Captador aerotérmico solar.

El captador aerotérmico solar constituye un equipo de captación de energía solar térmica para calentamiento de dos fluidos,

uno de ellos líquido y otro gaseoso, de forma simultánea o no. La inclusión preferentemente de un vidrio transparente de doble acristalamiento protegiendo el absorbedor reduce las pérdidas térmicas, mejorando la eficiencia. Dicha superficie se protege mediante una persiana de funcionamiento automático y/o manual para evitar sobrecalentamientos. Además la parrilla de tubos por la que discurre el líquido está formada por dos colectores horizontales uno superior y otro inferior unidos entre sí por tubos verticales con forma de meandro, aumentando así la superficie de absorción y por tanto la eficiencia. El absorbedor, colocado tras la parrilla de tubos y unido a ella está fabricado preferentemente por una lámina aleteada de metal que permite la mejor transmisión del calor al fluido gaseoso aumentando su superficie de intercambio. Se evitará la deposición de suciedad en el interior del captador mediante la instalación de un filtro en la aspiración del fluido gaseoso. La distribución del fluido gaseoso caliente se realiza mediante un ventilador. La regulación y control del funcionamiento del captador permitirá el transporte del flujo de calor de ambos fluidos a las zonas que necesiten dicho aporte calorífico, además del cierre de la persiana protectora cuando exista riesgo de sobrecalentamiento.

Captador aerotérmico solar

Sector de la técnica

El sector de la técnica al que pertenece es el de los equipos de captación de energía solar térmica.

Estado de la técnica

El creciente aumento del consumo de agua caliente sanitaria y calefacción está relacionado con el aumento que ha experimentando la población a nivel mundial. Esto ha representado un incremento muy importante del precio de los combustibles fósiles, lo que ha propiciado un auge en los últimos treinta años de la tecnología relacionada con el aprovechamiento de las energías renovables.

También ha contribuido a este auge la concienciación de los efectos de la contaminación. La concienciación de los gobiernos de distintos países del mundo ha propiciado alcanzar grandes acuerdos para reducir estas emisiones de C02 y gases invernaderos, mejorar la eficiencia energética y fomentar el consumo de energías renovables.

Este incremento en el consumo de energías renovables ha favorecido un desarrollo del estado de la técnica. En el sector de la energía solar térmica, sector al que pertenece la invención objeto de patente, se han desarrollado una enorme cantidad de captadores que utilizan como fluido de transmisión de calor un líquido, principalmente agua o bien una mezcla de ella

con glicol, en menor medida se ha utilizado un gas, principalmente aire, y en mucha menor proporción el uso simultáneo de ambos, proporción en la que se encuadra la invención objeto de esta patente.

Las dificultades técnicas que presenta la

construcción de este tipo de captadores son: mejorar la eficiencia del absorbedor, reducir las pérdidas térmicas, evitar condensaciones y deposición de suciedad en su interior y eliminar los daños 10 ocasionados por los aumentos de presión y temperatura originados por el sobrecalentamiento.

El único captador que conoce el solicitante que usa simultáneamente como fluidos térmicos un líquido y un gas es el de la patente española "Captador plano de 15 radiación solar y procedimiento para la obtención de la superficie ennegrecida de su placa absorbente" con número de publicación 2311347, número de solicitud 200601256, fecha de concesión 04.09.2009, titular de la misma Juan Pedro Andrés Miranda.

Descripción de la invención

El problema técnico planteado es el aprovechamiento de la energía solar térmica, mediante el calentamiento de forma simultánea o no de dos 25 fluidos: un gas y otro líquido, eliminando los daños

producidos por sobrecalentamiento como incremento de presión y temperatura, mejorando la eficiencia del absorbedor, reduciendo las pérdidas térmicas, evitando condensaciones y la deposición de suciedad en su 30 interior. Construyéndose un captador con unos costes de

fabricación reducidos que posibiliten su acceso a cualquier sector de la sociedad.

