Colector solar modular.

Colector solar para el calentamiento de un medio termoconductor que comprende al menos un elemento deabsorción (1) con al menos una chapa de absorción (2) para la absorción de la luz solar y canales (5) para el mediotermoconductor,

que están unidos con la chapa de absorción de manera que puede transmitirse calor desde lachapa de absorción (2) al medio termoconductor, en el que la chapa de absorción (2) presenta un revestimiento deabsorción selectiva (22), en el que está prevista una chapa (3) dispuesta por debajo de la chapa de absorción (2),que está unida de manera hermética con la chapa de absorción (2), en el que la chapa de absorción y/o la chapainferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio y/o una aleación de aluminio, la chapa inferior (3) y/ola chapa de absorción (2) presenta acuñaciones (6) que tras la unión de la chapa (3) con la chapa de absorción (2)forman al menos parcialmente canales (5) para el medio termoconductor, y en el que el revestimiento de absorciónselectiva de la chapa de absorción (2) es resistente a altas temperaturas, caracterizado porque la chapa deabsorción (2) y/o la chapa inferior (3) presenta al menos en la superficie que se encuentra en contacto con el mediotermoconductor un plaqueado por soldadura y la chapa de absorción (2) está soldada con la chapa inferior (3).

Colector solar modular

La invención se refiere a un colector solar para el calentamiento de un medio termoconductor que comprende al menos un elemento de absorción (1) con al menos una chapa de absorción para la absorción de la luz solar y canales para el medio termoconductor, que están unidos con la chapa de absorción de manera que puede transmitirse calor desde la chapa de absorción al medio termoconductor, en el que la chapa de absorción presenta un revestimiento de absorción selectiva, en el que está prevista una chapa dispuesta por debajo de la chapa de absorción, que está unida de manera hermética con la chapa de absorción, en el que la chapa de absorción y/o la chapa inferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio y/o de una aleación de aluminio, la chapa inferior y/o la chapa de absorción presenta acuñaciones, que tras la unión de la chapa con la chapa de absorción forman al menos parcialmente canales para el medio termoconductor, y en el que el revestimiento de absorción selectiva de la chapa de absorción es resistente a altas temperaturas. Además se refiere la invención a un procedimiento para la fabricación de un correspondiente colector solar, en el que el elemento de absorción presenta al menos una chapa de absorción para la absorción de la luz solar y la chapa de absorción y/o la chapa inferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio y/o de una aleación de aluminio.

Los colectores solares para el calentamiento de un medio termoconductor o para la generación de agua caliente se fabrican en la actualidad en distintas formas como colectores planos o colectores tubulares. Los colectores tubulares contienen en un tubo envolvente una chapa de absorción revestida, que se calienta mediante la radiación solar y calienta tubos de cobre con un medio termoconductor. La chapa de absorción es habitualmente de cobre o aluminio y está dotada de un revestimiento de absorción selectiva, de modo que se absorbe a ser posible mucha luz solar y se irradia de nuevo a ser posible poco de la misma como radiación térmica. El aislamiento de los tubos de cobre se realiza mediante el tubo envolvente evacuado. Además se usan con frecuencia los denominados colectores planos, que a diferencia de un tubo envolvente evacuado realizan el aislamiento de los tubos de cobre que se encuentran en contacto con la chapa de absorción a través de material aislante convencional, por ejemplo lana mineral. Es común a los tipos de colectores que éstos presenten un elemento de absorción con una chapa de absorción, con la que están unidos tubos de cobre para el transporte del medio termoconductor mediante soldadura, adhesión o termosoldadura. Por un lado, la unión de los tubos de cobre con la chapa de absorción es costosa y en este sentido cara, dado que se realiza individualmente mediante procedimientos de unión habituales (sellado, soldadura, adhesión) . Por otro lado, una sección transversal tubular en relación con la eficacia de la transmisión de calor desde la chapa de absorción al medio termoconductor no representa ninguna geometría óptima, dado que la proporción de volumen de superficie en relación con la superficie de contacto con respecto a la chapa de absorción no es óptima.

