ES2455815A1 - Dispositivo captador solar térmico - Google Patents

Dispositivo captador solar térmico Download PDF

Info

Publication number
ES2455815A1
ES2455815A1 ES201231591A ES201231591A ES2455815A1 ES 2455815 A1 ES2455815 A1 ES 2455815A1 ES 201231591 A ES201231591 A ES 201231591A ES 201231591 A ES201231591 A ES 201231591A ES 2455815 A1 ES2455815 A1 ES 2455815A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
heat transfer
transfer fluid
emissivity
solar
solar radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES201231591A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2455815B1 (es
Inventor
Cristóbal VILLASANTE CORREDOIRA
Marcelino Sánchez González
Ana MONREAL VIDAL
Susana LÓPEZ PÉREZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fundacion Tekniker
Fundacion Cener Ciemat
Original Assignee
Fundacion Tekniker
Fundacion Cener Ciemat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fundacion Tekniker, Fundacion Cener Ciemat filed Critical Fundacion Tekniker
Priority to ES201231591A priority Critical patent/ES2455815B1/es
Priority to PCT/ES2013/070704 priority patent/WO2014060622A1/es
Publication of ES2455815A1 publication Critical patent/ES2455815A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2455815B1 publication Critical patent/ES2455815B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/52Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by the material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/56Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00Details of absorbing elements
    • F24S70/30Auxiliary coatings, e.g. anti-reflective coatings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

El dispositivo captador solar térmico comprende una primera superficie (1) transparente a una radiación solar (4) incidente que confina al menos parcialmente un fluido caloportador (3), comprendiendo la primera superficie (1) un recubrimiento (6), transparente a la citada radiación solar (4) de forma que el fluido caloportador (3) recibe directamente parte de la radiación solar (4). El recubrimiento (6) tiene una emisividad inferior a 0,4. El dispositivo puede comprender medios absorbe3dores (5) de la radiación solar (4) incidente que aumentan la energía absorbida por el fluido caloportador.