El captador aerotérmico solar constituye un equipo de captación de energía solar térmica para calentamiento de dos fluidos, uno de ellos líquido y otro gaseoso, de forma simultánea o no. La inclusión preferentemente de un vidrio transparente de doble acristalamiento protegiendo el absorbedor reduce las pérdidas térmicas, mejorando la eficiencia. Dicha superficie se protege mediante una persiana de funcionamiento automático y/o manual para evitar sobrecalentamientos. Además la parrilla de tubos por la que discurre el líquido está formada por dos colectores horizontales uno superior y otro inferior unidos entre sí por tubos verticales con forma de meandro, aumentando así la superficie de absorción y por tanto la eficiencia. El absorbedor, colocado tras la parrilla de tubos y unido a ella está fabricado preferentemente por una lámina aleteada, preferentemente construida de metal, que permite la mejor transmisión del calor al fluido gaseoso. Se evitará la deposición de suciedad en el interior del captador mediante la instalación de un filtro en la aspiración del fluido gaseoso. La distribución del fluido gaseoso caliente se realiza mediante un ventilador. La regulación y control del funcionamiento del captador permitirá el transporte del flujo de calor de ambos fluidos a las zonas que necesiten dicho aporte calorífico, además del cierre de la persiana protectora cuando exista riesgo de sobrecalentamiento.

Estos dos fluidos pueden ser un gas: tal como

aire, y un líquido: tal como agua o una mezcla de ella con otro u otros líquidos o un sólido o varios disueltos.

El uso del captador aerotérmico solar objeto de 5 esta invención puede ser industrial o doméstico, individual o formando baterías al unirse entre sí dos o más unidades.

Dicho captador está formado por una carcasa preferentemente paralelepipédica de caras rectangulares 10 construida su cara superior preferentemente de vidrio transparente de doble acristalamiento formado por vidrio, cámara de aire y otro vidrio, y el resto de un material tal como aluminio o bien algún plástico

resistente a la radiación solar, evitando con el 15 material utilizado, el puente térmico que se puede establecer entre el interior y el exterior de dicha carcasa, utilizando un color para este material

preferentemente oscuro o negro opaco. Todas estas caras, excepto la de cristal, estarán muy bien aisladas 20 con lana de roca o espuma elastomérica o cualquier otro aislante de espesor adecuado. A continuación del

aislamiento se instala el absorbedor, fabricado

preferentemente de metal, constituido por tina lámina aleteada que ocupa toda la superficie del captador, 25 estas aletas incrementarán la superficie de transmisión de calor al fluido gaseoso, discurren preferentemente de forma horizontal a la base que es el lado más

pequeño del rectángulo. Anexadas a dichas aletas se instala la parrilla de tubo por la que circulará el 30 líquido, formada por dos colectores generales

horizontales uno superior y otro inferior que se

interconectan con tubos de menor sección verticales describiendo forma de meandro en su trazado, para también incrementar su superficie de absorción y el contenido de líquido del captador.

Tanto el absorbedor como la parrilla de tubos tienen un recubrimiento preferentemente altamente selectivo o bien opaco negro, permitiendo así absorber la mayor proporción posible de radiación solar.

La conexión hidráulica del captador se hará preferentemente en las caras laterales de la misma formada por cuatro conexiones. Mientras que la conexión del fluido gaseoso, se hará preferentemente mediante dos orificios en la cara posterior del mismo.

La instalación de dicho captador será preferentemente vertical, situándose el lado más pequeño del rectángulo horizontalmente.

Preferentemente en la parte superior de la carcasa paralelepipédica se instala un cajón que albergará una persiana, dirigida por una guía en la carcasa por la que discurrirá dicha persiana ocultando el vidrio que cubre el absorbedor en los momentos en los que la absorción de la radiación solar pueda provocar sobrecalentamiento.

Además en la conexión de aspiración de fluido gaseoso se instalará un filtro para evitar la deposición de suciedad en el interior del captador. La distribución del fluido gaseoso caliente se realizará mediante un ventilador instalado preferentemente en la conexión de impulsión, dimensionado específicamente para el punto de trabajo (caudal y presión) necesario,

construido por un material química y físicamente estable.

