ES2334734A1

ES2334734A1 - Sistema de produccion de calor y electricidad a partir de tejas termicas.

Info

Publication number: ES2334734A1
Application number: ES200702551A
Authority: ES
Inventors: Joaquin Siguenza Aguiar; Abel Martinez Diez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2010-03-15
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: ES2334734B1

Abstract

El sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, facilita el reciclado de los residuos del sector calzado y contribuye a crear una energía limpia y natural. La invención incorpora piezas tales como las propias tejas (1); tubos de cobre huecos (2), por donde recircula el fluido; una resina acrílica (3); macarrones plásticos por cada tubo de cobre, (4) que conducirán el fluido a un depósito de almacenamiento (5), para su distribución para uso doméstico (6). La distribución del fluido puede efectuarse por medio de una bomba (11). El sistema eléctrico está formado por células fotovoltaicas dispuestas en las tejas (7), las placas se unen por medio de cables eléctricos (8) conectados en serie a las placas; la energía eléctrica generada se almacena en baterías (9), después un conversor de corriente continua en alterna (10), transformará la energía generada distribuyéndola para uso doméstico de la vivienda.

Description

Sistema de producción de calor y electricidad, a partir de tejas térmicas.

Objeto de la invención

La presente Patente de Invención, de acuerdo como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, que mediante una serie de procesos y tratamientos, junto con la incorporación de una serie de piezas o elementos, que serán descritos convenientemente producen calor y electricidad. El referenciado sistema comprende varios elementos, de los que forman parte como elementos esenciales del mismo, las tejas, que prefentemente serán planas (alicantinas), pero su composición difiere de las tejas cerámicas convencionales, porque en su fabricación se utilizan residuos procedentes del sector del calzado, principalmente Etilvinilacetato (E.V.A). Aunque también se pueden utilizar tejas convencionales de cerámica y hormigón en todos los modelos (plana, mixta, curva, etc). El compuesto que forman las tejas térmicas descritas, esta integrado por un 90% de E.V.A. y un 10% de resina acrílica epoxi pudiéndose utilizar poliester, vinilister, poliuretano, y otras sustancias semejantes; si bien, en las tejas térmicas se podrá variar su composición a la inversa, es decir, un 10% de E.V.A y un 90% de resina acrílica. Su fabricación se realizará por sistemas de inyección para termoestables o resinas (RTM) o (RIM) en moldes cerrados. También se pueden realizar en arcilla, morteros, yesos o
escayolas.

La presente invención presenta como característica más destacada la de contribuir a la preservación del medio ambiente, pues el sistema en su conjunto utiliza materiales y elementos reciclables, en especial las tejas térmicas, pues su composición esta formada, preferentemente por residuos procedentes del sector calzado, facilitando el reciclado de los mismos dándoles una importante utilidad en el campo de las energías renovables.

Campo de aplicación

El campo de aplicación de la presente invención es el de la industria de las energías renovables o alternativas.

Antecedentes de la invención

Hasta la actualidad las tejas convencionales únicamente cumplían una función, constructiva, e incluso decorativa, pues su uso estaba destinado exclusivamente a cubrir las techumbres de las viviendas, facilitando la evacuación de las aguas pluviales a través de su imbricada colocación, teniendo una diferente estructura en función de las cubiertas a las que fueran destinadas. En cuanto al aspecto estético (policromía), es un factor menor, que no influye en su función constructiva o funcional. Estas tejas convencionales no generan ni calor ni electricidad por si mismas, pues se limitan a cumplir una función meramente constructiva. En los últimos tiempos, la necesidad por preservar un medio ambiente cada vez más deteriorado, crea a través de la irrupción de las energías renovables, un caldo de cultivo propicio para el desarrollo de invenciones como, el sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, objeto de la presente Patente de Invención, el cual, cumple dos importantes funciones: facilita el reciclado de los residuos procedentes del sector calzado, y contribuye a crear una energía limpia y natural. De esta forma, incluso ya no será necesaria la instalación de costosas estructuras a modo de paneles solares para generar energía eléctrica, en las cubiertas de las viviendas, pues, el sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, que será descrito convenientemente, reduce los elevados costes que suponen la instalación de estos sistemas de producción de energía solar, (paneles o placas solares), sobre las cubiertas convencionales de las viviendas, reduciendo igualmente su impacto visual o estético, pues con la utilización del presente sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, desaparece el impacto visual, porque el sistema descrito se integra perfectamente en el aspecto arquitectónico de la vivienda formando parte de la propia estructura
constructiva.

