Panel solar térmico.

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  19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS 11 Número de publicación: 21 Número de solicitud: 51 Int. Cl.: 2 313 852 200801521 ESPAÑA F24J 2/20 (2006.01) F24J 2/24 (2006.01) 12 PATENTE DE INVENCIÓN B1 22 Fecha de presentación: 23.05.2008 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.03.2009 73 Titular/es: Diego Ángel Bononato Clavero Pje. Linaje, 2-3 29001 Málaga, ES Fecha de la concesión: 22.12.2009 45 Fecha de anuncio de la concesión: 11.01.2010 45 Fecha de publicación del
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  19  OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCASESPAÑA 11  Número de publicación: 2 313 852 21  Número de solicitud: 200801521 51  Int. Cl.: F24J 2/20  (2006.01) F24J 2/24  (2006.01) 12  PATENTE DE INVENCIÓN B1 22  Fecha de presentación: 23.05.2008 43  Fecha de publicación de la solicitud: 01.03.2009 Fecha de la concesión: 22.12.2009 45  Fecha de anuncio de la concesión: 11.01.2010 45  Fecha de publicación del folleto de la patente: 11.01.2010 73  Titular/es: Diego Ángel Bononato ClaveroPje. Linaje, 2-329001 Málaga, ES 72  Inventor/es: Bononato Clavero, Diego Ángel 74  Agente: Segura Mac-Lean, Mercedes 54  Título: Panel solar térmico. 57  Resumen:Panel solar térmico.El panel solar térmico comprende una cubierta exterior(2) constituida por un doble acristalamiento (5 y 6) entrecuyos cristales se establece una cámara estanca (7) porla que discurre un circuito (8) para un líquido calo-porta-dor, que es calentado, además del calentamiento que seestablece en el circuito externo (14) o circuito estándar deun panel solar. La cámara (7) es de grosor variable, demanera que el cristal inferior (6) está tratado por una desus caras mediante óxidos, metálicos, y cuya cara corres-ponde a la de enfrentamiento del circuito hidráulico (8),al objeto de que tenga una muy baja trasmisibilidad lumí-nica y por lo tanto un alto poder reflectante, produciendoun efecto de reflexión inducida de los rayos solares conel consiguiente incremento del rendimiento del panel poraumento de la radiación que percibe. Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.       E      S      2      3      1      3      8      5      2      B      1 Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid  5101520253035404550556065 ES 2 313 852 B1 DESCRIPCIÓN Panel solar térmico. Objeto de la invención La presente invención se refiere a un panel solar térmico, cuya evidente finalidad es la de aprovechar la energíaproporcionadaporlosrayossolares paraconseguirelcalentamientodeun líquidocalo-portador,preferentementeagua,queprovendrádeundepósitoacumuladorofuentedealimentacióndirecta,afindequerealiceelefectointercambiadorde calor para conseguir que el aludido líquido calo-portador se caliente doblemente.El objeto de la invención es mejorar el rendimiento de los colectores solares y convertirlos así en paneles solarestérmicos. Antecedentes de la invención Un colector solar o panel solar térmico es un dispositivo que sirve para aprovechar la energía de la radiación solar,transformándola en energía térmica para usos domésticos o comerciales, pudiéndose distinguir tres grandes grupos decolectores:- Colectores planos protegidos.- Colectores planos no protegidos.- Tubos de vacío.Independientemente de las características de los colectores planos no protegidos y de los tubos de vacío, queen el presente caso no se describen por su poca utilización, en relación con los colectores planos protegidos, comodispositivos mas utilizados, cabe decir que éstos suelen estar constituidos por una caja rectangular cuyas dimensionesson variables, presentando una cara expuesta al sol con una cubierta de vidrio, siendo el resto de las caras opacasy aisladas térmicamente. En el interior de la caja y expuesta al sol detrás del vidrio se sitúa una placa metálicaunida o soldada a una serie de conductores por los que fluye el liquido calo-portador, ya sea agua, glicol, o unamezcla de ambos, aplicándose además a dicha placa un tratamiento selectivo para que aumente su absorción de caloro simplemente se le pinta de negro.Los colectores solares planos funcionan aprovechando el efecto invernadero, de manera que la radiación solarincide sobre el vidrio, que al estar convenientemente orientado, actúa como un filtro para ciertas longitudes de ondade la radiación, dejando pasar fundamentalmente la luz visible y calentando la placa negra que, a su vez, se convierteen emisora de la radiación en onda larga (infrarrojos) por su escasa temperatura.El vidrio es opaco a esta