ES2233047T3 - Cubierta captadora de energia solar para edificios y panel integrante de la misma. - Google Patents

Cubierta captadora de energia solar para edificios y panel integrante de la misma.

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ES2233047T3
ES2233047T3 ES99922195T ES99922195T ES2233047T3 ES 2233047 T3 ES2233047 T3 ES 2233047T3 ES 99922195 T ES99922195 T ES 99922195T ES 99922195 T ES99922195 T ES 99922195T ES 2233047 T3 ES2233047 T3 ES 2233047T3
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Eduardo Oistrach Garcia De Castro
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Abstract

Se obtiene con varios elementos de plancha (1) termoconductora, impermeable, ensamblados estableciendo uniones impermeables, los cuales integran una pluralidad de perfiles longitudinales (3), huecos, que se communican por sus extremos (3a, 3b) con unos conductos distribuidor (6) y colector (7) respectivamente, formando parte de un circuito para un fluido caloportador (A). Los elementos de plancha (1), perfiles longitudinales (3) y conductos distribuidor (6) y colector (7) son elementos resistentes y constructivos de dicha cubierta sustitutivos del tejado. Cada panel ensamblable integra un elemento de plancha (1), varios perfiles longitudinales (3) con sus extremos respectivamente conectados con un tubo en funciones de distribuidor y un tubo en funciones de colector formando un circuito para el fluido caloportador (A) específico del panel, con una entrada en dicho tubo en funciones de distribuidor y una salida en dicho tubo en funciones de colector.

Description

Cubierta captadora de energía solar para edificios y panel integrante de la misma.
La presente invención concierne a una cubierta captadora de energía solar para edificios que es estructural y autoportante, susceptible de sustituir una cubierta convencional sin excesivos costos adicionales, cumpliendo además una función de captación de energía solar.
La presente invención concierne además a un panel integrante de una cubierta captadora de energía solar para edificios del tipo citado anteriormente.
Las aplicaciones de esta invención son variadas dentro del ámbito de las instalaciones térmicas utilizadas en diversos tipos de edificios. En el ámbito doméstico cabe destacar la obtención de agua caliente sanitaria, calefacción por suelo radiante, calefacción por aire caliente, climatización mediante máquina de absorción, y climatización de piscinas. En el sector agrícola tiene aplicación, por ejemplo, para secaderos de cosechas y calefacción de establos, y en el sector industrial tiene aplicación como aporte de calor a procesos térmicos de baja intensidad calórica.
El aprovechamiento de la energía solar cobra pleno sentido como complemento a las fuentes convencionales de producción energética que parten de fuentes no renovables, tales como el petróleo, carbón o uranio, o de instalaciones con una elevada incidencia en el entorno, como las centrales hidroeléctricas y parques eólicos.
Aunque en la actualidad existe una tecnología que permite la transformación directa de energía solar en energía eléctrica, tal tecnología resulta extremadamente costosa, siendo reservada a aplicaciones muy concretas.
Sin embargo, el aprovechamiento térmico de la energía solar puede realizarse a un costo notablemente inferior, asequible por la mayona de las economías. Aunque gran parte de la energía que se consume en los países desarrollados es en forma de energía eléctrica, una porción significativa de ésta se utiliza para producir energía térmica. Por consiguiente, el aprovechamiento térmico de la energía solar tiene un amplio campo de aplicación para, por ejemplo, calentamiento de agua y calefacción, en especial en el ámbito doméstico.
Sería deseable, por lo tanto, disponer de un sistema de captación de energía solar susceptible de ser instalado individualmente para cada edificio y capaz de abastecer, totalmente o en gran parte, las necesidades de agua caliente y calefacción de dicho edificio, al menos durante los períodos de mayor insolación. Una implantación masiva de tal sistema de captación energética individual para cada edificio representaría, a nivel general, un enorme ahorro de otras energías proveniente de fuentes no renovables. Sin embargo, una condición esencial para que se produzca tal implantación masiva es que la instalación del dispositivo de captación de energía solar a un edificio tenga unos costos adicionales muy reducidos respecto a los costos de las soluciones estándar, ya implantadas, o incluso nulos en el caso de implantación en nuevas edificaciones.
Antecedentes de la invención
Son conocidos numerosos dispositivos captadores de energía solar preparados para ser instalados preferentemente encima de un tejado de un edificio. La patente US-A-4.338.921 describe un ejemplo clásico de un dispositivo de este tipo que comprende unos paneles colectores de energía solar susceptibles de ser colocados, por ejemplo, encima de un tejado, como puede verse en la Fig. 1 de la citada patente. Los paneles colectores calientan un líquido que circula, impulsado por una bomba, por un circuito cerrado que comprende un serpentín de intercambio de calor dispuesto en el interior de un depósito de agua conectado al circuito de distribución de agua caliente al edificio. El agua caliente procedente de dicho depósito pasa posteriormente por un calentador convencional, eléctrico o de gas, para elevar su temperatura hasta un nivel deseado.
El sistema descrito por dicha patente US-A-4.338.921 incorpora los elementos esenciales que definen cualquier sistema elemental de calentamiento de un fluido por energía solar, especialmente en aplicaciones domésticas. Sin embargo, los paneles que incorpora pueden superponerse a una cubierta convencional pero en ningún caso están concebidos para sustituir tal cubierta, lo que significa siempre un costo de magnitud considerable añadido al costo de la edificación convencional.
Por otra parte, dichos paneles presentan una superficie de exposición a la radiación solar relativamente reducida respecto a la superficie de la cubierta sobre la que están instalados. Esto obliga a buscar una máxima eficiencia de captación térmica por unidad de superficie, lo que se traduce en un elevado costo por panel que se añade al incremento de costo general de la instalación.
En la patente EP-A-0 073 843 se describe un sistema de placas dotadas de elementos para la acumulación de energía solar susceptibles de ser extendidas por encima de una cubierta convencional. Este es otro ejemplo de dispositivo cuyo costo se añade al de la cubierta convencional, y que por lo tanto no constituye una alternativa a la misma.
La patente EP-A-0000543 describe un elemento de construcción para climatizar techos o fachadas, susceptible de ser aplicado a la captación de energía solar ocupando la totalidad de la superficie de un sector de cubierta de un edificio. Este dispositivo comprende, en la parte más elevada del elemento constructivo, dos conductos para un líquido de intercambio térmico, a partir de los cuales se extienden perpendicularmente hacia la parte más baja una serie de tubos ahorquillados que cubren toda la zona de la superficie a climatizar. Cada uno de los dos extremos de los tubos ahorquillados está respectivamente conectado a uno de dichos dos conductos de la parte superior del elemento de construcción de manera que se forma un circuito cerrado. Una serie de planchas se disponen por encima y por debajo de los citados tubos cubriendo dicho sector de cubierta. También se describe la agrupación de varios de dichos tubos y planchas formando paneles.