Un colector solar y un procedimiento para la fabricación de un colector solar se conocen a partir del documento de patente estadounidense US 4.211.207, presentando el colector solar una chapa de absorción soldada con la chapa inferior. Se conocen colectores solares no soldados por el documento DE 103 55 785 B3, el documento US 4.527.547, el documento US 4.347.093, el documento US 4.105.822 y el documento GB 1 551 817 A.

Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un colector solar así como un procedimiento para la fabricación de un colector solar, que o con el que pueden reducirse claramente los costes para la fabricación de colectores solares y pueden proporcionarse colectores solares mejorados.

El objetivo planteado anteriormente se consigue con un colector solar de acuerdo con la reivindicación 1 así como con un procedimiento para la fabricación de un colector solar de acuerdo con la reivindicación 8.

En un colector solar de acuerdo con la invención está prevista una chapa dispuesta por debajo de la chapa de absorción, que está unida de manera hermética con la chapa de absorción, en el que la chapa inferior y/o la chapa de absorción presenta acuñaciones que tras la unión de la chapa con la chapa de absorción forman al menos parcialmente canales para el medio termoconductor y el revestimiento de absorción selectiva de la chapa de absorción es resistente a altas temperaturas.

De acuerdo con la invención se forman los canales para el medio termoconductor por medio de la propia chapa de absorción y la chapa dispuesta por debajo de la chapa de absorción. Debido a ello se consigue por un lado, en relación con la forma geométrica de los canales para el medio termoconductor, un grado de libertad máximo. Por otro lado pueden fabricarse, mediante una unión de la chapa con la chapa de absorción simultáneamente todos los canales para el medio termoconductor de un elemento de absorción, de modo que se suprime, por ejemplo, un montaje costoso de los tubos. Debido a ello se evita, por tanto, una soldadura y fijación costosa de los tubos de cobre individuales a la chapa de absorción y en este sentido se reducen claramente los costes. Mediante una elección adecuada de las acuñaciones de la chapa inferior y/o de la chapa de absorción puede optimizarse la forma de la sección transversal de los canales y su desarrollo en el elemento de absorción para el medio termoconductor en relación con un transporte de calor mejorado, de modo que pueden facilitarse colectores solares mejorados. El revestimiento de la chapa de absorción puede aplicarse aún antes del procedimiento de soldadura, dado que éste es resistente a altas temperaturas. Esto permite una fabricación del colector solar especialmente económica, dado que por un lado puede realizarse el revestimiento de la chapa de absorción a modo de banda. Por otro lado pueden montarse los colectores solares antes del procedimiento de soldadura de manera completamente acabada, de modo que tras la soldadura hay disponibles módulos de colectores solares acabados que ya no han de revestirse.

Una fabricación especialmente económica del colector solar se consigue debido a que la chapa de absorción y/o la chapa inferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio o de una aleación de aluminio. El aluminio o una aleación de aluminio se caracteriza no sólo por una capacidad de procesamiento excelente, sino que presenta además propiedades termoconductoras aún muy buenas. En comparación con el cobre usado habitualmente, un precio de material esencialmente más conveniente permite una construcción económica sin que se reduzca la eficacia. A este respecto se usa aleación de aluminio, por ejemplo del tipo 3xxx, que se usa para la fabricación de intercambiadores de calor, por ejemplo para vehículos. Además es concebible sin embargo también el uso de otras aleaciones de aluminio.

Un procedimiento de fabricación especialmente sencillo resulta entonces cuando la chapa de absorción y/o la chapa inferior presentan un plaqueado por soldadura al menos en la superficie que se encuentra en contacto con el medio termoconductor. Un plaqueado por soldadura garantiza por un lado un procedimiento de fabricación especialmente eficaz y económico, en el que pueden usarse hornos de paso continuo u hornos discontinuos para la soldadura de la chapa de absorción con la chapa inferior. Un plaqueado de protección frente a la corrosión opcional puede mejorar generalmente la estabilidad del aluminio o de la aleación de aluminio con respecto al medio termoconductor.

