Colector solar.

Colector solar, del tipo que presenta un cuerpo principal formado por un marco perimetral que define un volumen interior en el que se sitúa una superficie de captación unida a un circuito para fluido caloportador en una zona de exposición a luz solar,

comprendiendo dicho circuito al menos una entrada del colector y una salida del colector para el fluido caloportador, que comprende además un tubo de recirculación que dispone, asimismo, de una entrada y una salida de fluido caloportador desde el exterior.

Colector solar

La presente invención hace referencia a colectores solares para la obtención de energía del sol por medios térmicos.

Más en particular, la presente invención hace referencia a los elementos de los colectores solares que conforman el circuito de fluido caloportador.

En los sistemas solares térmicos habituales para el calentamiento de un fluido por convección forzada, se dispone un circuito primario donde se calienta un fluido caloportador mediante un colector solar, fluido que a su vez se hace circular por un elemento que transfiere la energía calorífica, habitualmente a un acumulador, donde se dispone el fluido que deseamos calentar a menor temperatura.

Por el comportamiento propio de un fluido al pasar por el interior de una tubería se produce una pérdida de presión. Si el circuito es un conjunto de tuberías dispuestas a diferentes longitudes, como es el caso de un colector o batería de colectores habituales en el estado 20 de la técnica se obtiene una distribución desigual del caudal que circula por cada una de ellas, discurriendo mayor caudal cuanto más corto sea el recorrido y menos variaciones de sentido (codos, uniones en T, radios, ...) y menor caudal cuanto mayor sea el recorrido y cambios de sentido en el recorrido del fluido entre la entrada y la salida al fluido. Es por ello que para hacer circular por cada uno de los diferentes circuitos el mismo caudal de agua resulta conveniente hacer una compensación de las pérdidas de carga. Esto se consigue con válvulas de equilibrado o asegurando que el recorrido con las variaciones de sentido (codos, reducciones, ...) que hace el fluido por todos los posibles recorridos a lo largo del circuito del sistema sea exactamente el mismo.

Para conseguir este objetivo resulta conocido enviar el fluido caloportador por un extremo del colector o batería de colectores y hacerlo retornar por su extremo opuesto, con lo cual es necesario realizar un recorrido externo al colector para enviar o retornar el fluido caloportador al intercambiador.

Es un objeto de la presente invención dar una solución a los problemas citados del estado de la técnica. Para conseguir estos fines, la invención realiza el envío o retorno del fluido

caloportador sin recorrido por fuera del captador o con menor cantidad de recorrido por fuera del captador y se basa en un colector solar en cuyo interior se dispone uno o todos los elementos del circuito de recirculación del fluido caloportador, de manera que se reducen en manera parcial o completa los elementos de conducción del fluido caloportador por el exterior del captador. El efecto así obtenido no sólo se reduce al calentamiento adicional del fluido caloportador sino que, además, se consigue eliminar por un lado gran parte de los componentes tales como tubos, uniones acodadas, bridas, elementos de absorción, de dilatación y aislamientos y sus accesorios y, por otro lado y más importante todavía, se consigue disminuir la mayoría de la mano de obra que implica la colocación de los tubos de recirculación con sus elementos de unión y aislamiento (máximo si éstos van soldados entre sí) así como los aislantes y su fijación.

Otro factor a tener en cuenta es que se aumenta el rendimiento del conjunto de la instalación, ya que el aislamiento en el interior del captador (40 a 60 mm habitualmente) es normalmente muy superior al de los aislantes de tubo (20-25 mm habitualmente) . El único accesorio que se añade respecto un captador convencional sin recirculación es un elemento más de unión entre captadores, pasando de 2 a 3 elementos de unión por cada colector añadido a un grupo de colectores.

Otro factor a tener en cuenta es que todos los elementos en el interior del captador quedan protegidos de las inclemencias atmosféricas, como oxidación, corrosión galvánica, agrietamiento, contacto con ácidos, suciedad, etc.

Como se ha mencionado, se puede disponer una integración parcial, mediante la integración exclusivamente del tubo de recirculación de fluido, que puede ser tanto de envío (preferente) como de retorno y el tubo de alimentación o retorno respectivamente más el doble codo de unión de la recirculación fuera del colector. En este caso, la configuración del colector siempre es igual y se necesitan dos accesorios externos de conexión.

Pero también se puede disponer una integración total de los componentes en el interior del captador. En este caso, la presente invención prevé tres posibles configuraciones preferentes:

a) Si la batería de colectores tiene tres o más colectores son necesarias tres configuraciones de colectores: el inicial (por donde entra y sale el fluido caloportador) , el intermedio (circulación entre los colectores inicial y final) y el final de la instalación (por donde empieza el retorno hacia el colector inicial por parte del fluido) .

b) Si la batería de colectores tiene dos colectores, sería suficiente con la configuración 5 inicial y la final, sin el modelo intermedio.

c) Si la batería de colectores tiene un solo colector, haría falta una configuración que integrara el inicio y el final.

