al menos, algunos de dichos puntos de conexión, sin traspaso, están dispuestos en, al menos, algunas de dichas cavidades.

Absorbedor para panel solar térmico.

ÁMBITO TÉCNICO

La presente invención se refiere, de forma general, a un panel solar térmico para convertir la luz en calor. Más específicamente, la presente invención se refiere a un absorbedor para un panel solar de este tipo, previsto para contener un líquido o fluido caloportador.

ESTADO DE LA TÉCNICA

A partir de la técnica anterior, se conocen muchos tipos de paneles solares térmicos que incluyen un absorbedor con un líquido caloportador como, por ejemplo, agua, agua mezclada con anticongelante o simplemente aire.

Según una primera categoría de paneles solares térmicos representados en la figura 1, estos 1 incluyen un absorbedor 2 formado por unos tubos 3 con aletas en los cuales circula el líquido caloportador en circuito cerrado. Los tubos se calientan de forma convencional por la radiación solar y transmiten el calor al líquido caloportador que circula dentro de dichos tubos. Para conseguir un mejor rendimiento, el absorbedor se sitúa en una caja de cristal aislante, no representada aquí, para obtener un efecto invernadero. Generalmente, se dispone un reflector bajo los tubos para aumentar la recuperación de calor.

Otro tipo de absorbedor existente está compuesto por una placa metálica dispuesta bajo el panel de cristal y bajo la cual se colocan unos conductos metálicos finos con el líquido caloportador que serpentean a lo largo del panel.

Sin embargo, este tipo de paneles solares térmicos presenta ciertos inconvenientes como, en concreto, la complejidad y fragilidad mecánicas del absorbedor al igual que un rendimiento relativamente bajo a causa del escaso volumen de líquido caloportador para una superficie de cristal determinada del panel solar.

Según una segunda categoría de paneles solares térmicos, conocida sobre todo a partir del documento CH 624 753, el sensor solar 1, representado en la figura 2, está constituido por dos placas metálicas 2, entre las cuales circula un líquido caloportador. En las placas metálicas 2 se forman, a intervalos regulares, unos cojines a modo de protuberancias 4. Las protuberancias de una placa metálica están desplazadas media-protuberancia en relación con aquellas de la otra placa. Las dos placas metálicas 2 están soldadas una a otra mediante unos cordones de soldadura 6 realizados con un rodillo y colocados para generar un flujo turbulento del líquido caloportador que circula entre las placas. Con un sensor solar de este tipo se puede conseguir un mayor rendimiento independientemente de la posición del sol. Asimismo, el flujo turbulento aporta un buen intercambio de calor entre las placas metálicas y el líquido caloportador. Un sensor solar de este tipo puede fabricarse con un coste inferior y puede montarse con facilidad en la parte exterior de un tejado.

Aunque el sensor solar presentado en el marco del documento CH 624 753 presente un mayor rendimiento y sea más sencillo desde el punto de vista mecánico que aquellos que incluyen tubos, éste plantea ciertos inconvenientes, en concreto, de resistencia a la presión ejercida por el líquido caloportador en las placas metálicas del sensor. En efecto, en el marco de la presente invención, se ha observado que en unas condiciones de uso normales, la dilatación del líquido caloportador contenido en el sensor genera unas presiones en las placas que hacen que cedan los cordones de soldadura situados entre las protuberancias.

Por otro lado, a partir del documento WO 01/14080, se conoce un intercambiador de calor 23, representado en las figuras 3a y 3b que incluye dos paredes 13, 15 conectadas de forma puntual mediante compresión y formación en una pluralidad de puntos 11 y selladas en su borde 25. Una solución alternativa de este tipo, a pesar de que permite una conexión más sólida de las dos paredes 13 y 15 entre sí, también presenta ciertos inconvenientes y, en concreto, requiere un espacio abierto 19 relativamente importante alrededor de cada punto de conexión 11. La necesidad de un espacio 19 de este tipo hace que su aplicación sea difícil en una estructura de sensor solar, tal como se presenta en el documento CH 624 753. En efecto, o se aumenta el espacio entre las protuberancias, lo que reduce las superficies de comunicación entre las protuberancias de las dos placas provocando que el camino del líquido caloportador sea menos eficaz, o este espacio se conserva tal cual y, en este caso, el riesgo de perforación de una protuberancia aumentará considerablemente poniendo en peligro la estanqueidad del sensor.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención consiste en resolver los inconvenientes anteriormente mencionados, conservando las ventajas relativas a la segunda categoría, proporcionando un absorbedor eficaz, es decir, que presente un rendimiento calorífico optimizado, pero igual de sencillo, sólido y estanco, es decir, que pueda soportar con fiabilidad la presión del líquido caloportador que contiene.

Con este fin, según un primer aspecto, la presente invención se refiere a un absorbedor para panel solar, instalado para contener líquido caloportador que incluye una primera y una segunda placa dispuestas una frente a otra y fijadas una a la otra mediante una pluralidad de puntos de conexión, una primera y una segunda matriz con formas geométricas protuberantes, formadas en las caras externas respectivamente de la primera y segunda placa. Dichas matrices estando desplazadas, una respecto a la otra, para trazar un camino de circulación del líquido caloportador en el absorbedor, unos medios de entrada y de salida del líquido caloportador dispuestos respectivamente en ambos extremos del camino de circulación del líquido caloportador, caracterizado por el hecho de que, al menos, una parte de las formas geométricas presenta una forma general protuberante, cavada, y por el hecho de que, al menos, algunos de dichos puntos de conexión, sin traspaso, están dispuestos en, al menos, algunas de dichas cavidades.

