ES2361117T3 - RADIANT BARRIER ASSEMBLY OF VENTILATED CAVITY AND PROCEDURE. - Google Patents

RADIANT BARRIER ASSEMBLY OF VENTILATED CAVITY AND PROCEDURE. Download PDF

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Thomas L. Dinwoodie
Adam D. Jackaway
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SunPower Corp Systems
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

Conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada (2, 2A-K), que puede montarse en una superficie de un edificio (4), que comprende: una barrera (12) configurada como un panel que presenta una superficie interior y exterior (18; 22); un conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) sujeto a la barrera (12) y que se extiende hacia el interior respecto a la superficie interior (18), presentando el conjunto de soporte una parte separada de la superficie interior (18) y que puede sujetarse a una superficie del edificio para formar una cavidad ventilada (24, 24E-24H) que se crea entre la superficie del edificio (4) y la superficie interior (18) e inducir un flujo de aire a través de la cavidad (24, 24E-H); y un elemento de baja-emisividad (20, 20A, 20B) situado en la superficie interior (18), y/o suspendido dentro de la cavidad ventilada a formar entre unos soportes segmentados (16) del conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H).Radiant ventilated cavity barrier assembly (2, 2A-K), which can be mounted on a surface of a building (4), comprising: a barrier (12) configured as a panel that has an interior and exterior surface (18; 22); a support assembly (14, 14E, 14F, 14H) attached to the barrier (12) and extending inwards with respect to the inner surface (18), the support assembly having a separate part of the inner surface (18) ) and which can be attached to a surface of the building to form a ventilated cavity (24, 24E-24H) that is created between the surface of the building (4) and the inner surface (18) and induce a flow of air through the cavity (24, 24E-H); and a low-emissivity element (20, 20A, 20B) located on the inner surface (18), and / or suspended within the ventilated cavity to be formed between segmented supports (16) of the support assembly (14, 14E, 14F, 14H).

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Esta invención se refiere en general a conjuntos de techo/revestimiento exterior de edificios y, en particular, a la inclusión de sistemas de barrera radiante ventilados dentro de dichos conjuntos, configurados para proporcionar: regulación térmica a la radiación y convección de la parte exterior del edificio, desplazamiento de materiales de lastre convencionales, prolongación de la vida del material de la estructura del edificio, y estructura de soporte para módulos fotovoltaicos. This invention relates generally to roof / exterior cladding assemblies of buildings and, in particular, to the inclusion of ventilated radiant barrier systems within said assemblies, configured to provide: thermal regulation to the radiation and convection of the outer part of the building, displacement of conventional ballast materials, prolongation of the life of the building structure material, and support structure for photovoltaic modules.

El aislamiento térmico de edificios, para ayudar a mantener el interior de los edificios frío en verano y caliente en invierno, ha sido siempre un criterio de diseño importante en todos los climas menos en los más suaves. El aislamiento térmico convencional implica principalmente aislar las paredes y los techos para minimizar la transferencia de calor por conducción. Sin embargo, la transferencia térmica por convección y radiación hacia y desde las superficies de los edificios también puede ser importante. The thermal insulation of buildings, to help keep the interior of buildings cold in summer and hot in winter, has always been an important design criterion in all climates except in the mildest ones. Conventional thermal insulation mainly involves insulating walls and ceilings to minimize heat transfer by conduction. However, thermal transfer by convection and radiation to and from building surfaces can also be important.

De la solicitud de patente japonesa JP07292908 es conocido un techo con una función de generación de energía. La patente americana US5128181 describe un elemento de construcción. El fragmento en inglés de JP07055189 describe un muro cortina de ahorro energético montado con una célula solar. From the Japanese patent application JP07292908 a roof with a power generation function is known. US patent US5128181 describes a building element. The English fragment of JP07055189 describes an energy saving curtain wall mounted with a solar cell.

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LA INVENCIÓN SUMMARY DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención va dirigida a un conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada que encuentra particular utilidad utilizando un módulo fotovoltaico (PV) como barrera, que reduce los requisitos de calentamiento y enfriamiento de un edificio reduciendo la transferencia de calor al edificio durante períodos de enfriamiento y reduciendo las pérdidas de calor del edificio durante períodos de calentamiento. El conjunto de barrera radiante puede ayudar también a aislar la superficie del edificio de los efectos de viento, la lluvia, y otras inclemencias. La invención es adaptable para su uso en la construcción de superficies que sean verticales, horizontales o inclinadas. The present invention is directed to a ventilated cavity radiant barrier assembly that finds particular utility using a photovoltaic (PV) module as a barrier, which reduces the heating and cooling requirements of a building by reducing heat transfer to the building during cooling periods. and reducing heat losses from the building during heating periods. The radiant barrier assembly can also help insulate the building surface from the effects of wind, rain, and other inclement weather. The invention is adaptable for use in the construction of surfaces that are vertical, horizontal or inclined.

El conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada incluye una barrera, típicamente un módulo PV, que presenta una superficie interior y exterior. Un conjunto de soporte queda sujeto a la barrera y se extiende hacia el interior desde la superficie interior de la barrera a una superficie del edificio creando una cavidad ventilada entre la superficie del edificio y la superficie interior de la barrera. Un elemento de baja emisividad (baja-e) está asociado a la superficie interior; es decir, se coloca una o más superficies de baja-e en la superficie del edificio y la superficie interior de la barrera o entre las mismas. The ventilated cavity radiant barrier assembly includes a barrier, typically a PV module, which has an inner and outer surface. A support assembly is attached to the barrier and extends inwardly from the interior surface of the barrier to a building surface creating a ventilated cavity between the surface of the building and the interior surface of the barrier. A low emissivity element (low-e) is associated with the inner surface; that is, one or more low-e surfaces are placed on the surface of the building and the interior surface of the barrier or between them.

El conjunto de soporte está sujeto típicamente a la superficie del edificio de manera que no se formen penetraciones en la superficie del edificio. Esto puede conseguirse, por ejemplo, mediante el uso de adhesivos, elementos de sujeción de tipo Velcro o embebiendo la base del conjunto de soporte dentro de una capa de aislamiento cubriendo la superficie del techo. También puede conseguirse diseñando el conjunto para minimizar el levantamiento por el viento, acoplando lateralmente conjuntos adyacentes en una matriz de conjuntos integrada, mediante el uso de elementos de tipo lastre y por otros modos. En algunas situaciones, tales como cuando cada conjunto tiene forma de tablilla, pueden utilizarse elementos de fijación que penetran en la superficie del edificio. The support assembly is typically attached to the surface of the building so that no penetrations are formed on the surface of the building. This can be achieved, for example, by the use of adhesives, Velcro-type fasteners or by embedding the base of the support assembly within an insulating layer covering the roof surface. It can also be achieved by designing the assembly to minimize wind lift, laterally coupling adjacent assemblies into an integrated array of assemblies, by using ballast type elements and by other modes. In some situations, such as when each assembly is in the form of a splint, fasteners that penetrate the surface of the building can be used.

El elemento de baja emisividad se dispone típicamente en la superficie interior de la barrera. Haciendo esto se minimizan las dificultades de fabricación, se simplifica la instalación, se reduce el desgaste por las inclemencias del tiempo de la superficie de baja-e y se aumenta el control de ya que todo el conjunto puede realizarse en fábrica. The low emissivity element is typically disposed on the inner surface of the barrier. By doing this, manufacturing difficulties are minimized, installation is simplified, wear is reduced by inclement weather of the low-e surface and control is increased since the entire assembly can be carried out at the factory.

La colocación el elemento de baja-e en la superficie del techo elimina el potencial aumento de temperatura del módulo PV. Sin embargo, esta colocación también somete la superficie de baja-e a una mayor degradación ambiental, tal como oxidación y otros ataques químicos del polvo, suciedad y otros contaminantes transportados por el aire, así como el oscurecimiento por el polvo y la suciedad que también reducen la eficacia de la superficie de baja-e. También, como que el elemento de baja-e debe aplicarse típicamente a la superficie del edificio en el campo, existe una reducción en el control de calidad en comparación con tener el elemento de baja-e aplicado en fábrica. Placing the low-e element on the roof surface eliminates the potential temperature increase of the PV module. However, this placement also subjects the low-e surface to greater environmental degradation, such as oxidation and other chemical attacks of dust, dirt and other airborne contaminants, as well as dimming by dust and dirt that also reduce the effectiveness of the low-e surface. Also, since the low-e element must typically be applied to the building surface in the field, there is a reduction in quality control compared to having the low-e element applied at the factory.

