ES2248512T3 - Colectores solares con tubos absorbedores. - Google Patents
Colectores solares con tubos absorbedores.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Colector solar con tubos absorbedores (4), que son atravesados por un medio caloportador y con un absorbedor para la absorción de la energía solar, el cual está formado como una chapa absorbedora (5) realizada en una pieza, que está unida a los tubos absorbedores (4) y los recubre, caracterizado porque la placa absorbedora (5) está perfilada en toda la superficie y recubre completamente los tubos absorbedores (4).
Description
Colectores solares con tubos absorbedores.
La presente invención se refiere a un colector
solar con tubos absorbedores, que son atravesados por un medio
caloportador, y con al menos una chapa absorbedora de una pieza
para la absorción de la energía solar, que está unida a los tubos
absorbedores y a los cuales recubre.
El documento
US-A-4426998 revela un colector
solar como éste.
Los colectores solares, que sirven para el
calentamiento de un medio caloportador fluido en general, constan
habitualmente de una carcasa, en la que están dispuestos un gran
número de tubos absorbedores, que están dispuestos paralelos unos a
otros con distancias iguales de separación. Para elevar el
rendimiento y aprovechar la totalidad de la radiación solar
incidente, los tubos absorbedores están por regla general en
conexión con chapas absorbedoras, las cuales aumentan la superficie
expuesta, absorben en primer lugar el calor y lo transfieren por
conducción de calor a los tubos absorbedores y entonces lo pasan al
medio caloportador.
En los colectores solares conocidos, la chapa
absorbedora está hecha de forma lisa, lo que proporciona una
solución termotécnica bastante aceptable y funcional, en particular
cuando la chapa absorbedora, únicamente a la manera de aletas,
sobresale lateralmente de los tubos absorbedores. Se ha mostrado sin
embargo que para chapas absorbedoras de gran superficie, por la
relativamente gran diferencia de temperatura dentro del sistema y
en distintos momentos en el tiempo, puede producirse deformación de
tales chapas absorbedoras, con lo que la apariencia óptica del
colector solar se varía desfavorablemente. Además de eso existe el
problema de que la distancia entre la chapa absorbedora y la carcasa
del colector o a la cubierta de vidrio del colector varíe tan
fuertemente por esa deformación, que se produzca una transferencia
de calor no deseada, que merme el
rendimiento.
rendimiento.
El objeto de la presente invención es evitar esos
inconvenientes y conseguir un colector solar que incluso bajo
condiciones extremas presente un rendimiento óptimo y una agradable
apariencia.
Estos objetos se logran según la invención debido
a que la chapa absorbedora está hecha de forma perfilada en
sustancialmente toda la superficie.
Es esencial en la presente invención que, por la
perfilación de la chapa absorbedora, incluso para espesor de pared
comparativamente pequeño de por ejemplo 0,2 mm se consiga una
elevada rigidez, y que el rendimiento del colector solar no sea
menoscabado por apoyos adicionales o similares.
Es especialmente ventajoso en este contexto que
la chapa absorbedora esté fabricada de cobre o aluminio y tenga un
revestimiento superficial selectivo. El revestimiento superficial
selectivo tiene en ese caso el objeto de transformar de manera
prácticamente completa la energía de radiación incidente en energía
térmica, aunque por otro lado incluso disipando poca potencia en la
medida de lo posible.
Se ha puesto de relieve como especialmente
ventajoso en la práctica el que la perfilación de la chapa
absorbedora esté formada en sección esencialmente ondulada,
corrugada o en diente de sierra. Cuando en ese caso la perfilación
de la chapa absorbedora es paralela a los tubos absorbedores, se
puede lograr una elevada superficie de contacto entre la chapa
absorbedora y los tubos absorbedores, siendo acogidos para ello los
tubos absorbedores en una concavidad de la chapa absorbedora.
Alternativamente a eso es no obstante también posible que los tubos
absorbedores estén dispuestos en un ángulo preferiblemente recto
respecto a la perfilación de la chapa absorbedora. De esta manera
se logra una construcción especialmente a prueba de torsión, pues
los tubos proporcionan un refuerzo en una dirección y la
perfilación un refuerzo en otra dirección. En estas variantes de
realización se debe no obstante asegurar mediante un
correspondiente soldado o sellado cuidadoso una correspondiente
transferencia de calor entre los tubos absorbedores y la chapa
absorbedora.
En una adicional variante de realización
preferida de la invención está previsto que la perfilación consista
en entalladuras con forma alveolar, acuñaciones con forma circular,
dibujos en forma de barquillo u otros estampados. De esta manera,
una construcción rígida en todas las direcciones de la chapa
absorbedora se puede unir ventajosamente con los tubos
absorbedores.