Aunque esta patente ya prevé, en uno de sus modos de funcionamiento, el aprovechamiento de toda la superficie de la cubierta de un edificio para la captación de energía solar, no se ha previsto que los propios elementos que forman el sistema de captación de energía constituyan elementos estructurales del edificio en sustitución de la cubierta convencional. En efecto, en todas las realizaciones de la citada patente, los citados tubos, conductos y planchas no son componentes resistentes del citado elemento de construcción, sino que van apoyados encima de una estructura de soporte independiente, provista de sus propios elementos resistentes (como puede verse en las Figs. 1, 8, 11 y 14 de la citada patente), aunque en algunas de dichas realizaciones se prevé que los elementos del dispositivo puedan realizar funciones de refuerzo de dicha estructura de soporte.
Por su parte, en la patente EP-B1-O 270 910 se describe una cubierta solar sustitutiva del tejado de un edificio, autoportante, que no precisa de la colocación de vigas para su sostenimiento. Sin embargo, dicha cubierta no es en modo alguno una cubierta convencional, puesto que, presenta, en su cara superior, una serie de superficies reflectoras y captadoras que forman una compleja trama de compartimentos y replegados con el fin de optimizar la captación de la radiación solar. Por el fondo de dichos compartimentos se sitúan unos canales de paso reducido por los que circula un fluido (líquido o gas) caloportador.
La orientación de dichas superficies reflectoras y captadoras debe ser calculada, diseñada y realizada con precisión de acuerdo con el emplazamiento y orientación específica de cada edificio en particular.
Debido a su especial configuración, la cubierta de la citada patente EP-B 1-0 270 910 no presenta una superficie superior lo bastante regular, ni lo bastante fuerte para resistir el peso de una persona que se subiera a ella, por ejemplo, para su revisión o reparación.
Por otra parte, la existencia de compartimentos y replegados en la cara superior de dicha cubierta hace que sea muy propensa a la formación de depósitos de polvo y tierra, que pueden ser consolidados por el crecimiento de plantas, aumentando el peso sobre los elementos estructurales de la misma y obturando los pasos de evacuación del agua de lluvia. Dichos compartimentos también son muy inconvenientes en caso de viento o nieve.
Además, la citada cubierta ofrece una apariencia externa muy diferente a la de las cubiertas convencionales, lo que obliga a realizar un trabajo de diseño adicional para lograr la armonización e integración arquitectónica de dicha cubierta con el resto del edificio.
Por último, la complejidad en la estructura y configuración de la parte expuesta al sol de dicha cubierta y las especiales condiciones de su montaje hacen que su costo sea notablemente superior al de una cubierta convencional, por ejemplo metálica, y por lo tanto, difícilmente su fabricación e instalación pueden alcanzar los niveles de implantación masiva dentro de la industria de la construcción requeridos para conseguir las finalidades de ahorro energético colectivo y de disminución de la polución perseguidas por la presente invención, quedando como una opción particular de un propietario a expensas de un aumento de los costos.
La patente FR 2330974 describe un dispositivo de captación de la energía solar que puede formar un componente de cubierta, que consiste en una plancha receptora y al menos un tubo de circulación para el fluido caloportador, siendo dicha plancha receptora y dicho tubo de circulación elementos que integran un único perfil, lo cual garantiza una transmisión óptima de calor entre la plancha receptora y el tubo de circulación, y el hecho de que los perfiles están fabricados mediante producción continua supone unos costos mínimos en lo que se refiere a los componentes. En un ejemplo del citado dispositivo de captación, dicho tubo de circulación está colocado al menos entre dos planchas, una de las cuales es llamada plancha receptora y la otra, plancha de estructura, de lo cual resulta un dispositivo de captación rígido, que puede ser autoportante. Adicionalmente, dicho perfil contiene paneles laterales que forman a su vez elementos de rigidez longitudinal, soportes del dispositivo de captación y medios para acoplar herméticamente un dispositivo de captación al siguiente.
Sin embargo, el dispositivo de captación de la citada patente FR 2330974 es sólo un componente de una cubierta, el cual no resuelve la complejidad de la totalidad de una cubierta, y además sólo es autoportante cuando se añaden elementos de refuerzo a la plancha receptora y a los tubos de circulación, tales como la citada plancha de estructura o los citados paneles laterales, los cuales no desempeñan ninguna función en la captación de energía solar ni en el sistema de explotación. Asimismo, los tubos colectores y distribuidores necesarios para dicha captación de energía solar y para dicho sistema de explotación no están integrados en el dispositivo de captación, de manera que no desempeñan ninguna función como elementos de refuerzo de la cubierta.
La patente US-A-4 336 793 describe una tira que forma un panel de captación de energía solar con una configuración que se entrelaza con conductos para la transmisión de calor, en los cuales se pueden entrelazar a su vez tiras contiguas para formar paneles, que pueden servir además como material de construcción de cubiertas. Sin embargo, la patente US-A-4 336 793 no refleja que los tubos conductores de fluido están expuestos directamente a la luz del sol y no están integrados en las tiras (material laminar), de manera que no contribuyen al refuerzo estructural del panel.
Por consiguiente, un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una cubierta para edificios que, además de cumplir las habituales funciones de elemento estructural constructivo, aislante térmico e impermeable, sea un captador de energía solar, con unos costos de producción e instalación equivalentes, o sólo ligeramente superiores, a los costos de las cubiertas convencionales y con unos métodos de producción e instalación equiparables a los actualmente utilizados para dichas cubiertas convencionales, para permitir su implantación masiva dentro de la industria de la construcción, tanto en edificaciones nuevas como en rehabilitaciones de edificios antiguos.
Otro objetivo de la invención es el de proporcionar una cubierta con capacidad de captación de energía solar para un edificio que no precise de orientación particular de cada uno de sus elementos sino que baste con cuidar la orientación general de toda la cubierta, basándose su eficacia más en la exposición de la máxima superficie posible captadora de radiación solar que en la eficiencia intrínseca de cada uno de los elementos de captación.
Otro objetivo de la invención es el de proporcionar una cubierta con capacidad de captación de energía solar para un edificio que sea practicable, es decir, que permita y soporte el acceso de una persona a su superficie para, por ejemplo, su inspección o reparación.
Otro objetivo de la invención es el de proporcionar una cubierta con capacidad de captación de energía solar para un edificio que presente una superficie superior despejada y sin impedimentos para la evacuación del agua.
Otro objetivo de la invención es el de proporcionar una cubierta con capacidad de captación de energía solar para un edificio con una apariencia externa análoga a la de una cubierta metálica convencional, cuya implantación no conlleve una necesidad adicional de armonización con los elementos de construcción habituales, lográndose una total integración arquitectónica de la misma.
Un último objetivo de la invención es el de proporcionar un sistema de cubierta con captación de energía solar para un edificio que sea susceptible de ser formada por ensamblado de varios paneles prefabricados, previamente verificados.
Breve exposición de la invención
Estos objetivos se consiguen aportando una cubierta captadora de energía solar para edificios formada por un sistema de elementos de plancha, de un material termoconductor e impermeable, ensamblables entre sí estableciendo uniones también impermeables, cuyos elementos de plancha incorporan unos canales para un fluido caloportador conectados por sus extremos a un conducto distribuidor y a un conducto colector, respectivamente, formando parte de un circuito, en general cerrado, de aprovechamiento térmico de la energía acumulada por dicho fluido, de tal manera que toda el área de la superficie de la cubierta se constituye en un único colector de energía térmica solar.
