COLECTOR CUBICO SOLAR DE AGUA CALIENTE SANITARIA.

La presente invención se refiere a un colector cúbico solar de agua caliente sanitaria,

gracias al cual se consigue, principalmente, un mayor rendimiento de captación de energía solar, en lugares geográficos con condiciones climáticas extremas de frío o de calor.

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, capta mejor la energía solar, en lugares geográficos de mucho frío y con el sol muy bajo en el horizonte, debido a su diseño, y a su emplazamiento, que es el subsuelo.

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, soporta un exceso de energía solar, en lugares geográficos de mucho calor y el sol muy vertical, desde el horizonte, o en instalaciones donde deba detenerse la producción de agua caliente sanitaria, debido a su diseño, y a su emplazamiento, que es el subsuelo.

COLECTOR CÚBICO SOLAR DE AGUA CALIENTE SANITARIA

La presente invención se refiere a un colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, gracias al cual se consigue principalmente, un mayor rendimiento de captación de energía solar, en lugares geográficos con condiciones climáticas extremas de frío o de calor, con un menor mantenimiento de la instalación debido a una mayor protección del frío y las heladas nocturnas al estar toda la instalación en el subsuelo y un menor impacto visual exterior del edificio. También soporta un exceso de energía solar, en lugares geográficos de mucho calor y el sol muy vertical desde el horizonte, evitando que la instalación reviente por superar temperaturas de ebullición del agua caliente sanitaria, o en instalaciones donde deba detenerse la producción de agua caliente sanitaria, por falta de demanda de la misma, por un período prolongado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Son conocidos los sistemas de anclaje, en la parte superior de un edificio, de los captadores solares térmicos. Estos sistemas, sean fijos y estáticos o con seguimiento solar de un eje o de dos ejes, presentan el inconveniente precisamente de estar en el exterior y en lugares altos y peligrosos de acceder, tanto para instalarlos por primera vez en un edificio, como para su mantenimiento o reparación de los mismos, con el peligro potencial de los trabajadores que los reparan o mantienen. También estas instalaciones exteriores elevadas, están sometidas a los rigores climáticos, como heladas, granizo, nieve, lluvia, viento, exceso de Sol y de calor o excrementos de pájaros.

Para vencer las posibles heladas, es necesario que circule por el circuito primario, líquido anticongelante, entre el colector solar y el depósito acumulador del agua caliente sanitaria, necesitando electro válvulas, bombas de forzado y depósito especial con un serpentín o doble serpentín para el circuito primario y/o secundario, encareciendo la instalación considerablemente y aumentando el riesgo de averías. Cuantas más bombas y electro válvulas hay en un sistema, mayor es el riesgo, de que alguna de ellas falle. También existe el riesgo que alguna parte de la tubería del circuito primario, tenga un escape y se mezcle el líquido anticongelante con el agua caliente sanitaria del depósito, con la consiguiente contaminación del agua caliente sanitaria.

El granizo es un enemigo mortal para los colectores térmicos de agua caliente. Debido a que ambos se encuentran en el exterior, al caer el granizo desde las nubes de la

tormenta hasta que llegan al cristal del colector térmico, chocan a gran velocidad, destruyendo en ocasiones el cristal del colector. La nieve no es muy destructiva, pero tapa el colector, anulando la recepción de energía solar.

La lluvia en ocasiones es beneficiosa y en ocasiones perjudicial. Si el agua de la lluvia es limpia y abundante, produce una auto limpieza de la superficie del cristal del colector, pero en muchas ocasiones llueve poco y mezclado con calima procedente del desierto, ensucia en exceso la superficie del cristal del colector, y debido a que están en tejados o lugares elevados dificiles de acceder, en muchas ocasiones no compensa lavar los cristales, perdiendo en ocasiones un 30% de captación solar, principalmente en las primeras horas del día y al atardecer debido a la inclinación del Sol y la suciedad del cristal captador.

El viento huracanado puede llegar a destruir principalmente los colectores que están anclados en bancadas de 450 de inclinación y caer colectores enteros o piezas y tornillos desde alturas del edificio elevadas hasta la calle donde puede herir a un peatón que vaya andando por la acera.

El exceso de Sol, principalmente en verano, o en épocas donde el edificio queda prácticamente vacío, no habiendo consumo de agua caliente sanitaria, puede ocasionar un problema de exceso de energía aportada, en relación a la energía consumida, pudiendo calentar en exceso el agua acumulada en los depósitos, y hacer peligrar la instalación por posibles roturas en los colectores térmicos, al sobrepasar los 1000 centígrados, hirviendo el agua acumulada de los depósitos. Para contrarrestar este riesgo, se suelen instalar aerotermos disipadores de calor, o radiadores disipadores de calor en los colectores solares. De ese modo, también se incrementa el riesgo, de que dichos aparatos fallen y afecten a todo el sistema.

Los excrementos de pájaros, también pueden ser un problema importante. Son excrementos ácidos y corrosivos, que pueden dañar el colector a medio y largo plazo. A corto plazo, afectan de forma directa, ensuciando el cristal del colector, tapando partes de la superficie captadora de la radiación solar, disminuyendo el rendimiento térmico del mismo.