La invención se refiere además a un método para
la fabricación de una chapa absorbedora para un colector solar del
tipo descrito anteriormente. En una primera variante de realización
está previsto que la chapa absorbedora sea primero perfilada
esencialmente en toda la superficie mediante rodillo, troquel o
punzón y a continuación sea recubierta selectivamente. Para esta
variante de realización se asegura que incluso recubrimientos
delicados no sean dañados durante el proceso de conformado de la
placa absorbedora.
Alternativamente es no obstante también posible
que la chapa absorbedora primero sea recubierta selectivamente y a
continuación sea perfilada esencialmente en toda la superficie
mediante rodillo, troquel o punzón. Para esta variante de
realización, el proceso de recubrimiento de la placa absorbedora
puede tener lugar de manera sencilla en la chapa de compuerta, lo
que reduce correspondientemente el gasto en aparatos.
La invención será a continuación explicada más
detalladamente sobre la base de las variantes de realización
representadas en las figuras. Muestran:
La figura 1 una vista desde arriba parcial de un
colector solar según la invención,
La figura 2 una sección según la línea II - II en
la figura 1 y
La figura 3 una sección según la línea III - III
en la figura 1.
El colector solar de la figura 1 consta de una
carcasa 1 con una cubierta transparente 2. En la carcasa 1 está
dispuesto un tubo colector 3 que está conectado con un gran número
de tubos absorbedores 4 paralelos unos a otros y a los que
suministra un medio caloportador. Una chapa absorbedora 5 cubre
íntegramente los tubos absorbedores 4, para garantizar un
aprovechamiento óptimo de la energía de radiación recibida. En la
figura 1 están representadas en las secciones A, B y C distintas
variantes de realización para la perfilación de la chapa absorbedora
5. En la sección A, que también se muestra más en detalle en la
figura 2, la perfilación está hecha de forma corrugada, estando la
dirección de los pliegues 6 en ángulo recto respecto a la dirección
de los tubos absorbedores 4.
En la variante de realización de la figura 3 la
perfilación de la placa absorbedora 5 es ondulada y está orientada
paralela a la dirección de los tubos absorbedores 4. Esto está
también representado correspondientemente en la sección C en la
figura 1.
La sección B muestra una chapa absorbedora 5
perfilada en forma alveolar.
La altura del perfil h de la perfilación de la
chapa absorbedora 5 asciende preferiblemente a alrededor de 1 mm, y
la distancia a entre dos crestas de perfil vecinas asciende
preferiblemente a unos 15 mm.
Mediante la presente invención es posible,
incluso para chapas absorbedoras extremadamente delgadas, evitar una
deformación y con ello mantener el rendimiento del colector solar
en zona óptima incluso para cargas extremas.
Claims (9)
1. Colector solar con tubos absorbedores (4), que
son atravesados por un medio caloportador y con un absorbedor para
la absorción de la energía solar, el cual está formado como una
chapa absorbedora (5) realizada en una pieza, que está unida a los
tubos absorbedores (4) y los recubre, caracterizado porque la
placa absorbedora (5) está perfilada en toda la superficie y
recubre completamente los tubos absorbedores (4).
2. Colector solar según la reivindicación 1,
caracterizado porque la chapa absorbedora (5) está fabricada
de cobre o aluminio y tiene un revestimiento superficial
selectivo.
3. Colector solar según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la perfilación
de la chapa absorbedora (5) está formada en sección esencialmente
ondulada, corrugada o en diente de sierra.
4. Colector solar según la reivindicación 3,
caracterizado porque los tubos absorbedores (4) están
dispuestos paralelos unos a otros y porque la orientación de la
perfilación de la chapa absorbedora (5) es paralela a los tubos
absorbedores (4).
5. Colector solar según la reivindicación 3,
caracterizado porque los tubos absorbedores (4) están
dispuestos paralelos unos a otros y porque la orientación de la
perfilación de la chapa absorbedora (5) está dispuesta con un
ángulo, preferiblemente un ángulo recto, respecto a los tubos
absorbedores (4).
6. Colector solar según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la perfilación
consiste en entalladuras con forma alveolar, acuñaciones con forma
circular, dibujos en forma de barquillo u otros estampados.
7. Colector solar según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la altura del
perfil (h) de la perfilación se encuentra en un intervalo de 0,25
mm a 2,5 mm, preferiblemente en un intervalo de 0,4 mm a 1 mm, y la
distancia (a) entre dos crestas de perfil vecinas se encuentra
entre 2 mm y 25 mm, preferiblemente a unos 15 mm.
8. Método para la fabricación de una chapa
absorbedora (5) para un colector solar según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la chapa
absorbedora (5) es primero perfilada esencialmente en toda la
superficie mediante rodillo, troquel o punzón y a continuación es
recubierta selectivamente.
9. Método para la fabricación de una chapa
absorbedora (5) para un colector solar según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la chapa
absorbedora (5) es primero recubierta selectivamente, y a
continuación es perfilada esencialmente en toda la superficie
mediante rodillo, troquel o punzón.
Applications Claiming Priority (2)
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