Preferiblemente, dicho elemento de plancha, incluyendo los citados canales, va recubierto por su cara inferior con una capa gruesa de material térmicamente aislante, que cumple a la vez las funciones de prevenir pérdidas térmicas en el fluido caloportador a través de los perfiles tubulares y de aislamiento térmico convencional del edificio. Eventualmente, dicho material termoaislante se puede rematar por su cara vista mediante una placa o lámina de acabado.
Una característica esencial de la presente invención reside en el hecho de que dichos elementos de plancha, junto con los citados canales y dichos conductos distribuidor y colector, constituyen a su vez unos elementos estructurales capaces de autosustentarse y de soportar totalmente o en gran parte las solicitaciones de cargas que se exigen de una cubierta convencional, lo que, junto con sus propiedades de aislamiento térmico y de impermeabilización, hace que la cubierta captadora de energía solar de acuerdo con la presente invención sea capaz de sustituir una cubierta convencional con un bajo o nulo costo adicional.
En la cubierta de la invención, el circuito de aprovechamiento térmico tanto puede ser un circuito abierto como cerrado. En caso el de un circuito abierto, se introduce un fluido, generalmente gaseoso, y en especial aire atmosférico, a una temperatura T_{1}, a través del conducto distribuidor hacia dicha pluralidad de canales, donde paulatinamente se calienta por efecto de la radiación solar a medida que va circulando, hasta salir a una temperatura T_{2}, superior a T_{1}, a través del conducto colector directamente en el local o recinto que se desea calentar. Tal sistema de circuito abierto es especialmente útil en aplicaciones tales como secaderos agrícolas, calefacción de establos, naves industriales, pabellones deportivos, y similares.
En el caso de tratarse de un circuito cerrado, que es en la mayoría de aplicaciones, especialmente para agua caliente sanitaria y calefacción doméstica, se establece un circuito primario, que es propiamente el circuito cerrado, y un circuito secundario, abierto en el caso de agua caliente para el consumo, o cerrado en el caso, por ejemplo, de calefacción por radiadores. El circuito primario esta formado por los conductos del sistema de captación de calor de la cubierta, es decir, el conducto distribuidor, la pluralidad de canales longitudinales y el conducto colector, y por un tramo de conducción que une la salida del colector con la entrada del distribuidor, pasando por una zona de intercambio térmico. Por dicho circuito primario circula un fluido caloportador (preferiblemente agua común), el cual entra a través del conducto distribuidor a una temperatura T_{1}, hacia dicha pluralidad de canales, donde paulatinamente se calienta por efecto de la radiación solar a medida que va circulando por ellos, hasta salir a una temperatura T_{2}, superior a T_{1}, a través del conducto colector, de donde es conducido a dicha zona de intercambio térmico (que típicamente es un depósito) a la que entra por la zona superior de la misma a la temperatura T_{2} y sale por la zona inferior a la temperatura T_{1}, de donde es conducido de nuevo al conducto distribuidor. El circuito secundario es, por ejemplo, el circuito de distribución de agua caliente al edificio, e incorpora un intercambiador de calor, tal como un serpentín, en dicha zona de intercambio térmico, es decir, sumergido en el fluido caloportador del interior del citado depósito. El fluido del circuito secundario entra en el intercambiador de calor por la parte inferior del mismo a una temperatura T_{1}' y sale por la parte superior a una temperatura T_{2}', superior a T_{1}', hacia el lugar de consumo.
La circulación del fluido caloportador por el circuito primario cerrado está normalmente producida por la convección del propio fluido A caloportador (circulación termosifónica), aunque puede estar asistido, si se considera necesario, por una bomba. Tal bomba puede estar accionada por un motor eléctrico de corriente alterna alimentado desde la propia red de suministro eléctrico del edificio, o puede estar accionada por un motor eléctrico de corriente continua alimentado desde una estación de módulos fotovoltaicos que capten la energía de la radiación solar.
Es evidente que un colector formado de acuerdo con la presente invención, sin una tapa cobertora de vidrio como la que presentan usualmente los colectores convencionales, tendrá unas pérdidas energéticas mayores, aunque su rendimiento no será muy inferior al de dichos colectores convencionales a condición de que trabaje a temperaturas del fluido moderadas, de hasta 45ºC. Sin embargo, este factor poco favorable se ve compensado por el hecho de disponer de una superficie de captación muy superior, proporcionada por el óptimo aprovechamiento de la totalidad del área disponible de la superficie de la cubierta del edificio, y por la sustancial disminución en el peso y en los costes que representa la ausencia de dicha tapa cobertora de vidrio.
Para optimizar las operaciones de fabricación, instalación y verificación de la cubierta, de acuerdo con un ejemplo preferido de realización de la presente invención, se ha procedido a la realización de paneles ensamblables. Cada panel comprende uno de dichos elementos de plancha, con una superficie captadora de energía solar, que integra una pluralidad de dichos canales longitudinales y unos tubos en funciones de conducto distribuidor y de conducto colector, dispuestos en los extremos del elemento de plancha, transversalmente a los canales, a los que se conectan los respectivos extremos de dichos canales. Con ello, cada panel integra un sub-circuito para un fluido caloportador, con una entrada en el tubo en funciones de distribuidor y una salida en el tubo en funciones de colector. Asimismo, cada panel puede incorporar ventajosamente una capa de material termoaislante adosada a la cara no expuesta a la radiación solar, así como un recubrimiento termoaislante para los tubos en funciones de conductos distribuidor y colector. Cuando en una edificación los citados paneles deben quedar vistos por su parte inferior, sobre la cara vista de la capa de material termoaislante va adosada una placa o lámina de acabado.
Los paneles también incluyen en sus laterales unos medios para facilitar un ensamblado mutuo con el fin de formar cubiertas de gran superficie, en cuyo caso cada uno de los sub-circuitos individuales de cada panel puede comunicarse con los demás para formar parte de un único circuito, ya sea abierto o cerrado, para un fluido caloportador, o pueden estar comunicados por grupos formando varios circuitos.
Dichos paneles están preferiblemente prefabricados, en cuyo caso salen de fábrica terminados y verificados, con la garantía de haber superado unas pruebas de resistencia mecánica y de hermeticidad adecuadas. Con ello, la instalación de la cubierta se limita a la colocación y fijación mecánica de los paneles, adosados lateralmente entre sí, sobre unos apoyos adecuados, a la unión impermeable de ensamblado entre los paneles (si ésta no queda automáticamente establecida por la misma forma de las planchas), a la conexión de las entradas y salidas de los sub-circuitos individuales de cada panel formando uno o más circuitos abiertos o cerrados, según un esquema prediseñado y al acabado final de la cubierta con unos elementos de canalones, cumbreras, remates, bajantes y similares, pudiéndose efectuar ventajosamente una prueba final de hermeticidad bajo carga de toda la instalación en la obra.
