Cama calentada por energía solar.

1. Cama calentada por energía solar, que comprende un colchón (2) y un somier (3),

caracterizada porque el colchón (2) está relleno de un líquido (4) y provisto de una superficie exterior selectiva (5) a la radiación solar, recubierto por una placa de efecto invernadero (6), transparente o traslúcida, y porque comprende una estructura de soporte (7) que tiene unos medios de basculación de manera que el conjunto de la cama solar (1) es basculante entre:

- una posición inclinada un ángulo (α) con respecto a la horizontal, o posición diurna, de modo que en el interior del colchón (2) se establece un gradiente de temperaturas y de densidades del líquido (4), que provoca su circulación por efecto termosifón por convección dentro del colchón (2), el cual actúa a modo de acumulador de calor; y

- una posición horizontal, o posición nocturna, en la que el colchón (2) actúa de emisor de calor, cediendo el calor acumulado en el líquido (4) al cuerpo más frío de una persona que se encuentra encima de la cama (1).

2. Cama según la reivindicación 1, en la que el colchón (2) está dotado de un intercambiador de calor (8) entre el líquido y agua, formado por un conducto (9) de agua que penetra en el colchón (2) y que comunica, aguas arriba, con un depósito de agua (10) y, aguas abajo con los elementos de una instalación de ACS (11).

3. Cama según la reivindicación 2, en la que el conducto de agua (9) tiene un tramo rectilíneo (91) de entrada, y un tramo helicoidal (92) de salida que rodea al tramo rectilíneo de entrada.

4. Cama según la reivindicación 1, en la que el ángulo (α) es igual o superior a 10°.

5. Cama según la reivindicación 1, en la que superficie exterior (5) a la radiación solar del colchón (2) es selectiva o está pintada de un color negro mate.

6. Cama según la reivindicación 1, en la que la placa de efecto invernadero (6) comprende varias secciones (61, 62) en el sentido longitudinal de la cama.

7. Cama según la reivindicación 1, en la que la placa de efecto invernadero (6) está hecha de un material seleccionado de entre: policarbonato, polipropileno, poliestireno, PVC, etileno-tetrafluoretileno (ETFE), lámina colada transparente acrílica, lámina extruida acrílica y vidrio.

8. Cama según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un depósito acumulador (21), dispuesto en la cabecera de la cama solar (1), cuyo punto superior se encuentra, en la posición diurna, a un nivel más elevado que el centro de masas (CDM) del fluido (4) presente interior en el colchón (2), de manera que se establece una circulación ascendente del fluido (4) desde el colchón (2) hacia el depósito acumulador (21), y que en la posición horizontal del colchón (2), o posición nocturna, el fluido más caliente circula desde el depósito acumulador (21) al colchón (2), el cual funciona como emisor de calor.

Cama calentada por energía solar

Sector técnico de la invención La presente invención se refiere al sector técnico de las energías renovables, en concreto a la energía solar, y en particular a una cama calentada por energía solar, que comprende un colchón y un somier, y que está diseñada para funcionar de día como un captador solar y de noche como un emisor de calor.

Antecedentes de la invención Muchos campos de refugiados se encuentran en zonas de la tierra, en especial en zonas de desierto, en que durante las horas de sol se pueden alcanzar temperaturas muy elevadas, por ejemplo de 45 ºC, mientras que durante las horas de noche del mismo día la temperatura baja mucho, incluso por debajo de 0 ºC. Durante las horas de sueño esto es un grave problema pues dificulta enormemente el descanso de los refugiados y del personal de asistencia y aparecen síntomas de hipotermias y de termogénesis.

Po lo tanto es deseable la provisión sistemas que funcionen como acumuladores del calor de radiación solar durante el día, y que durante las noches cedan el calor almacenado durante las horas de sol, de los cuales existe un buen número de realizaciones. Los sistemas del estado de la técnica suelen emplear captadores solares y provisión de fuentes de energía eléctrica para la circulación mediante bombas de los fluidos, normalmente suministrada por grupos electrógenos.

Estos sistemas actuales presentan ciertos inconvenientes. En primer lugar requieren instalaciones fijas, automatismos y aporte de energías no renovables, lo cual no es siempre posible en las zonas de refugiados o en otro tipo de campamentos de campaña. El segundo inconveniente es que la energía eléctrica es cara de producir en estos lugares. Por otra parte, los equipos e instalaciones son bastante complejos y voluminosos. Por último, están sometidos a actos vandálicos y robo de parte de las instalaciones, en especial de las bombas eléctricas y los captadores solares.

