ES1073657U - Circuito hidraulico para paneles solares. - Google Patents
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Abstract
1. Circuito hidráulico para paneles solares, que teniendo como finalidad permitir el establecimiento de un panel solar al mismo nivel en altura que el depósito de almacenamiento de agua caliente, con funcionamiento por termo-sifón y sin que se produzca el enfriamiento del agua del depósito (1) durante el periodo nocturno, circuito en el que participa un intercambiador térmico alojado en el interior del depósito de agua, relacionado con el panel solar mediante una conexión para salida de agua caliente a este último y una segunda conexión para retomo de agua fría al citado panel, se caracteriza porque la conexión de agua caliente (6) que sale de la zona superior del panel solar (5) hacia el intercambiador (4), desemboca en la zona extrema superior de dicho intercambiador, mientras que la conexión (7) de retorno hacia la zona inferior del panel solar (5), se prolonga en el seno de dicho intercambiador (4) hasta la extremidad inferior del mismo.
Description
Circuito hidráulico para paneles solares.
La presente invención se refiere a un circuito
hidráulico que relaciona un panel o grupo de paneles solares con un
depósito de calentamiento de agua, a través de un intercambiador
térmico.
El objeto de la invención es conseguir evitar la
circulación del líquido calo-portador por dicho
circuito durante la noche, con el consecuente enfriamiento del agua
del depósito, en ausencia de dispositivos con movimiento mecánico,
tales como válvulas unidireccionales, con los problemas que estos
dispositivos conllevan, y sin necesidad tampoco de situar el
depósito de almacenamiento de agua caliente por encima del panel
solar.
En una instalación típica de calentamiento de
agua a expensas de al menos un panel solar, dicho panel forma parte
de un circuito que se complementa con un intercambiador térmico
alojado en el citado depósito de agua, de manera que durante el día,
es decir cuando existe radiación solar, un líquido
calo-portador que llena este circuito circula desde
el panel solar al intercambiador térmico y retorna desde éste último
al panel solar, en circuito cerrado.
Durante la noche, es decir cuando el panel solar
se enfría, el líquido calo-portador tiende a
circular en sentido contrario, de manera que el intercambiador
térmico absorbe calor del depósito de agua y lo suministra al panel
solar, donde se disipa en el ambiente, con el consecuente y
progresivo enfriamiento del agua existente en el depósito.
Este efecto se produce tanto cuando la
circulación del agua en el circuito cerrado se produce por efecto de
una bomba o por termo-sifón.
Para evitar este problema una solución es
colocar el depósito de agua a un nivel superior al de la placa
solar, lo que supone un problema derivado tanto de la altura que
adquiere el depósito como de la necesidad de establecer bajo el
mismo una estructura que lo soporte y lo eleve.
La disposición mas racional de estos elementos
consiste en disponer el depósito de agua al mismo nivel o a un nivel
inferior al del panel solar, y para resolver en este caso el
problema anteriormente citado, es necesaria la utilización de un
dispositivo que evite la circulación por termo-sifón
durante la noche, evitando así el enfriamiento de todo el agua
calentada durante el día.
A este respecto se utiliza actualmente una
válvula unidireccional, de bola o de disco, que tiene casi el mismo
peso que el agua. Colocando esta válvula en el circuito de entrada
al panel solar, se levanta la bola o el disco cuando empieza la
circulación por termo-sifón, dejando pasar el flujo
de agua fría hacia el colector. Durante la noche la bola o el disco
vuelve a su asiento y cierra herméticamente el flujo de agua desde
el colector hacia el depósito.
Esta solución, perfectamente válida desde el
punto de vista teórico, presenta en la práctica importantes
problemas funcionales debido a que con la menor suciedad el
obturador de la válvula, es decir la bola o el disco, deja de cerrar
perfectamente el flujo de agua durante las horas sin sol, y se
establece una circulación inversa que enfría el agua calentada
durante el día.
El circuito hidráulico que la invención propone
resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, permitiendo que el depósito de
almacenamiento de agua caliente se sitúe a la misma altura que el
panel solar, sin la necesidad de utilización de válvulas
unidireccionales y sin que se produzca el efecto de circulación del
líquido calo-portador durante el periodo
nocturno.
Para ello y de forma mas concreta, el conducto
superior del panel solar, a través del que durante el día el agua
caliente sale del panel, desemboca en el intercambiador del depósito
de agua a nivel extremo superior del mismo, mientras que el conducto
de retorno de líquido calo-portador al panel solar
se prolonga dentro del intercambiador térmico hasta el nivel extremo
inferior del mismo.
Se establecen de esta manera en el circuito
cuatro columnas de líquido, dos en el seno del intercambiador y
otras dos correspondientes a las conexiones entre dicho
intercambiador y el panel solar, de manera qué durante el día la
instalación funciona normalmente por termo-sifón,
mientras que durante la noche y al estar las dos columnas de líquido
calo-portador en el interior del intercambiador a
la misma temperatura, no existe desplazamiento de dicho líquido
hacia el panel solar y por tanto no existen pérdidas calóricas en el
depósito de agua.
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 único dibujo en donde con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado esquemáticamente un panel solar
y su complementario depósito de almacenamiento de agua caliente,
relacionados a través del circuito hidráulico que constituye el
objeto de la presente invención.