Una típica aplicación de la cubierta de acuerdo con la presente invención es la de proporcionar agua caliente sanitaria o para calefacción en el ámbito doméstico. En tal caso, el sistema comprende uno o más circuitos primarios para un fluido caloportador, es decir, aquellos circuitos cerrados que comprenden los canales y conductos distribuidor y colector de la cubierta, y por uno o más circuitos secundarios, es decir, aquellos circuitos de distribución de agua a la vivienda o viviendas del edificio. La transferencia de calor entre el circuito o circuitos primarios y el circuito o circuitos secundarios se realiza en uno o más sectores de intercambio térmico, por ejemplo, del tipo de depósito y serpentín, con la particularidad de que el fluido caloportador del circuito primario es el que llena el depósito y el fluido del circuito secundario es el que pasa por el serpentín sumergido en el depósito.
El fluido utilizado como caloportador en el circuito primario está elegido de entre el grupo formado por agua de la red, agua desionizada o tratada con inhibidores de la corrosión y/o anticongelante, aceite térmico o cualquier otro fluido apropiado a la aplicación específica de que se trate. La naturaleza de dicho fluido determinará las dimensiones y materiales característicos de la perfilería tubular estructural y las condiciones para su mantenimiento.
En un ejemplo de realización de la invención, uno o más depósitos para uno o varios serpentines de intercambio térmico constituyen además unos elementos de apoyo para el conducto o conductos colectores, realizando así una función adicional como elemento estructural de soporte de la cubierta.
Las ventajas esenciales que ofrece la cubierta captadora de energía solar para edificios objeto de la presente invención son:
es una cubierta captadora de energía solar autosustentable, en la que cada elemento cumple unas funciones convencionales como elemento resistente, impermeabilizante y/o aislante térmico a la vez que unas funciones de captación, preservación y/o conducción de la energía térmica solar, por lo que su fabricación e instalación no implica necesariamente un incremento de costo respecto a una cubierta convencional de calidad equivalente;
presenta una superficie exterior accesible, resistente, despejada y sin impedimentos para la evacuación del agua de la lluvia o la nieve, funcionando además como elemento resistente;
su apariencia externa no difiere sustancialmente de las de las cubiertas metálicas convencionales;
su producción e instalación no requiere de técnicas distintas de las utilizadas para las cubiertas convencionales, por lo que dicha cubierta captadora de energía solar es susceptible de ser inmediatamente integrada en los procedimientos habituales de la industria de la construcción.
Este conjunto de ventajas hace posible una implantación masiva, a corto plazo, de la cubierta captadora de energía solar para edificios de acuerdo con la presente invención, con la consiguiente contribución al ahorro energético y a la disminución de los niveles de polución ambiental que ello significa.
Breve descripción de los dibujos
La invención se explica a continuación con más detalle mediante unos ejemplos de realización que vienen representados en los dibujos que se acompañan, los cuales se proporcionan únicamente con una finalidad ilustrativa, sin que deban ser interpretados en ningún caso con carácter limitativo. En estos dibujos:
la Fig. 1 es una vista en planta de una cubierta de acuerdo con la invención;
la Fig. 2 es una vista en planta de una cubierta formada a partir de varios paneles de acuerdo con la invención;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva de un panel integrante de la cubierta de la Fig. 2;
las Figs. 4 a 10 son vistas frontales ampliadas que muestran diferentes formas de integración de unos canales en un elemento de plancha ya sea de la cubierta o del panel de la invención;
las Figs. 11 a 14 son vistas frontales ampliadas que muestran diferentes variantes en la forma de ensamblado entre dos elementos de plancha contiguos de la cubierta o de los paneles de la invención;
la Fig. 15 es una vista parcial en alzado de una sección transversal de un edificio provisto de una cubierta de acuerdo con la presente invención, en la que se muestra un esquema del funcionamiento de la misma; y
la Fig. 16 es una vista superior de un depósito integrante de una cubierta de acuerdo con la invención.
Descripción detallada de unos ejemplos de realización
Haciendo en primer lugar referencia a la Fig. 1, en ella se muestra esquemáticamente una vista en planta de una cubierta captadora de energía solar de acuerdo con la presente invención. Dicha cubierta está formada a partir de varios elementos de plancha 1 termoconductora, impermeable, susceptibles de ensamblarse entre sí estableciendo uniones impermeables, de manera que se obtiene una superficie absorbente de la radiación solar que ocupa toda la superficie de dicha cubierta. Cada uno de los elementos de plancha 1 integra una pluralidad de canales para un fluido caloportador A que se constituyen por unos perfiles longitudinales 3 huecos, unidos o integrados al citado elemento de plancha 1. El elemento de plancha 1, junto con dichos perfiles longitudinales 3, forma un conjunto capaz de resistir totalmente o en gran parte las solicitaciones de la carga de cálculo de dicha cubierta correspondientes al área de cubierta formada por dicho conjunto.
Cada uno de dichos perfiles longitudinales 3 se comunica por un primer extremo 3a con un conducto distribuidor 6 y por un segundo extremo 3b con un conducto colector 7, de manera que se forma un circuito para dicho fluido caloportador A, que en general es cerrado, como se verá más adelante, con una entrada 6a en dicho conducto distribuidor 6 y una salida 7a en de dicho conducto colector 7. La circulación del fluido caloportador A por dicho circuito está indicada por unas flechas en la Fig. 1.
Los conductos distribuidor 6 y colector 7 también están diseñados de manera que son elementos estructurales resistentes sobre los que descansan los elementos de plancha 1 constitutivos de la superficie captadora, con los perfiles longitudinales 3 integrados, y pueden estar apoyados por sus extremos sobre unos puntales 80 o muros de carga.
Preferiblemente, adosada a la cara no expuesta a la radiación solar de tal cubierta se aplica una capa 5 de un material termoaislante que, en caso de que deba quedar a la vista, puede terminarse con una placa o lámina de acabado 18, como se muestra en las Figs. 11 a 14.
Los elementos de plancha 1 cumplen la función de impermeabilización del edificio y de captación solar. El material utilizado para su construcción está elegido de entre el grupo formado por acero inoxidable, acero galvanizado o lacado, cobre, aluminio o cualquier otro material no metálico que tuviera la característica de ser termoconductor, de los que usualmente son empleados en la construcción de cubiertas. La superficie exterior es de color oscuro, preferiblemente negro, para mejorar la absorción de la energía de los rayos solares.
Los perfiles longitudinales 3, así como los conductos distribuidor 6 y colector 7, realizan una doble función; por un lado constituyen unos elementos rigidizantes estructurales de la cubierta, total o parcialmente autosustentables, y por otro lado forman unas conducciones para el fluido caloportador A. El material de los perfiles longitudinales 3 y de los conductos distribuidor 6 y colector 7 puede ser uno cualquiera de los ya citados acero inoxidable, acero galvanizado o lacado, cobre, aluminio o cualquier otro material no metálico que tuviera la característica de ser termoconductor. Es importante, sin embargo, que en caso se elegirse materiales distintos para dichos conductos y para la cubierta, la pareja de materiales seleccionados no forme grandes pares galvánicos, puesto que son causantes de graves problemas de corrosión.
