Captador solar, e instalación de generación de energía eléctrica que comprende dichos captadores solares.

Captador solar (26) del tipo que comprende:

- un tubo exterior (64) de sección circular,

cerrado en uno de sus extremos,

- una capa (52) de absorción de la radiación solar (Rs) dispuesta en el interior del tubo exterior (64), y- un caloducto (56) que comprende una parte caliente (58) dispuesta en el interior del tubo exterior (64), unaparte fría (60) dispuesta en el exterior del tubo exterior (64), y un depósito (62) que contiene un fluido decaloducto (63) y que se extiende por la parte caliente (58) y la parte fría (60),estando dicho tubo exterior (64) cerrado de manera hermética alrededor del caloducto (56) en el otro de susextremos, formándose el vacío en el interior de dicho tubo exterior (64)

para la parte caliente (58) del caloducto (56), estando el depósito (62) aplicado por lo menos localmente contra lacapa de absorción (52),

caracterizado porque la parte caliente (58) del caloducto (56) presenta la forma de un semicilindro.

Captador solar, e instalación de generación de energía eléctrica que comprende dichos captadores solares.

La presente invención se refiere a un captador solar del tipo que comprende:

- un tubo exterior de sección circular, cerrado en uno de sus extremos,

- una capa de absorción de la radiación solar dispuesta en el interior del tubo exterior, y

- un caloducto que comprende una parte caliente dispuesta en el interior del tubo exterior, una parte fría dispuesta en el exterior del tubo exterior, y un depósito que contiene un fluido de caloducto y que se extiende por la parte caliente y la parte fría,

estando dicho tubo exterior cerrado de manera hermética alrededor del caloducto en el otro de sus extremos, formándose el vacío en el interior de dicho tubo exterior

estando el depósito (62) aplicado, para la parte caliente (58) del caloducto (56) , por lo menos localmente contra la capa de absorción (52) .

La invención se refiere asimismo a un sistema de producción de agua caliente a partir de energía solar que comprende:

- una pluralidad de captadores solares apropiados para calentar un fluido caloportador a partir de energía solar, y

- un circuito de transporte del fluido caloportador entre los captadores solares y un distribuidor de agua caliente.

La invención se refiere asimismo a una instalación de generación de energía eléctrica a partir de energía solar que comprende:

- un sistema de producción de agua caliente,

- una fuente fría, y

- una máquina termodinámica de producción de electricidad, que utiliza el agua caliente producida por dicho sistema y la fuente fría.

Se conoce un captador solar con tubo al vacío que comprende un tubo exterior y un tubo interior, siendo los tubos concéntricos y sustancialmente cilíndricos. Cada tubo está cerrado en uno de sus extremos, y los tubos están sellados uno frente a otro, en el otro de sus extremos. El captador solar comprende una capa de absorción de la radiación solar dispuesta sobre una superficie exterior del tubo interior, orientada hacia el tubo exterior. El captador solar comprende un caloducto que presenta una parte caliente (evaporador) dispuesta en el interior del tubo interior, una parte fría (condensador) dispuesta en el exterior de los tubos, y un depósito que contiene un fluido caloportador, y que se extiende por la parte caliente y la parte fría. La parte caliente del caloducto comprende el depósito en forma de cilindro sustancialmente centrado sobre el eje del tubo interior, y dos aletas fijadas al depósito cilíndrico, de manera diametralmente opuesta, y que unen mecánica y térmicamente el depósito a la superficie interior del tubo interior. El depósito presenta un diámetro muy inferior al del tubo interior.

El documento DE 201 08 682 U1 describe un captador solar según el preámbulo de la reivindicación 1.

La conducción térmica hasta la capa de absorción no es óptima, provocando pérdidas de calor importantes.

Por tanto, un objetivo de la invención es mejorar la conducción térmica hasta el caloducto, con el fin de disminuir las pérdidas de calor.

Para ello, la invención tiene por objeto un captador solar según la reivindicación 1.

Según la ley de Stefan-Boltzmann, el flujo de energía emitido por un cuerpo negro, también denominado cantidad de radiación del cuerpo negro, aumenta como la cuarta potencia de T, en la que T representa la temperatura absoluta del cuerpo negro, expresada en grados kelvin. Por su parte, la radiación del cuerpo negro que escapa al efecto invernadero provocado por el tubo de vidrio exterior crece según una potencia de T aún mayor que la cuarta.