De esta forma, es posible mantener sólidamente las dos placas entre sí utilizando un número limitado de puntos de conexión sin reducir las superficies de comunicación entre las protuberancias de las dos placas y sin poner en peligro la estanqueidad del absorbedor puesto que las cavidades aseguran un espacio suficiente para obtener un punto de conexión eficaz. El absorbedor obtenido de esta forma resulta notable en la medida en que permite combinar la obtención de un buen rendimiento calorífico con un sistema de fijación por conexión sin traspaso que asegura un excelente mantenimiento y una perfecta estanqueidad entre las placas.

Según una variante de realización ventajosa, las formas geométricas cavadas presentan una forma general anular protuberante. Dicha forma tiene la ventaja de ser sencilla y, por lo tanto, fácil de estampar asegurando una superficie de comunicación optimizada entre las formas anulares de una placa con las formas desplazadas de la otra placa. Asimismo, en el marco de la presente invención, se ha observado que el camino del líquido caloportador obtenido de esta forma permite, por un lado, maximizar el carácter sinuoso del camino recorrido por el líquido caloportador, lo que asegura una optimización del rendimiento calorífico evitando, por otro lado, unas retenciones del líquido caloportador a través del absorbedor en los posibles ángulos de las formas geométricas de la matriz que puede provocar una dilatación excesiva no deseada por motivos de resistencia mecánica del absorbedor.

Según otra variante de realización ventajosa, los puntos de conexión sin traspaso, situados en unas cavidades, se realizan mediante la deformación mecánica de las dos placas, de manera que se unen la una a la otra. Preferiblemente, los puntos de conexión sin traspaso, situados en unas cavidades, son unos puntos de clinchado de las dos placas entre sí. A este respecto, indicamos que el clinchado es una técnica de ensamblaje mecánico de placas, cuyo principio consiste en unir las dos placas mediante la embutición entre un punzón y una matriz y esto sin adición de materia. Aunque este tipo de solución requiera un espacio importante alrededor del punto de clinchado, ésta es particularmente sólida y rápida y totalmente adecuada gracias a las cavidades en las que se realizan estos puntos de conexión. De forma alternativa, los puntos de conexión sin traspaso situados en cavidades son remaches que embuten las dos placas juntas sin perforar ninguna.

Según otra variante de realización ventajosa, se obtiene una conexión continua en la periferia de las placas mediante soldadura ultrasónica o fusión láser de las dos placas juntas. El uso de la soldadura mediante ultrasonidos o fusión láser presenta la gran ventaja de... [Seguir leyendo]

1. Absorbedor (40) para panel solar, previsto para contener un fluido caloportador (42) que incluye:

- una primera (44) y segunda (46) placa dispuestas una frente a otra y fijadas una a otra mediante una pluralidad de puntos de conexión (58, 60) ,

- una primera y segunda matriz con formas geométricas (50, 52) protuberantes, formadas sobre las caras externas respectivamente de la primera y segunda placa, las matrices estando desplazadas una respecto a la otra para asegurar un camino de circulación del fluido caloportador en el absorbedor,

- unos medios de entrada (54) y de salida (56) del líquido caloportador dispuestos respectivamente en ambos extremos del camino de circulación de líquido caloportador,

caracterizado por el hecho de que, al menos, determinadas formas geométricas presentan una forma general protuberante, cavada en su centro para conformar una cavidad (64, 66) , etc.

por el hecho de que, al menos, algunos de dichos puntos de conexión, sin traspaso, están dispuestos en, al menos, algunas de dichas cavidades.

2. Absorbedor (40) , según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las formas geométricas (50, 52) cavadas presentan una forma general anular protuberante.

3. Absorbedor (40) , según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que los puntos de conexión (58, 60) sin traspaso situados en unas cavidades (64, 66) se han realizado por deformación mecánica de las dos placas (44, 46) para unirlas una a la otra.

4. Absorbedor (40) , según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que los puntos de conexión (58, 60) sin traspaso, situados en unas cavidades (64, 66) son unos puntos de clinchado de las dos placas entre sí.

5. Absorbedor (40) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que los puntos de conexión sin traspaso, situados en unas cavidades, son unos remaches que embuten las dos placas juntas sin perforar ninguna.

6. Absorbedor (40) , según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que una conexión continua (48) en la periferia de las placas (44, 46) se obtiene mediante soldadura ultrasónica o fusión láser de las dos placas juntas.

7. Absorbedor según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que, al menos, una línea de soldadura ultrasónica o fusión láser (62) de las dos placas (44, 46) se realiza entre las formas geométricas (50, 52) .

8. Absorbedor (40) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que los medios de entrada

(54) y de salida (56) del fluido caloportador están dispuestos de forma diagonalmente opuesta en unas partes planas de la cara externa de una de las dos placas (46) respecto a las formas geométricas (50) dispuestas en la otra placa (44) .

9. Panel solar térmico que incluye un absorbedor (40) dispuesto en un marco (72) y recubierto por una placa de cristal (70) , en el que se instala un absorbedor para contener líquido caloportador, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Panel solar térmico, según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la placa inferior está sostenida por unos rebordes internos del panel.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción • CH 624753 [0006] [0007] [0008] • WO 0114080 A [0008] [0027]