COLECTOR SOLAR PLANO DE AISLAMIENTO AL VACÍO.

El colector solar plano de aislamiento al vacío es un colector compuesto por un cuerpo (3),

sobre el que se deposita el absolvedor de le radiación solar y unido por una parte a un cuerpo (2) de forma que crea un espacio cerrado herméticamente y susceptible de que se haga en el vacío, y por otra, a un cuerpo (1) por el que se evacuará el calor captado de la radiación solar, normalmente usando un fluido que actuará como fluido calor captado de la radiación solar, normalmente usando un fluido que actuará como fluido caloportador del circuito primario de cualquier tipo de instalación solar, sin excluir cualquier otro sistema de evacuación del calor. Este colector podrá trabajar en condiciones de presión, siendo compatible con la presión máxima habitual de cualquier instalación solar y que habitualmente se cifra en 15 bar. de presión máxima.

COLECTOR SOLAR PLANO DE AISLAMIENTO AL VAcío TÉCNICA ACTUAL DE LOS COLECTORES O PLACAS SOLARES DE BAJA TEMPERA TURA.

La técnica de los colectores solares actuales se fundan en dos principios físicos relativamente sencillos: El primero es el principio de captación de las diferentes frecuencias contenidas en las ondas de la radiación solar por el cuerpo negro y su transformación en calor. El segundo es el principio de "confinar" el calor producido en un espacio quasi adiabático para poder ser transferido a un fluido que lo transportará al punto de uso o consumo. Bajo la denominación de placa solar de baja temperatura se agrupan todas aquellas en las que la radiación solar se recibe sobre la superficie desplegada para absorberla sin concentrarla en superficies menores tal y como pueden hacer otras técnicas (media y alta temperatura) como las de espejos parabólicos, semicilindros, y técnicas de concentración por espejos en reactores de sales fundidas (Termosolares) .

Dentro del grupo de placas solares de baja temperatura existen dos tipos de técnicas bien diferenciadas; la denominada "de placa plana" y la denominada "de tubos de vacío". La de "placa plana" presenta sobre la de "tubos de vacío" la ventaja de ofrecer una relación entre superficie capaz de absorver radiación solar y superficie ocupada muy alta, mientras que el confinamiento del calor producido por la radiación absorbida es más ventajoso en la técnica "de tubos de vacío" que en la de "placa plana".

Por otra parte la radiación solar recibida sobre la superficie terrestre cada día del año, es, obviamente, función de la hora del día y de la estación en la que se mida. Considerando el aprovechamiento de la radiación solar en función de la hora del día y de la estación del año y aún teniendo en cuenta la inclinación óptima de las placas solares, el resultado es diferente para cada una de las técnicas, que a grandes rasgos podrían definirse como variaciones de la superficie eficaz de captación de energía solar, mejor para los tubos de vacío con radiación difusa y mejor para la placa plana con radiación directa.

Por último, tanto en una como en la otra técnica la circulación del fluido que lleva el calor al punto de consumo o uso por el interior de la placa solar se encomienda en la mayor parte de las placas disponibles al uso de tuberías metálicas, normalmente de cobre.

El colector plano de aislamiento al vacío reúne las ventajas de las dos técnicas anteriores (máxima razón de superficie de absorción y mayor confinamiento térmico) , y mejora sustancialmente frente a ellas la captación de energía solar durante cada hora del día, a lo largo de cada día durante el año. Básicamente su uso no requiere el uso de tubería metálica, lo cual supone una evidente simplificación de la fabricación de placas solares y evidentemente menor coste.

DESCRIPCIÓN.El colector solar plano de aislamiento al vacío es un colector solar de superficie plana compuesto por tres partes fundamentales, las cuales pueden verse representadas, en el dibujo 1, identificándose mediante los números; nO 1, n02 y n03, contenidos en cada una de ellas.

El cuerpo o parte descrita con el nO 2 es un paralelepípedo en el que una de sus seis caras esta abierta, y que puede definirse por tres dimensiones, señaladas en el dibujo 1 por las letras "a", "b" y "c", siendo las dimensiones de la cara abierta las definidas por las letras "b" y "c". En este colector, objeto de la Solicitud de Patente, para dichas dimensiones únicamente debe cumplirse la condición de que; a>c y b>c, pudiendo darse a "a" y a "b" cualquier valor siempre que se cumpla la condición anterior. El cuerpo o parte representado en el dibujo 1 con el nO 1 está constituido a su vez por dos piezas, una externa, identificada con el nO 1 y otra interna, contenida en su interior e identificada con el nO 1'. Las dimensiones externas inferiores del cuerpo o parte nO 1 del dibujo deben coincidir con las del paralelepípedo identificado con el nO 2, siendo éstas las representadas por las letras "b" y "c". Así mismo para el cuerpo o parte identificada en el dibujo con el nO 1', que como se ha dicho está contenido en el interior del cuerpo o parte nO 1 del dibujo 1 deberá cumplirse que sus dimensiones inferiores sean las señaladas con las letras "b¡" y "c¡" siendo

éstas menores que las "b" y "c". Este cuerpo o parte identificado en el dibujo 1 con el nO 1 y también el identificado en el dibujo 1 con el nO 2, tienen la característica técnica de estar construidos con cualquier material transparente.