El uso del elemento de baja-e suspendido dentro de la cavidad ventilada entre la superficie interior de la barrera y la superficie del edificio, proporciona el mejor rendimiento térmico de cualquier posición única para el elemento de baja-e, aparentemente porque se crea una doble cavidad ventilada. Sin embargo, es el más complejo y costoso de fabricar e instalar. Este aumento de la complejidad y el coste puede compensarse a menudo con las ventajas resultantes de su mejor eficacia térmica. The use of the low-e element suspended within the ventilated cavity between the inner surface of the barrier and the building surface, provides the best thermal performance of any single position for the low-e element, apparently because a double is created ventilated cavity However, it is the most complex and expensive to manufacture and install. This increase in complexity and cost can often be offset by the advantages resulting from its better thermal efficiency.

El uso de un elemento de baja-e en más de una posición, típicamente en la superficie interior de la barrera y en la superficie del edificio, puede mejorar a menudo el rendimiento térmico. Este mayor rendimiento térmico puede ser útil o necesario en determinadas aplicaciones. Sin embargo, se espera que para muchas aplicaciones el uso de elementos de baja-e en posiciones aparte de la superficie de barrera interior no sea rentable. The use of a low-e element in more than one position, typically on the inner surface of the barrier and on the surface of the building, can often improve thermal efficiency. This higher thermal efficiency may be useful or necessary in certain applications. However, it is expected that for many applications the use of low-e elements in positions other than the inner barrier surface will not be cost effective.

En determinadas situaciones la barrera no es un módulo PV sino que es más bien un aislante térmico. En tales casos la superficie exterior de la barrera es preferiblemente una superficie de alta reflectividad y alta emisividad. Esto, junto con la superficie de baja emisividad asociada a la superficie interior de la barrera y típicamente en la misma, proporciona un mejor rendimiento térmico del sistema. In certain situations the barrier is not a PV module but rather is a thermal insulator. In such cases the outer surface of the barrier is preferably a surface of high reflectivity and high emissivity. This, together with the low emissivity surface associated with the inner surface of the barrier and typically therein, provides a better thermal efficiency of the system.

El conjunto está realizado preferiblemente de manera que se mejora el flujo de aire convectivo a través de la cavidad ventilada al crearse la cavidad con al menos parte de la salida de la cavidad más alta que la entrada de la cavidad. Esto se consigue típicamente de manera automática cuando los conjuntos se montan en una superficie vertical de un edificio, tal como una pared, o a una superficie inclinada de un edificio, tal como un techo inclinado. Cuando la superficie del edificio es esencialmente horizontal, la barrera puede montarse a la superficie substancialmente horizontal del edificio formando un ángulo respecto a la horizontal para favorecer el flujo de aire a través de la cavidad ventilada. Además, o alternativamente, puede forzarse a que el aire atraviese la cavidad ventilada mediante el uso de, por ejemplo, un respiradero. Aunque podría utilizarse también un ventilador, se prefiere que el sistema sea pasivo para ayudar a reducir costes de energía, disminuir los costes de las instalaciones, y reducir la complejidad del sistema. Pueden utilizarse deflectores de viento adyacentes a la entrada de la cavidad para ayudar a desviar el viento hacia la cavidad; esto puede resultar particularmente útil si hay viento predominante desde una dirección determinada. El uso de respiraderos, ventiladores o deflectores de viento puede ser importante cuando es necesario o deseable montar la barrera paralela a una superficie del edificio substancialmente horizontal. The assembly is preferably made so that convective air flow through the ventilated cavity is improved by creating the cavity with at least part of the cavity outlet higher than the cavity inlet. This is typically achieved automatically when assemblies are mounted on a vertical surface of a building, such as a wall, or an inclined surface of a building, such as a sloping roof. When the surface of the building is essentially horizontal, the barrier can be mounted to the substantially horizontal surface of the building at an angle to the horizontal to favor the flow of air through the ventilated cavity. In addition, or alternatively, the air may be forced through the ventilated cavity through the use of, for example, a vent. Although a fan could also be used, it is preferred that the system be passive to help reduce energy costs, decrease installation costs, and reduce system complexity. Wind deflectors adjacent to the cavity entrance can be used to help deflect the wind into the cavity; This can be particularly useful if there is prevailing wind from a certain direction. The use of vents, fans or wind deflectors can be important when it is necessary or desirable to mount the barrier parallel to a substantially horizontal building surface.

Otro aspecto de la invención es un procedimiento mediante el cual puede realizarse un conjunto de barrera radiante. Se selecciona una barrera que presenta una superficie interior y exterior; se aplica un elemento de baja emisividad típicamente a la superficie interior de la barrera. Se monta un conjunto de soporte a la barrera de modo que una parte del conjunto de soporte se extiende hacia el exterior alejándose de la superficie interior de la barrera. Este conjunto puede montarse así a la superficie del edificio de una manera simple y eficaz. Another aspect of the invention is a process by which a radiant barrier assembly can be performed. A barrier that has an inner and outer surface is selected; A low emissivity element is typically applied to the inner surface of the barrier. A support assembly is mounted to the barrier so that a part of the support assembly extends outwardly away from the inner surface of the barrier. This assembly can thus be mounted to the surface of the building in a simple and effective way.

La invención también va dirigida a un procedimiento para montar un conjunto de barrera radiante ventilado a una superficie del edificio. La barrera queda sujeta a la superficie del edificio utilizando el conjunto de soporte para crear una cavidad ventilada entre una superficie interior de la barrera y la superficie del edificio. Durante la etapa de sujeción, por lo menos un elemento de baja-e se coloca en la superficie interior y la superficie del edificio o entre las mismas. Esta etapa se realiza a menudo con el elemento de baja-e adherido a la superficie interior de la barrera. El elemento de baja-e también puede, por ejemplo, pulverizarse sobre la superficie del edificio o suspenderse como una película en la zona ventilada entre la superficie del edificio y la superficie interior de la barrera. The invention is also directed to a method for mounting a ventilated radiant barrier assembly to a building surface. The barrier is attached to the building surface using the support assembly to create a ventilated cavity between an interior surface of the barrier and the building surface. During the clamping stage, at least one low-e element is placed on the interior surface and the surface of the building or between them. This stage is often performed with the low-e element adhered to the inner surface of the barrier. The low-e element can also, for example, be sprayed on the surface of the building or suspended as a film in the ventilated area between the surface of the building and the inner surface of the barrier.

Se ha encontrado que un techo que tiene una superficie de techo negra presenta una absorción solar de aproximadamente 0,85 mientras que una superficie de techo blanca presenta una absorción solar de aproximadamente 0,60. La absorción solar puede reducirse a aproximadamente 0,50 cubriendo la superficie del techo con un pavimentador aislante convencional realizado en poliestireno de 5 cm de grosor cubierto de aproximadamente 16 mm de hormigón. It has been found that a roof having a black roof surface has a solar absorption of approximately 0.85 while a white roof surface has a solar absorption of approximately 0.60. The solar absorption can be reduced to approximately 0.50 by covering the roof surface with a conventional insulating paver made of 5 cm thick polystyrene covered with approximately 16 mm concrete.

Suspendiendo una barrera radiante colocada horizontalmente (que podría ser, por ejemplo, un módulo PV o un panel rígido resistente al medio ambiente) aproximadamente de 1,2 a 10 cm sobre una superficie de techo plana horizontal se reduce el coeficiente de absorción solar a aproximadamente 0,35. El coeficiente de absorción solar se reduce a aproximadamente 0,30 añadiendo un elemento de baja-e a lo largo de la superficie interior de la barrera; colocando la barrera en un ángulo respecto a la horizontal, preferiblemente de por lo menos aproximadamente 5º se provoca que la entrada de la cavidad quede más baja que la salida de la cavidad, se crea una trayectoria de aire de ventilación natural y la absorción solar se reduce a aproximadamente 0. By suspending a horizontally placed radiant barrier (which could be, for example, a PV module or an environmentally resistant rigid panel) approximately 1.2 to 10 cm on a horizontal flat roof surface, the solar absorption coefficient is reduced to approximately 0.35. The solar absorption coefficient is reduced to approximately 0.30 by adding a low-e element along the inner surface of the barrier; placing the barrier at an angle to the horizontal, preferably at least about 5 °, causes the cavity inlet to be lower than the cavity outlet, a natural ventilation air path is created and the solar absorption is reduce to about 0.

