PANEL DE CUBIERTA CAPTADOR DE ENERGIA SOLAR.
Panel de cubierta captador de energía solar, compuesto por una lámina externa de naturaleza metálica,
una capa interna (2) de material aislante y un circuito de conductos metálicos (3) dispuesto entre la capa interna de material aislante y la lámina externa metálica, en contacto con la misma. La lámina externa metálica dispone por su superficie exterior vista de un recubrimiento (7) selectivo a la radiación solar. Los tubos metálicos (3) quedan recubiertos o embebidos por una masa (8) a base de un material acumulador de calor.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031013.
Solicitante: CUPA INNOVACION, S.L.U..
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: FERNANDEZ FERNANDEZ,JAVIER.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24J2/04
- F24J2/26
- F24J2/34
- F24J2/48
- F24J2/51
Fragmento de la descripción:
Panel de cubierta captador de energía solar.
Campo de la invención La presente invención se refiere a un panel de cubierta captador de energía solar, destinado a la formación de cubiertas de edificaciones y constituido de modo que actúe como medio captador y almacenador de energía solar.
Mas concretamente, el panel de la invención es del tipo constituidos por una lámina externa de naturaleza metálica, una capa interna de material térmicamente aislante, y un circuito a base de conductos metálicos a través de los que circulará un fluido a calentar, cuyo circuito va dispuesto entre la capa interna de material aislante y la lámina externa metálica, en contacto con la misma. Antecedentes de la invención Ya son conocidos paneles de absorción solar para la formación de cubiertas, concebidos como medio de ahorro de energía.
Por la US 2006/0277846 es conocida una cubierta compuesta por una lámina externa de cubrición de naturaleza metálica, una capa interna de naturaleza aislante, una estructura que soporta la capa de material aislante y tubos que constituyen medios para transportar la energía térmica captada, que están en contacto con la lámina externa metálica. La capacidad de captación de esta cubierta viene dada por el calentamiento de la lámina externa y la correspondiente transmisión térmica a los conductos metálicos, por su contacto con dicha lámina externa. Al estar la lámina externa de naturaleza metálica en contacto con el medio ambiente, sufrirá una pérdida por radiación del calor captado. Por otro lado, el calor transmitido a los tubos, a través de los que circulará el fluido que va a transportar el calor captado, es solo consecuencia del contacto directo entre tubos y lámina externa.
Por la US 4201193 es conocida una estructura de cubierta que comprende una base de soporte, una capa de
material aislante, y una lámina metálica que conforma
conductos a través de los que circulará el fluido que va a
transportar el calor captado. La lámina metálica puede ir
exteriormente recubierta por una capa impermeable, a base de
5 un material absorbedor de calor. Con esta constitución se
mejora la transmisión térmica hacia el fluido que va a
transportar el calor captado, al estar los conductos formados
sobre la misma lámina metálica, y se mejora la
impermeabilización de la cubierta a base de un material que
10 además actúa como absorbedor de calor. Esta constitución no
impide sin embargo la pérdida de calor por radiación al medio
ambiente, desde la capa impermeable externa, y tampoco
asegura el máximo aprovechamiento de la sección total de los
tubos en el calentamiento del fluido que circula a través de
15 los mismos.
Por la US 2006/0070621 es conocido un panel para
la formación de cubiertas, constituido por una lámina externa
metálica, una estructura de tubos capilares y una capa
interna de material aislante. La capa de material aislante se
2 O fij a a la lámina metálica mediante un adhesivo en el que
quedan al menos parcialmente embebidos los tubos. Esta
constitución aumenta la capacidad de calentamiento del fluido
que circula a través de los mismos, pero la formación de la
estructura capilar supone un considerable encarecimiento del
25 panel y además, al igual que en los casos anteriores, existe
el riesgo de pérdida de calor desde la lámina externa
metálica y también la transmisión térmica entre dicha lámina
externa y la estructura capilar esta limitada por la
superficie de contacto entre ambos componentes.
30 Descripción de la invención
La presente invención tiene por objeto un panel de
cubierta captador de energía solar constituido de modo que
permita aumentar considerablemente su capacidad de
calentamiento del fluido que transmitirá el calor captado y,
35 con ello, su rendimiento térmico.
Este aumento de rendimiento se logra en el panel
de la invención, por un lado impidiendo o reduciendo la
pérdida de calor por radiación desde la capa externa de
naturaleza metálica, y por otro, aumentando la capacidad de
5 transmisión térmica desde la lámina externa metálica hacia
los tubos, a través de los que circulará el fluido a
calentar.
El primer obj etivo se cumple, en el panel de la
invención, porque la lámina externa dispone sobre su
10 superficie exterior vista de un recubrimiento selectivo a la
radiación solar, capaz de aumentar la capacidad de captación
de energía calorífica de dicha lámina externa. Este
recubrimiento selectivo a la radiación solar esta compuesto a
base de una pátina transparente, térmicamente aislante y
15 resistente a temperaturas de hasta 200°C.
