ES2315177A1 - Thermal solar captor made of glass - Google Patents
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Abstract
Description
Captador térmico solar en vidrio.Solar thermal collector in glass.
La presente invención está relacionada con el calentamiento de agua mediante energía solar, proponiendo un captador térmico destinado para dicha función, con unas características que le hacen estructural y funcionalmente ventajoso.The present invention is related to the water heating by solar energy, proposing a thermal sensor intended for this function, with some features that make it structurally and functionally advantageous.
Entre las aplicaciones energéticas de energías renovables, es conocida la técnica de calentamiento de agua por energía solar, utilizando captadores térmicos que realizan el aprovechamiento de la radiación solar para captar el calor de dicha radiación y aportarlo al agua que se trata de calentar.Among the energy applications of energies renewable, the water heating technique is known for solar energy, using thermal sensors that perform the use of solar radiation to capture the heat of said radiation and bring it to the water it is about to heat.
Los captadores térmicos solares convencionales de dicha función, constan de un conjunto estructural formado por una capa de material aislante, determinando por encima una cámara que se cierra con una cubierta transparente, en la cual cámara se incluye, en una atmósfera de aire, gas inerte o vacío, un serpentín por el que circula el agua a calentar.Conventional solar thermal collectors of said function, they consist of a structural set formed by a layer of insulating material, determining above a chamber which closes with a transparent cover, in which camera is includes, in an atmosphere of air, inert gas or vacuum, a coil through which the water to heat circulates.
Esta formación de los captadores térmicos solares conlleva una complejidad de realización, debido a la necesidad de configuración del serpentín de circulación del agua a calentar y su montaje en el interior de la cámara del captador térmico solar, lo que resulta costoso en mano de obra y maquinaria de construcción.This formation of thermal sensors solar entails a complexity of realization, due to the configuration of the water circulation coil to heating and mounting inside the collector chamber solar thermal, which is expensive in labor and machinery of construction.
El serpentín para la circulación del agua a calentar suele además ser de cobre, por las cualidades de conductividad térmica y resistencia a la oxidación de este material, resultando el serpentín, un elemento caro, debido a la cantidad de material que requiere y al coste elevado del cobre y de la mano de obra necesaria para realizar las correspondientes soldaduras, etc.The coil for water circulation to heating is also usually copper, for the qualities of thermal conductivity and oxidation resistance of this material, resulting in the coil, an expensive element, due to the amount of material required and the high cost of copper and the labor necessary to perform the corresponding welds, etc.
De acuerdo con la invención se propone un captador térmico solar destinado para la función mencionada de calentamiento de agua, cuya realización se ha desarrollado según una formación estructural que corrige los inconvenientes de los captadores térmicos convencionales de la misma aplicación, proporcionando unas características funcionales ventajosas.According to the invention, a solar thermal collector intended for the aforementioned function of water heating, whose realization has been developed according to a structural formation that corrects the inconveniences of conventional thermal sensors of the same application, providing advantageous functional characteristics.
Este captador térmico solar objeto de la invención consta también de una capa de material aislante, y una estructura de tres vidrios separados entre sí por dos espacios de doce a quince milímetros, incluyendo en el inferior el paso del agua a calentar.This solar thermal collector object of the invention also consists of a layer of insulating material, and a structure of three glasses separated from each other by two spaces of twelve to fifteen millimeters, including in the lower step water to heat.
Según la invención, el paso de circulación de agua se forma en este caso mediante dos placas transparentes de vidrio o similar, dispuestas de manera enfrentada dentro de la cámara del captador térmico solar, determinando entre ellas un espacio de superficie continua y poco grosor, por el cual se establece la circulación del agua a calentar.According to the invention, the circulation step of water is formed in this case by two transparent plates of glass or similar, arranged facing each other within the solar thermal collector chamber, determining between them a continuous and low thickness surface space, whereby It establishes the circulation of the water to be heated.
Se obtiene de esta forma un captador térmico solar en vidrio, en el que el agua a calentar queda expuesta de modo superficial y en forma directa a la radiación del sol incidente, con lo cual se logra un aprovechamiento óptimo del efecto calorífico de dicha radiación sobre el agua de aplicación.In this way a thermal sensor is obtained glass solar, in which the water to be heated is exposed to surface mode and directly to the sun's radiation incident, thereby achieving optimal use of the calorific effect of said radiation on the water of application.
Con esta disposición no es necesaria la realización constructiva de un serpentín y el montaje posterior del mismo en el captador térmico solar, sino que únicamente requiere la colocación de las placas entre las que se determina la conducción del agua, lo cual simplifica la realización constructiva y de montaje del captador térmico solar, reduciendo notablemente el costo del mismo.With this provision the constructive realization of a coil and the subsequent assembly of the same in the solar thermal collector, but only requires the placement of the plates between which the conduction is determined of water, which simplifies the constructive and solar thermal collector assembly, significantly reducing the cost of the same.
De un modo práctico se prevé la incorporación de un cubrimiento laminar de material conductor tintado con un material altamente selectivo, sobre una de las placas de formación de la conducción del agua, lo cual aumenta la efectividad de la absorción térmica de la radiación solar incidente, con un coste reducido del material que se utiliza, ya que el cubrimiento laminar para ese fin requiere muy poca cantidad de material conductor en comparación con los serpentines de los captadores térmicos solares convencionales.In a practical way the incorporation of a sheet covering of conductive material tinted with a highly selective material, on one of the formation plates of water conduction, which increases the effectiveness of the thermal absorption of incident solar radiation, at a cost reduced material used, since the sheet covering for that purpose it requires very little amount of conductive material in Comparison with solar thermal collector coils conventional.