La invención no sólo proporciona mejoras significativas en cuanto a rendimiento térmico, sino que también, cuando la barrera es un módulo PV, proporciona una fuente de electricidad no contaminante a partir de la radiación solar que se proyecta sobre el módulo PV. The invention not only provides significant improvements in thermal performance, but also, when the barrier is a PV module, it provides a source of non-polluting electricity from the solar radiation that is projected onto the PV module.

A partir de la siguiente descripción de la invención, en la que se han descrito en detalle realizaciones preferidas en combinación con los dibujos adjuntos, se apreciarán otras características y ventajas. From the following description of the invention, in which preferred embodiments have been described in detail in combination with the accompanying drawings, other features and advantages will be appreciated.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La figura 1 es una vista lateral simplificada de unos conjuntos de barrera radiantes de cavidad ventilada realizados de acuerdo con la invención, montados en un techo inclinado y una pared lateral vertical de un edificio; Figure 1 is a simplified side view of radiant ventilated cavity barrier assemblies made in accordance with the invention, mounted on a sloping roof and a vertical side wall of a building;

La figura 1A es una vista en alzado lateral de los conjuntos de barrera radiantes montados en el techo de la figura 1 ilustrando el paso de aire a través de las cavidades ventiladas; Figure 1A is a side elevation view of the ceiling mounted radiant barrier assemblies of Figure 1 illustrating the passage of air through the ventilated cavities;

La figura 2 es una vista lateral simplificada ampliada de uno de los conjuntos de barrera que incluyen un elemento de baja-e a lo largo de la superficie interior de la barrera; Figure 2 is an enlarged simplified side view of one of the barrier assemblies that include a low-e element along the inner surface of the barrier;

La figura 2A es una vista lateral simplificada de un conjunto de barrera similar a la figura 2 pero incluyendo un elemento de baja-e en la superficie del edificio y en una posición intermedia entre la superficie interior de la barrera y la superficie del edificio; Figure 2A is a simplified side view of a barrier assembly similar to Figure 2 but including a low-e element on the surface of the building and in an intermediate position between the interior surface of the barrier and the surface of the building;

La figura 3 ilustra una realización alternativa de la invención de la figura 2 en la que el mismo elemento de soporte sostiene barreras adyacentes y se disponen elementos de baja-e en la superficie interior y en la superficie del edificio; Figure 3 illustrates an alternative embodiment of the invention of Figure 2 in which the same support element supports adjacent barriers and low-e elements are arranged on the interior surface and on the surface of the building;

La figura 4 muestra una realización alternativa de la invención de la figura 3 en la que el conjunto de soporte incluye unas patas de acoplamiento mutuo a lo largo de los bordes laterales de las barreras; Figure 4 shows an alternative embodiment of the invention of Figure 3 in which the support assembly includes mutual coupling legs along the side edges of the barriers;

La figura 4A muestra una versión modificada de la realización de la figura 4 en la que las patas de acoplamiento mutuo quedan sujetas a la superficie del edificio utilizando un elemento de sujeción o conector en forma substancialmente de U; Figure 4A shows a modified version of the embodiment of Figure 4 in which the mutually engaging legs are secured to the building surface using a substantially U-shaped fastener or connector;

Las figuras 5 y 5A son vistas simplificadas en planta desde arriba y lateral de otra realización alternativa de la invención en la cual la barrera se encuentra en una pendiente y queda sostenida en su extremo inferior y superior por medio de unos separadores angulares sobre un panel de aislamiento térmico que presenta unos resaltes y unas cavidades de acoplamiento mutuo que ayudan a eliminar la necesidad de adherir o de otra manera sujetar el conjunto de barrera a la superficie del edificio; Figures 5 and 5A are simplified top and side plan views of another alternative embodiment of the invention in which the barrier is on a slope and is supported at its lower and upper end by means of angular separators on a panel of thermal insulation that has projections and cavities of mutual coupling that help eliminate the need to adhere or otherwise fasten the barrier assembly to the surface of the building;

La figura 6 ilustra todavía otra realización de la invención en la cual los extremos inferiores de los soportes del conjunto de soporte quedan embebidos dentro de una capa continua de aislamiento térmico sujetando así el conjunto de barrera radiante a la superficie del edificio; Figure 6 illustrates yet another embodiment of the invention in which the lower ends of the supports of the support assembly are embedded within a continuous layer of thermal insulation thus securing the radiant barrier assembly to the building surface;

La figura 7 ilustra otra realización alternativa de la invención en la que el conjunto de barrera radiante presenta forma de tablilla; Figure 7 illustrates another alternative embodiment of the invention in which the radiating barrier assembly is in the form of a splint;

La figura 8 muestra una versión ligeramente modificada de la realización de la figura 7 montada en un techo inclinado de manera que el paso de aire con cada uno de los conjuntos de barrera radiante es recogido en un colector de aire caliente; Figure 8 shows a slightly modified version of the embodiment of Figure 7 mounted on a sloping roof so that the passage of air with each of the radiant barrier assemblies is collected in a hot air manifold;

La figura 9 ilustra otra realización de la invención en la cual el conjunto de soporte incluye un sustrato permeable al fluido que llena parcialmente o totalmente la cavidad ventilada y sostiene la barrera pero permite que el aire pase a través del sustrato permeable al fluido para así ventilar la cavidad; Figure 9 illustrates another embodiment of the invention in which the support assembly includes a fluid permeable substrate that partially or totally fills the ventilated cavity and supports the barrier but allows air to pass through the fluid permeable substrate in order to ventilate The cavity;

La figura 10 es una vista simplificada lateral en sección transversal que ilustra la invención utilizada con un sistema de techo ondulado o engargolado en el cual las ondulaciones verticales o uniones derechas pueden proporcionar soporte para la barrera y crear una cavidad ventilada entre la superficie interior de la barrera y la superficie del edificio, que en este caso está definida por los canales del sistema de techo ondulado engargolado; y Figure 10 is a simplified cross-sectional side view illustrating the invention used with a corrugated or crimped roof system in which vertical undulations or right joints can provide support for the barrier and create a ventilated cavity between the interior surface of the barrier and the surface of the building, which in this case is defined by the channels of the crimped roof system; Y

La figura 10A ilustra una realización alternativa de la invención de la figura 10 en la que las barreras radiantes están sujetas utilizando unos elementos de soporte independientes entre las ondulaciones o juntas salientes del sistema de techo. Figure 10A illustrates an alternative embodiment of the invention of Figure 10 in which the radiating barriers are secured using independent support elements between the undulations or projecting joints of the roof system.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERIDAS DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Las figuras 1 y 2 ilustran una serie de conjuntos de barrera radiante de cavidad ventilada 2 montados en diferentes superficies de un edificio 4, en particular un techo 6 y una pared 8 de un edificio 10. El conjunto 2, tal como se muestra en la figura 2, incluye una barrera 12, típicamente un módulo PV o un panel rígido, que es resistente a las inclemencias del tiempo y va montado sobre la superficie del edificio 4 mediante un conjunto de soporte 14. Si la barrera 12 es un módulo PV, tal como uno comercializado por Solarex de Frederick, Maryland como MSX 120, se utilizarán distintos hilos y cables eléctricos; no se muestran en los dibujos por motivos de claridad en la ilustración. Si la barrera 12 incluye un componente del aislamiento térmico, preferiblemente tiene un valor de aislamiento de por lo menos R2 aproximadamente y preferiblemente de R5 a R15 aproximadamente. Los materiales adecuados para el componente del aislamiento incluyen poliestireno, poliuretano e isocianurato. Figures 1 and 2 illustrate a series of radiant ventilated cavity barrier assemblies 2 mounted on different surfaces of a building 4, in particular a roof 6 and a wall 8 of a building 10. Assembly 2, as shown in the Figure 2, includes a barrier 12, typically a PV module or a rigid panel, which is resistant to the weather and is mounted on the surface of the building 4 by a support assembly 14. If the barrier 12 is a PV module, such as one marketed by Solarex of Frederick, Maryland as MSX 120, different electrical wires and cables will be used; they are not shown in the drawings for reasons of clarity in the illustration. If the barrier 12 includes a thermal insulation component, it preferably has an insulation value of at least about R2 and preferably from about R5 to R15. Suitable materials for the insulation component include polystyrene, polyurethane and isocyanurate.

Si un módulo PV incluye un panel PV sostenido por una capa aislante, la válvula aislante térmica de la barrera típicamente oscila entre R5 y más de R20 aproximadamente en función del tipo de material aislante utilizado y su grosor. If a PV module includes a PV panel supported by an insulating layer, the thermal insulating valve of the barrier typically ranges between R5 and more than R20 approximately depending on the type of insulating material used and its thickness.