Con esta constitución se asegura el calentamiento
de la lámina externa de naturaleza metálica, ya que la pátina
que recubre la superficie externa permite el paso de la
radiación solar hacia la superficie absorbedora de naturaleza
2 O metálica, sin modificar la apariencia externa de la misma.
Por otro lado, debido a su naturaleza aislante, una vez que
la radiación ha llegado a la lámina de naturaleza metálica,
se eliminan o reducen las pérdidas de calor por radiación
hacia el medio ambiente. Las características aislantes de la
25 pátina, por ejemplo con una conductividad térmica comprendida
entre 0, 015 Y 0, 017 W/mK, impiden que el flujo de calor se
dirija hacia el exterior, con lo que aumentará la cantidad de
energía cedida al sistema acumulador, constituido por los
tubos a través de los que circulará el fluido a calentar. La
30 aplicación de esta pátina sobre la superficie externa de la
lámina metálica puede llevarse a cabo a través de sistemas
convencionales, por ejemplo mediante pistola o por cualquier
otro procedimiento. Además la pátina transparente será
resistente a la corrosión, de modo que servirá como medio de
35 protección de la superficie externa de la lámina metálica.
Una ventaja más se deriva del hecho de que la pátina aplicada es de naturaleza impermeable, de modo que impedirá el paso de agua y con ello la corrosión de la lámina externa metálica.
El segundo objetivo antes comentado se consigue en el panel de la invención porque los tubos metálicos van exteriormente recubiertos, al menos en parte de la superficie libre del contacto con la lámina externa metálica, por una masa a base de un material acumulador de calor, el cual queda a su vez cubierto y protegido por la capa de naturaleza aislante. Esta masa que recubre los tubos metálicos queda en contacto con la lámina externa metálica, aumentando de este modo la capacidad de transmisión térmica entre dicha lámina externa metálica y los tubos a través de los que circulará el fluido a calentar.
La masa de recubrimiento de los tubos puede estar compuesta a base de sustancias que cuenten con las siguientes
características: calor específico comprendido entre 750 y
1000 J/kgOC; difusividad térmica comprendida entre 0, 2 y 0, 21
(m2 / s) (x10-6 ) ; conductividad comprendida entre 0, 7 Y 1, 8
W/moC, capacidad calorífica comprendida entre 1, 9 y 2, 1 MJ/m3 oC; y densidad comprendida entre 2000-28000 Kg/m3 • Dentro de este grupo de materiales se encuentra la mayor parte de los asfaltos, morteros y hormigones. Preferentemente puede utilizarse como material para el recubrimiento de los tubos sustancias con las características descritas en la solicitud de patente española 200930486 de los mismos solicitantes.
Con la constitución descrita se consigue un panel de constitución sencilla que es capaz de aumentar la capacidad de captación de energía solar, almacenarla y transmitirla al fluido a calentar.
Por otro lado, el panel de la invención, por su constitución, no requiere de piezas especiales de protección, sino que permite ofrecer el acabado metálico tradicional de las cubiertas metálicas.
Por otro lado, el panel de la invención, por su
constitución, permite una instalación rápida y sin riesgos de
fugas del líquido calefactor.
El material que recubre los tubos constituye una
matriz de baja difusividad y bajo calor específico, que queda
5 en contacto con la lámina externa metálica, encargada de la
captación de la energía solar, y con el circuito de tubos de
carácter metálico, para aumentar la transmisión térmica entre
la lámina exterior metálica y dichos tubos.
En cada panel los tubos pueden incluir tramos
10 rectos paralelos que van consecutivamente conectados por sus
desembocaduras adyacentes, determinando un circuito que queda
abierto por la desembocadura...
Reivindicaciones:
1. -Panel de cubierta captador de energía solar, compuesto por una lámina externa de naturaleza metálica, una capa interna de material térmicamente aislante, y un circuito de conductos metálicos dispuesto entre la capa interna de material aislante y la lámina externa metálica, en contacto con la misma, caracterizado porque la lámina externa dispone sobre su superficie exterior vista de un recubrimiento selectivo a la radiación solar, capaz de aumentar la capacidad de captación de energía calorífica de dicha lámina externa; y porque los tubos metálicos van exteriormente recubiertos, al menos en parte de la superficie libre del contacto con la lámina externa metálica, por una masa a base de un material acumulador de calor, el cual queda a su vez cubierto por la capa de material aislante; cuyo recubrimiento selectivo a la radiación solar esta compuesto a base de una pátina transparente, térmicamente aislante resistente a temperaturas de hasta y cuya masa de material acumulador de calor esta constituido por un material con calor específico comprendido entre 750 y 1000 difusividad térmica comprendida entre 0, 2 y 0, 21 (m2/s) (x106) ; conductividad comprendida entre 0, 7 Y 1, 8 W/moC, capacidad calorífica comprendida entre 1, 9 y 2, 1 MJ/m3 oC; y densidad comprendida entre 2000-28000 Kg/m3
2. Panel según la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina externa metálica se prolonga, respecto de dos de los cantos opuestos de la capa interna térmicamente aislante, en sendas solapas longitudinales, superponiéndose y acoplables entre sí en paneles consecutivos mediante engatillado.
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