ES1063916U - Captador solar plano termodinamico. - Google Patents
Captador solar plano termodinamico.Info
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Abstract
1. Captador solar plano termodinámico, caracterizado por ser capaz de captar tanto la radiación solar directa y difusa, así como la energía ambiental al estar constituido por un panel de aluminio u otro material (2) compuesto por dos placas electro-soldadas que delimitan un circuito interior (3), contando éste con una entrada (6) y una salida (7) para que circule gas refrigerante a su temperatura de ebullición, estando la cara del panel expuesta al sol cubierta por un revestimiento de color negro selectivo de baja emisividad en orden a disminuir las pérdidas térmicas y situándose sobre éste una cubierta exterior (4) de vidrio templado solar, ensamblada en un perfil metálico (5), que dejará un espacio entre el panel y el vidrio para generar el efecto invernadero en su interior, formando parte este conjunto de un ciclo de compresión por el que circulará gas refrigerante que será impulsado por un bloque termodinámico (8) y que se encargará de captar las calorías del ambiente a su paso por el captador solar (1), cediéndolas posteriormente en el serpentín (9) situado en el interior de un depósito acumulador (10) de agua donde ésta se calentará gracias al calor latente de condensación del gas refrigerante, deteniéndose el circuito en caso de que la temperatura exterior que mida el termostato (11) sea inferior a la de ebullición del refrigerante, ya que en este caso no existiría transferencia de calor al agua, evitándose pues, el consumo de energía eléctrica.
Description
Captador solar plano termodinámico.
La presente invención hace referencia a una
placa solar cuya finalidad es la captación tanto de radiación
solar, ya sea directa o difusa, como de energía ambiental, para la
obtención de agua caliente, presentando una gran eficiencia al ser
capaz de trabajar incluso en días fríos o nublados y en total
ausencia de luz, como por ejemplo durante la noche, con un bajo
consumo eléctrico.
Esta invención se encuadra dentro del campo de
las energías alternativas en general, teniendo su aplicación dentro
de la fabricación de productos para el aprovechamiento de la energía
solar y la contenida en el ambiente en forma de temperatura.
Son sobradamente conocidos, en el estado actual
de la técnica, los captadores solares planos que se fundamentan en
hacer circular a través de un circuito un fluido de trabajo tal
como agua, glicol o una mezcla de ambos, entre otros, que se irá
calentando a medida que discurre por él debido a la transformación
en calor de la radiación solar incidente en la superficie del
mismo, reacción que se ve favorecida por el efecto invernadero que
se origina en el interior.
En días fríos o nublados sucede que la
temperatura que alcanza el captador puede llegar a ser igual o
ligeramente inferior a la del fluido que circula en su interior, y
al existir tan escasa o nula diferencia de temperatura entre ambos,
no tendrá lugar una transferencia de calor importante, por lo que
el equipo no trabajará adecuadamente.
Igualmente, si el requerimiento de calor se
efectúa por la noche, ninguna placa solar de las conocidas en el
actual estado de la técnica, por su funcionamiento dependiente de
la luz y radiación solar, seria capaz de aportar ni una sola caloría
al sistema de calefacción o agua caliente sanitaria al que suele ir
conectado.
La presente invención está ideada para evitar
tales sucesos, debido a que hará circular por su interior un fluido
refrigerante a su temperatura de ebullición, pudiendo llegar esta
temperatura a valores superiores a -30º siendo la diferencia de
temperatura entre éste y el ambiente bastante considerable,
funcionando a máximo rendimiento cuando la radiación solar incide
sobre nuestro captador al igual que los captadores convencionales,
pero cuando no hay sol, o en días nublados y por las noches, cuando
los demás dejan de funcionar o funcionan bajo mínimos, nuestro
captador seguirá funcionando con un alto coeficiente de
transformación eléctrica (COP) al captar todas las calorías de su
entorno, lo que se traduce en una obtención eficiente de agua
caliente en cualquier momento del año.
De este modo, obtenemos un captador para
aprovechamiento solar y energético de gran eficacia al proporcionar
agua caliente con un bajo consumo energético, la cual podrá ser
aprovechada como agua caliente sanitaria, o para calefacción o
climatización de la piscina o para cualquier otra aplicación en la
que haga falta calentar agua, aire o cualquier otro material, y que
funciona de forma óptima con sol y sigue siendo de una gran
eficacia en su ausencia.
Concretamente el presente invento propone
utilizar una placa de medidas variables según la aplicación y
potencia a emplear, constituida por dos paneles de aluminio, cobre
u otro material electro-soldados, en cuyo interior
se delimita un circuito troquelado o insuflado, por el que
circulará gas refrigerante. Dicha placa irá montada en un marco de
aluminio u otro material que llevará incorporado un cristal solar
por su parte delantera o de exposición al sol, que deberá tener
como característica principal una alta transmisividad a la
radiación solar en su cara externa y que servirá de barrera a la
radiación emitida por la placa de aluminio u otro material, el cual
llevará una pintura o revestimiento que presente como característica
principal una alta absorción y baja emisividad, lo cual dará como
resultado el conocido "efecto invernadero", base del
funcionamiento de la mayoría de las placas solares térmicas.
