Edificio termodinámico.

Edificio termodinámico con sistema de captación solar mediante paneles fotovoltaicos (2) instalados en elementos estructurales del techo (3) fachadas o muros externos (4) conectados a una batería (5);

sistema de intercambio hidráulico implementado en elementos estructurales del suelo (7) paredes internas (8) y techo (3), proporcionando acondicionamiento térmico y agua caliente; sistema magnético como generador eléctrico adicional con un volante (6) que gira alimentado por impulsos de bobinas electromagnéticas conectadas a la batería (5) de la que se alimenta y en la que acumula la energía generada; y un acumulador geotérmico, constituido por un receptáculo (9) situado bajo tierra, por el que se hace circular el fluido del sistema de intercambio hidráulico y que, aprovechando las propiedades de determinados minerales, permite disponer de una reserva térmica adicional.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un edificio termodinámico, el cual aporta varias ventajas y características de novedad que se describirán en detalle más adelante y que suponen una novedad en el estado actual de la técnica.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en el desarrollo de un edificio cuya estructura comprende un conjunto de elementos y mecanismos especialmente diseñados para favorecer un óptimo aprovechamiento energético que combina un sistema generador de energía electromagnética en forma de volante giratorio con sistemas de aislamiento e intercambio térmico en las paredes del edificio, sistemas de captación de energía solar en el techo y sistema de aprovechamiento de energía geotérmica en el suelo.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la construcción, centrándose en el ámbito de la construcción de edificios tanto de uso para viviendas como para otras utilidades.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, el aprovechamiento de los recursos energéticos es una constante cada vez más necesaria en todos los ámbitos, siendo el de la construcción uno de los más relevantes en dicho aspecto, dado que en los edificios la eficiencia energética puede llegar a suponer un importante ahorro económico para sus moradores al cabo del año, tanto en consumo para agua caliente, luz o calefacción.

En dicho sentido cabe señalar que se conocen múltiples dispositivos e instalaciones destinadas a proporcionar un ahorro energético y un mayor aprovechamiento de los recursos, los cuales son cada vez implementados con mayor frecuencia en todo tipo de

edificios.

Conviene destacar que el propio solicitante es titular de diversos documentos relacionados con el tema en los que se describen diferentes sistemas encaminados hacia dicho aprovechamiento, siendo destacables los siguientes:

- La Patente de invención n° 450579, relativa a unos perfeccionamientos introducidos en los sistemas de aprovechamiento de la energía solar con fines de calefacción, según los que una placa o batería de placas, al recibir la radiación solar producen un calentamiento de agua, y esta agua, circulando adecuadamente, cede su calor a un sistema de utilización del mismo, y donde la placa o las placas solares, constituidas a modo de cajas estancas, con un fondo, de preferencia negro, dotado de gran superficie de contacto, y con tapa frontal transparente a las radiaciones solares, se sitúan en terrazas y emplazamientos similares, sobre las barandillas de las mismas, o incluso pasando a constituir tales barandillas, presentando la inclinación adecuada según la orientación de la fachada y/o la terraza, pudiendo presentar una disposición plana o quebrada de dos o más segmentos, para adaptarse más favorablemente al perfil disponible en la terraza.

- La Patente de invención n° 9600267, relativa a un escudo fotovoltaico, holográfico y térmico, que consiste en disponer unos paneles o células fotovoltaicas transparentes sobre las placas modulares transparentes del escudo térmico de un edificio que incorpore dicho escudo. Con ello se consigue suficiente energía eléctrica a partir de la radiación solar para abastecer al edificio y sin perjudicar ni la iluminación ni las condiciones térmicas del referido edificio.

Sobre los paneles fotovoltaicos se dispone una película o cristal holográfico que potencia y disminuye distintas partes del espectro solar recibido, mejorando el rendimiento de dichos paneles y del escudo térmico. Las células fotovoltaicas transparentes cuentan con un fotoánodo compuesto por un vidrio conductor y por un semiconductor sensibilizado con una pigmentación metálica. Cuentan además con un cátodo de vidrio conductor, y con una base electrolítica que incluye un componente redox que se interpone entre el fotoánodo y el cátodo.

- La Patente de invención n°009700170, relativa a unos perfeccionamientos en el aprovechamiento del efecto fotovoltaico en escudos fototérmicos. Permiten aumentar el

rendimiento en la producción de energía eléctrica y disminuir el grosor de los paneles transparentes que conforman el escudo sin perjuicio de la transparencia de los mismos.

El aumento del rendimiento eléctrico se basa en la incorporación de una rejilla de alta conductividad en los vidrios conductores de la parte fotovoltaica de los paneles para disminuir la resistencia eléctrica de los mismos; mientras que la disminución de grosor se facilita al compartirse una de las capas de la parte fotovoltaica con la parte térmica del panel correspondiente.

Dichos perfeccionamientos también son aplicables a paneles fototérmicos opacos, habiéndose previsto una realización a modo de teja que se acopla con suma facilidad a elementos análogos.

- La Patente de invención n°200302185, relativa a una disposición térmica para la climatización de edificios, que consiste en revestir los edificios de bloques o ladrillos cerámicos con dos caras activas, en las que se inserta una red de circuitos por los que circula un líquido selectivo impulsado por una bomba en el circuito primario, y recogiendo el calor de la pared exterior que es enviado a un tanque acumulador donde se conserva, y disponiendo de un segundo circuito que reenvía el calor a las caras internas del edificio, configurando las paredes como radiantes.

