ES1065639U

ES1065639U - Panel solar thermal (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1065639U
Application number: ES200701185U
Authority: ES
Inventors: Javier Piedra De La Llana; Alberto Rayon Fernandez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2007-10-01
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: ES1065639Y

Abstract

Thermal solar panel, of the type that uses a water heating circuit or any other heat-carrying fluid, tubes that directly or indirectly receive solar radiation in a drawer or housing through a closure plate transparent, characterized in that with the panel itself a concentration lens, in the manner of a magnifying glass, which is duly oversized with respect to said panel itself, causes the concentration of a greater quantity of solar rays on said panel. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Panel solar térmico.Solar thermal panel.

Object of the invention

La presente invención se refiere a un panel solar térmico, del tipo de los que utilizan un circuito a través del que circula un fluido de captación de energía térmica, generalmente agua, que bien directamente o bien a través de un intercambiador térmico puede ser utilizada como agua caliente sanitaria, como medio de transporte térmico en el circuito de calefacción, etc.The present invention relates to a panel solar thermal, of the type that use a circuit through from which a thermal energy collection fluid circulates, generally water, which either directly or through a heat exchanger can be used as hot water sanitary, as a means of thermal transport in the circuit heating, etc.

El objeto de la invención es conseguir un panel solar térmico de alta eficiencia, es decir capaz de captar una cantidad de energía considerablemente mayor que aquella que puede captar un panel solar térmico convencional, de las mismas dimensiones y bajo las mismas circunstancias.The object of the invention is to achieve a panel high efficiency solar thermal, that is, capable of capturing a amount of energy considerably greater than that which can capture a conventional thermal solar panel, of them dimensions and under the same circumstances.

Background of the invention

Como es sabido, los paneles solares térmicos están estructurados a partir de una carcasa, generalmente prismático-rectangular, que configura una especie de bandeja cuya embocadura se cierra mediante una placa transparente, albergando en su interior a un circuito de captación térmica consistente en una pluralidad de tubos dispuestos paralelamente entre un colector de entrada y un colector de salida, de manera que dichos tubos reciben la radiación tanto directamente como a través de reflectores situados en el fondo de la carcasa y convenientemente termoaislados para evitar perdidas de energía, todo ello de forma que la incidencia directa e indirecta de los rayos solares sobre los citados tubos, provoca un calentamiento del agua o cualquier otro líquido calo-portador que circule por el seno de las mismas, para aprovechamiento de dicha energía térmica bien directamente o bien indirectamente a través de un intercambiador térmico.As is known, solar thermal panels they are structured from a housing, usually prismatic-rectangular, which configures a species tray whose mouth is closed by a plate transparent, housing inside a pickup circuit thermal consisting of a plurality of tubes arranged in parallel between an input manifold and an output manifold, so that said tubes receive radiation both directly as through reflectors located at the bottom of the housing and conveniently heat insulated to avoid energy losses, all this in a way that the direct and indirect incidence of solar rays on the mentioned tubes, causes a heating of the water or any other heat-carrying liquid that circulate through them, to take advantage of said thermal energy either directly or indirectly through a heat exchanger

Lógicamente la cantidad de energía que un panel solar térmico es capaz de captar es función por un lado de su propio tamaño y por otro tanto de la intensidad de la radiación solar como de la orientación con la que dicha radiación alcance el panel solar.Logically the amount of energy a panel solar thermal is able to capture its function from one side of its own size and for both the intensity of the radiation solar as of the orientation with which said radiation reaches the solar panel.

La mayoría de los paneles solares térmicos son fijos, de manera que su orientación con respecto a la dirección de los rayos solares pocas veces es la mas idónea, y tratando de mejorar el rendimiento son conocidos también paneles solares térmicos montados articuladamente sobre el correspondiente soporte, de manera que pueden orientarse en cualquier sentido y, específicamente, pueden orientarse siguiendo en todo momento la dirección del sol, en orden a conseguir que los rayos solares incidan perpendicularmente sobre el mismo, para conseguir el máximo aprovechamiento en este sentido.Most solar thermal panels are fixed, so that its orientation with respect to the direction of solar rays are rarely the most suitable, and trying to improve performance solar panels are also known thermally mounted on the corresponding support, so that they can be oriented in any way and, specifically, they can be guided at all times following the direction of the sun, in order to get the sun's rays influence perpendicularly on it, to achieve maximum use in this regard.