En la realización simplificada de las figuras 1, 1A y 2, el conjunto de soporte 14 incluye cuatro soportes 16 sujetos a la superficie interior 18 de la barrera 12 y que se extienden hacia abajo alejándose de la misma. Los soportes 16 quedan sujetos también a la superficie del edificio 4, típicamente sin penetrar en la superficie del edificio 4 tal como se describirá con mayor detalle a continuación. In the simplified embodiment of Figures 1, 1A and 2, the support assembly 14 includes four supports 16 attached to the inner surface 18 of the barrier 12 and extending downwards away from it. The supports 16 are also attached to the surface of the building 4, typically without penetrating the surface of the building 4 as will be described in greater detail below.

El conjunto 2 incluye, además, un elemento de baja emisividad 20 en la superficie interior 18. Los elementos de baja-e se muestran mediante líneas de rayas en las figuras para facilidad de ilustración. El elemento de baja-e 20 es preferiblemente solidario de la barrera 12 en la superficie interior 18 y puede presentar una variedad de formas. El elemento de baja-e 20 puede incluir una lámina metálica o de plástico metalizado tal como Mylar®, revestimientos por pulverización de baja-e y pueden aplicarse a la barrera 12 por laminado o pintado o pulverización. La emisividad se define como la relación entre la energía de radiación total de una superficie real respecto a la de una superficie de un cuerpo negro. Una baja-e significa que tiene una emisividad típicamente por debajo de 0,4, y preferiblemente por debajo de 0,08. La baja emisividad, en general, es una característica de las superficies metálicas brillantes. La barrera 12 incluye también una superficie exterior 22. La superficie exterior 22 puede ser la superficie receptora solar cuando la barrera 12 es un módulo PV. Cuando la barrera 12 es un panel rígido, la superficie exterior 22 puede ser una superficie de alta reflectividad y de alta emisividad, tal como una superficie pintada de blanco, para un mejor acondicionamiento térmico del edificio 10. The assembly 2 also includes a low emissivity element 20 on the inner surface 18. The low-e elements are shown by dashed lines in the figures for ease of illustration. The low-e element 20 is preferably integral with the barrier 12 on the inner surface 18 and can have a variety of shapes. The low-e element 20 can include a metallic or metallized plastic sheet such as Mylar®, low-e spray coatings and can be applied to the barrier 12 by rolling or painting or spraying. Emissivity is defined as the ratio of the total radiation energy of a real surface to that of a black body surface. A low-e means that it has an emissivity typically below 0.4, and preferably below 0.08. Low emissivity, in general, is a characteristic of shiny metal surfaces. The barrier 12 also includes an outer surface 22. The outer surface 22 may be the solar receiving surface when the barrier 12 is a PV module. When the barrier 12 is a rigid panel, the outer surface 22 may be a surface of high reflectivity and high emissivity, such as a white painted surface, for better thermal conditioning of the building 10.

El conjunto 2 define una cavidad ventilada 24 entre la superficie 4 del edificio y la superficie interior 18 de la barrera 12. La disposición de la cavidad ventilada 24 permite un flujo de aire libre, y de este modo el flujo de corrientes de aire frío según se indica por las flechas 26, entre la barrera 12 y la superficie 4 del edificio. La cavidad ventilada 24 es preferiblemente de 1,2 cm a 10 cm (1/2 a 4 pulgadas) de alto aproximadamente y preferiblemente de 4,8 cm (1,9 pulgadas) de alto aproximadamente. En las realizaciones de la figura 1, 1A y 2, la cavidad ventilada 24 presenta una altura substancialmente uniforme entre una entrada de la cavidad 28 y una salida de la cavidad 30. En la realización de las figuras 1 y 1A, la salida de la cavidad 30 es más alta que la entrada de la cavidad 28 para ayudar a provocar a que el aire de refrigeración atraviese la cavidad ventilada 24. Esto se consigue de manera natural cuando los conjuntos 2 se montan respecto a paredes verticales 8 o techos inclinados 6 como en la figura 1. El favorecer que el aire atraviese la cavidad ventilada 24 cuando se utilizan conjuntos de barrera radiante 2 en un techo substancialmente horizontal (que incluye un techo moderadamente inclinado hasta una inclinación de 2:12 aproximadamente) se consigue mediante el uso de una barrera inclinada tal como se ha descrito con referencia a las figuras 5 y 6. The assembly 2 defines a ventilated cavity 24 between the surface 4 of the building and the inner surface 18 of the barrier 12. The arrangement of the ventilated cavity 24 allows a free air flow, and thus the flow of cold air currents according to It is indicated by arrows 26, between the barrier 12 and the surface 4 of the building. The ventilated cavity 24 is preferably about 1.2 cm to 10 cm (1/2 to 4 inches) tall and preferably about 4.8 cm (1.9 inches) tall. In the embodiments of Figure 1, 1A and 2, the ventilated cavity 24 has a substantially uniform height between an inlet of the cavity 28 and an outlet of the cavity 30. In the embodiment of Figures 1 and 1A, the outlet of the cavity 30 is higher than the entrance of cavity 28 to help cause the cooling air to pass through the ventilated cavity 24. This is achieved naturally when assemblies 2 are mounted relative to vertical walls 8 or sloping ceilings 6 as in Fig. 1. The favoring of the air passing through the ventilated cavity 24 when radiant barrier assemblies 2 are used in a substantially horizontal ceiling (which includes a moderately inclined ceiling up to an inclination of approximately 2:12) is achieved by the use of an inclined barrier as described with reference to figures 5 and 6.

La figura 2A ilustra una realización alternativa de la invención con los mismos elementos designados con los mismos números de referencia. El conjunto de barrera radiante 2A se muestra incluyendo una barrera 12 sostenida sobre la superficie 4 del edificio por medio de unos soportes segmentados 16A. Se utilizan unos elementos de baja-e 20, 20A y 20B en la superficie interior 18 de la barrera 12 y la superficie 4 del edificio y entre las mismas. En particular, un elemento de baja-e 20A queda suspendido dentro de la cavidad ventilada 24 entre los soportes segmentados 16A para en efecto producir dos cavidades ventiladas. Un ejemplo de elemento de baja-e 20A es una lámina de acero galvanizado, de calibre 24 aproximadamente. El elemento de baja-e 20A puede incluir una superficie de baja-e frente a cada superficie 18, 4 o a ambas. El elemento de baja-e 20B se realiza típicamente pulverizando o pintando con pintura metalizada sobre la parte superior de la superficie 4 del edificio antes de la instalación del conjunto 2A. Un material adecuado para el elemento de baja-e 20B es el comercializado por Solar Corporation de Princeton, New Jersey como LO/MIT-I. Tal como se ha descrito anteriormente en la descripción resumida, existen ventajas e inconvenientes relativos al uso de elementos de baja-e en la superficie interior 18, en la superficie 4 del edificio y entre las dos superficies. En base a las circunstancias particulares, pueden utilizarse uno, dos o todos los tres elementos de baja-e 20, 20A y 20B con un conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada. Figure 2A illustrates an alternative embodiment of the invention with the same elements designated with the same reference numbers. The radiant barrier assembly 2A is shown including a barrier 12 supported on the surface 4 of the building by means of segmented supports 16A. Low-e elements 20, 20A and 20B are used on the inner surface 18 of the barrier 12 and the surface 4 of the building and between them. In particular, a low-e element 20A is suspended within the ventilated cavity 24 between the segmented supports 16A in effect to produce two ventilated cavities. An example of a low-e 20A element is a galvanized steel sheet, approximately 24 gauge. The low-e element 20A may include a low-e surface in front of each surface 18, 4 or both. The low-e element 20B is typically made by spraying or painting with metallic paint on top of the surface 4 of the building before the installation of the assembly 2A. A suitable material for the low-e 20B element is that sold by Solar Corporation of Princeton, New Jersey as LO / MIT-I. As described above in the summary description, there are advantages and disadvantages related to the use of low-e elements on the inner surface 18, on the surface 4 of the building and between the two surfaces. Based on the particular circumstances, one, two or all three low-e elements 20, 20A and 20B can be used with a radiated barrier assembly of ventilated cavity.

