SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN POR RADIACIÓN SOLAR.

Sistema de climatización por radiación solar.

El sistema constituye una bomba termodinámica,

basada en el calentamiento y enfriamiento de un fluido inmerso en dos cilindros comunicados axialmente entre sí, uno de mayor diámetro y otro de menor diámetro, y en ambos cilindros sendos pistones. El fluido del cilindro de menor diámetro es susceptible de calentarse por radiación solar para que aumente la presión y lleve a cabo el empuje del pistón correspondiente y con ello el pistón del cilindro de mayor diámetro, de manera que al final del recorrido de éste un elemento accionado por el mismo actúa sobre unas válvulas que se abren para conseguir una igualdad de presiones en ambos cilindros, con absorción de fluido sobre la cámara anterior al pistón del cilindro de mayor diámetro, contando éste tanto con una entrada de fluido hacia la comentada cámara de absorción, como con una salida de fluido en correspondencia con la cámara posterior.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de climatización por radiación solar, y mas concretamente a un sistema que puede cumplir las funciones tanto de bomba como de compresor termodinámico inherente, es decir que puede materializarse en una bomba o en un compresor, utilizando calor aportado y aprovechando las propiedades termodinámicas de un fluido, ya sea líquido o gas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El inventor no conoce ningún sistema de climatización por radiación solar con las características y principios termodinámicos en que se basa el objeto de la presente solicitud.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema que se preconiza se basa en utilizar un medio captador-concentrador de los rayos solares, utilizando para ello una parabólica de espejos o cualquier otro sistema apropiado, estableciéndose un proceso cíclico de funcionamiento sin necesidad de paradas para el funcionamiento del sistema.

Mas concretamente, el sistema de la invención se basa en comprimir un fluido previo calentamiento solar del mismo, utilizando en esa compresión el mismo fluido en expansión.

Concretamente el sistema comprende dos cilindros comunicados axialmente entre si, uno de menor diámetro y otro de mayor diámetro, y en cuyos cilindros son desplazables sendos pistones unidos axialmente entre si, de manera que el desplazamiento de un pistón en uno u otro sentido lleva consigo el desplazamiento del otro pistón en el mismo sentido.

En cada cilindro se establecen lógicamente dos cámaras, aunque con el mismo fluido en ambas, de manera que una de las cámaras será anterior al pistón y la otra posterior al mismo, y así en los cilindros.

Pues bien, calentando mediante radiación solar la cámara anterior del primer cilindro, es decir del cilindro de menor diámetro, se producirá un aumento de presión debido al calentamiento del fluido, y cuyo aumento de presión lleva consigo el desplazamiento del pistón correspondiente a ese cilindro, que a su vez empujará al pistón del cilindro de mayor diámetro, comprimiendo el fluido de la cámara establecida en la parte posterior de ese pistón del cilindro de mayor diámetro, y produciéndose a su vez un vacío en la cámara anterior a este segundo cilindro de mayor diámetro, de manera que esta segunda cámara establece además un medio absorbedor del fluido, ya que cuando el pistón que se desplaza en el cilindro de mayor diámetro, llega a su limite de máximo recorrido por empuje del pistón correspondiente al cilindro calentado, se produce la actuación de un elemento mediante el que se lleva a cabo la apertura de unas válvulas que comunican la cámara anterior del cilindro de menor diámetro con el cilindro de mayor diámetro, estableciéndose mediante la apertura de esas válvulas un equilibrio de presión que posibilitará el retroceso del pistón del cilindro de mayor diámetro a su posición original o de reposo, bien por medio de un muelle, bien por medio de una biela, o por cualquier otro sistema apropiado que posibilite sin grandes esfuerzos desplazar ese pistón del segundo cilindro hacia su posición original o de reposo, de manera que en ese desplazamiento se lleva a cabo el cierre de las comentadas válvulas, para volverse a repetir el ciclo.

Tanto la cámara anterior del cilindro de mayor diámetro, como la cámara posterior, es decir las cámaras anterior y posterior al pistón, están comunicadas con el exterior para la entrada y salida de gas, con correspondientes válvulas antirretorno, ya que la cámara anterior al pistón del cilindro de mayor diámetro, en el desplazamiento de éste hacia su extremo final, constituye una cámara de absorción de fluido.

En definitiva, se trata de un sistema que aprovecha el calor de la radiación solar para producir trabajo, aumentando la temperatura y subiendo la presión y el volumen para conseguir un intercambio de calor, permitiendo la aplicación del sistema a la constitución de una bomba termodinámica o de un compresor termodinámico inherente, entendiéndose por inherente el hecho de que el calor que se utiliza en uno y otro caso aprovecha las

propiedades termodinámicas del fluido que pertenecen al propio sistema.

Por consiguiente, el sistema lo que hace es bombear-comprimir un fluido que se utiliza por si mismo para efectuar la compresión, o lo que es lo mismo se trata de un sistema inundado que funciona co aporte de calor, existiendo un generador, un compresor y un absorbedor, correspondiendo el primero al cilindro de menor diámetro, el segundo al cilindro de mayor diámetro y el tercero a la cámara situada con anterioridad al pistón del cilindro de mayor diámetro, efectuándose una igualación de presiones para que el proceso resulte cíclico.

Es evidente que para que el sistema funcione se requiere una diferencia de temperatura entre el generador y el absorbedor-compresor.

El sistema de climatización descrito se puede utilizar en equipos actuales y convencionales, haciendo un by-pass en el compresor con la electroválvula.