Dicho captador está preparado para poderse interconectar entre sí formando baterías, 5 hidráulicamente conectándose los colectores generales horizontales preferentemente mediante manguitos de unión a través de las conexiones de las caras laterales, y la interconexión del fluido gaseoso se puede realizar preferentemente mediante el 10 dimensionamiento de colectores generales de impulsión y aspiración, en la parte posterior del panel.

La regulación y control del funcionamiento de dicho captador aerotérmico solar preferentemente permitirá cuando la diferencia de temperatura entre el 15 fluido líquido dentro del captador y la temperatura de la acumulación de calor llegue a un determinado valor positivo, se produce la circulación del líquido llevando el calor captado a la acumulación, igualmente ocurre con el fluido gaseoso, cuando la diferencia 2 0 entre la temperatura de él dentro del captador y la temperatura ambiente en la zona a la que se va a transportar dicho fluido llegue a un determinado valor positivo, se produce el transporte del fluido gaseoso a la zona a la que se pretende calentar. Además cuando no 25 haya necesidad de captación de energía solar térmica dicha regulación y control permitirá el cierre de la persiana, evitando así...

1. El captador aerotérmico solar constituye un equipo de captación de energia solar térmica para calentamiento de dos fluidos, uno de ellos liquido y otro gaseoso, de forma simultánea o no. Su uso puede ser tanto doméstico como industrial. Para instalación individual o bien en baterías de ellos unidos entre si. Dicho captador está caracterizado por estar constituido por una carcasa en cuyo interior se alberga el absorbedor

(16) , la parrilla de tubos (21) y la persiana (14) de protección contra el sobrecalentamiento.

2. El captador aerotérmico solar, según la

reivindicación 1, caracterizado porque en la carcasa (3) se instala un cajón (1) que alberga una persiana (14), con una guia (15) en la

carcasa por la que discurrirá dicha persiana ocultando la superficie transparente que cubre el absorbedor en los momentos en los que la

absorción de la radiación solar pueda provocar sobrecalentamiento.

3. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el

absorbedor (16) formado por una lámina aleteada

(17) que incrementa la superficie de transmisión de calor al fluido gaseoso.

4. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por la

parrilla de tubo (21), compuesta por dos

J

colectores generales horizontales (8) (10)

conectados entre sí mediante tubos verticales describiendo un trazado con forma de meandro (9).

5. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la aspiración del fluido gaseoso se instalará un filtro (13) para evitar la deposición de suciedad en el interior del captador.

6. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por estar formado por una carcasa (3) paralelepipédica de caras rectangulares.

7. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las conexiones hidráulicas (2) del captador se

instalan en las caras laterales de la carcasa (3).

8. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los orificios de aspiración e impulsión del fluido

gaseoso (5) (6) quedan en la cara posterior de la

carcasa (3).

9. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque su cara superior está fabricada de vidrio transparente de doble acristalamiento, formado por vidrio (18) , cámara de aire (19) y otro vidrio (20), unido a dicha carcasa.

10. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones la 9, caracterizado porque en

la impulsión se instalará un ventilador (11) que permitirá la distribución del fluido gaseoso.

11. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el

aislamiento interior (12) que recubre todas sus caras excepto la cara superior.

12. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el

recubrimiento del absorbedor (16) y la parrilla de tubos (21) que permite absorber la mayor proporción posible de radiación solar.

13. El captador aerotérmico solar, según las

reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la regulación y control será diferencial permitirá que cuando la diferencia de temperatura entre el fluido líquido dentro del captador y la temperatura de la acumulación de calor llegue a un determinado valor, se produzca la circulación

transportar dicho fluido llegue a un determinado valor, se produce el transporte del fluido gaseoso a la zona a la que se pretende calentar. Además cuando no haya necesidad de captación de energía solar térmica dicha regulación y control permitirá el cierre de la persiana, evitando así los daños producidos por el sobrecalentamiento.