La función de la capa 5 de material termoaislante consiste en aislar térmicamente los elementos de plancha captadores y los perfiles longitudinales 3 acoplados a ellos, evitando pérdidas de energía calorífica en el sistema captador, a la vez que realiza la función habitual de aislamiento térmico y acústico del edificio. El material de la capa 5 termoaislante está elegido de entre el grupo formado por manta de lana de vidrio, lana de roca, espuma de poliuretano, o cualquier otro de similares características, usualmente utilizados en la industria de la construcción.
El fluido A utilizado como caloportador está elegido de entre el grupo formado por agua de la red, agua desionizada o tratada con inhibidores de la corrosión y/o anticongelante, aceite térmico, aire o cualquier otro fluido apropiado a la aplicación específica de que se trate. La naturaleza de dicho fluido A determinará las dimensiones y materiales característicos de los perfiles longitudinales 3, de los conductos distribuidor 6 y colector 7 y demás conducciones del sistema, y las condiciones para su mantenimiento.
Con el fin de optimizar las operaciones de fabricación, verificación y montaje, dicha cubierta se constituye a base de uno o más paneles ensamblables de acuerdo con la presente invención. La cubierta obtenida con dichos paneles responde básicamente a los mismos principios de funcionamiento, y está realizada a partir de los mismos materiales que los expuestos en relación a la cubierta de la Fig. 1.
En la Fig. 2 se muestra esquemáticamente una vista en planta de una cubierta captadora de energía solar formada a partir de varios de dichos paneles de acuerdo con la presente invención, y en la Fig. 3 se muestra en perspectiva uno de dichos paneles.
Cada uno de dichos paneles comprende un elemento de plancha 1 termoconductora, impermeable, que constituye dicha superficie absorbente de la radiación solar. Unos perfiles longitudinales 3, huecos, constitutivos de unos canales para un fluido caloportador A, están unidos o integrados al citado elemento de plancha 1, comprendiendo cada uno de dichos perfiles longitudinales 3 un primer extremo 3a y un segundo extremo 3b. En extremos opuestos del elemento de plancha 1, dispuestos transversalmente a los perfiles longitudinales 3, están unidos un tubo 60 en funciones de conducto distribuidor y un tubo 70 en funciones de conducto colector, a los que se unen y se comunican, respectivamente, dichos primeros extremos 3a y dichos segundos extremos 3b de los perfiles longitudinales 3, de manera que se forma un sub-circuito para dicho fluido caloportador A, específico de dicho panel, con una entrada 61 en dicho tubo 60 y una salida 71 en dicho tubo 70, cuyo sub-circuito específico es susceptible de formar parte de un circuito general, ya sea abierto o cerrado.
El panel se ha diseñado de manera que cada elemento de plancha 1, junto con dichos perfiles longitudinales 3 y tubos 60, 70, forma un conjunto rígido capaz de resistir totalmente o en gran parte las solicitaciones de la carga de cálculo de dicha cubierta correspondientes al área de cubierta formada por dicho panel. Con la intención de ilustrar este hecho, en la Fig. 2 se muestran varios paneles dispuestos adyacentes entre sí, apoyados por los extremos de los tubos 60, 70 en unos puntales 80. En este ejemplo, cada puntal soporta los extremos de dos paneles contiguos.
De manera análoga a la de la Fig. 1, la circulación del fluido caloportador A por el circuito específico de cada panel está indicada por unas flechas. Resulta evidente que todas las entradas 61 pueden proceder de distintas ramificaciones de un único conducto de entrada (no mostrado) al igual que todas las salidas 71 pueden reunirse en un único conducto de salida (no mostrado), o tanto las entradas 61 como las salidas 71 pueden juntarse por grupos para conectarse con el resto de un circuito abierto o cerrado, o cada entrada 61 y cada salida 71 conectarse con un circuito abierto o cerrado individual.
Si se considera conveniente, el panel de acuerdo con la presente invención comprende además una capa 5 de material termoaislante, tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio, o similar, adosada a la cara del elemento de plancha 1 no expuesta a la radiación solar y, especialmente si dicha capa 5 debe quedar a la vista, una placa o lámina de acabado 18 adosada a la cara libre de dicha capa 5 de material termoaislante (Figs. 10 a 13).
Preferiblemente el panel comprende también para dichos tubos 60, 70 un recubrimiento de material termoaislante (no ilustrado), tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio o similar, para reducir las pérdidas térmicas en los mismos.
El panel de la presente invención está diseñado para ser fabricado en serie, y se puede llevar a cabo según diferentes realizaciones, como se vera más adelante. Es importante resaltar que todas aquellas uniones que deban constituir cerramientos herméticos para el sub-circuito de fluido caloportador específico del panel, es decir, las uniones para constituir o integrar los perfiles longitudinales 3 al elemento de plancha 1, y las uniones de los primeros 3a y segundos 3b extremos de los perfiles longitudinales 3 a los tubos 60, 70 son uniones herméticas realizadas ya sea por soldadura, mediante un adhesivo o por otros procedimientos análogos, tales como rebordonado o por encaje de forma, o por una combinación de varios de dichos procedimientos, y son verificadas en cuanto a resistencia y hermeticidad de manera que satisfacen las condiciones de fiabilidad exigibles por las compañías de seguros para ofrecer una determinada garantía al comprador. En algunos ejemplos de realización en los que los perfiles longitudinales 3 son unos elementos tubulares 40 (ver Fig. 6), la unión entre dichos elementos tubulares 40 y el elemento de plancha 1 se realiza por inserción, total o parcial, a presión de los primeros en unas acanaladuras 30 formados en el elemento de plancha 1, sin intervención de posterior soldadura o adhesivo. En otro ejemplo de realización, no ilustrado, los elementos tubulares están simplemente adosados al elemento de plancha y el conjunto está posteriormente recubierto por la consiguiente capa de material termoaislante, siendo esta capa termoaislante, aplicada por ejemplo por rociado, la que asegura la unión entre dichos elementos.
Aunque los elementos de plancha y los paneles se pueden fabricar a medida para una obra en particular, para abaratar costos se fabrican preferiblemente en serie en varias medidas estándar, la más común de las cuales es de aproximadamente 1,5 x 3 m, pudiéndose llegar hasta aproximadamente 2 x 6 m. Sin embargo, en algunos ejemplos de realización se pueden obtener longitudes mucho mayores, manufacturándose los paneles por laminado a partir de plancha en bobina. En estos casos, no obstante, previsiblemente será necesario aportar puntales de soporte intermedios para su instalación.
En las Figs. 4 a 10 se muestran varios ejemplos alternativos para la integración o unión de los perfiles longitudinales 3 al elemento de plancha 1, ya sea formando parte de un panel o directamente de una cubierta.
Hay que señalar que, en general, en las figuras que ilustran la presente memoria, se han exagerado los grosores de las planchas, las uniones, los espacios de separación y otros aspectos similares para facilitar la comprensión del dibujo.