En relación con la transmisión de calor desde la chapa de absorción al medio termoconductor se mejora debido a que la chapa de absorción está unida con la chapa inferior por adherencia de materiales, en particular está soldada. Una unión por adherencia de materiales garantiza una transmisión de calor especialmente buena, en particular cuando se superan técnicas de unión que usan en los sitios de unión materiales con alta capacidad de conducción térmica. Esto se aplica en particular para la soldadura de la chapa de absorción con la chapa inferior, dado que una soldadura que es generalmente una aleación metálica presenta una alta capacidad de conducción de calor.

Si las acuñaciones de la chapa de absorción y la chapa inferior están realizadas de manera que se dirigen hacia fuera al menos parcialmente desde su superficie de contacto, las acuñaciones de la chapa de absorción así como de la chapa inferior pueden reducirse... [Seguir leyendo]

1. Colector solar para el calentamiento de un medio termoconductor que comprende al menos un elemento de absorción (1) con al menos una chapa de absorción (2) para la absorción de la luz solar y canales (5) para el medio termoconductor, que están unidos con la chapa de absorción de manera que puede transmitirse calor desde la chapa de absorción (2) al medio termoconductor, en el que la chapa de absorción (2) presenta un revestimiento de absorción selectiva (22) , en el que está prevista una chapa (3) dispuesta por debajo de la chapa de absorción (2) , que está unida de manera hermética con la chapa de absorción (2) , en el que la chapa de absorción y/o la chapa inferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio y/o una aleación de aluminio, la chapa inferior (3) y/o la chapa de absorción (2) presenta acuñaciones (6) que tras la unión de la chapa (3) con la chapa de absorción (2) forman al menos parcialmente canales (5) para el medio termoconductor, y en el que el revestimiento de absorción selectiva de la chapa de absorción (2) es resistente a altas temperaturas, caracterizado porque la chapa de absorción (2) y/o la chapa inferior (3) presenta al menos en la superficie que se encuentra en contacto con el medio termoconductor un plaqueado por soldadura y la chapa de absorción (2) está soldada con la chapa inferior (3) .

2. Colector solar según la reivindicación 1, caracterizado porque las acuñaciones (6) de la chapa de absorción (2) y de la chapa inferior (3) están realizadas de manera que se dirigen hacia fuera al menos parcialmente desde su superficie de contacto.

3. Colector solar según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la chapa de absorción (2) presenta adicionalmente acuñaciones (11) para el aumento de la superficie de absorción.

4. Colector solar según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los canales (5) que conducen el medio termoconductor discurren al menos parcialmente en forma de meandro y/o al menos parcialmente de manera paralela uno con respecto a otro.

5. Colector solar según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las acuñaciones (6, 11) están previstas como acuñaciones (6, 11) embutidas a profundidad en la chapa de absorción (2) y/o chapa inferior (3) .

6. Colector solar según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento de absorción presenta piezas de conexión (9, 10) , en particular piezas de empalme, para la unión de una alimentación y descarga para el medio termoconductor o para otros colectores solares.

7. Colector solar según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el colector solar está construido de manera modular.

8. Procedimiento para la fabricación de un colector solar con un elemento de absorción, en particular de un colector solar según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el elemento de absorción presenta al menos una chapa de absorción para la absorción de la luz solar y la chapa de absorción y/o la chapa inferior están compuestas al menos parcialmente de aluminio y/o de una aleación de aluminio, caracterizado porque el procedimiento comprende las siguientes etapas:

- se proporciona una chapa dispuesta por debajo de la chapa de absorción,

- la chapa inferior y/o la chapa de absorción superior se dota de acuñaciones, en particular de acuñaciones que discurren al menos parcialmente en forma de meandro, que forman al menos parcialmente los canales para el medio termoconductor,

- la chapa de absorción y la chapa inferior se sueldan de manera hermética entre sí, usándose una chapa inferior plaqueada por soldadura y/o una chapa de absorción plaqueada por soldadura y

- la chapa de absorción se reviste antes de la unión con la chapa inferior con un revestimiento de absorción selectiva, resistente a altas temperaturas.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque las acuñaciones de la chapa de absorción y/o de la chapa inferior se aplican mediante embutición profunda en una banda o una chapa previamente cortada.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque durante la soldadura de la chapa de absorción y de la chapa inferior se sueldan simultáneamente piezas de conexión para la conexión de una alimentación y descarga del medio termoconductor o de otros colectores solares.