La presente invención tiene como finalidad proporcionar una solución a los interiores inconvenientes.

Explicación de la invención A tal finalidad, el objeto de la presente invención es una novedosa cama calentada por energía solar, del tipo de las que comprenden un colchón y un somier, que en su esencia se caracteriza porque el colchón está relleno de un líquido y provisto de una superficie exterior selectiva a la radiación solar o de un color negro mate, recubierto por una placa de efecto invernadero, transparente o traslúcida, y porque comprende una estructura de soporte que tiene unos medios de basculación de manera que el conjunto de la cama calentada por energía solar es basculante entre:

• una posición inclinada un ángulo (α) con respecto a la horizontal, o posición día, de modo que en el interior del colchón se establece un gradiente de temperaturas y de densidades del líquido, que provoca su circulación por efecto termosifón por convección de arriba abajo dentro del colchón, el cual actúa a modo de acumulador de calor; y

• una posición horizontal, o posición noche, en la que el colchón actúa de emisor de calor, cediendo el calor acumulado en el líquido al cuerpo más frío de una persona que se encuentra encima de la cama.

De acuerdo con una realización preferida del la presente invención, el colchón está dotado de un intercambiador de calor entre el líquido y agua, formado por un conducto de agua que penetra en el colchón y que comunica, aguas arriba, con un depósito de agua y, aguas abajo con los elementos de una instalación de ACS.

Preferentemente, el conducto de agua tiene un tramo rectilíneo de entrada, y un tramo helicoidal de salida que rodea al tramo rectilíneo de entrada.

Según otra característica de la cama calentada por energía solar de la presente invención, la placa de efecto invernadero comprende varias secciones en el sentido longitudinal de la cama.

Preferiblemente, el ángulo (α) es mayor que 10º.

La placa de efecto invernadero puede ser, por ejemplo, de policarbonato, polipropileno, poliestireno, PVC, etilenotetrafluoretileno (ETFE) , Lámina colada transparente acrílica, Lámina extruida acrílica o vidrio.

En otra realización preferida de la cama calentada por energía solar de la presente invención, ésta comprende además un depósito acumulador, dispuesto en la cabecera de la cama calentada por energía solar, cuyo punto superior se encuentra, en la posición diurna, a un nivel más elevado que el centro de masas (CDM) del fluido presente interior en el colchón, de manera que se establece una circulación ascendente del fluido desde el colchón hacia el depósito acumulador, y que en la posición horizontal del colchón, o posición nocturna, el fluido más caliente circula desde el depósito acumulador al colchón, el cual funciona como emisor de calor.

Breve descripción de los dibujos A continuación se hace la descripción detallada de una forma de realización preferida, aunque no exclusiva, de la cama calentada por energía solar objeto de la invención, para cuya mejor comprensión se acompaña de unos dados a modo de ejemplo ilustrativo y no limitativo. En dichos dibujos:

La Fig. 1 es una vista esquemática en alzado lateral de un ejemplo de realización de la cama calentada por energía solar según la invención, en la posición diurna o de captación solar;

la Fig. 2 es una vista de detalle de la cama calentada por energía solar correspondiente a la Fig. 1, asimismo en la posición diurna;

la Fig. 3 es una vista esquemática en planta y con cortes parciales, de la cama calentada por energía solar de la Fig. 1;

la Fig 4 es una vista en perspectiva cónica y en explosión de una forma de realización de la cama calentada por energía solar de la invención, en la posición nocturna o de emisor de calor;

la Fig. 5 es una 1 es una vista esquemática en alzado lateral, análoga a la de la Fig. 1, de un segundo ejemplo de realización de la cama calentada por energía solar según la invención, asimismo en la posición diurna o de captación solar; y

la Fig. 6 es una vista de la cama calentada por energía solar de la Fig. 5, pero en la posición nocturna de emisión de calor.

Descripción detallada de los dibujos En dichos dibujos puede apreciarse que la cama calentada por energía solar 1 (o cama solar 1) según la invención está formada por un colchón 2, un somier 3, una placa de efecto invernadero 6, transparente o traslúcida, una capa laminar 14 entre el somier 3 y el colchón 2, y una estructura de soporte 7 basculante según un eje horizontal. Aunque los elementos: somier 3, placa rígida 14 y colchón 2 pueden ser sustituidos por una única unidad que desempeñe la función de estos tres elementos, tal como un recipiente de aluminio que acumule la misma cantidad de agua que el colchón 2 y al mismo tiempo ofrezca suficiente rigidez y resistencia mecánica de la placa rígida 14 y el somier 3.