En los ejemplos de las Figs. 4 y 5, dichos perfiles longitudinales 3 se constituyen, al menos en parte, a partir del propio material del elemento de plancha 1, mediante una operación de conformado de dicho elemento de plancha 1 en diversos sectores distanciados, para determinar unas acanaladuras 30 longitudinales delimitadas por unas aristas laterales 31, seguida de una operación de cerramiento de dichas acanaladuras 30 por unión de dichas aristas laterales 31. Ahora bien, mientras que en el ejemplo de la Fig. 4 dicho cerramiento de las acanaladuras 30 se realiza por unión de las aristas laterales 31 directamente adosadas, en el ejemplo de la Fig. 5 dicha unión se realiza con las aristas laterales 31 separadas y enlazadas por una pieza de aportación 32.
En el ejemplo de la Fig. 6, el elemento de plancha 1 tiene igualmente formadas las acanaladuras 30 delimitadas por las aristas 31, pero, en vez de estar cerradas, alojan total o parcialmente unos elementos tubulares 40 en su interior. Ventajosamente, la abertura delimitada por dichas aristas 31 es más estrecha que el fondo de la acanaladura 30, de manera que se produce un efecto de pinza que retiene el elemento tubular 40 insertado a presión sin necesidad de ulterior fijación. Las acanaladuras 30 pueden ser de muy poca profundidad, sólo para señalar la posición de los elementos tubulares 40, o incluso pueden desaparecer, en cuyos casos existiría la citada capa 5 de material termoaislante aplicada por rociado actuando como elemento cohesivo del panel.
En el ejemplo de la Fig. 7, dichos perfiles longitudinales huecos 3 se constituyen por dichos elementos tubulares 40 unidos directamente a una cualquiera de las caras de dicho elemento de plancha 1 termoconductora mediante unos puntos o cordones de soldadura o adhesivo.
En el ejemplo de la Fig. 8 dichos perfiles longitudinales huecos 3 se constituyen por unas piezas 50 de material termoconductor, de sección transversal en forma de "U", unidos a dicha plancha termoconductora del elemento de plancha 1 por los bordes 51 de los extremos de sus brazos.
En anteriores ejemplos de las Figs. 4, 5, 7 y 8 las uniones se pueden realizar por una técnica adecuada que garantice la unión estructural y en su caso la estanqueidad del elemento, tal como por soldadura o mediante adhesivo.
Por su parte, en los ejemplos de las Figs. 9 y 10, los perfiles longitudinales huecos 3 se constituyen por unos elementos tubulares 90, 95 que presentan una determinada configuración de su sección transversal que es susceptible de ensamblar mediante un encaje de forma en unas guías conformadas en el elemento de plancha 1, o unidas al mismo. En el ejemplo de la Fig. 9, el elemento tubular 90 presenta unas aletas 91 en su parte inferior que se encajan en unas guías formadas por unos elementos de guía 92 unidos al elemento de plancha 1. En el ejemplo de la Fig. 10, el elemento tubular 95 presenta una sección transversal triangular dispuesta con su base adosada al elemento de plancha 1, quedando aprisionada por sus vértices 96, adyacentes a la base, en unos elementos de guía 97 unidos al elemento de plancha 1.
En estos dos últimos ejemplos, los elementos de guía 92, 97 pueden ser unos perfiles que cubran toda la extensión de los elementos tubulares 90, 95, o pueden ser tramos discretos, alineados, eventualmente muy cortos y sensiblemente distanciados, que definan dichas guías. Cuando, como en los ejemplos de las Figs. 9 y 10, las citadas guías no se obtienen por conformación del elemento de plancha 1, la unión de los elementos de guía 92, 97 con el elemento de plancha 1 se puede realizar por cualquier técnica adecuada, tal como por soldadura o mediante adhesivo.
Una particularidad de los ejemplos de las Figs. 6, 9 y 10 consiste en que los elementos tubulares 90, 95 pueden deslizar, preferiblemente de manera forzada, por las guías formadas por los respectivos elementos de guía 91, 96 y, por consiguiente, son fácilmente montables y desmontables.
En otro orden de cosas, tanto en la cubierta de la Fig. 1 como en los paneles de las Figs. 2 y 3, los elementos de plancha 1 comprenden además unas configuraciones en sus bordes longitudinales previstas para facilitar el ensamblado con otros elementos de plancha 1 adyacentes, estableciendo uniones impermeables. Dichas configuraciones adoptan, en general, una forma adecuada para permitir una relación de encaje.
En las Figs. 11 a 14 se muestran varios ejemplos alternativos para llevar a cabo el ensamblado lateral de los elementos de plancha 1, estén o no integrados en un panel.
En el ejemplo de la Fig. 11, dicho ensamblado entre los elementos de plancha 1 se realiza por solapado de una primera franja 1a, próxima a un borde lateral de uno de dichos elementos de plancha 1, sobre una segunda franja 1b próxima a un borde lateral adyacente de otro de dichos elementos de plancha 1 contiguo.
En el ejemplo de la Fig. 12, dicho ensamblado se realiza por solapado de una pieza 24 sobre una primera franja 1a, próxima a un borde lateral de uno de dichos elementos de plancha 1, y sobre una segunda franja 1b próxima a un borde lateral adyacente de otro de dichos elementos de plancha 1 contiguo, cubriendo el intersticio entre ambos elementos de plancha 1 contiguos.
En el ejemplo de la Fig. 13, dicho ensamblado se realiza por solapado de una primera franja 1c, próxima a un borde lateral de uno de dichos elementos de plancha 1, sobre un perfil longitudinal 3 próximo a un borde lateral adyacente de otro de dichos elementos de plancha 1 contiguo.
Por último, en el ejemplo de la Fig. 14, dicho ensamblado se realiza por solapado de una pieza 25 sobre dos perfiles longitudinales 3, cada uno perteneciente a cada uno de los elementos de plancha 1 contiguos a ensamblar y situados próximos a sus bordes laterales, de manera que dicha pieza 25 cubre el intersticio entre ambos elementos de plancha 1 contiguos.
Como resulta obvio, cuando los elementos de plancha 1 de los ejemplos de las Figs. 11 y 13 incorporan la mencionada capa 5 de material aislante, como es el caso ilustrado, dichas respectivas franjas 1a y 1c están libres de dicha capa 5 de material aislante.
En relación ahora con la Fig. 15, se muestra esquemáticamente, en una sección transversal parcial, una cubierta a dos aguas realizada de acuerdo con la presente invención. Cada una de las vertientes está formada por una pluralidad de elementos de plancha 1 termoconductora impermeable, con los consiguientes perfiles longitudinales 3 con unos extremos 3a y 3b respectivamente conectados a un conducto distribuidor 6 y a un conducto colector 7, dispuestos transversalmente. El conducto distribuidor 6 se encuentra situado en el extremo a nivel más bajo de la vertiente, mientras que el conducto colector 7 se encuentra situado en el extremo a nivel más alto. Las conexiones entre los perfiles longitudinales 3 y los conductos distribuidor 6 y colector 7 se realizan, en el ejemplo de realización ilustrado, mediante enchufe a presión de unos manguitos rígidos 17, solidarios a una de las partes, en unos correspondientes orificios provistos de una junta de hermetización de la otra parte. También se puede realizar mediante unos manguitos elásticos fijado por sus extremos a unas correspondientes boquillas solidarias a cada una de las partes. En caso de constituirse como paneles prefabricados, dichas conexiones son permanentes y están realizadas por soldadura, adhesivo, etc., y son debidamente verificadas antes de su comercialización.