Sin embargo hasta la fecha no existe medio alguno capaz de incrementar el rendimiento del panel en cuanto a su superficie de captación se refiere, de manera que el máximo nivel técnico alcanzado hasta la fecha al respecto, consiste en aprovechar al máximo la radiación solar incidente sobre una determinada superficie orientando dicha superficie para que en todo momento resulte perpendicular a la radiación.However, to date there is no medium one capable of increasing the panel performance in terms of its catchment surface is referred to, so that the maximum level Technician reached to date in this regard, consists of make the most of incident solar radiation on a certain surface orienting said surface so that in all moment is perpendicular to the radiation.

Description of the invention

El panel solar térmico que la invención propone constituye un notable avance técnico en este campo, por cuanto que permite que un determinado panel, con unas también determinadas características estructurales y dimensionales, sea capaz de recibir muchísima mayor cantidad de radiación solar que un panel
convencional del tipo anteriormente citado.The solar thermal panel that the invention proposes constitutes a remarkable technical advance in this field, since it allows a certain panel, with certain structural and dimensional characteristics, to be able to receive much more solar radiation than a panel
conventional of the aforementioned type.

Para ello de forma mas concreta y de acuerdo con una de las características de la invención, a partir de cualquier panel solar térmico en cuanto a la estructura del mismo se refiere, es decir en cuanto a sus componentes internos tales como tubos, colectores, reflectores, etc., dicho panel incorpora además una lente o lupa, convenientemente sobredimensionada y distanciada con respecto al panel propiamente dicho con la colaboración de soportes apropiados, de manera que dicha lupa es capaz de recibir una mayor cantidad de radiación, por su mayor tamaño que el del panel, de concentrar dicha radicación sobre el panel, con lo que se consigue un mayor rendimiento y eficiencia.To do this more specifically and in accordance with one of the characteristics of the invention, from any solar thermal panel in terms of its structure, that is to say regarding its internal components such as tubes, collectors, reflectors, etc., said panel also incorporates a lens or magnifying glass, conveniently oversized and spaced with regarding the panel itself with the support of supports appropriate, so that said magnifying glass is able to receive a higher amount of radiation, due to its larger size than that of the panel, of concentrate said filing on the panel, which is achieved Greater performance and efficiency.

La citada lente puede ser una lente biconvexa o planoconvexa, pero preferentemente será una lente de Fresnel, al objeto de conseguir, con los mismos resultados, un considerable abaratamiento tanto del costo como del peso y volumen de la misma.Said lens may be a biconvex lens or Convex plane, but preferably it will be a Fresnel lens, when in order to achieve, with the same results, a considerable lowering both the cost and the weight and volume of the same.

Como se deduce de lo anteriormente expuesto, la invención supone la posibilidad de utilizar un panel solar térmico considerablemente menor que el utilizado convencionalmente para obtener la misma energía, lo que implica un menor costo para dicho panel, o al contrario, es decir mantener el tamaño de un panel convencional, obteniéndose una mucho mayor cantidad de energía.As can be deduced from the above, the invention involves the possibility of using a solar thermal panel considerably less than conventionally used for get the same energy, which implies a lower cost for said panel, or on the contrary, that is to maintain the size of a panel conventional, obtaining a much greater amount of energy.

La invención permite también conseguir una mayor temperatura en el circuito del panel, en un periodo de tiempo considerablemente mas corto.The invention also allows to achieve greater temperature in the panel circuit, over a period of time considerably shorter.