En último término, destacar como ventaja adicional, que en el sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, descrito se pueden utilizar tanto tejas convencionales, como tejas compuestas por Etilvinilacetato E.V.A. y resina acrílica, pues las tejas debido a los procesos a los que serán sometidas, y a las piezas que las conforman generan la electricidad y calor.

Descripción de la invención

Con la finalidad de resolver los inconvenientes que han sido planteados en los párrafos anteriores, es decir, que los usuarios con la colocación del sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, objeto de la presente invención, no tengan que recurrir a la costosa instalación de paneles solares, para producir energía eléctrica o calor; así como la importante ventaja descrita del reciclado, pues se permite reducir los residuos procedentes del sector calzado, contribuyendo a una mejor gestión del entorno medioambiental, ha sido ideado el sistema de producción de calor y electricidad, a partir de tejas térmicas, objeto de la presente invención, el cual, obedece a la siguiente dinámica de funcionamiento. El líquido frío penetra en el sistema por la entrada destinada al efecto, discurriendo a través del macarrón plástico (4), que conecta con los tubos de cobre huecos (2), insertados en los espacios interiores de las caras externas de las tejas (1). Estos tubos (2), en forma de "U", tienen aproximadamente unos siete milímetros de diámetro mínimo. El fluido aumenta su temperatura, debido a que las tejas (1) -sólo en el supuesto de que sean convencionales- han sido tratadas previamente con una resina acrílica o polímero termoestable, (3) que se aplica manual o mecánicamente, sobre la superficie de la teja, cubriendo los tubos huecos de cobre o plástico descritos (2). Esta resina acrílica (3), forma una verdadera cámara de vacío, que consigue aumentar la temperatura del fluido que circula por los tubos de cobre (2) de entre 90º a 100º centígrados. Es necesario destacar, que las tejas (1), también han sido pintadas previamente, con una pintura negra mate para que absorban todas las frecuencias de luz. En sus caras inferiores las tejas disponen de un material aislante de no menos de 2 centímetros de espesor, que puede ser neopreno, poliestileno, lana de vidrio, etc., que evita que el calor generado en la superficie de las tejas, se disipe, por esta parte inferior de las mismas, y se pierda. De este modo, el fluido calentado pasa a alojarse en uno o varios depósitos. Este fluido puede ser distribuido para su uso doméstico por dos medios: a través de termosifón por convección, o por circulación forzada, por medio de una bomba (11). El fluido no aprovechado recirculará por el circuito térmico, iniciándose nuevamente el proceso descrito.

En cuanto al sistema eléctrico, las tejas térmicas, incorporan en la parte derecha, de sus caras externas, unas micro células fotovoltaicas (7) dispuestas en serie, que se encuentran interconectadas. La energía generada por estas últimas, se canaliza a través de cables eléctricos (8), que conducen la misma a una o varias baterías (9) para su almacenamiento. Un conversor de corriente continua en alterna, permite su posterior distribución para las necesidades energéticas de la vivienda, donde se encuentre instalado el sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas
térmicas.

Es entonces un objeto de la presente invención, proveer un sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, cuyo funcionamiento ha sido suficientemente descrito y que comprende o incorpora un sistema eléctrico y un sistema térmico, así como una serie de piezas o elementos, principalmente tejas.

Descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos, en los que con carácter ilustrativo, y no limitativo se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra una vista esquemática en planta, de una de las tejas térmicas que conforman el sistema para la producción de calor y electricidad.

- La figura 2 muestra una vista esquemática del sistema térmico, descrito en el sistema para la producción de calor y electricidad.

- La figura 3 muestra una vista esquemática del sistema eléctrico, descrito en el sistema para la producción de calor y electricidad.