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria aplica por primera vez, un sistema que mejora sustancialmente los antecedentes a la invención del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, anulando todos los inconvenientes mencionados en este apartado de antecedentes, y aportando más ventajas que se detallan a continuación.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria aporta por primera vez un sistema subterráneo de acumulación de energía solar, que difiere de las instalaciones de captación de energía solar realizadas hasta el momento, que van instaladas en la parte superior más alta de un edificio. El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, funciona en el subsuelo.

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, está pensado fundamentalmente para conseguir energía solar en lugares geográficos de clima extremadamente extremo, en donde los sistemas convencionales actuales no consiguen rendimientos óptimos, debido a tener el sol demasiado bajo en el horizonte, o demasiado frío. Este sistema aprovecha la poca diferencia de temperatura que hay anualmente en el subsuelo. Nuestros antepasados prehistóricos conocían bien este fenómeno, por ese motivo vivían en cuevas subterráneas, porque en verano, fuera de la cueva podían estar a 35 grados centígrados y dentro de la cueva a 18 grados, y en invierno, fuera de la cueva podían estar a 5 grados, '1 dentro de la cueva a 15 grados, habiendo una oscilación anual dentro de la cueva, de 3 grados solamente. Por ese motivo el colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, al estar en el subsuelo, capta mejor la energía solar, porque tiene menos pérdidas de calor, que un colector que se encuentre en el exterior.

Cuando hay un exceso de energía solar, y todo el sistema acumula una temperatura del agua que puede llegar a superar la temperatura de ebullición de 100 grados centígrados, entonces la tapa, se cierra, parando literalmente el colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, al ser la tapa de material de espejo por la cara que da al colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, quedando el cristal doble completamente tapado, al ser la tapa opaca. De este modo, el sistema permite dejar completamente parada la instalación, en temporadas largas, sin personas viviendo en una vivienda determinada.

El colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, consiste principalmente en un cubo, cuyas dimensiones pueden variar, dependiendo del espacio de que dispongamos en el subsuelo.

Este cubo está tapado con un doble cristal transparente, habiendo una separación entre los dos cristales, donde hay aire entre los dos cristales, o el vacío entre los dos cristales, cuya función, es dejar pasar los rayos solares, pero aislar al mismo tiempo la temperatura del aire de dentro del cubo, con la temperatura del aire del exterior del cubo. Las paredes laterales interiores del cubo, están recubiertas de material de espejo altamente reflectante.

El suelo interior del cubo, tiene una plancha de aluminio pintada de color negro mate. Encima de dicha plancha, están colocadas las tuberías de material de cobre, también pintadas de color negro mate.

La radiación solar, se recoge mediante un espejo vertical, que sobresale del suelo, donde se reflejan los rayos solares, y dichos rayos solares, son reflejados y enviados hacia el interior del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, atravesando un doble cristal aislante, que tapa el colector cúbico solar de agua caliente sanitaria.

Los rayos solares que inciden de forma directa sobre el doble cristal aislante, que tapa el colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, también entran dentro del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, sumándose a los rayos reflejados del espejo vertical.

Los rayos solares que han entrado dentro del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, se reflejan por los espejos de las paredes laterales...

l. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria caracterizado por tener un depósito (1) de acumulación de agua caliente sanitaria, con un reflector (2) de material de espejo, con tapa de cristal doble (3) , con paredes laterales de material de espejo (4) , con material aislante térmico (5) , con tuberías de cobre de color negro mate (6) , con tubería de transporte de agua caliente (7) , con tubería de transporte de agua fría (8) , con chapa de aluminio de color negro mate (9) .

2. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener un reflector (2) de material de espejo, con el fm de reflejar los rayos solares hacia dentro del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, y con la finalidad de cerrar y tapar el colector cúbico solar de agua caliente sanitaria para evitar sobrepasar la temperatura de 100 grados centígrados del agua del depósito (1 ) .

3. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener una tapa de cristal doble (3) , para dejar pasar los rayos solares hacia el interior del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, y aislar ténnicamente del exterior, la temperatura del aire del interior del colector solar de agua caliente sanitaria.

4. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener paredes laterales de material de espejo (4) , para reflejar los rayos solares provenientes del exterior, y conducirlos a las tuberías (6) y a la chapa de aluminio negro mate (9) del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria.

5. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener material aislante térmico (5) , para aislar térmicamente de la temperatura de la tierra del subsuelo que rodea al colector cúbico solar de agua caliente sanitaria.

6. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener tuberías de cobre de color negro mate (6) , para calentar el agua que circula por dentro las tuberías, mediante los rayos solares que las iluminan.

7. Colector cúbico solar de agua caliente sanitaria según reivindicación 1 caracterizado por tener chapa de aluminio de color negro mate (9) , para calentar las tuberías (6) y para calentar el aire de dentro del colector cúbico solar de agua caliente sanitaria, mediante los rayos solares que la iluminan.

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FIG.1