Para conseguir la máxima optimización la lupa adoptará la misma configuración que el panel propiamente dicho, es decir que será rectangular cuando éste lo sea, y podrá constituir un elemento físicamente independiente del panel, fijado al mismo mediante soportes anteriormente citados, o bien estar integrada en el mismo, pudiendo igualmente dicha lupa o lente ser de configuración circular clásica, adaptándose el panel propiamente dicho a esta configuración, es decir adoptando también una configuración de planta circular.To achieve maximum optimization the magnifying glass will adopt the same configuration as the panel itself, it is say that it will be rectangular when it is, and may constitute an element physically independent of the panel, fixed to it by means of previously mentioned supports, or be integrated in the same, said lens or lens may also be of classic circular configuration, adapting the panel itself said to this configuration, that is also adopting a circular plant configuration.

Esta concentración de la radiación solar trae consigo un mayor calentamiento del fluido que circula por los conductos internos del panel y del resto del circuito de captación, y además en un periodo de tiempo mas corto, como anteriormente se ha dicho, lo que permite su utilización en zonas poco soleadas, consiguiéndose con un menor número de paneles almacenar la energía necesaria para el abastecimiento, con la colaboración de acumuladores de calor.This concentration of solar radiation brings I get more warming of the fluid that circulates through the internal ducts of the panel and the rest of the collection circuit, and also in a shorter period of time, as previously He said, allowing its use in sunny areas, getting with fewer panels store energy necessary for the supply, with the collaboration of heat accumulators

Se ha de hacer especial mención al hecho de que el panel solar térmico que se preconiza, al ser capaz de alcanzar temperaturas considerablemente mas altas que los paneles convencionales de este tipo, permite ser utilizado también para la generación de energía eléctrica, sin mas que elevar la temperatura del fluido existente en los conductos del panel solar propiamente, hasta que la energía calorífica proporcionada caliente una caldera con agua para generación de vapor a alta presión, de modo que pueda mover una turbina de vapor conectada a un alternador, o lo que es lo mismo, para generar energía eléctrica a pequeña escala.Special mention should be made of the fact that the solar thermal panel that is recommended, being able to reach considerably higher temperatures than panels Conventional of this type, it can also be used for electric power generation, without raising the temperature of the fluid existing in the ducts of the solar panel itself, until the heat energy provided heats a boiler with water for high pressure steam generation, so that you can move a steam turbine connected to an alternator, or what it is the same, to generate electricity on a small scale.

Description of the drawings

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión 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 no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization of it, is accompanied as part member of that description, a set of drawings where with illustrative and non-limiting nature, what has been represented next:

La figura 1.- Muestra, según una representación esquemática en alzada lateral, un panel solar térmico realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, sobre el que también esquemáticamente se han representado los rayos solares y la refracción que los mismos sufren antes de alcanzar el panel solar propiamente dicho.Figure 1.- Shows, according to a representation schematic side elevation, a solar thermal panel made of according to the object of the present invention, on which also schematically the sunrays and the refraction they suffer before reaching the solar panel Properly said.

La figura 2.- Muestra, según una representación similar a la figura anterior, el mismo conjunto de dicha figura montado sobre el correspondiente mástil de fijación en el suelo a través de una unión articulada que permite la adecuada orientación del panel solar en cada momento con respecto a la posición del sol.Figure 2.- Shows, according to a representation similar to the previous figure, the same set of said figure mounted on the corresponding floor fixing mast to through an articulated joint that allows proper orientation of the solar panel at any time with respect to the position of the Sun.

Preferred Embodiment of the Invention

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el panel solar térmico que la invención propone está constituido a partir de un panel solar propiamente dicho (1) que puede ser de cualquier tipo, materializado en una especie de carcasa a modo de bandeja que alberga en su interior los componentes correspondientes del circuito de captación de energía térmica, es decir los tubos y colectores a través de los que circulará agua o cualquier otro fluido calo-portador, tubos no representados en las figuras por ser en sí convencionales, así como otros aditamentos para un correcto funcionamiento del colector, quedando todos ellos protegidos mediante una tapa transparente, indistintamente de vidrio o plástico, que minimiza las perdidas térmicas.In view of the figures outlined you can be observed as the solar thermal panel that the invention proposes it is constituted from a solar panel proper (1) which can be of any kind, materialized in a kind of tray-like housing that houses the corresponding components of the energy collection circuit thermal, that is the tubes and collectors through which water or any other fluid will circulate heat carrier, tubes not represented in figures for being conventional, as well as other attachments for proper operation of the collector, all of them remaining protected by a transparent cover, regardless of glass or plastic, which minimizes thermal losses.