A la vista de la figura reseñada puede
observarse como en la instalación representada en la misma participa
un depósito (1) de almacenamiento de agua caliente, con sus
correspondientes entrada de agua fría (2) a nivel inferior y salida
de agua caliente (3) a nivel superior, que alberga en su seno a un
intercambiador (4) que recibe el líquido
calo-portador del panel solar (5), a través de una
conexión o conducción (6) por la que circula el líquido
calor-portador calentado en el panel (5) hacia el
intercambiador (4), líquido que retorna nuevamente al panel solar
(5) a través de otra conexión (7) que relaciona igualmente el
intercambiador (4) con el panel solar (5), ahora por la parte
inferior de éste último.
Pues bien, de acuerdo ya con la invención, la
conexión superior (6) del panel solar (5) desemboca en la zona
extrema superior del intercambiador (4), mientras que la conexión
(7) de retorno del líquido calo-portador desde el
intercambiador (4) a la zona inferior del panel solar (5), se
prolonga en el seno del citado intercambiador (4) mediante un tubo
interior (8) que se extiende hasta la extremidad inferior del
intercambiador, y ello en una instalación que, como se observa en la
figura, el depósito (1) y el panel solar (5) se encuentran situados
prácticamente al mismo nivel en altura.
Se configuran de esta manera en el circuito
cuatro "columnas de agua" (A, B, C y D), es decir cuatro
columnas de líquido calo-portador, que determinarán
las siguientes características de funcionamiento:
- -
- Durante la noche y en el supuesto que el depósito (1) tenga una temperatura uniforme, por ejemplo de 50º, el líquido calo-portador alojado en el intercambiador (4) tendrá la misma temperatura de 50º, y a su vez esta temperatura se mantendrá igual en la columna (A) que en la columna (B).
- -
- Por su parte la temperatura del panel solar (5) y de sus conexiones (6 y 7) con el intercambiador (4), también tendrán la misma temperatura entre si, concretamente la temperatura ambiental exterior, por ejemplo a 10º.
- -
- En esas circunstancias no existe circulación de líquido calo-portador entre el intercambiador (4) y el panel solar (5), porque para iniciar una circulación en el intercambiador, el líquido caliente de la columna (A) tendría que bajar por la columna (C), y el agua de la columna (D) tendría que subir por la columna (B), lo que no es factible debido a la menor densidad del agua caliente.
- -
- Transcurrida la noche, cuando la radiación solar empieza a incidir sobre el panel (5), el líquido correspondiente a la columna (D) se caliente rápidamente hasta alcanzar una temperatura superior a la del depósito (1), de manera que esta columna de líquido calo-portador con menos densidad que el que se aloja en el intercambiador (4), tiende a ascender al punto mas alto de la instalación, es decir a la parte mas alta de la columna (B) definida en el seno del intercambiador (4), a la vez que el líquido calo-portador de la columna (C), que se mantiene a baja temperatura, tiende a descender y a penetrar en el panel solar (5) por la parte inferior del mismo.
- -
- Una vez iniciada la circulación y bien calentado el tubo o conexión entre la parte alta del panel solar (5) y el intercambiador (4), la circulación se mantiene constante mientras haya sol, el líquido calo-portador menos caliente de la parte baja del intercambiador de calor (4) asciende por la columna (A) y desciende seguidamente por la columna (C), alimentado siempre el panel solar (5) por el agua mas fría del circuito.
- -
- Finalmente cuando no hay suficiente insolación para mantener la circulación, el líquido calo-portador en la columna (A) es calentado hasta tener prácticamente la misma temperatura que en la columna (B) del intercambiador, evitando así que se pueda iniciar una circulación inversa de líquido, que tendría como consecuencia el enfriamiento del agua existente en el depósito (1).
Claims (1)
1. Circuito hidráulico para paneles solares, que
teniendo como finalidad permitir el establecimiento de un panel
solar al mismo nivel en altura que el depósito de almacenamiento de
agua caliente, con funcionamiento por termo-sifón y
sin que se produzca el enfriamiento del agua del depósito (1)
durante el período nocturno, circuito en el que participa un
intercambiador térmico alojado en el interior del depósito de agua,
relacionado con el panel solar mediante una conexión para salida de
agua caliente a este último y una segunda conexión para retorno de
agua fría al citado panel, se caracteriza porque la conexión
de agua caliente (6) que sale de la zona superior del panel solar
(5) hacia el intercambiador (4), desemboca en la zona extrema
superior de dicho intercambiador, mientras que la conexión (7) de
retorno hacia la zona inferior del panel solar (5), se prolonga en
el seno de dicho intercambiador (4) hasta la extremidad inferior del
mismo.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES201031323U ES1073657Y (es) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Circuito hidraulico para paneles solares |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES201031323U ES1073657Y (es) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Circuito hidraulico para paneles solares |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1073657U true ES1073657U (es) | 2011-01-24 |
| ES1073657Y ES1073657Y (es) | 2011-04-25 |
Family
ID=43430964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201031323U Expired - Fee Related ES1073657Y (es) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Circuito hidraulico para paneles solares |
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| Country | Link |
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| ES (1) | ES1073657Y (es) |
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2010
- 2010-12-30 ES ES201031323U patent/ES1073657Y/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| ES1073657Y (es) | 2011-04-25 |
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