En la Fig. 4 se ilustra un modo de realización en que la citada placa de efecto invernadero 6 comprende dos secciones 61, 62 en el sentido longitudinal de la cama 1. La placa de efecto invernadero 6 está hecha de un material seleccionado de entre: policarbonato, polipropileno, poliestireno, PVC, etileno-tetrafluoretileno (ETFE) , lámina colada transparente acrílica, lámina extruida acrílica y vidrio. Preferentemente, el material es policarbonato.

El colchón 2 está relleno de un líquido 4, por ejemplo agua, y está provisto de una superficie exterior selectiva 5 a la radiación solar, sobre la cual se coloca la mencionada placa de efecto invernadero 6. Por ejemplo, la superficie superior puede ser selectiva o estar pintada en negro mate.

La estructura de soporte 7 que tiene unos medios de basculación, que comprenden una articulación 11 que permite el giro de al menos una pata de apoyo 12. El conjunto de la cama solar puede bascular entre dos posiciones:

-una posición inclinada un ángulo (α) mínimo de 10º con respecto a la horizontal (Figs. 1 y 2) , o posición diurna, de modo que en el interior del colchón 2 se establece un gradiente de temperaturas y de densidades del líquido 4, que provoca su circulación por efecto termosifón por convección dentro del colchón 2, según las flechas mostradas en la Fig. 2. El líquido 4 más frío y por lo tanto más denso, desciende por la parte inferior del colchón 2, y desplaza hacia la parte superior del colchón 2, el más caliente y menos denso, y por donde sigue aumentando su temperatura por efecto de la radiación solar, ya sea directa o difusa, alcanzando temperaturas que pueden llegar a los 55ºC. Así se homogeniza o uniforma el calor por la totalidad del volumen de líquido...

1. Cama calentada por energía solar, que comprende un colchón (2) y un somier (3) , caracterizada porque el colchón (2) está relleno de un líquido (4) y provisto de una superficie exterior selectiva (5) a la radiación solar, recubierto por una placa de efecto invernadero (6) , transparente o traslúcida, y porque comprende una estructura de soporte (7) que tiene unos medios de basculación de manera que el conjunto de la cama solar (1) es basculante entre:

-una posición inclinada un ángulo (α) con respecto a la horizontal, o posición diurna, de modo que en el interior del colchón (2) se establece un gradiente de temperaturas y de densidades del líquido (4) , que provoca su circulación por efecto termosifón por convección dentro del colchón (2) , el cual actúa a modo de acumulador de calor; y

-una posición horizontal, o posición nocturna, en la que el colchón (2) actúa de emisor de calor, cediendo el calor acumulado en el líquido (4) al cuerpo más frío de una persona que se encuentra encima de la cama (1) .

2. Cama según la reivindicación 1, en la que el colchón (2) está dotado de un intercambiador de calor (8) entre el líquido y agua, formado por un conducto (9) de agua que penetra en el colchón (2) y que comunica, aguas arriba, con un depósito de agua (10) y, aguas abajo con los elementos de una instalación de ACS (11) .

3. Cama según la reivindicación 2, en la que el conducto de agua (9) tiene un tramo rectilíneo (91) de entrada, y un tramo helicoidal (92) de salida que rodea al tramo rectilíneo de entrada.

4. Cama según la reivindicación 1, en la que el ángulo (α) es igual o superior a 10º.

5. Cama según la reivindicación 1, en la que superficie exterior (5) a la radiación solar del colchón (2) es selectiva o está pintada de un color negro mate.

6. Cama según la reivindicación 1, en la que la placa de efecto invernadero (6) comprende varias secciones (61, 62) en el sentido longitudinal de la cama.

7. Cama según la reivindicación 1, en la que la placa de efecto invernadero (6) está hecha de un material seleccionado de entre: policarbonato, polipropileno, poliestireno, PVC, etileno-tetrafluoretileno (ETFE) , lámina colada transparente acrílica, lámina extruida acrílica y vidrio.

8. Cama según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un depósito acumulador (21) , dispuesto en la cabecera de la cama solar (1) , cuyo punto superior se encuentra, en la posición diurna, a un nivel más elevado que el centro de masas (CDM) del fluido (4) presente interior en el colchón (2) , de manera que se establece una circulación ascendente del fluido (4) desde el colchón (2) hacia el depósito acumulador (21) , y que en la posición horizontal del colchón (2) , o posición nocturna, el fluido más caliente circula desde el depósito acumulador (21) al colchón (2) , el cual funciona como emisor de calor.

CDM FIG. 5

FIG. 6