La figura 3 ilustra un conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada 2B en el que los soportes 16B presentan forma de soportes en I que sostienen los bordes de barreas adyacentes 12 en la superficie 4 del edificio. La superficie 4 del edificio se muestra incluyendo un substrato de la superficie del edificio 32 en la cual se utiliza una membrana 34 resistente a las inclemencias del tiempo. En esta realización, el elemento de baja-e 20B se utiliza en la membrana 34, y se utiliza un elemento de baja-e 20 en una superficie inferior 18. Los soportes 16B quedan sujetos la superficie interior 18 mediante el uso de unos elementos de sujeción 36 mientras que la parte inferior de los soportes 16B queda sujeta a la membrana 34 de la superficie 4 del edificio mediante el uso de un adhesivo apropiado 38. Podrían utilizarse también elementos de sujeción de tipo Velcro u otros elementos de fijación apropiados para sujetar los soportes 16B a la barrera 12 y a la superficie 4. Fig. 3 illustrates a radiant ventilated cavity barrier assembly 2B in which the supports 16B are in the form of supports in I that support the edges of adjacent barriers 12 on the surface 4 of the building. The surface 4 of the building is shown including a substrate of the surface of the building 32 in which a weatherproof membrane 34 is used. In this embodiment, the low-e element 20B is used in the membrane 34, and a low-e element 20 is used on a lower surface 18. The supports 16B are secured to the inner surface 18 by using elements of fastener 36 while the lower part of the supports 16B is secured to the membrane 34 of the building surface 4 by the use of an appropriate adhesive 38. Velcro type fasteners or other suitable fasteners could also be used to hold the supports 16B to barrier 12 and surface 4.

La figura 4 muestra otra realización de la invención en la cual el conjunto 2C se muestra con un tipo de conjunto de soporte 14C diferente. El conjunto de soporte 14C incluye un canal o cuerpo 40, una barrera de soporte 12, y unas patas de bloqueo mutuo 42, 44 a lo largo de los bordes laterales del cuerpo 40. El cuerpo 40 forma esencialmente la superficie interior 18 de la barrera 12 con el elemento de baja-e 20 en la superficie interior 18. El elemento de baja-e 20B se aplica a la superficie 4 del edificio al igual que con la realización de la figura 3. Las patas 44 quedan sujetas a la superficie 4 utilizando elementos de fijación tales como adhesivos, elementos de sujeción de tipo Velcro, otros elementos de fijación, etc. Las patas 42 se sujetan a las patas 44 tanto por su acoplamiento mecánico mutuo ilustrado en la figura 4, como por, si es apropiado, el uso de un adhesivo o de un sellador entre las zonas de acoplamiento mutuo de las patas. Nótese que los espacios de separación entre las patas 42, 44 se han exagerado en la figura 4 con fines ilustrativos. Figure 4 shows another embodiment of the invention in which the assembly 2C is shown with a different type of support assembly 14C. The support assembly 14C includes a channel or body 40, a support barrier 12, and mutual locking legs 42, 44 along the side edges of the body 40. The body 40 essentially forms the inner surface 18 of the barrier 12 with the low-e element 20 on the inner surface 18. The low-e element 20B is applied to the surface 4 of the building as with the embodiment of figure 3. The legs 44 are attached to the surface 4 using fasteners such as adhesives, Velcro fasteners, other fasteners, etc. The legs 42 are attached to the legs 44 both by their mutual mechanical coupling illustrated in Figure 4, and by, if appropriate, the use of an adhesive or sealant between the areas of mutual coupling of the legs. Note that the spacing spaces between the legs 42, 44 have been exaggerated in Figure 4 for illustrative purposes.

La figura 4A ilustra una alternativa al conjunto de barrera radiante 2C de la figura 4. El conjunto 2D utiliza un elemento de sujeción o conector 46 para acoplar las patas 42, 44 y sujetar las patas a la superficie 4. Esto permite montar el conector 46 a la superficie 4 antes de la colocación de la barrera 12, con el canal 40 y las patas 42, 44 que se extienden desde el mismo, sobre la superficie 4 del edificio. Figure 4A illustrates an alternative to the radiant barrier assembly 2C of Figure 4. The 2D assembly uses a clamping element or connector 46 to couple the legs 42, 44 and secure the legs to the surface 4. This allows the connector 46 to be mounted to the surface 4 before the placement of the barrier 12, with the channel 40 and the legs 42, 44 extending therefrom, on the surface 4 of the building.

En las figuras 5 y 5A se muestra una realización alternativa de la invención, en la cual el conjunto 2E ha sido diseñado para utilizarse en techos planos (substancialmente horizontales). El conjunto de soporte 14E incluye un par de separadores angulares 16E que sostienen la barrera 12 en una pendiente de por lo menos aproximadamente 5º, y preferiblemente de aproximadamente 10º a 20º respecto a la horizontal. Los separadores 16E van sujetos por un panel de aislamiento térmico 48. El panel 48 presenta un resalte 52 que se extiende hacia una cavidad 54 formada en un panel adyacente 48 para permitir un acoplamiento mutuo de los conjuntos adyacentes 2E. La cavidad ventilada 24E está abierta a la atmósfera a través de la entrada de la cavidad 28E, formada en el extremo inferior de la barrera 12, y a través de una salida de la cavidad 30E. La salida de la cavidad 30E está formada como un espacio entre el extremo superior de la barrera 12 y un panel deflector de inclinación inversa 50, quedando sostenido también el panel 50 por los separadores 16E. De esta manera, la barrera 12 queda inclinada para una mejor recepción de la radiación solar en latitudes y climas apropiados y está inclinada para provocar que la entrada de la cavidad quede más baja que la salida de la cavidad para un mejor flujo de aire y de este modo enfriar la cavidad ventilada 24E. An alternative embodiment of the invention is shown in Figures 5 and 5A, in which the assembly 2E has been designed for use in flat roofs (substantially horizontal). The support assembly 14E includes a pair of angular separators 16E that support the barrier 12 on a slope of at least about 5 °, and preferably about 10 ° to 20 ° with respect to the horizontal. The spacers 16E are held by a thermal insulation panel 48. The panel 48 has a shoulder 52 that extends into a cavity 54 formed in an adjacent panel 48 to allow mutual engagement of adjacent assemblies 2E. The ventilated cavity 24E is open to the atmosphere through the entrance of the cavity 28E, formed at the lower end of the barrier 12, and through an outlet of the cavity 30E. The outlet of the cavity 30E is formed as a space between the upper end of the barrier 12 and a baffle panel 50, the panel 50 being also supported by the spacers 16E. In this way, the barrier 12 is inclined for better reception of solar radiation at appropriate latitudes and climates and is inclined to cause the cavity inlet to be lower than the cavity outlet for better air flow and this way to cool the ventilated cavity 24E.

La figura 6 ilustra otra realización de la invención en la que el conjunto 2F presenta algunos de los atributos de las realizaciones de las figuras 4 y 5. Tal como se aprecia, el conjunto de soporte 14F incluye una barrera de soporte 12 del canal 40F formando un ángulo respecto a la horizontal. El canal 40F incluye una zona de ángulo inverso 56 que está perforada para la ventilación de aire. El aire puede entrar en la cavidad ventilada 24F a través de una entrada 28F de la cavidad, formada por los orificios formados en el canal adyacente 40F al extremo inferior de la barrera 12; al aire fluye hacia arriba a través de la cavidad 24F y a través de la salida 30F de la cavidad formada adyacente al extremo superior de la barrera 12 por los orificios en la zona de ángulo inverso 56. El conjunto de soporte 14F incluye unos elementos de sujeción 62 que presentan una base 64 que se dispone adyacente a una membrana o revestimiento 34, cubriendo el revestimiento 34 una capa aislante continua 68. El elemento de soporte 62 también incluye una zona de prolongación vertical 66 que se extiende hacia arriba alejándose de la base 64. El conjunto de soporte 14F incluye también unos separadores o patas 58 que se extienden hacia abajo del canal 40F; las patas 58 presentan unas bases 60 que se apoyan sobre la base 64. Figure 6 illustrates another embodiment of the invention in which the assembly 2F presents some of the attributes of the embodiments of Figures 4 and 5. As can be seen, the support assembly 14F includes a support barrier 12 of the channel 40F forming An angle to the horizontal. Channel 40F includes a reverse angle zone 56 that is perforated for air ventilation. The air can enter the ventilated cavity 24F through an inlet 28F of the cavity, formed by the holes formed in the adjacent channel 40F to the lower end of the barrier 12; air flows up through the cavity 24F and through the outlet 30F of the cavity formed adjacent the upper end of the barrier 12 through the holes in the reverse angle zone 56. The support assembly 14F includes fasteners 62 having a base 64 that is arranged adjacent to a membrane or lining 34, the lining 34 covering a continuous insulating layer 68. The support element 62 also includes a vertical extension zone 66 extending upwardly away from the base 64 The support assembly 14F also includes spacers or legs 58 that extend down the channel 40F; legs 58 have bases 60 that rest on base 64.