Descripción de la forma de realización preferida

Como se puede observar en las figuras referenciadas, una forma de realización preferida de la presente invención seria la siguiente: La construcción se realizará sobre tejas planas (1) (alicantinas), pero su composición y fabricación es diferente porque se utilizan residuos del calzado preferentemente Etilvinilacetato (E.V.A), aunque también se pueden utilizar tejas convencionales de cerámica y hormigón en todos los modelos (plana, mixta, curva, etc). El compuesto de éstas es acrílico en un 90% de E.V.A y 10% de resina acrílica epoxi pudiéndose utilizar poliester, vinilister, poliuretano; aunque se pueden variar las fórmulas a la inversa 10% de E.V.A Y 90% de resina acrílica. Su fabricación se realizará por sistemas de inyección para termoestables o resinas (RTM) o (RIM) en moldes cerrados. También se pueden realizar en arcilla, morteros, yesos o escayolas. Así, una vez realizado este primer proceso, se realizará el segundo que consta de la preparación del mecanismo para conseguir energía térmica aprovechando los huecos en la cara externa de las tejas planas en su diseño normal; así se colocaran dos tubos de cobre o plástico de aproximadamente unos siete milímetros de diámetro mínimo (2), recubiertos de una pintura preferentemente negra mate para el cobre, y tubo negro en el plástico. Una vez realizada esta operación se procederá al recubrimiento de estos huecos, en los cuales están los tubos descritos (2), con una resina acrílica (3), con transparencia mínima del 86% rellenando dichos huecos manual o mecánicamente con la resina descrita, con los tubos de cobre (2), en su interior. Esta resina (3), podrá ser epoxi, poliester, vinilister, metacrilato, policarbonato en láminas, poliuretano. Realizada esta operación en la parte superior de las tejas (1), las cuales, se pigmentarán de color negro; por la parte inferior deben salir los terminales de los tubos o macarrones plásticos (4) para su conexión a un deposito de almacenamiento (5), para su posterior distribución para uso doméstico (6). La distribución del fluido puede realizarse mediante una bomba (11). Seguidamente, procederemos a la inserción de las placas fotovoltaicas (7) para la producción de electricidad, que se unirán entre si por medio de cables eléctricos (8) conectados en serie. En la parte derecha de las tejas planas (1) existe una superficie útil para insertar placas fotovoltaicas (7), de una potencia determinada, según calidad y fabricante, que se adhieren a las tejas mediante un adhesivo de polisulfuro o similar, esto en cuanto a las tejas planas. Para las tejas curvas o mixtas el proceso se basa en el mismo fundamento pero diferente distribución de placas por la curvatura de la teja. El tubo o serpentín en este tipo de tejas se inserta en el propio compuesto de moldeo en el momento de su construcción en el molde, este proceso será idéntico para tejas mixtas. Una vez realizado este proceso, en todos los casos las tejas serán sometidas en su parte inferior a su aislamiento mediante el rociado, inyección o pegado de una sustancia aislante que podrá ser poliuretano expandido, corcho, poliestireno expandido, lana de vidrio o similares, cuyo grosor mínimo será de 1 a 4 centímetros de espesor. La energía generada se almacena en una batería (9), que posteriormente se distribuye mediante un conversor de corriente continua en alterna (10). Realizados estos procesos las tejas (1), están listas para producir energía electrotérmica e incorporarse al sistema objeto de la presente patente de
invención.

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de realizarse en la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas y representadas en los dibujos adjuntos son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren el principio fundamental.

Claims

1. Sistema de producción de calor y electricidad a partir de tejas térmicas, esencialmente caracterizado porque incorpora varias piezas, tales como l9s propias tejas a modo de carcasa (1); y otros elementos, como tubos de cobre o plástico huecos, (2) en forma de "U". Una resina acrílica (3), aplicada manual o mecánicamente, sobre la superficie de la tejas cubriendo los tubos de cobre o plástico descritos (2). Esta resina acrílica (3), forma una verdadera cámara de vacío, que consigue aumentar la temperatura del fluido que circula por los descritos tubos de cobre (2).

Dos terminales o macarrones plásticos (4), por cada tubo de cobre o plástico, (2) los cuales conducirán el fluido ya calentado a un depósito de almacenamiento (5), para su posterior distribución para uso doméstico- grifería, radiadores, etc. (6). La distribución del fluido puede efectuarse por medio de una bomba (11).

En cuanto al sistema eléctrico éste esta formado por células fotovoltaicas dispuestas en la parte derecha de la cara externa de la teja (7). Las placas o células (7), están unidas entre sí por medio de unos cables eléctricos (8) conectados en serie a los bornes positivo y negativo de las placas fotovoltaicas (7). La energía eléctrica generada se almacena en una o varias baterías (9), que después mediante un conversor de corriente continua en alterna (10), una vez transformada ésta se distribuye para uso doméstico de la vivienda.

2. Sistema de producción de calor y electricidad, a partir de tejas térmicas de acuerdo con la reivindicación 1, esencialmente caracterizado, porque la composición de las tejas térmicas, preferentemente esta formada por residuos procedentes del sector calzado, principalmente Etilvinilacetato (E.V.A.), facilitando el reciclado de los mismos dándoles una importante utilidad en el campo de las energías renovables. No obstante, también pueden utilizarse tejas convencionales.