Asimismo, cabe decir que el sistema en su materialización constituye un equipo económico de producir, con muy pocos elementos y óptimo para permitir el almacenamiento de fluido (gas) comprimido.

También cabe decir que el calentamiento del fluido en el correspondiente cilindro podrá llevarse a cabo con una simple parabólica con espejos, permitiendo su ubicación en cualquier vivienda, siempre que reciba la radiación solar.

Resulta óptimo para conseguir refrigeración en sitios de mucho calor y pobreza, e incluso en otros lugares como pueden ser hospitales, colegios, etc., pudiéndose también aplicar a cualquier sistema frigorífico, sin consumo de electricidad, siempre que haya una radiación solar que permita el calentamiento del fluido.

También cabe la posibilidad de llevar a cabo un bombeo de agua de un pozo, sin necesidad de energía eléctrica, resultando mas económico que una bomba solar eléctrica y sin consumo de energía, o incluso permite llevar a cabo en su aplicación la refrigeración de un vehículo que esté parado al sol o en marcha, e incluso posibilitando después aprovechar el sistema de climatización para alimentación del motor.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación esquemática de una forma de materialización del sistema de climatización por radiación solar objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra otra forma de realización como la de la figura anterior, pero en este caso estableciendo las tres partes del sistema, es decir el generador, el compresor y el absorbedor.

La figura 3.- Muestra una vista igual a la de la figura anterior, pero en posición de trabajo del sistema.

La figura 4.- Muestra otra forma de materialización del sistema de la invención. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, y haciendo alusión concretamente a la figura 1, el sistema de la invención comprende dos cilindros (1, 2), el primero de ellos de diámetro mucho menor que el segundo, y en ambos desplazares sendos pistones (3, 4), unidos entre si mediante un elemento mecánico (5), de manera que el desplazamiento de un pistón lleva consigo el desplazamiento del otro en el mismo sentido.

En el pistón (1) de menor diámetro se establece, con anterioridad al pistón (3), una cámara (T) destinada a ser calentada por radiación solar, por ejemplo mediante una parabólica o mediante cualquier otro sistema apropiado, mientras que esa cámara (1) y la cámara del cilindro (2) de mayor diámetro están comunicadas entre sí a través de respectivas válvulas (6), cuya apertura y cierre se expondrá con posterioridad.

En cualquier caso, en el cilindro de mayor diámetro (2) se establece también una cámara posterior (2) al propio pistón (4) de ese cilindro.

Pues bien, cuando se calienta la cámara (1) del cilindro (1), en la que es necesario decir que hay un fluido que puede ser gas o agua, ese calentamiento lleva consigo un aumento de presión y en definitiva un desplazamiento del pistón (3) por empuje de la presión, de manera tal que ese desplazamiento del pistón (3) lleva consigo el desplazamiento en el mismo sentido del pistón (4) en el cilindro (2), de manera que cuando este pistón (4) alcanza el final de la cámara del cilindro (2), actúa sobre un...

1.- Sistema de climatización por radiación solar, previsto para calentamiento y/o enfriamiento de un fluido a partir de la captación de radiación solar, caracterizado porque comprende dos cilindros (1, 2) en los que juegan sendos pistones (3, 4) desplazares al unísono y e el mismo sentido por unión entre sí de dichos pistones (3, 4) por un elemento común (5), siendo el cilindro (1) de menor diámetro y el cilindro (2) de mayor diámetro, comunicados entre sí axialmente y comunicada la cámara anterior (1) del cilindro de menor diámetro (1) con el cilindro de mayor diámetro (2) a través de correspondientes válvulas (6), habiéndose previsto un elemento (7) en el fondo del cilindro de mayor diámetro (2) sobre el que actúa el pistón (4) de dicho cilindro en su desplazamiento del pistón (3) del cilindro de menor diámetro (1) cuando se lleva a cabo un calentamiento por radiación solar de un fluido previsto en la cámara (1) del cilindro de menor diámetro (1).

2.- Sistema de climatización por radiación solar, según reivindicación 1, caracterizado porque las válvulas (6) de comunicación de ambos cilindros (1, 2) en su apertura por accionamiento del elemento (7) sobre el que actúa el pistón (4) del cilindro de mayor diámetro (2) en el final de recorrido de dicho pistón (4), establecen en su apertura el equilibrio o igualado de presiones en ambos cilindros.

3.- Sistema de climatización por radiación solar, según reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque la cámara anterior (2) al pistón (4) del cilindro de mayor diámetro (2), establece un absorbedor de fluido a través de una entrada (8) prevista en esa cámara (2), mientras que el cilindro (2) de mayor diámetro incluye una salida (9), estando ambas entrada (8) y salida (9) dotadas de correspondientes válvulas antirretorno.

4- Sistema de climatización por radiación solar, según reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque el pistón (4) del cilindro de mayor diámetro (2) es susceptible de estar

relacionado con un muelle (10) u otro elemento mecánico para conseguir el desplazamiento hacia la posición de retraimiento de tal pistón (4) una vez alcanzada la igualdad de presiones en ambos cilindros (1, 2).

5.- Sistema de climatización por radiación solar, según reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque el cilindro de menor diámetro (1) constituye un generador, el cilindro

de mayor diámetro (2) constituye un compresor, y la cámara (2) del cilindro de mayor diámetro (2) constituye un absorbedor de fluido.