Se considera preferente la recirculación del tubo de envío, ya que de esta manera el fluido caloportador está más frío que en el retorno y el hecho de que el tubo de recirculación tenga menos contacto con la superficie de captación que en el resto del absorbedor influye menos en su rendimiento. Además, permite una mejor integración de otros elementos tales como sondas o separadores de vapor.

Más en particular, la presente invención consiste en un colector solar, del tipo que presenta un cuerpo principal formado por un marco perimetral que define un volumen interior en el que se sitúa una superficie de captación unida a un circuito para fluido caloportador en una zona de exposición a luz solar, comprendiendo dicho circuito al menos una entrada del

colector y una salida del colector para el fluido caloportador, caracterizado porque el circuito comprende además un tubo de recirculación que dispone, asimismo, de una entrada y una salida de fluido caloportador desde el exterior.

Más preferentemente, el colector, se caracteriza porque el citado circuito está compuesto por un primer tubo colector y un segundo tubo colector paralelos entre sí y uno o una serie de tubos que conectan ambos primer y segundo tubos colectores, disponiendo el primer tubo colector de, al menos, la citada entrada de fluido caloportador al circuito y el segundo tubo de, al menos, la citada salida de fluido caloportador al circuito.

En una realización preferente, el colector, se caracteriza porque tanto el primer tubo como el segundo tubo disponen ambos tanto de una entrada como de una salida para el fluido caloportador desde el exterior.

En otra realización preferente, existe una conexión fluida directa entre el primer tubo colector 35 y el tubo.

En otra realización preferente más, el primer o segundo tubo colector presenta una obturación.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, 5 unos dibujos de una realización del colector solar objeto de la presente invención.

La figura 1 muestra esquemáticamente un colector solar según la presente invención, al que se han añadido accesorios para configurar una instalación.

La figura 2 muestra de manera esquemática un ejemplo de realización con integración parcial de una batería de tres colectores solares según la presente invención.

La figura 3 muestra de manera esquemática un segundo ejemplo de realización con integración total de una batería de tres colectores solares en paralelo según la presente invención.

La figura 4 muestra de manera esquemática un tercer ejemplo de realización con tres colectores conectados en serie.

La figura 1 muestra esquemáticamente un colector solar -1-. En él se ha representado únicamente su superficie de captación -19- y los tubos que conforman el circuito para el fluido caloportador (generalmente agua) . Se puede observar que dicho circuito comprende un primer tubo colector -11- y un segundo tubo colector -12- que en este caso son paralelos entre sí. Entre ambos tubos colectores -11-, -12- se disponen una pluralidad de tubos en este caso paralelos, -13-, -13’-que unen ambos tubos colectores -11-, -12-. Esto ofrece al fluido caloportador tantas vías a elegir como tubos paralelos -13-, -13’- existan, pero en todos los casos la longitud a recorrer, diámetro de tubo equivalente y número de giros, son idénticos.

Si bien para la invención resulta suficiente con que cada uno de los tubos colectores -11-, -12- tengan una entrada/salida para el fluido caloportador,...

1. Colector solar, del tipo que presenta un cuerpo principal formado por un marco perimetral que define un volumen interior en el que se sitúa una superficie de captación unida a un circuito para fluido caloportador en una zona de exposición a luz solar, comprendiendo dicho circuito al menos una entrada del colector y una salida del colector para el fluido caloportador, caracterizado porque comprende además un tubo de recirculación que dispone, asimismo, de una entrada y una salida de fluido caloportador desde el exterior.

2. Colector, según la reivindicación 1, caracterizado porque el citado tubo de recirculación de fluido caloportador se dispone unido a la superficie de captación.

3. Colector, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el citado circuito está

compuesto por un primer tubo colector y un segundo tubo colector paralelos entre sí y uno o una serie de tubos que conectan ambos primer y segundo tubos colectores, disponiendo el primer tubo colector de, al menos, la citada entrada de fluido caloportador al circuito y el segundo tubo de la citada salida de fluido caloportador al circuito.

4. Colector, según la reivindicación 3, caracterizado porque tanto el primer tubo como el segundo tubo disponen ambos tanto de una entrada como de una salida para el fluido caloportador desde el exterior.

5. Colector, según la reivindicación 4, caracterizado porque existe una conexión fluida 25 directa entre el primer tubo colector y el tubo de recirculación.

6. Colector, según la reivindicación 4, caracterizado porque el primer y/o segundo tubo colector presenta al menos una obturación.