radiación, por lo que el recinto de la caja se calienta por encima de la temperatura exterior,a pesar de las pérdidas por transmisión que sufre el vidrio, que es un mal aislante térmico, bien conocido por todos.De esta manera, el líquido calo-portador que circula por los conductos se calienta a su vez, transportando la energíatérmica a donde se desee.Pues bien, el rendimiento de los colectores mejora cuanto menor sea la temperatura existente en el líquido calo-portador, puesto que a mayor temperatura en el interior de la caja respecto al exterior, mayores serán las pérdidas portransmisión en el vidrio. También, a mayor temperatura de la placa captadora menor será la longitud de onda de suradiación y el vidrio tendrá más transparencia a ella.Asimismo, cabe destacar el hecho de que el líquido calo-portador se caliente únicamente por el correspondientecircuito hidráulico que está instalado dentro de la caja. Descripción de la invención El panel solar térmico que se preconiza, presenta una serie de particularidades que permiten obtener una mejorasustancial en el rendimiento del mismo, para lo cual se ha previsto que la cubierta exterior, que facilita al máximola transmisión luminosa, está determinada por un doble acristalamiento que establece un espacio intermedio entrecristales o cámara estanca de grosor variable, por la que se hace circular con flujo variable en circuito abierto ocerrado,ysegúncircunstanciaspredefinidas,ellíquidocalo-portador,normalmenteagua,queprovendrádeundepósitoacumulador o fuente de alimentación directa, a fin de que realice el efecto intercambiador de calor para conseguir queel líquido calo-portador referido se caliente en el interior de la caja doblemente, por una parte al hacer pasar dicholíquido calo-portador entre las capas de doble acristalamiento de la cubierta exterior, y por otro lado al hacer pasar ellíquido calo-portador por el circuito estanco con que normalmente cuentan los colectores solares convencionales.El cristal correspondiente a la parte interior de esa cubierta exterior de doble acristalamiento, estará tratado por unade sus caras con compuestos específicos, normalmente óxidos metálicos, y cuya cara de tratamiento es la que queda 2  5101520253035404550556065 ES 2 313 852 B1 enfrentada al correspondiente circuito hidráulico que se encuentra situado en el fondo de la caja, todo ello con objetode que se tenga una muy baja transmisibilidad lumínica, es decir que se tenga un alto poder reflectante, lo que produceun efecto de reflexión inducida de los rayos solares, con el consiguiente incremento del rendimiento del panel por elaumento de radiación que percibe.En cuanto a la cámara estanca de grosor variable determinada por el doble acristalamiento, la misma estará cerradaherméticamente mediante cualquier componente separador entre las capas de cristal, al objeto de conseguir estanquei-dad, introduciendo en ese componente separador el número de conectores suficientes para instalar los componentesnecesarios para que funcione la instalación adecuadamente, tales como sonda de temperatura y presión, válvulas defuga, de sangrado y desagüe, racores de interconexión rápida, tanto para acople con otros paneles como con otroscolectores solares, ya sea en serie o en paralelo, así como válvulas de entrada y salida del líquido calo-portador consistema antirretorno e incluso con muelle regulador de caudal a la entrada o salida de las mismas, además de incluirválvulasdeseguridadparaprevenirroturasporsobre-presiónycuantosotroselementosseannecesariosparagarantizarsu funcionamiento.En base a las características referidas, es evidente que la cubierta exterior de doble acristalamiento constituye unintercambiador de calor que permite mejorar e incrementar notablemente la superficie activa que recibe la radiaciónsolar, así como reducir sus pérdidas energéticas por trasmisibilidad del vidrio, al mismo tiempo que se ve igualmen-te mejorado el rendimiento por el efecto de reflexión inducida que se crea por el tipo de cristal usado en el dobleacristalamiento.Todos esos efectos mencionados suponen un beneficio importante que compensa sobradamente el incremento delcoste constructivo y de instalación del panel solar térmico de la invención.Además, en base a esas comentadas características, el panel solar térmico presenta las siguientes ventajas:- Mejora del rendimiento, al dotar al panel de una cubierta exterior conformada por un doble acristalamientoque reduce las pérdidas por trasmisibilidad, haciendo que circule por su interior un líquido calo-portador alobjeto de incrementar su temperatura, sea cual sea su destino final, consiguiendo con ello ampliar de formaimportante la superficie sensible a la radiación solar y con ello, y de forma doble, la eficacia del panel.