Por todo ello, el captador térmico solar en vidrio objeto de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente en la función de aplicación a la que se halla destinado.For all this, the solar thermal collector in glass object of the invention results in characteristics certainly advantageous, acquiring own life and character preferred in the application function to which it is destined.
La figura 1 muestra un esquema en sección transversal del captador térmico solar en vidrio objeto de la invención, según un ejemplo de realización.Figure 1 shows a schematic section cross section of the solar thermal collector in glass object of the invention, according to an embodiment example.
La figura 2 es un esquema como el de la figura anterior, según otro ejemplo de realización.Figure 2 is a scheme like the one in Figure above, according to another embodiment.
El objeto de la invención se refiere a un captador térmico solar, de los que se emplean para el calentamiento de agua destinada a cualquier finalidad de aplicación, como por ejemplo agua caliente sanitaria, calefacción o frío solar, con una realización de dicho captador térmico solar que mejora las características constructivas y funcionales.The object of the invention relates to a solar thermal collector, of those used for water heating intended for any purpose of application, such as domestic hot water, heating or solar cold, with an embodiment of said solar thermal collector that improves constructive and functional characteristics.
El captador térmico solar que se propone consta, según una forma convencional, de una capa de material aislante (1), la cual determina en la parte superior una cámara (2) que se cierra mediante una cubierta transparente (3), incluyéndose en la cámara (2) una atmósfera de aire, gas inerte o vacío.The proposed solar thermal collector consists, according to a conventional way, of a layer of insulating material (1), which determines at the top a camera (2) that is closed by a transparent cover (3), including in the chamber (2) an atmosphere of air, inert gas or vacuum.
Según la misma forma convencional, dentro de la cámara (2) se dispone un paso de circulación del agua a calentar, de forma que la energía térmica de las radiaciones solares que inciden a través de la cubierta transparente (3) es captada y se transmite al agua circulante.According to the same conventional way, within the chamber (2) there is a passage of circulation of the water to be heated, so that the thermal energy of solar radiation that they hit through the transparent cover (3) is captured and transmits to circulating water.
De acuerdo con la invención, el paso de circulación del agua por el interior de este captador térmico solar se forma mediante dos placas transparentes (4) y (5), de vidrio o similar, las cuales se disponen dentro de la cámara (2) en posición enfrentada con una pequeña separación entre ellas.According to the invention, the step of water circulation inside this solar thermal collector it is formed by two transparent plates (4) and (5), of glass or similar, which are arranged inside the chamber (2) in position faced with a small separation between them.
En la disposición del montaje dichas placas enfrentadas (4) y (5) se establecen con un sellado estanco, de forma que entre ellas queda un espacio (6) por el que se puede determinar una circulación de agua entre una o más entradas por un extremo y una o más salidas por otro extremo.In the assembly arrangement said plates facing (4) and (5) are established with a tight seal, of so that there is a space between them (6) by which you can determine a water circulation between one or more entrances through a end and one or more exits at another end.
De este modo resulta un captador térmico solar en vidrio, en el que la circulación de agua por su interior se produce por el espacio (6) que determina una capa de agua extendida en una superficie relativamente grande y con poco grosor, sobre la cual se consigue una acción de calentamiento muy eficaz por las radiaciones solares que inciden a través de la cubierta transparente (3), ya que la transmisión térmica de dichas radiaciones al agua se produce en esas condiciones con la máxima efectividad.This results in a solar thermal collector in glass, in which the circulation of water inside is produced by the space (6) that determines an extended water layer on a relatively large and slightly thick surface, on the which achieves a very effective heating action by solar radiation hitting the roof transparent (3), since the thermal transmission of said Water radiation occurs in those conditions with maximum effectiveness.
Para mejorar la captación de la energía térmica de las radiaciones y su transmisión al agua en el espacio de circulación (6), se prevé el cubrimiento de una de las placas (4) o (5) con una capa laminar (7) de material conductor tintado con un material altamente selectivo, la cual capta y acumula la energía térmica de las radiaciones solares incidentes, cediendo dicha energía térmica al agua que circula por el espacio (6).To improve thermal energy collection of radiation and its transmission to water in the space of circulation (6), covering one of the plates (4) or (5) with a sheet layer (7) of conductive material tinted with a highly selective material, which captures and accumulates energy thermal solar radiation incident, yielding said thermal energy to water circulating through space (6).
El cubrimiento laminar de material conductor (7) requiere para tal fin una capa muy fina, lo cual hace que el incremento del coste del captador térmico solar, por la incorporación de dicho cubrimiento (6), resulte poco importante; pudiendo incorporarse el cubrimiento (6), tanto sobre la placa inferior (4), según la realización de la figura 1, como sobre la placa superior (5), según la realización de la figura 2, sin que ello altere el concepto.Laminar covering of conductive material (7) it requires a very thin layer for this purpose, which makes the increase in the cost of the solar thermal collector, due to the incorporation of said covering (6), is unimportant; the covering (6) can be incorporated, both on the plate bottom (4), according to the embodiment of figure 1, as on the top plate (5), according to the embodiment of figure 2, without It alters the concept.
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