La prolongación 66 se extiende hacia arriba entre las patas 58 y termina en unos elementos de sujeción o alas que pueden curvarse 70 en los extremos exteriores de la zona 66. La combinación de la barrera 12 sostenida por el canal 40F con patas 58 que se extienden desde los bordes laterales del canal, puede quedar retenida en posición entre pares de elementos de soporte 62. Durante esta etapa de instalación final, unos elementos de sujeción o alas 70 giran hacia abajo y después quedan retenidos de nuevo en la orientación de la figura 6 para acoplarse y sujetar en posición los bordes laterales del canal 40F. The extension 66 extends upwards between the legs 58 and ends in fasteners or wings that can be curved 70 at the outer ends of the zone 66. The combination of the barrier 12 supported by the channel 40F with legs 58 extending from the lateral edges of the channel, it can be held in position between pairs of support elements 62. During this final installation stage, fasteners or wings 70 rotate downwards and then are retained again in the orientation of Figure 6 to engage and hold in position the side edges of channel 40F.

En la realización de la figura 2F, los elementos de soporte 62 quedan sujetos de manera indirecta al sustrato 32 de la superficie del edificio utilizando un adhesivo para sujetar las bases 64 al revestimiento 34. Puede ser deseable hacer la prolongación 66 más larga y hacer que la base 64 vaya sujeta directamente al sustrato 32 de la superficie del edificio, preferiblemente con elementos que no penetren la superficie tales como adhesivo, o elementos de sujeción que penetren la superficie tales como clavos de techo, en posiciones apropiadas. La capa aislante continua 68 se aplica entonces, típicamente rociando espuma, tal como poliuretano, sobre el sustrato 32 de la superficie del edificio. La membrana resistente a las inclemencias del tiempo 34 se aplica entonces a la capa aislante continua 68 para proporcionar la impermeabilidad deseada para el edificio. In the embodiment of Figure 2F, the support elements 62 are indirectly attached to the substrate 32 of the building surface using an adhesive to hold the bases 64 to the lining 34. It may be desirable to make the extension 66 longer and make the base 64 is directly attached to the substrate 32 of the building surface, preferably with elements that do not penetrate the surface such as adhesive, or fasteners that penetrate the surface such as ceiling nails, in appropriate positions. The continuous insulating layer 68 is then applied, typically by spraying foam, such as polyurethane, onto the substrate 32 of the building surface. The weather resistant membrane 34 is then applied to the continuous insulating layer 68 to provide the desired impermeability for the building.

La capa aislante 68 y el panel de aislamiento 48 presentan cada uno preferiblemente un valor de aislamiento de por lo menos aproximadamente R3 por pulgada (R1,2 por cm). La capa 68 y el panel 48 son típicamente de 2,5 a 7,5 cm (1 a 3 pulgadas) de grosor aproximadamente. The insulating layer 68 and the insulation panel 48 each preferably have an insulation value of at least about R3 per inch (R1.2 per cm). Layer 68 and panel 48 are typically about 2.5 to 7.5 cm (1 to 3 inches) thick.

La figura 7 ilustra un conjunto de barrera radiante 2G realizado en forma de tablilla. El conjunto de barrera radiante 2G incluye una barrera 12 sujeta a una base 72 por dos o más separadores de borde paralelos 74. Tal como se muestra por las flechas 26, el flujo de aire entre la barrera 12 y la base 72 proporciona enfriamiento a la cavidad ventilada 24G. La base 72 presenta una área superficial más grande que el panel 12, preferiblemente por lo menos de aproximadamente un 20% más grande, para permitir montar los conjuntos 2G como tablillas. Figure 7 illustrates a 2G radiant barrier assembly made in the form of a splint. The radiant barrier assembly 2G includes a barrier 12 attached to a base 72 by two or more parallel edge separators 74. As shown by arrows 26, the air flow between barrier 12 and base 72 provides cooling to the 24G ventilated cavity. The base 72 has a larger surface area than the panel 12, preferably at least about 20% larger, to allow mounting the 2G assemblies as slats.

La figura 8 ilustra una segunda realización de la invención de tipo tablillas en la que los conjuntos de barrera radiante 2H montados para quedar en contacto unos con otros pero con los extremos inferiores de las cavidades ventiladas 24H, que definen las entradas 28H de la cavidad, más lejos de la base 72 que los extremos superiores de la cavidad ventilada 24H, que es la salida 30H de la cavidad. Aunque el conjunto de barrera radiante más inferior 2H puede tener un flujo de aire a través de toda su entrada 28H, los distintos conjuntos de barrera 2H reciben aire ambiente sólo a través de la parte más superior de sus entradas de cavidad 28H tal como se indica mediante las flechas 76. Un colector de aire caliente 78 puede montarse adyacente a la salida 30H de la cavidad del conjunto más superior 2H para, por ejemplo, permitir que el aire caliente salga a la atmósfera ambiente o sea dirigido directamente al interior del edificio 10, Figure 8 illustrates a second embodiment of the invention of the splint type in which the radiating barrier assemblies 2H mounted to be in contact with each other but with the lower ends of the ventilated cavities 24H, which define the inlets 28H of the cavity, farther from the base 72 than the upper ends of the ventilated cavity 24H, which is the outlet 30H of the cavity. Although the lower radiant barrier assembly 2H may have an air flow through its entire inlet 28H, the various barrier assemblies 2H receive ambient air only through the uppermost part of their cavity inlets 28H as indicated by means of arrows 76. A hot air manifold 78 can be mounted adjacent to the outlet 30H of the cavity of the uppermost assembly 2H to, for example, allow the hot air to escape into the ambient atmosphere or be directed directly into the interior of the building 10 ,

o sea dirigido a un intercambiador de calor. that is directed to a heat exchanger.

El elemento de baja-e 20 puede utilizarse en la superficie interior de las barreras 12 en ambas realizaciones de las figuras 7 y 8 pero no se muestran en los dibujos por motivos de claridad. Si se utilizase un elemento de baja-e 2B, se aplicaría a la superficie superior de la base 72 por debajo de la barrera 12. Como elemento de tablilla, los conjuntos 2G y 2H van montados típicamente a la superficie 4 del edificio mediante el uso de clavos de techo, no mostrados. The low-e element 20 can be used on the inner surface of the barriers 12 in both embodiments of Figures 7 and 8 but they are not shown in the drawings for reasons of clarity. If a low-e 2B element was used, it would be applied to the upper surface of the base 72 below the barrier 12. As a splint element, the 2G and 2H assemblies are typically mounted to the surface 4 of the building by use of ceiling nails, not shown.

La figura 9 ilustra otra realización de la invención en la que el conjunto 21 incluye una barrera 12 y conjunto de soporte 14H en forma de sustrato permeable al fluido. El sustrato permeable al fluido 14H puede presentar forma, por ejemplo, de tubos orientados horizontalmente o una tira porosa al aire, preferiblemente del orden de 12,5 cm (5 pulgadas) de anchura aproximadamente por 1,25 cm (0,5 pulgadas) de grosor aproximadamente. La posición del elemento de baja-e 20 con la realización de la figura 9 puede encontrarse en la superficie interior 18 de la barrera 12 o en la superficie 4 del edificio, o ambas, en función principalmente del tipo de material utilizado como sustrato permeable al fluido. Si se utiliza con un techo plano, es deseable utilizar algo que pueda ayudar a extraer aire ambiente entre la barrera 12 y la superficie 4 del edificio, es decir, a través del sustrato permeable fluido 14H. La realización de la figura 9 ilustra el uso de un respiradero convencional de accionamiento pasivo 80. En lugar de un respiradero podría utilizarse también un ventilador u otro tipo de bomba de aire, y el calor puede extraerse para ser utilizado por el edificio. Figure 9 illustrates another embodiment of the invention in which assembly 21 includes a barrier 12 and support assembly 14H in the form of a fluid permeable substrate. The fluid permeable substrate 14H may have, for example, a horizontally oriented tube or an air porous strip, preferably of the order of approximately 12.5 cm (5 inches) in width by approximately 1.25 cm (0.5 inches) approximately thick The position of the low-e element 20 with the embodiment of Figure 9 can be found on the inner surface 18 of the barrier 12 or on the surface 4 of the building, or both, depending mainly on the type of material used as a permeable substrate. fluid. If used with a flat roof, it is desirable to use something that can help to extract ambient air between the barrier 12 and the surface 4 of the building, that is, through the fluid permeable substrate 14H. The embodiment of Figure 9 illustrates the use of a conventional passive-operated vent 80. Instead of a vent, a fan or other type of air pump could also be used, and heat can be extracted to be used by the building.