- Utilización de un cristal en el doble acristalamiento de baja trasmisibilidad lumínica, es decir de alto poderreflectante, dando cara al circuito hidráulico instalado en el interior de la carcasa para conseguir el efectode reflexión inducida, incrementando con ello la radiación solar final que recibe el panel y por lo tantoaumentando su eficacia.- Utilización del panel solar como colector solar, ya sea en instalaciones fotovoltaicas y/o en instalacionestérmico-solares.- Utilización del líquido calo-portador que circula por la cámara de doble acristalamiento de la cubierta, parapreservar la integridad de la instalación en caso de inclemencias meteorológicas y/o evitar determinadassombras de condensación que se forman en la cubierta exterior del propio panel. Descripción de los dibujos Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor com-prensión 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 nolimitativo, se ha representado lo siguiente:La figura 1.- Muestra una representación según una perspectiva general de lo que es la cubierta exterior de dobleacristalamiento como elemento fundamental del panel solar de la invención, apreciándose una zona rota de dichacubierta para dejar ver las características estructurales de la misma.La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva precisamente de la cubierta exterior del panel solar de la invención.La figura 3.- Muestra una aplicación práctica de lo que es el panel solar térmico de la invención con las novedadesque incorpora el mismo. Realización preferente de la invención Como se puede ver en las figuras referidas, y en relación concretamente con la figura 3, puede observarse unapareja de paneles solares térmicos (1) con la cubierta exterior (2) formada por un doble acristalamiento, sobre la queinciden los rayos solares (3), y todo ello montado sobre la pendiente de un tejado (4).Pues bien, la característica fundamental del panel solar o de los paneles solares (1), es que la cubierta exterior(2) está constituida por un doble acristalamiento (5 y 6) entre los que se establece una separación para determinaruna cámara estanca (7) de grosor variable, a través de la cual se hace circular con flujo variable, en circuito abierto 3  5101520253035404550556065 ES 2 313 852 B1 o cerrado, un líquido calo-portador, además y conjuntamente o no, según necesidades puntuales de diseño, del quenormalmente circula por el circuito instalado en la carcasa y que lo hace a través de una tubería o circuito de cobre osimilar (8).El cristal externo (5) de la cubierta exterior (2) de doble acristalamiento, será normalmente templado, mientras queel cristal interior (6) puede o no ser templado, estableciéndose en la cámara estanca (7) determinada entre el dobleacristalamiento (5 y 6), la correspondiente entrada (9) y salida (10) para el líquido calo-portador, el cual es hechopasar a través de un intercambiador de calor (11) con una salida (12) para alimentación, por ejemplo a un grifo (13),de manera que el circuito hidráulico (14) de circulación del líquido calo-portador, es impulsado hacia la entrada (9)por medio de una motobomba (15), según el sentido de recorrido indicado por las flechas de la figura 3, de manera queen esa circulación en circuito cerrado, se produce un calentamiento del agua en el intercambiador de calor (11) paraque esta agua pueda ser aprovechada para cualquier uso.El cristal interior (6) de la cubierta exterior (2), está tratado en una de sus caras con compuestos específicos,preferentemente óxidos metálicos, quedando dicha zona tratada enfrentada al circuito hidráulico (8), al objeto deconseguir un alto poder reflectante que producirá un efecto de reflexión inducida, con el consiguiente incremento delrendimiento del panel por aumento de la radiación que percibe.Finalmente, en la cubierta (2) de doble acristalamiento, se incluirá una placa de aluminio inferior (16) o/y decualquier otro componente a fin de darle rigidez y sellar al panel, tal y como se deja ver en las figuras.Por último decir que el panel solar térmico descrito se complementará con sistemas tales como un sistema decaptación, un sistema de acumulación para acumular líquido calo-portador, un sistema hidráulico a base de tuberías,racores, etc., un sistema de intercambio, un sistema de control de funcionamiento y un sistema de energía auxiliar paraincrementar la temperatura final del líquido calo-portador. 4
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