SISTEMA DE CAPTACIÓN DE CALOR DE RADIACIÓN SOLAR MEDIANTE RED DE TUBOS INTEGRADA EN ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS Y PROCEDIMIENTO PARA CALENTAR AGUA MEDIANTE DICHO SISTEMA.

Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada en elementos constructivos y procedimiento para calentar agua mediante dicho sistema,

con menor coste e impacto que soluciones actuales, permitiendo la integración durante la fabricación in situ de los elementos constructivos, que comprende una red de tubos (6) que forma un circuito hidráulico primario (9) por el que circula un fluido térmico, estando insertada dicha red de tubos (6) en un elemento constructivo (1, 2, 3) no prefabricado de una edificación y/o urbanización, durante la obtención de dicho elemento constructivo (1, 2, 3), de forma que el fluido térmico puede recibir, acumular y transmitir ganancias térmicas acumuladas por la propia masa de dicho elemento constructivo (1, 2, 3).

Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada en elementos constructivos y procedimiento para calentar agua mediante dicho sistema

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de captación de calor de radiación solar mediante una red de tubos que se integra en elementos constructivos de un edificio, urbanización u otro tipo de construcción. Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para el calentamiento de agua mediante dicho sistema, concretamente por aprovechamiento del calor acumulado por los cerramientos y otros elementos constructivos de los edificios, urbanizaciones u otras construcciones que están sometidos a la radiación solar, todo ello maximizando la superficie disponible para aprovechamiento energético, teniendo un menor coste e impacto que las soluciones actuales, como las consistentes en placas solares, permitiendo la invención la integración en los elementos constructivos durante la fabricación in situ de dichos elementos constructivos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen en la actualidad sistemas que permiten un aprovechamiento de energía solar. En este sentido, es conocida la utilización de paneles o placas solares con el objeto de calentar el agua para uso sanitario o para el sistema de calefacción de los edificios.

A pesar de tener un buen rendimiento, este tipo de instalaciones, tienen un elevado coste de fabricación, instalación y mantenimiento, y el inconveniente de que su instalación ha de llevarse a cabo de manera adicional a los propios elementos constructivos exteriores de la edificación. Cabe esperar que la instalación de nuevos sistemas de agua caliente sanitaria por energía solar térmica mediante paneles solares, en cumplimiento de las determinaciones legales y con el objetivo de lograr una mayor eficiencia energética, originará a medio plazo unos impactos paisajísticos que distorsionarán los centros históricos de las ciudades y los núcleos con protección patrimonial cultural, daños colaterales no previstos por la normativa técnica y que entran en colisión con el planeamiento urbanístico y de protección del patrimonio cultural en países de importante patrimonio arquitectónico, urbano y/o natural.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada, que permite la captación del calor de la radiación solar incidente en elementos constructivos convencionales de edificios, como pueden ser cubiertas, cerramientos de fachada, etc, y de elementos constructivos de urbanización u otras infraestructuras, como pueden ser soleras, zonas pavimentadas, aceras, solados, etc, por medio de una red de tubos que forma al menos un circuito y está integrada en el propio elemento constructivo, de forma que por dicha red de tubos circula un fluido térmico que puede recibir, acumular y transmitir las ganancias térmicas acumuladas por dichos elementos constructivos.

El sistema de captación de calor que la invención propone comprende al menos una red de tubos que forma un circuito hidráulico primario por el que circula un fluido térmico, de tal manera que la red de tubos no es prefabricada, sino que está insertada en un elemento constructivo no prefabricado de una edificación y/o urbanización, durante la obtención de dicho elemento constructivo, es decir realizado “in situ”, de forma que el fluido térmico puede recibir, acumular y transmitir ganancias térmicas acumuladas por la propia masa de dicho elemento constructivo.

Dicha integración de la red de tubos en el propio elemento constructivo se realiza in situ al ejecutar para su obtención el elemento constructivo en cuestión, no realizándose como un prefabricado, que habría de colocarse e instalarse de manera supletoria o adicional sobre el propio elemento constructivo.

De este modo, el sistema de la invención permite que la radiación solar de la envolvente del edificio no se pierda, maximizando así la recuperación de calor. Además, el sistema no tiene impacto ambiental, como las placas solares y su coste por metro cuadrado es inferior. El sistema de la invención se adapta a la forma del elemento constructivo, sea cual sea, con lo que se eliminan elementos que sobresalen de la envolvente y se consigue un mejor aprovechamiento del espacio.

El sistema de la invención esta especialmente indicado, aunque no exclusivamente, para instalaciones de agua caliente sanitaria en zonas de elevada radiación solar, como alternativa a la instalación de placas solares térmicas que en determinadas aplicaciones resultan incompatibles con el patrimonio histórico de los edificios y el entorno urbano, como es el caso de la arquitectura popular, la arquitectura monumental histórica, etc, o con el patrimonio natural. Por lo tanto, el sistema de la invención se integra in situ en los propios elementos constructivos del edificio, sin alterar su configuración arquitectónica, ni volumétricamente, ni estéticamente, con nuevos colores o texturas ajenos al propio edificio, y a menudo incompatibles con este.