Las figuras 10A y 10B ilustran dos realizaciones adicionales de la invención en las cuales los conjuntos de barrera radiante 2J y 2K se muestran montados en un sistema de techo engargolado u otro tipo de ondulación. El sistema de techo incluye unas juntas salientes 82 separadas por unos paneles o canales substancialmente planos 84. En la realización de la figura 10, la barrera 12 va montada en un par de juntas salientes 82 y se extiende sobre las mismas de modo que las juntas salientes quedan dispuestas por debajo y posiblemente sujetan el conjunto de soporte. En la realización de la figura 10A, se utilizan unos soportes independientes 16K para sujetar la barrera 12 entre pares de juntas salientes 82. Figures 10A and 10B illustrate two additional embodiments of the invention in which the radiating barrier assemblies 2J and 2K are shown mounted in a hooked ceiling system or other type of undulation. The roof system includes projecting joints 82 separated by substantially flat panels or channels 84. In the embodiment of Figure 10, the barrier 12 is mounted on a pair of projecting joints 82 and extends thereon so that the joints projections are arranged below and possibly hold the support assembly. In the embodiment of Figure 10A, independent supports 16K are used to secure the barrier 12 between pairs of projecting joints 82.

Un procedimiento preferido para la fabricación del conjunto de barrera radiante 2 incluye las etapas de seleccionar una barrera, preferiblemente un módulo PV que tiene una superficie interior y exterior 18, 22, y adherir un elemento de baja-e 20 a la superficie interior. Después se monta un conjunto de soporte 14 a la barrera 12 para crear el conjunto 2. Este conjunto puede instalarse entonces en el campo directamente a la superficie 2 del edificio. Puede utilizarse uno o más elementos de baja-e adicionales 20A, 20B en la instalación del sistema. El conjunto de soporte puede fijarse a la superficie del edificio de distintas maneras, incluyendo el uso de adhesivos, elementos de fijación, elementos de sujeción de tipo Velcro, y otros métodos apropiados. También, si la superficie del edificio incluye una capa continua de aislamiento, el conjunto de soporte 14 puede diseñarse para que incluya una zona del conjunto de soporte embebida dentro de la capa continua de aislamiento y que se extienda hacia fuera y hacia arriba a través de la superficie exterior de la capa aislante de modo que la propia capa aislante ayude a sujetar el conjunto de barrera radiante al edificio. En algunas situaciones, la superficie interior 18 de la barrera 12 no incluirá el elemento de baja-e 20; en esas situaciones los elementos de baja-e 20A y/o 20B pueden utilizarse separados de la superficie 18 para crear el aislamiento térmico deseado del edificio 10. A preferred method for manufacturing the radiant barrier assembly 2 includes the steps of selecting a barrier, preferably a PV module having an inner and outer surface 18, 22, and adhering a low-e element 20 to the inner surface. A support assembly 14 is then mounted to the barrier 12 to create the assembly 2. This assembly can then be installed in the field directly to the surface 2 of the building. One or more additional low-e elements 20A, 20B may be used in the system installation. The support assembly can be fixed to the building surface in different ways, including the use of adhesives, fasteners, Velcro type fasteners, and other appropriate methods. Also, if the building surface includes a continuous insulation layer, the support assembly 14 may be designed to include an area of the support assembly embedded within the continuous insulation layer and that extends outwardly and upwardly through the outer surface of the insulating layer so that the insulating layer itself helps to secure the radiant barrier assembly to the building. In some situations, the inner surface 18 of the barrier 12 will not include the low-e element 20; in these situations the low-e elements 20A and / or 20B can be used separately from the surface 18 to create the desired thermal insulation of the building 10.

El conjunto puede comprender también un elemento de sujeción (62) con una base sujeta al conjunto de soporte, presentando la base una superficie exterior de base que quede colocada de manera que dicha cavidad ventilada se forme entre la superficie interior de la barrera y la superficie exterior de la base. The assembly may also comprise a fastener (62) with a base attached to the support assembly, the base having an outer base surface that is positioned so that said ventilated cavity is formed between the inner surface of the barrier and the surface base exterior.

La base puede comprender una capa de un material aislante térmico, y la parte del conjunto de soporte puede quedar embebida dentro del material aislante térmico. The base may comprise a layer of a thermal insulating material, and the part of the support assembly may be embedded within the thermal insulating material.

Además, la barrera puede comprender un módulo fotovoltaico y la base puede ser substancialmente más grande que la barrera de manera que dicho conjunto presente forma de tablilla para permitir sujetar el citado conjunto a la superficie del edificio. In addition, the barrier may comprise a photovoltaic module and the base may be substantially larger than the barrier so that said assembly is in the form of a board to allow said assembly to be attached to the surface of the building.

Claims (21)