- La Patente de invención n°200302186, relativa a un escudo térmico para la climatización de edificios en general, y que consiste en un cuerpo de material flexible, que presenta en su estructura dos parejas de canalizaciones en sus extremos y en la zona central otra canalización, incorporando en los laterales de la cara superior resaltes y en la cara opuesta o inferior una serie de aletas micrograbadas de función múltiple, que pueden actuar por reciclado de aire como funcionar junto al reciclado de los líquidos selectivos, como termorregulación de los semiconductores, como aplicaciones de adhesivo u otros elementos como fotovoltaicos-cerámico ornamentales u enfoscado.

- La Patente de invención n°200703457, relativa a un sistema energético integral para el aprovechamiento de la energía solar en edificios y construcciones, constituido por elementos estructurales para suelo con efecto Peltier, para fachadas y para interiores o techos; dotados de un circuito térmico conectado a un intercambiador, un tanque de acumulación y un disipador; disponiendo asimismo de placas fotovoltaicas incorporadas a los elementos de

techo, obteniendo la energía eléctrica que abastece al sistema, acumulada en una batería, para, entre otros usos, alimentar los paneles metálicos instalados en los suelos responsables del intercambio frío-calor del sistema; contando además con una unidad de control para actuar sobre el líquido selectivo del circuito térmico la potencia de los elementos estructurales así como para controlar la temperatura de cada ambiente o estancia del edificio y el punto de rocío.

No se observa, sin embargo, que ninguna de las invenciones y patentes anteriores, tomadas por separado o en combinación, describa la presente invención según se reivindica, siendo el objetivo de la misma desarrollar un edificio con un sistema de aprovechamiento de energía que mejore su eficacia y reduzca el consumo así como las emisiones de CO2 al ambiente mediante la incorporación de un sistema magnético como acumulador dinámico adicional de energía eléctrica que se sume al sistema energético para el aprovechamiento de la energía solar.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Así, el edificio termodinámico que la presente invención propone se configura como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de forma taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen, convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo.

De forma concreta, el edificio que la invención propone comprende, por una parte, la incorporación de un sistema de captación de energía solar a base de paneles fotovoltaicos instalados en el tejado del edificio. Dichos paneles, preferentemente, están configurados a modo de escudo térmico, cubriendo la superficie superior del edificio para un máximo aprovechamiento de la energía, la cual de manera convención se acumula en unas baterías conectadas a tal fin.

Pues bien, de forma innovadora, el edificio contempla, paralelamente, la incorporación de un sistema magnético integrado que constituye...

1.- EDIFICIO TERMODINÁMICO que, siendo del tipo que cuenta con un sistema de captación solar, para obtención de energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos (2) instalados en elementos estructurales del techo (3) fachadas o muros externos (4) del edificio para acumular dicha electricidad en, al menos, una batería (5), y un sistema de intercambio hidráulico implementado en elementos estructurales del suelo (7) paredes internas (8) y techo (3), para que circule a través de ellos un líquido selectivo a través de un circuito (10) de conducciones que atraviesan los paneles (11) conformantes de dichos elementos estructurales, y que se alimenta de la energía acumulada en la batería (5) proporcionando acondicionamiento térmico y agua caliente al edificio, está caracterizado porque, además de dicho sistema de captación solar y dicho sistema de intercambio hidráulico, incorpora un sistema magnético que constituye un generador eléctrico adicional, el cual comprende un volante (6) que gira sobre sí mismo alimentado por impulsos intermitentes por medio de bobinas electromagnéticas, y que se encuentra conectado a la batería (5) en la que acumula la energía eléctrica generada; y porque asimismo incorpora un acumulador de calor geotérmico, constituido por un receptáculo (9) situado bajo tierra, por el que se hace circular el fluido del sistema de intercambio hidráulico y que, aprovechando las propiedades de determinados minerales, permite disponer de una reserva térmica adicional.

2.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según la reivindicación 1, caracterizado porque el volante (6) del sistema magnético gira sobre sí mismo alimentado por impulsos intermitentes que proporcionan bobinas electromagnéticas (61) previstas al efecto conectadas a la batería (5); y porque, además, contiene imanes permanentes (62) integrados en el mismo.

3.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el volante (6) está realizado con materiales de baja densidad y reducido peso.

4.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3,

caracterizado porque el volante (6) está conformado por una masa sólida o disco.

5.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3,

caracterizado porque el volante (6) está conformado por un anillo toroidal.

6.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-5,

caracterizado porque al volante (6) se acopla un multiplicador de velocidad.

7.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el volante (6) se complementa con un cuadro de control al que se 5 encuentra conectado y que está dotado de un sistema gestionado por ordenador con software personalizado, permitiendo controlar la activación de las bobinas electromagnéticas, la lectura de los sensores de campo magnético, la regulación de la curva de carga y la regulación de velocidad de giro del volante.

8.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según la reivindicación 7, caracterizado porque en el

cuadro de control del sistema magnético se implementa una unidad de control del sistema de intercambio hidráulico para actuar sobre el líquido selectivo del circuito térmico, la potencia de las placas que lo conforman y para controlar la temperatura de cada ambiente o estancia del edificio, así como el control del sistema de captación solar de paneles 15 fotovoltaicos y del acumulador geotérmico.

9.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el receptáculo (9) del acumulador de calor geotérmico, contiene interiormente fragmentos (19) de mineral zeolítico o químico (orgánico) y presenta una

entrada (17) y una salida (18) de agua del circuito del sistema de intercambio hidráulico, la cual circula por su interior manteniéndose en contacto con dichos fragmentos (19).

10.- EDIFICIO TERMODINÁMICO, según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque los paneles (11) que conforman los elementos estructurales del techo

(3) fachadas o muros externos (4) y paredes internas (8) constituyen un conjunto

mecanizado que se acopla, mediante atornillado, a una estructura metálica (20) de vigas y travesaños de soporte.