Respecto a los sistemas de placas solares, el sistema de la invención, al integrarse en cualquiera de los elementos constructivos del edificio, permite disponer de una superficie de captación de energía muy superior a la de las placas solares, con lo que la diferencia de rendimiento entre ambos sistemas queda así compensada. La invención

permite aprovechar la energía solar absorbida por toda la envolvente del edificio, fundamentalmente de las cubiertas, así como los cerramientos de fachada y las superficies de urbanización. Además, dada su configuración, el sistema de la invención permite reducir las ganancias térmicas de los espacios interiores habitados. El sistema cuenta con una gran inercia térmica que mejora la acumulación de calor sobre el resultado de las placas solares aprovechando como elemento de intercambio de calor la masa del propio elemento constructivo en el que se integran los tubos. Como medio de transporte y de extracción de calor se emplea un fluido térmico, por ejemplo agua con aditivos (caloriportadores, anticongelantes, inhibidores de corrosión, etc) . Este sistema se integra en el propio elemento constructivo y no afecta significativamente a sus funciones de soporte estructural, aislamiento e impermeabilización.

El proceso de fabricación de los elementos del sistema es mucho menos contaminante que el de fabricación de las placas solares. Es también más barato, por lo que la inversión se recupera en menos tiempo. Requiere mucho menos mantenimiento que un sistema de captadores por placas solares. No supone ninguna interferencia con el sistema de cobertura, por lo que ni la instalación ni el mantenimiento del sistema puede causar goteras en la cubierta, a diferencia de las placas solares, cuya instalación limita considerablemente el mantenimiento y reparaciones de las humedades de las cubiertas, cuando no favorecen nuevos defectos constructivos en las cubiertas. El sistema es instalable sobre cubiertas inclinadas, aunque también puede colocarse en cubiertas planas transitables o no transitables, paredes exteriores y bajo soleras de urbanización, césped natural o artificial, suelo de instalaciones deportivas, capas de rodadura de viales y carreteras, etc.

Se contempla que el sistema de captación de calor comprenda al menos un colector que está operativamente conectado con al menos una red de tubos y al menos un elemento circulador que a su vez está operativamente conectado con un elemento intercambiador-acumulador de calor que a su vez está operativamente conectado con un circuito hidráulico secundario. El circuito primario se completa con un sistema de separación de aire, un depósito de expansión u otro sistema de reducción de sobrepresión, y una central de regulación dotada de diferentes sondas de temperatura.

Asimismo, se contempla que al menos un elemento constructivo comprenda una capa de mortero u hormigón en la que está insertada dicha, al menos una, red de tubos. Esta capa de mortero u hormigón puede llevar aditivos o adiciones que mejoren su comportamiento térmico.

En el caso de que el elemento constructivo sea una cubierta pesada o un elemento de urbanización, como una solera, en las que existe capa de hormigón o mortero, la red de tubos se dispone embutida en dicha capa de hormigón o mortero, cumpliendo con los requisitos para una correcta ejecución de la capa de hormigón.

Por otra parte, se contempla que al menos un elemento constructivo sea ligero sin capa de mortero u hormigón, en el que dicha, al menos una, red de tubos está situada en un espacio...

1. Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada, caracterizado porque comprende al menos una red de tubos (6) que forma un circuito hidráulico primario (9) por el que circula un fluido térmico, estando insertada dicha, al menos una, red de tubos (6) en un elemento constructivo (1, 2, 3) no prefabricado de una edificación y/o urbanización, durante la obtención de dicho elemento constructivo (1, 2, 3) , de forma que el fluido térmico puede recibir, acumular y transmitir ganancias térmicas acumuladas por la propia masa de dicho elemento constructivo (1, 2, 3) .

2. Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos un colector (16) que está operativamente conectado con al

menos una red de tubos (6) y al menos un elemento circulador (12) que a su vez está operativamente conectado con un elemento intercambiador-acumulador de calor (10) que a su vez está operativamente conectado con un circuito hidráulico secundario (9’) .

3. Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque al menos un elemento constructivo (1, 2, 3) comprende una capa de 15 mortero u hormigón (7) en la que está insertada dicha, al menos una, red de tubos (6) .

4. Sistema de captación de calor de radiación solar mediante red de tubos integrada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque al menos un elemento constructivo (1, 2) es un elemento constructivo ligero sin capa de mortero u hormigón, en el que dicha, al menos una, red de tubos (6) está situada en un espacio hueco interior del elemento constructivo (1, 2) en una zona próxima a un elemento de cobertura (8) que comprende exteriormente dicho, al menos un, elemento constructivo (1, 2) .

5. Procedimiento para calentar agua, caracterizado porque comprende utilizar un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.