REIVINDICACIONES
1.one.
Conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada (2, 2A–K), que puede montarse en una superficie de un edificio (4), que comprende:  Radiant ventilated cavity barrier assembly (2, 2A – K), which can be mounted on a surface of a building (4), comprising:
una barrera (12) configurada como un panel que presenta una superficie interior y exterior (18; 22); un conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) sujeto a la barrera (12) y que se extiende hacia el interior respecto a la superficie interior (18), presentando el conjunto de soporte una parte separada de la superficie interior (18) y que puede sujetarse a una superficie del edificio para formar una cavidad ventilada (24, 24E-24H) que se crea entre la superficie del edificio (4) y la superficie interior (18) e inducir un flujo de aire a través de la cavidad (24, 24E-H); y un elemento de baja-emisividad (20, 20A, 20B) situado en la superficie interior (18), y/o suspendido dentro de la cavidad ventilada a formar entre unos soportes segmentados (16) del conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H). a barrier (12) configured as a panel having an inner and outer surface (18; 22); a support assembly (14, 14E, 14F, 14H) attached to the barrier (12) and extending inwards with respect to the inner surface (18), the support assembly having a separate part of the inner surface (18) ) and which can be attached to a surface of the building to form a ventilated cavity (24, 24E-24H) that is created between the surface of the building (4) and the inner surface (18) and induce a flow of air through the cavity (24, 24E-H); and a low-emissivity element (20, 20A, 20B) located on the inner surface (18), and / or suspended within the ventilated cavity to be formed between segmented supports (16) of the support assembly (14, 14E, 14F, 14H).
2.2.
Conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada (2, 2A, 2K), estando montado el conjunto (2, 2A, 2K) en una superficie de un edificio (4) y comprendiendo:  Radiant barrier assembly of ventilated cavity (2, 2A, 2K), the assembly (2, 2A, 2K) being mounted on a surface of a building (4) and comprising:
una barrera (12) configurada como un panel que presenta una superficie interior y exterior (18; 22), un conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) sujeto a la barrera (12) y extendiéndose hacia el interior respecto a la superficie interior (18), presentando el conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) una parte separada de la superficie interior (18) y sujeta a la superficie del edificio (22) para formar una cavidad ventilada (24, 24E-H) que se crea entre la superficie del edificio (4) y la superficie interior (18) para inducir un flujo de aire hacia la cavidad (24, 24E-H), y un elemento de baja-emisividad (20, 20A, 20B) que queda situado en por lo menos una de la superficie interior (18), la superficie del edificio (4), y entre la superficie interior y el edificio (4; 18) y separado de las mismas. a barrier (12) configured as a panel having an inner and outer surface (18; 22), a support assembly (14, 14E, 14F, 14H) attached to the barrier (12) and extending inwards with respect to the inner surface (18), the support assembly (14, 14E, 14F, 14H) presenting a separate part of the inner surface (18) and attached to the building surface (22) to form a ventilated cavity (24, 24E-H) that is created between the building surface (4) and the inner surface (18) to induce a flow of air into the cavity (24, 24E-H), and a low-emissivity element (20, 20A, 20B) which is located on at least one of the interior surface (18), the surface of the building (4), and between the interior surface and the building (4; 18) and separated from them.
3.3.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la barrera (12) comprende por lo menos uno de un módulo fotovoltaico en la superficie exterior de recepción solar (22) de la barrera (12) y un panel de aislamiento térmico; el conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) queda unido a la superficie interior (18).  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier (12) comprises at least one of a photovoltaic module on the outer surface of the solar reception (22) of the barrier (12) and a panel of thermal isolation; The support assembly (14, 14E, 14F, 14H) is attached to the inner surface (18).
4.Four.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la superficie exterior es una superficie de alta reflectividad y alta emisividad, y en el que la parte del conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) comprende por lo menos uno de:  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surface is a surface of high reflectivity and high emissivity, and in which the part of the support assembly (14, 14E, 14F, 14H) comprises minus one of:
una superficie de aplicación de adhesivo a la cual puede aplicarse un adhesivo (38) para permitir adherir la parte a una superficie de un edificio (4); un elemento de sujeción de tipo Velcro; y un elemento de fijación (46). an adhesive application surface to which an adhesive (38) can be applied to allow the part to adhere to a surface of a building (4); a Velcro type fastener; Y a fixing element (46).
5.5.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la superficie exterior de la barrera (12) comprende una zona de panel fotovoltaico en una primera orientación angular y una zona de ángulo inverso (56) en una segunda orientación angular.  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surface of the barrier (12) comprises a photovoltaic panel zone in a first angular orientation and a reverse angle zone (56) in a second angular orientation.
6.6.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el citado conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) comprende por lo menos uno de lo siguiente:  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that said support assembly (14, 14E, 14F, 14H) comprises at least one of the following:
unos elementos de acoplamiento mutuo para permitir la conexión mutua de los adyacentes de dichos conjuntos; una capa permeable al fluido (14H) que hace contacto con la superficie interior y llenando por lo menos sustancialmente la cavidad ventilada; una pluralidad de bloques de aislamiento térmico; una pluralidad de separadores y elementos de sujeción asociados; y primeras y segundas patas de acoplamiento mutuo de manera que la primera pata de uno de dicho conjunto de barrera radiante puede acoplarse a la segunda pata de una adyacente a dicho conjunto de barrera radiante; un panel de techo engargolado; y un panel de techo ondulado. mutual coupling elements to allow mutual connection of the adjacent of said assemblies; a fluid permeable layer (14H) that makes contact with the inner surface and filling at least substantially the ventilated cavity; a plurality of thermal insulation blocks; a plurality of separators and associated fasteners; Y first and second legs of mutual coupling so that the first leg of one of said barrier assembly radiant can be coupled to the second leg of an adjacent to said radiant barrier assembly; a crimped roof panel; Y a corrugated roof panel.
7.7.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dicho elemento de baja-emisividad (20, 20A, 20B) tiene una emisividad no mayor de 0,4.  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that said low-emissivity element (20, 20A, 20B) has an emissivity not greater than 0.4.
8.8.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la superficie exterior (22) es substancialmente paralela a la superficie del edificio.  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the outer surface (22) is substantially parallel to the surface of the building.
9.9.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que comprende, además, medios para inducir un flujo de aire a través de la cavidad ventilada.  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises means for inducing a flow of air through the ventilated cavity.
10.10.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que: el conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada puede montarse en una superficie inclinada de un edificio (4); la cavidad ventilada presenta una entrada de la cavidad (28, 28E-H) y una salida de la cavidad (30, 30E-H), encontrándose por lo menos parte de dicha salida de la cavidad (30, 30E-H) a mayor altura que la entrada de la cavidad para así favorecer el flujo de aire a través de la cavidad ventilada (24, 24E-H).  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that: the radiant ventilated cavity barrier assembly can be mounted on an inclined surface of a building (4); the ventilated cavity has an inlet of the cavity (28, 28E-H) and an outlet of the cavity (30, 30E-H), at least part of said exit of the cavity (30, 30E-H) being higher than the entrance of the cavity in order to favor the flow of air through the ventilated cavity (24, 24E-H).
11.eleven.
Conjunto según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que comprende, además un accionador de flujo de aire (80) conectado a la cavidad ventilada (24, 24E-H) para empujar aire a través de la cavidad ventilada.  Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises an actuator of air flow (80) connected to the ventilated cavity (24, 24E-H) to push air through the ventilated cavity.
12.12.
Procedimiento para realizar un conjunto de barrera radiante de cavidad ventilada (2, 2A-K) que comprende las siguientes etapas:  Procedure for carrying out a radiated barrier assembly of ventilated cavity (2, 2A-K) comprising the following stages:
seleccionar una barrera (12) que presenta una superficie interior y exterior (18; 22); colocar un elemento de baja emisividad (20, 20A, 20B) en por lo menos una de la superficie interior (18), una superficie select a barrier (12) having an inner and outer surface (18; 22); place a low emissivity element (20, 20A, 20B) on at least one of the inner surface (18), a surface (4) de un edificio (10), y entre la superficie interior y la del edificio (4; 18) y separado de las mismas; montar un conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) a la barrera (12) de manera que una parte del conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) se extienda hacia fuera alejándose de la superficie interior (18); y sujetar la barrera (12) a una superficie del edificio (4) utilizando un conjunto de soporte (14, 14E, 14F, 14H) formando de este modo una cavidad ventilada (24, 24E-H) entre la superficie interior (18) y la superficie del edificio (4). (4) of a building (10), and between the interior surface and that of the building (4; 18) and separated from them; mount a support assembly (14, 14E, 14F, 14H) to the barrier (12) so that a part of the support assembly (14, 14E, 14F, 14H) extends outwards away from the inner surface (18) ; and fasten the barrier (12) to a building surface (4) using a support assembly (14, 14E, 14F, 14H) thus forming a ventilated cavity (24, 24E-H) between the inner surface (18) and the surface of the building (4).
13.13.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la etapa de seleccionar la barrera (12) se lleva a cabo seleccionando un módulo fotovoltaico como barrera (12).  Method according to claim 12, characterized in that the step of selecting the barrier (12) is carried out by selecting a photovoltaic module as a barrier (12).
14.14.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que comprende la etapa de aplicar el elemento de baja emisividad (20, 20A, 20B) a la superficie interior (18).  Method according to claim 12, characterized in that it comprises the step of applying the low emissivity element (20, 20A, 20B) to the inner surface (18).
15.fifteen.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la etapa de sujeción se realiza sobre una superficie inclinada de un edificio (4).  Method according to claim 12, characterized in that the clamping stage is performed on an inclined surface of a building (4).
16.16.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la etapa de sujeción comprende la etapa de embeber unos extremos inferiores de elementos del conjunto de soporte en una capa de aislante térmico en la superficie del edificio (4).  Method according to claim 12, characterized in that the clamping stage comprises the step of embedding lower ends of elements of the support assembly in a layer of thermal insulation on the building surface (4).
17.17.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de seleccionar un módulo fotovoltaico (PV) como barrera (12).  Method according to claim 12, characterized in that it further comprises the step of selecting a photovoltaic module (PV) as a barrier (12).
18.18.
Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de seleccionar un conjunto de soporte que incluye una base que puede montarse contra una superficie inclinada de un edificio (4), presentando dicha base una zona superficial de base por lo menos un 20% más grande que dicho módulo PV.  Method according to claim 17, characterized in that it further comprises the step of selecting a support assembly that includes a base that can be mounted against an inclined surface of a building (4), said base having a base surface area at least 20% larger than said PV module.
19.19.
Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de montar una pluralidad de dichos conjuntos de barrera (2, 2A-2K) con dichas bases superponiéndose a modo de tablillas.  Method according to claim 18, characterized in that it further comprises the step of assembling a plurality of said barrier assemblies (2, 2A-2K) with said bases overlapping as slats.
20.twenty.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de acoplar lateralmente entre sí los adyacentes de dichos conjuntos de barrera cuando se montan a dicha superficie del edificio (4).  Method according to claim 12, characterized in that it further comprises the step of laterally coupling the adjacent of said barrier assemblies to each other when mounted to said building surface (4).
21.twenty-one.
Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la etapa de sujeción comprende la etapa de aumentar el flujo de aire convectivo a través de la cavidad ventilada (24, 24E-H) creando una entrada de la cavidad (28, 28E-H) y una salida de la cavidad (30, 30E-H) a dicha cavidad ventilada y colocar por lo menos parte de la salida de la cavidad más alta que la entrada de la cavidad.  Method according to claim 12, characterized in that the clamping stage comprises the step of increasing the convective air flow through the ventilated cavity (24, 24E-H) creating an inlet of the cavity (28, 28E- H) and an outlet of the cavity (30, 30E-H) to said ventilated cavity and place at least part of the outlet of the cavity higher than the entrance of the cavity.
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