El cristal será de vidrio templado para resistir
las condiciones externas e irá acoplado en un perfil metálico,
preferentemente de aluminio anodizado, quedando cierto espacio entre
la cubierta y la placa de aluminio. El panel así constituido llevará
unas conexiones de entrada y salida de fluido refrigerante (134a,
407 u otros) y formará parte de un ciclo de compresión, actuando
como evaporador. De este modo, el fluido refrigerante llegará en
estado gaseoso y a alta temperatura al compresor del bloque
termodinámico, tras la ebullición sufrida en el panel y en éste se
aumentará su temperatura y presión, siendo impulsado hasta el
condensador constituido por un serpentín metálico introducido en el
interior de un depósito, que hará de intercambiador de temperatura,
o bien a un intercambiador externo, de placas por ejemplo. El agua
aquí contenida será calentada gracias a la condensación del gas
refrigerante, que cederá su calor sensible así como su calor
latente para dar lugar al cambio de fase. Una vez líquido, el
fluido alcanza la válvula de expansión situada en el bloque
termodinámico, donde disminuirá su presión y con ésta su temperatura
de ebullición por lo que volverá a cambiar a fase gaseosa al captar
calorías al circular a través del panel solar, que ejercerá de
evaporador en la instalación. Debido a las extremadamente bajas
temperaturas de ebullición de los gases refrigerantes, siempre habrá
una diferencia de temperatura importante entre dicho gas y el
ambiente, pudiendo trabajar el equipo en días fríos, nublados, con
lluvia, viento o de noche. El captador contará con un termostato
encargado de detener el circuito en caso de que la temperatura
ambiente sea inferior a la temperatura de ebullición del
refrigerante, puesto que en esa situación no tendrá lugar la
transferencia de calor necesaria para que el equipo genere agua
caliente a la temperatura deseada, evitándose el consumo eléctrico,
que aunque reducido, tendría lugar.
La estética final del captador solar plano
termodinámico aquí presentado, puede ser tan variada como diseños
se quieran hacer del mismo manteniendo siempre los requisitos
técnicos indispensables para su funcionamiento.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las
peculiaridades del captador solar plano termodinámico que
proponemos, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como
parte integrante de la misma, las siguientes figuras:
Figura 1, en la que se han representado los
elementos que componen el captador solar plano termodinámico.
Figura 2, en la que se representa la instalación
completa con el captador y el ciclo de compresión
termodinámico.
La descripción detallada de la realización
preferida del procedimiento de la presente invención y de los
elementos que lo componen, se realiza a la vista de ambas figuras.
La figura 1 muestra los elementos que constituyen el captador solar
plano termodinámico (1) que son, en primer lugar, el panel de
aluminio (2) constituido por dos placas de aluminio
electro-soldadas en cuyo interior queda delimitado
un circuito (3) por el que discurrirá el fluido refrigerante,
contando con una entrada (6) y una salida (7) para el mismo. Sobre
este panel se dispondrá una cubierta transparente de vidrio o
cristal solar (4), dejando un espacio entre ambos. Este elemento se
encarga de disminuir las pérdidas térmicas y favorecer el efecto
invernadero en el interior. Dicha cubierta se dispone sobre el
panel sujeta mediante un perfil (5) de aluminio anodizado, capaz de
resistir las condiciones atmosféricas externas. Un termostato (11)
situado en el captador, concretamente en la parte trasera del
cristal, se ocupa de detener el circuito en caso de que no exista
la transferencia de calor suficiente entre el ambiente y el fluido
en momentos de temperaturas exteriores muy bajas.
La figura 2 muestra la instalación completa
donde puede observarse el captador solar plano termodinámico (1)
que irá situado en el exterior y orientado de tal forma que reciba
la máxima cantidad de radiación solar. El fluido refrigerante sale
del captador en estado gaseoso y alcanza el bloque termodinámico (8)
donde es comprimido y enviado a alta presión y temperatura al
condensador. En esta realización preferida el condensador será un
serpentín (9) introducido en el interior de un depósito acumulador
(10) de agua, la cual será calentada gracias a la condensación del
gas refrigerante al atravesar dicho serpentín. El fluido condensado
retorna al bloque termodinámico (8) donde la válvula de expansión
disminuirá su presión, llegando al captador solar donde pasará de
nuevo a estado gaseoso a expensas de las calorías captadas del
exterior.
Claims (1)
1. Captador solar plano termodinámico,
caracterizado por ser capaz de captar tanto la radiación
solar directa y difusa, así como la energía ambiental al estar
constituido por un panel de aluminio u otro material (2) compuesto
por dos placas electro-soldadas que delimitan un
circuito interior (3), contando éste con una entrada (6) y una
salida (7) para que circule gas refrigerante a su temperatura de
ebullición, estando la cara del panel expuesta al sol cubierta por
un revestimiento de color negro selectivo de baja emisividad en
orden a disminuir las pérdidas térmicas y situándose sobre éste una
cubierta exterior (4) de vidrio templado solar, ensamblada en un
perfil metálico (5), que dejará un espacio entre el panel y el
vidrio para generar el efecto invernadero en su interior, formando
parte este conjunto de un ciclo de compresión por el que circulará
gas refrigerante que será impulsado por un bloque termodinámico (8)
y que se encargará de captar las calorías del ambiente a su paso
por el captador solar (1), cediéndolas posteriormente en el
serpentín (9) situado en el interior de un depósito acumulador (10)
de agua donde ésta se calentará gracias al calor latente de
condensación del gas refrigerante, deteniéndose el circuito en caso
de que la temperatura exterior que mida el termostato (11) sea
inferior a la de ebullición del refrigerante, ya que en este caso
no existiría transferencia de calor al agua, evitándose pues, el
consumo de energía eléctrica.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602210U ES1063916Y (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Captador solar plano termodinamico. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602210U ES1063916Y (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Captador solar plano termodinamico. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1063916U true ES1063916U (es) | 2006-12-16 |
| ES1063916Y ES1063916Y (es) | 2007-03-16 |
Family
ID=37814025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200602210U Expired - Lifetime ES1063916Y (es) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Captador solar plano termodinamico. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1063916Y (es) |
-
2006
- 2006-10-10 ES ES200602210U patent/ES1063916Y/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1063916Y (es) | 2007-03-16 |
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