El captador solar según la invención garantiza una mejor conducción térmica entre la capa de absorción, asimilada a un cuerpo negro, y el caloducto, lo cual disminuye netamente la elevación de la temperatura de la capa de absorción con respecto a un captador solar clásico. Por tanto, el captador solar según la invención permite disminuir las pérdidas de calor por radiación del cuerpo negro que escapa al efecto invernadero, mejorando así el rendimiento del captador.

Según otros modos de realización, el captador solar comprende una o varias de las siguientes características, consideradas de manera aislada o según cualquier combinación técnicamente posible:

- el captador comprende además un tubo interior de sección circular, dispuesto en el interior del tubo exterior,

estando cada tubo cerrado en uno de sus extremos, y estando los tubos sellados uno frente a otro, en el otro 10 de sus extremos, estando los tubos separados por vacío;

- el tubo interior comprende una superficie exterior orientada hacia el tubo exterior, y una superficie interior, la capa de absorción está dispuesta contra dicha superficie exterior, y, para la parte caliente del caloducto, el depósito está aplicado por lo menos localmente contra dicha superficie interior;

- el captador comprende una interfaz térmicamente conductora, dispuesta entre la capa de absorción y la parte caliente del caloducto;

-una sección transversal de la parte caliente presenta la forma de un arco de círculo de ángulo comprendido 20 entre 180º y 220º;

- la parte fría del caloducto es apropiada para estar dispuesta en contacto con un conducto cilíndrico, y la parte fría presenta la forma de por lo menos un semicilindro;

- el eje del semicilindro de la parte caliente es distinto del eje del semicilindro de la parte fría, y el caloducto comprende un estrechamiento de su extensión circunferencial y/o longitudinal entre la parte caliente y la parte fría, con respecto a su extensión en la cara vista de las partes caliente y fría, formando el estrechamiento una bisagra de conexión entre la parte caliente y la parte fría;

- el depósito comprende por lo menos tres canales de circulación del fluido de caloducto, que se extienden generalmente uno al lado del otro;

-el o cada canal está orientado sustancialmente según el eje del semicilindro de la parte caliente;

- el caloducto está realizado en aluminio.

- el caloducto está formado por dos láminas metálicas fusionadas entre sí fuera de la zona que forma el depósito, estando el depósito formado por un intersticio entre las dos láminas;

- el caloducto presenta una estructura de lámina de superficie izquierda, comprendiendo la lámina una red de canales que forman el depósito, estando estos canales unidos por un velo.

La invención tiene asimismo por objeto un sistema de producción de agua caliente del tipo mencionado anteriormente, caracterizado porque los captadores solares son tal como se han definido anteriormente. 45 Según otro modo de realización, el sistema de producción de agua caliente comprende la siguiente característica:

- el circuito de transporte comprende un conducto de transporte del fluido caloportador, y el sistema

comprende, para cada captador solar, una pieza de fijación del captador al conducto, siendo dicha pieza de 50 fijación térmicamente conductora y estando dispuesta en contacto con el conducto.

La invención tiene asimismo por objeto una instalación de generación de energía eléctrica del tipo mencionado anteriormente, caracterizada porque el sistema de producción de agua caliente es tal como se ha definido anteriormente.

La invención y sus ventajas se desprenderán más claramente tras la lectura de la siguiente descripción, facilitada únicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

-la figura 1 es una representación esquemática de una instalación de generación de energía eléctrica según la 60 invención,

- la figura 2 es una vista esquemática lateral de un captador solar unido a un circuito de transporte de un fluido caloportador, según un primer modo de realización de la invención,

- la figura 3 es una vista esquemática desde arriba del captador y del circuito de la figura 2,

- la figura 4 es una vista en sección según el plano IV de la figura 3,

- la figura 5 es una ampliación de la zona enmarcada V de la figura 4,

- la figura 6 es una vista desarrollada esquemática de un caloducto del captador solar de la figura 3,

- la figura 7 es una vista similar a la de la figura 2 según un segundo modo de realización de la invención, y

- la figura 8 es una representación esquemática de un sistema de producción de agua caliente según la invención.