Pues bien, de acuerdo ya con la invención, la carcasa (1) del panel solar propiamente dicho, incorpora al menos una pareja de soportes (2), convenientemente simétricos para determinar que una lupa (3), que sustentan, quede debidamente posicionada con respecto al panel propiamente dicho (1), para que la radiación solar (4) que accede a dicha lupa (3), sobredimensionada perimetralmente con respecto al panel propiamente dicho (1), se concentre a base de tramos intermedios (4'), y de manera que el número de rayos solares que acceden al citado panel propiamente dicho (1), es considerablemente mayor que el que accedería en condiciones normales, con el consecuente incremento en la eficiencia del panel en su conjunto.Well, according to the invention, the housing (1) of the solar panel itself, incorporates at least a pair of supports (2), conveniently symmetrical for determine that a magnifying glass (3), which they support, is properly positioned with respect to the panel itself (1), so that the solar radiation (4) that accesses said magnifying glass (3), oversized perimeter with respect to the panel itself said (1), concentrate based on intermediate sections (4 '), and so that the number of solar rays that access the said panel proper (1), it is considerably larger than the one would access under normal conditions, with the consequent increase in the efficiency of the panel as a whole.

Lógicamente los soportes (2) estarán dimensionados y configurados debidamente para que la lupa (3) adopte el posicionamiento mas idóneo con respecto al panel propiamente dicho (1), en función a su propio poder de concentración y en función a sus dimensiones relativas.Logically the supports (2) will be properly sized and configured so that the magnifying glass (3) adopt the most suitable positioning with respect to the panel proper (1), based on its own power of concentration and based on their relative dimensions.

Tal como anteriormente se ha dicho y en sustitución de la esquemática lupa o lente biconvexa (3) representada en las figuras, se utilizará una lente de Fresnel o similar, para conseguir igual o incluso superior eficiencia en la captación térmica, a expensas de una solución considerablemente mas económica, de menor peso, de menor mantenimiento, etc.As previously stated and in Schematic replacement magnifying glass or biconvex lens (3) represented in the figures, a Fresnel lens or similar, to achieve equal or even greater efficiency in the thermal collection, at the expense of a considerably more solution economic, lower weight, lower maintenance, etc.

Solo resta señalar por último que, como se observa especialmente en la figura 2, el conjunto constituido por el panel solar propiamente dicho (1), la lente (3) y sus soportes (2), se montará con posibilidad de basculación a través de la extremidad superior (5) del poste (6) o elemento de sustentación de que se trate en cada caso, por ejemplo a través de un acoplamiento rotural (5), convenientemente automatizado en orden a que el panel propiamente dicho (1), con su complementaria lupa o lente (3) adopte en todo momento la orientación mas idónea con respecto a la posición del sol (7), para que el aprovechamiento energético sea máximo.It only remains to note that, as especially observe in figure 2, the set consisting of the solar panel itself (1), the lens (3) and its supports (2), it will be mounted with the possibility of tilting through the upper extremity (5) of the post (6) or support element of concerned in each case, for example through a coupling rotural (5), conveniently automated in order that the panel proper (1), with its complementary magnifying glass or lens (3) adopt at all times the most suitable orientation with respect to the position of the sun (7), so that the energy use is maximum.

Claims

1. Thermal solar panel, of the type of which use a water heating circuit or any other heat-carrying fluid, tubes that receive direct or indirectly solar radiation inside a drawer or housing through a transparent closure plate, characterized in that a concentration lens collaborates with the panel itself, as a magnifying glass, which duly oversized with respect to said panel itself, causes the concentration of a greater amount of solar rays on said panel.

2. Thermal solar panel according to claim 1, characterized in that the lens is fixed to the panel itself with the collaboration of lateral supports, formally and dimensionally appropriate to the relative size between the lens and the panel itself and to the distance between these elements.

3. Thermal solar panel, according to previous claims, characterized in that said lens can be a biconvex or flat convex lens, but preferably it will be a Fresnel lens to minimize its weight and cost.