El cuerpo o parte representado en el dibujo 1 con el nO 3 es un paralelepípedo cuyas dimensiones son "a]", "b]" y "c]" y deben cumplir la condición de ser inferiores que las correspondientes "a", "b" y "c" del paralelepípedo representado por el nO 2 en el dibujo 1 de modo que "a"> "a]", "b"> "b]" Y "c"> "c]" de forma que el paralelepípedo nO 3 del dibujo 1 pueda encajarse perfectamente en el interior del paralelepípedo nO 2. Este paralelepípedo (nO 3 del dibuj01) al igual que el nO 2 presentará abierta una de sus seis caras que deberá ser la definida por sus dimensiones "b]" y "c]" cumpliendo también la condición de presentar a la vista un color completamente negro y opaco, sea cual sea el material que lo recubra para conferirle esta propiedad, pudiendo ser desde una pintura negra hasta el depósito de una capa de mezcla de óxidos metálicos o cualquier otra, o el propio material del que él mismo esté compuesto. La unión entre los paralelepípedos nO 2 y nO 3 se realiza mediante una pieza rectangular, representada en el dibujo 1 por el nO 4 y cuya superficie se define por la diferencia de superficies entre el rectángulo de dimensiones "b" y "c" y otro inscrito dentro del anterior de dimensiones "b¡" y "c¡" de forma que esta pieza de unión quedará definida por la superficie del rectángulo "b/c" menos la superficie definida en el rectángulo inscrito en el anterior de dimensiones "b ¡/ c]" , habida cuenta de que la dimensión perpendicular al lado

de longitud externa "b" y la perpendicular al lado de longitud externa "c" será, en toda ella igual a; ("c"-"c¡") /2 . Esta pieza de unión puede ser de cualquier material, y su única característica es la de conseguir una hermeticidad absoluta en el volumen que se comprende entre los paralelepípedos representados en el dibujo 1 con los números 2 y 3. Esta pieza se representa con el número 4 A. En función de la resistencia mecánica que presenten los paralelepípedos representados por los números 2 y 3 en el dibujo 1 se insertarán entre ambos tantas piezas de forma y dimensiones aproximadamente iguales a la pieza 4 A a las que denominaremos en los sucesivo "4", como dicha resistencia mecánica aconseje al objeto de resistir la presión atmosférica que desde el exterior ejerce fuerza sobre la superficie del paralelepípedo representado por el nO 2 ya que en el volumen existente entre ambos paralelepípedos no deberá existir una presión absoluta superior a 0.01 bar. Otra característica de las piezas "4" es la de que permitan la igualdad de presión entre los espacios que

ellas limiten, a diferencia de la pieza 4 A cuya misión es la de conseguir la

máxima hermeticidad en el espacio contenido entre los paralelepípedos n° 2 y

nO 3 del dibujo 1 al que sirve de límite.

El cuerpo o parte identificado con el número "1 , , , en el dibujo 1 es un cuerpo

5 compuesto por cuatro superficies:

Una de ellas que podría expresarse como la resultante de arrastrar una

línea aproximadamente parabólica de distancia máxima a la directriz, de

c/2 o mayor que ésta en un valor "x" cualquiera, (no parece razonable un

valor de "x" superior a 10 veces el valor de "c") y de longitud al foco en

1O cualquiera de los casos superior a 5 centímetros, a lo largo de la pieza

"4 A" (descrita anteriormente) en toda su longitud interna "b-c"/2, aunque

no se excluye ninguna otra forma para dicha superficie, tal como una

forma cilíndrica, paralelepipédica o cualquier otra.

La segunda y tercera superficies serían las definidas por la línea

15 aproximadamente parabólica del párrafo anterior o de cualquiera de las

otras formas indicadas.

La cuarta superficie es la definida por la parte hueca de la pieza 4 A .

De las cuatro superficies anteriores, las tres primeras configuran un cuerpo

20 semejante a un cilindro partido en dos y aplastado por superficie lateral, de

modo que las bases de tal cilindro son las cada una de la superficies, segunda

y tercera o cualesquiera otras de las citadas en los puntos anteriores.

Por último este cuerpo o parte del colector se une a la pieza 4 A.

De todo lo descrito en los párrafos anteriores se deduce...

Primera.

Se reivindica cualquier diseño de colector solar térmico de los denominados planos en el que el confinamiento térmico del calor producido por la energía solar captada se encomiende a un espacio alrededor de la parte absorvedora en el que se haya practicado un vaciado parcial o completo pudiendo

considerarse la presión en este espacio considerablemente inferior a la atmosférica.

Segunda.

En relación con la Primera reivindicación y dependiendo de lo descrito en la misma, se reivindica el diseño de cualquier colector solar térmico plano cuya 15 materia aislante a temperatura de 25 grados centígrados y a la presión de una atmósfera se encuentre en estado gaseoso como por ejemplo, el aire, o sea un espacio en que no exista sustancia alguna, en el cual, el recipiente del fluido transportador del calor captado no requiera el uso de tuberías metálicas o de otro material aunque la presión externa ejercida sobre dicho fluido sea superior

a la atmosférica.