En la figura 1, una instalación de generación de energía eléctrica a partir de energía solar comprende un sistema de producción de agua... [Seguir leyendo]

1. Captador solar (26) del tipo que comprende:

- un tubo exterior (64) de sección circular, cerrado en uno de sus extremos,

-una capa (52) de absorción de la radiación solar (Rs) dispuesta en el interior del tubo exterior (64) , y

-un caloducto (56) que comprende una parte caliente (58) dispuesta en el interior del tubo exterior (64) , una

parte fría (60) dispuesta en el exterior del tubo exterior (64) , y un depósito (62) que contiene un fluido de caloducto (63) y que se extiende por la parte caliente (58) y la parte fría (60) ,

estando dicho tubo exterior (64) cerrado de manera hermética alrededor del caloducto (56) en el otro de sus extremos, formándose el vacío en el interior de dicho tubo exterior (64)

para la parte caliente (58) del caloducto (56) , estando el depósito (62) aplicado por lo menos localmente contra la capa de absorción (52) ,

caracterizado porque la parte caliente (58) del caloducto (56) presenta la forma de un semicilindro. 20

2. Captador solar (26) según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un tubo interior (66) de sección circular, dispuesto en el interior del tubo exterior (64) , estando cada tubo (64, 66) cerrado en uno de sus extremos, y estando los tubos (64, 66) sellados entre sí, en el otro de sus extremos, estando los tubos (64, 66) separados por vacío.

3. Captador solar (26) según la reivindicación 2, caracterizado porque el tubo interior (66) comprende una superficie exterior orientada hacia el tubo exterior (64) , y una superficie interior, porque la capa de absorción (52) está dispuesta contra dicha superficie exterior, y porque, para la parte caliente (58) del caloducto (56) , el depósito (62) está aplicado por lo menos localmente contra dicha superficie interior.

4. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una interfaz térmicamente conductora (69) , dispuesta entre la capa de absorción (52) y la parte caliente (58) del caloducto (56) .

5. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una sección transversal de la parte caliente (58) presenta la forma de un arco de círculo de ángulo (A) comprendido entre 180º y 220º.

6. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte fría (60) 40 del caloducto (56) es apropiada para ser dispuesta en contacto con un conducto cilíndrico (48) , y porque la parte fría (60) presenta la forma de por lo menos un semicilindro.

7. Captador solar (26) según la reivindicación 6, caracterizado porque el eje (I) del semicilindro de la parte caliente (58) es distinto del eje (X) del semicilindro de la parte fría (60) , y porque el caloducto (56) comprende un 45 estrechamiento (71) de su extensión circunferencial y/o longitudinal entre la parte caliente (58) y la parte fría (60) , con respecto a su extensión en la cara vista de las partes caliente (58) y fría (60) , formando el estrechamiento (71) una bisagra de conexión entre la parte caliente (58) y la parte fría (60) .

8. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el depósito (62)

comprende por lo menos tres canales de circulación (70) del fluido de caloducto (63) , que se extienden generalmente uno al lado del otro.

9. Captador solar (26) según la reivindicación 8, caracterizado porque el o cada canal (70) está orientado sustancialmente según el eje (I) del semicilindro de la parte caliente (58) . 55

10. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caloducto (56) está realizado en aluminio.

11. Captador solar (26) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caloducto (56)

está formado por dos láminas metálicas (72A, 72B) fusionadas entre sí fuera de la zona que forma el depósito (62) , estando el depósito (62) formado por un intersticio entre las dos láminas (72A, 72B) .

12. Captador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caloducto (56) presenta una estructura de lámina de superficie izquierda, comprendiendo la lámina una red de canales (70) que forman el 65 depósito (62) , estando estos canales (70) unidos por un velo.

13. Sistema (2) de producción de agua caliente a partir de energía solar, que comprende:

- una pluralidad de captadores solares (26) apropiados para calentar un fluido caloportador (10) a partir de

energía solar, y 5

- un circuito (14) de transporte del fluido caloportador (10) entre los captadores solares (26) y un distribuidor

(80) de agua caliente,

caracterizado porque los captadores solares (26) son según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12. 10

14. Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque el circuito de transporte (14) comprende un conducto (48) de transporte del fluido caloportador (10) , y porque el sistema comprende, para cada captador solar (26) , una pieza (69) de fijación del captador (26) al conducto (48) , siendo dicha pieza de fijación (69) térmicamente conductora y estando dispuesta en contacto con el conducto (48) .

15. Instalación de generación de energía eléctrica a partir de energía solar, que comprende:

-un sistema de producción de agua caliente (2) .

20. una fuente fría (4) , y

- una máquina termodinámica (6) de producción de electricidad, que utiliza el agua caliente producida por dicho sistema (2) y la fuente fría (4) ,

caracterizada porque el sistema de producción de agua caliente (2) es según la reivindicación 13 o 14.