Un depósito 8, preferiblemente térmicamente aislado, situado en una parte central de la cubierta, es decir, entre las dos vertientes, y a un nivel inferior, igual o superior al del conducto colector 7, constituye un sector de intercambio térmico, cuya función se explicará más adelante. En el ejemplo ilustrado, dicho depósito 8. realiza además una función estructural, sirviendo de puntal de apoyo para el conducto colector 7.
El sistema comprende, para cada vertiente, un circuito primario para un fluido caloportador A, formado por los perfiles longitudinales 3 y conductos distribuidor 6 y colector 7 de la cubierta, y por un circuito secundario que distribuye el agua caliente a la vivienda. La transferencia de calor entre el circuito primario y el circuito secundario se realiza en dicho sector de intercambio térmico, es decir, en el interior del depósito 8.
Evidentemente, en una misma cubierta pueden existir más de uno de dichos sectores de intercambio térmico, incluyendo más de un depósito 8.
Dicho depósito generalmente no está presurizado, es decir, que está comunicado con el medio ambiente y por consiguiente a presión atmosférica, por lo cual, el fluido caloportador A que llena dicho depósito está sometido a pequeñas pérdidas por evaporación. Para compensar dichas pérdidas se ha previsto un sistema automático de reposición de fluido A (no ilustrado) en función de un nivel de llenado preseleccionado, tal como un sistema de grifo accionado por una boya, con el fin de mantener constante dicho nivel.
El depósito 8 está permanentemente lleno del fluido caloportador A que circula por el circuito primario. En efecto, dicho fluido caloportador A, calentado por la insolación que incide en los elementos de plancha 1 y perfiles longitudinales 3 de la cubierta, accede caliente, desde el conducto colector 7, al interior del depósito 8 por la parte superior del mismo y lo abandona, enfriado por la absorción térmica efectuada por el agua del de intercambio térmico del circuito secundario, por la parte inferior de dicho depósito 8, a través de un conducto 9, en dirección de nuevo a la cubierta, a la que accede por el conducto distribuidor 6, reiniciándose así el ciclo de captación de energía solar en circuito cerrado. Hay que resaltar que, aunque el depósito 8 está permanentemente lleno del fluido caloportador A, tal fluido se está renovando continuamente puesto que tiene una circulación sin fin en sentido descendente. Tal circulación está normalmente producida por la convección del propio fluido A caloportador (circulación termosifónica), aunque puede estar asistida, si se considera necesario, por una bomba (no mostrada). Tal como se ha apuntado más arriba, dicha bomba puede estar accionada por un motor eléctrico de corriente alterna, alimentado desde la propia red de suministro eléctrico del edificio, o puede estar ventajosamente accionada por un motor eléctrico de corriente continua, alimentado desde una estación de módulos fotovoltaicos, captadores de la energía de la radiación solar, situados en una zona adecuada de la cubierta.
Por su parte, el agua B fría del circuito secundario accede a dicho sector de intercambio térmico del interior del depósito 8, por la parte inferior de un serpentín 10, va ascendiendo por el mismo a medida que se va calentando por absorción del calor liberado por el fluido A caloportador caliente existente en dicho depósito y sale, una vez calentada, por la parte superior de dicho serpentín 10, lista para el consumo.
Si debido al uso del edificio, por ejemplo, un edificio con varias viviendas, es deseable disponer de varios circuitos secundarios independientes, puede instalarse un único sector de intercambio térmico formado por un depósito 8, ilustrado en la Fig. 16, al que están comunicados uno o varios circuitos primarios de fluido caloportador A, correspondientes, por ejemplo, a una o varias vertientes de una cubierta de acuerdo con la invención, pero en el que están dispuestos varios, en el ejemplo ilustrado siete, serpentines 10 con sus correspondientes entradas de agua B fría y salidas de agua B caliente.
Con referencia a las Figs. 15 y 16 cabe indicar que, con el fin de evitar pérdidas térmicas, es conveniente aislar térmicamente lo más posible todas las partes de los circuitos, tanto del primario como del secundario. Así, por debajo de los elementos de plancha 1 y perfiles longitudinales 3 de la cubierta se encuentra la capa 5 de material termoaislante. El depósito 8 dispone de un recubrimiento exterior 12 y una tapa 16, ambos de material termoaislante y la conducción 9 tiene una capa 13 termoaislante. Evidentemente, otros elementos, como por ejemplo los conductos distribuidor 6 y colector 7 y tramos del circuito secundario exteriores al depósito 8, también pueden estar ventajosamente termoaislados, aunque no se haya ilustrado en las figuras.
La cubierta se completa con varios elementos accesorios, tales como un canalón 15 colector del agua de lluvia, situado adyacente al borde a más bajo nivel de cada vertiente de la cubierta, y un elemento de cumbrera 14 que se fija en la parte más elevada de la cubierta cubriendo de manera impermeable la zona de los depósitos 8 y los extremos a más alto nivel de cada vertiente.

Claims (16)

1. Cubierta captadora de energía solar para edificios del tipo que comprende una superficie absorbente de la radiación solar sustitutiva del tejado, la cual integra uno o varios elementos de plancha (1) termoconductores, impermeables, susceptibles de ser conectados mutuamente estableciendo uniones impermeables, y una pluralidad de canales formados por unos perfiles longitudinales (3) conectados o integrados a dichos elementos de plancha (1), cuyos canales forman parte de un circuito abierto o cerrado, incluyendo un conducto distribuidor (6) y al menos un conducto colector (7) con los cuales comunican dichos canales mediante sus extremos respectivos (3a, 3b), por cuyo circuito circula un fluido caloportador (A), caracterizado porque:
los citados canales que forman perfiles longitudinales huecos (3) están expuestos al menos en parte a la radiación solar, y
todos los elementos integrados en el panel, que son dichos elementos de plancha (1) impermeables y dichos canales que forman perfiles longitudinales huecos (3), desempeñan una doble función:
por un lado, una función estructural, actuando como elementos de soporte para la cubierta, y
por otro lado, una función captadora de energía,
como superficie absorbente de la radiación solar y conductos para dicho fluido (A) caloportador respectivamente, constituyendo unos elementos de refuerzo estructural de la cubierta, capaces de resistir totalmente o en gran parte las solicitaciones de la carga de cálculo de dicha cubierta.
2. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho conducto distribuidor (6) y dicho conducto colector (7) desempeñan también una función estructural como elementos de soporte para la cubierta.
3. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos perfiles longitudinales huecos (3) se constituyen por unos elementos tubulares (40), unidos a un elemento de plancha (1) por soldadura o mediante un adhesivo.
4. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos perfiles longitudinales huecos (3) se constituyen, al menos en parte, a partir del propio material de dicho elemento de plancha (1) termoconductora, impermeable, mediante unas operaciones de:
conformado de dicho elemento de plancha (1), en diversos sectores distanciados, para determinar unas acanaladuras (30) longitudinales, delimitadas por unas aristas laterales (31); y
cerramiento de dichas acanaladuras (30) por unión de dichas aristas laterales (31).
5. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos perfiles longitudinales (3) huecos se constituyen por unas piezas (50) de material termoconductor, de sección transversal abierta, tal como en forma de "U", unidos a dicha plancha termoconductora del elemento de plancha (1) por los bordes (51) de los extremos de sus brazos.
6. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, caracterizada porque dicho elemento de plancha (1) comprende además, unidas al mismo por soldadura y/o adhesivo:
un tubo (60) en funciones de dicho conducto distribuidor (6) al que se conectan dichos primeros extremos (3a) de los perfiles longitudinales (3); y
un tubo (70) en funciones de dicho conducto colector (7) al que se conectan dichos segundos extremos (3b) de los perfiles longitudinales (3),
de manera que se forma un circuito para dicho fluido caloportador (A), específico de dicho elemento de plancha (1), con una entrada (61) en dicho tubo (60) en funciones de conducto distribuidor (6) y una salida (71) en dicho tubo (70) en funciones de conducto colector (7), susceptible de formar parte de dicho circuito abierto o cerrado.
7. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, caracterizada porque dicho elemento de plancha (1) comprende además:
una capa (5) de material termoaislante, tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio, o similar, adosada a su cara no expuesta a la radiación solar, cubriendo en su caso aquellas paredes de los perfiles longitudinales (3) presentes en dicha cara; y
una placa o lámina de acabado (18) adosada a la cara libre de dicha capa (5) de material termoaislante.
8. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque dicho cerramiento de las acanaladuras (30) se realiza por unión de las aristas laterales (3 1) ya sea directamente adosadas o bien enlazadas por una pieza de aportación (32).
9. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 4, 5 u 8, caracterizada porque dicha unión se realiza por soldadura o por un adhesivo, pudiendo dicho adhesivo estar total o parcialmente formado por una capa de material aislante cobertora del conjunto por la cara no expuesta a radiación solar.
10. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque incluye una capa (5) de material termoaislante, tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio, o similar, adosada a la cara no expuesta a la radiación solar del conjunto de los elementos de plancha (1), aplicada después de su instalación mediante un procedimiento de recubrimiento tal como por fijación de placas o por aspersión, con o sin una placa o lámina de acabado (18) adosada a la cara libre de dicha capa (5) de material termoaislante.
11. Cubierta, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un único conducto distribuidor (6) y un único conducto distribuidor (7) para varios de dichos elementos de plancha (1), realizándose dicha conexión entre los primeros extremos (3a) de los perfiles longitudinales (3) y dicho conducto distribuidor (6) y entre dichos segundos extremos (3b) de los perfiles longitudinales (3) a dicho conducto colector (7) mediante enchufe a presión, roscado o unión hermética equivalente, de unos manguitos rígidos (17) solidarios a una de las partes en unos correspondientes orificios provistos de una junta de hermetización de la otra parte o mediante unos manguitos elásticos fijado por sus extremos a unas correspondientes boquillas solidarias a cada una de las
partes.
12. Cubierta, según la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto distribuidor (6), los perfiles longitudinales (3) y el conducto colector (7) forman en conjunto parte de un circuito cerrado, o circuito primario, para un fluido (A) caloportador que incluye un sector de intercambio térmico que comprende al menos un depósito (8), recubierto de una capa (12) de material termoaislante, para un fluido de circuito secundario, cuyo depósito (8), que es al menos uno, realiza además una función estructural, sustentando parcial o totalmente el conducto colector (7).
13. Panel integrante de una cubierta captadora de energía solar para edificios, cuya cubierta es del tipo que comprende una superficie absorbente de la radiación solar sustitutiva del tejado, que integra un elemento de plancha (1) termoconductor, impermeable, susceptible de ser conectado a otros elementos de plancha similares de paneles contiguos estableciendo uniones impermeables, y una pluralidad de canales formados por unos perfiles longitudinales (3) conectados o integrados a dichos elementos de plancha (1), cuyos canales forman parte de un circuito abierto o cerrado, incluyendo un conducto distribuidor (6) y al menos un conducto colector (7) con los cuales comunican dichos canales mediante sus extremos respectivos (3a, 3b), por cuyo circuito circula un fluido caloportador (A), caracterizado porque:
un tubo (60) en funciones de dicho conducto distribuidor (6) y un tubo (70) en funciones de dicho conducto colector (7) se hallan unidos a dichos canales en extremos opuestos del elemento de plancha (1), con los cuales comunican dichos canales mediante sus extremos respectivos (3a, 3b), de manera que se forma un circuito para dicho fluido caloportador (A), específico de dicho panel, con una entrada (61) en dicho tubo (60) y una salida (71) de dicho tubo (70), cuyo circuito específico es susceptible de formar parte de dicho circuito abierto o cerrado, en cuyos tubos
los citados canales que forman perfiles longitudinales huecos (3) están expuestos al menos en parte a la radiación solar, y
todos los elementos principales integrados en el panel, que son dichos elementos de plancha (1) impermeables, dichos canales que forman perfiles longitudinales huecos (3) y dichos tubos (60, 70) desempeñan una doble función:
por un lado, una función estructural, actuando como elementos de soporte para la cubierta, y
por otro lado, una función captadora de energía,
como superficie absorbente de la radiación solar y conductos para dicho fluido (A) caloportador respectivamente, constituyendo un conjunto rígido capaz de resistir totalmente o en gran parte las solicitaciones de la carga de cálculo de dicha cubierta correspondientes al área de cubierta formada por dicho panel.
14. Panel, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además una capa (5) de material termoaislante, tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio, o similar, adosada a la cara del elemento de plancha (1) no expuesta a la radiación solar y en caso de quedar dicha capa (5) de material termoaislante a la vista, se incluye preferiblemente una placa o lámina de acabado (18) adosada a la cara libre de la misma.
15. Panel, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además un recubrimiento de material termoaislante, tal como un polímero o copolímero espumado, fibra de vidrio o similar, para dichos tubos (60, 70).
16. Panel, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque tanto dichas uniones para constituir o integrar los perfiles longitudinales (3) al elemento de plancha (1) como las uniones entre el elemento de plancha (1) y los tubos (60, 70) y las uniones de los primeros (3a) y segundos (3b) extremos de los perfiles longitudinales (3) a los tubos (60, 70) son uniones realizadas por soldadura, mediante un adhesivo, por rebordonado, por encaje de forma o combinaciones de las mismas, siendo herméticas en las zonas de cerramiento del citado circuito para dicho fluido caloportador (A).
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