Description

Dispositivo captador solar térmico
Campo de la invención
La presente invención se engloba dentro del campo de la energía solar térmica y más concretamente dentro de los captadores solares térmicos destinados a recoger energía de la radiación solar.
Antecedentes de la invención
Un captador solar térmico (también denominado habitualmente colector solar) es un dispositivo que trata de calentar un fluido a partir de la radiación solar. Los fluidos utilizados se denominan habitualmente fluidos caloportadores porque son capaces de absorber energía y aumentar su temperatura y transportar el calor a otro lugar.
Un captador solar suele estar compuesto por una primera capa (la capa exterior más próxima a la radiación solar) generalmente de vidrio que aloja en su interior un absorbedor en cuyo interior se aloja o circula el fluido caloportador, de forma que el absorbedor absorbe la energía de la radiación solar y a su vez calienta el fluido caloportador. La primera capa es generalmente de vidrio por que este material es transparente al espectro visible (deja pasar la radiación solar hasta el absorbedor) y opaco al infrarrojo (no deja pasar la radiación infrarroja producida como consecuencia del calentamiento del elemento absorbedor) produciendo un efecto invernadero.
De cara a aumentar la eficiencia en la captación energética los absorbedores suelen incluir complejos recubrimientos selectivos que buscan obtener alta absortividad de la radiación solar y baja emisividad. Un problema de los captadores conocidos es precisamente la necesidad de utilizar estos recubrimientos complejos.
Es conocida también la posibilidad de que algunos de los colectores solares utilizados actualmente realicen un vacío en el espacio definido entre la capa de vidrio y el absorbedor para minimizar las pérdidas por convección.
Descripción de la invención
Es objeto de la presente invención un dispositivo captador solar térmico que comprende una primera superficie transparente a una radiación solar incidente que confina al menos parcialmente un fluido caloportador comprendiendo la primera superficie un recubrimiento, transparente a la citada radiación solar, de forma que el fluido caloportador recibe directamente parte de la radiación solar. El recubrimiento tiene una emisividad inferior a 0.4 (y que por tanto reduce las perdidas por radiación hacia el exterior de dicha superficie).
El término transparente a la radiación solar quiere decir un material con alta transmisividad solar. Preferentemente la transmisividad conjunta de la primera superficie y del recubrimiento es mayor de 0.7.
Así mismo se entiende por fluido caloportador un fluido capaz de aumentar su temperatura y transportar el calor.
En una realización el fluido caloportador puede absorber energía de la citada radiación solar incidente. El fluido caloportador puede tener preferentemente una absortividad mayor de 0.8. El fluido caloportador puede ser por ejemplo un fluido negro, agua, difenileter,
El recubrimiento esta dispuesto preferentemente en la cara externa de la primera superficie, entendiendo por cara externa la más cercana a la radiación solar.
El dispositivo puede comprender medios absorbedores de radiación solar incidente que aumentan la energía absorbida por el fluido caloportador.
Los medios absorbedores de radiación solar pueden comprender elementos dopantes del fluido caloportador. Estos elementos dopantes pueden comprenden una pluralidad de nanopartículas preferentemente metálicas, carbonosas u óxidos metálicos.
Alternativa o simultáneamente los medios absorbedores de radiación solar pueden comprender mallas o aletas configuradas para absorber radiación solar que están al menos parcialmente inmersas en el fluido caloportador.
La primera superficie puede ser una superficie de vidrio. También se contempla la posibilidad de que la primera superficie sea de plástico.
De forma preferente, la primera superficie tiene una conductividad térmica inferior a 3W/(K·m)
De acuerdo a la presente invención la radiación solar incidente atraviesa la primera superficie y es recibida directamente por el fluido caloportador que absorbe energía de la radiación solar incidente, aumentando su temperatura. Los medios absorbedores pueden aumentar la cantidad de radiación incidente que es absorbida por el fluido caloportador o bien el fluido caloportador puede ser un fluido trasparente (no absorbe energía de la radiación solar) siendo los medios absorbedores los que captan la energía de la radiación solar y se la transmiten al fluido.
De esta forma se consigue un efecto de selectividad espectral por una parte gracias a la alta absortividad del fluido caloportador ( o a través de los medios absorbedores) que atrapa la energía procedente de la radiación solar directamente en su seno, donde es convertida en energía térmica y por otra mediante el recubrimiento de baja emisividad que dificulta de manera significativa la transmisión de energía térmica contenida en el fluido hacia el exterior del captador, maximizando su eficacia. Esta forma de separar los dos efectos es potencialmente más barata que la implementación de ambas propiedades en un complejo recubrimiento como en el estado de la técnica anterior.
De esta forma la temperatura máxima se obtiene en el propio fluido caloportador y no en elementos absorbentes auxiliares como en los dispositivos captadores o colectores solares utilizados en la actualidad en los cuales la máxima temperatura se alcanza en la superficie externa del tubo absorbedor. De esta forma la temperatura de la primera superficie es menor que la temperatura del fluido. Como las pérdidas son mayores cuanto mayor es la temperatura de la primera superficie; y tomando como realización preferente el material de vidrio, siendo que éste es un mal conductor (tiene una resistencia térmica mayor que los metales) las pérdidas térmicas en el dispositivo captador solar objeto de invención son potencialmente menores.
Como se ha dicho, a diferencia de los sistemas solares convencionales, la trasferencia de la energía solar al fluido caloportador se hace directamente en dicho fluido caloportador por absorción, ya sea por la absorción de la radiación solar en el mismo fluido o por la inclusión dentro de este de sustancias dopantes o materiales sumergidos en él, por ello las temperaturas máximas se alcanzan en el propio fluido caloportador. La baja conductividad térmica de la primera superficie transparente que contiene el fluido caloportador impone un gradiente térmico entre la superficie interior en contacto con el fluido caloportador y la superficie exterior, estando la superficie exterior del material que contiene el fluido caloportador a menor temperatura y siendo, por tanto, las pérdidas térmicas de éste sistema menores. En los colectores o captadores convencionales el procedimiento habitual para calentar el fluido caloportador, consiste en el calentamiento del recipiente o tubo absorbedor que lo contiene y en la transferencia de calor por conducción y convección desde éste hasta el fluido caloportador, siendo necesario por tanto que la temperatura exterior del tubo absorbedor que lo contiene sea mayor que el fluido caloportador para que la transferencia térmica se produzca, éste mismo proceso físico, implica necesariamente unas pérdidas térmicas mayores (por radiación y convección) del recipiente o tubo absorbedor que contiene el fluido y finalmente del sistema total.
El dispositivo puede comprender opcionalmente una segunda superficie transparente a la radiación solar y que confina, al menos parcialmente, a dicha primera superficie definiéndose entre ambas primera y segunda superficie una cámara, que puede ser atravesada por la radiación solar incidente. En esta realización la radiación solar incidente primero atraviesa la segunda superficie, después la cámara y a continuación la primera superficie para incidir finalmente sobre el fluido caloportador.
Esta segunda superficie puede ser de vidrio, preferentemente un vidrio con alta transmisividad, preferentemente mayor de 0.85.
La segunda superficie puede comprender un recubrimiento transparente a la radiación solar (preferentemente con una transmisividad mayor de 0.85) y de baja emisividad, por ejemplo inferior a 0.4.
Se contempla la posibilidad de realizar el vacío en la cámara para evitar las perdidas térmicas por convección. También se ha previsto la posibilidad de llenar esta cámara con un material transparente de baja conductividad térmica como por ejemplo gas argón, gas xenón o con un material plástico transparente de baja conductividad que rellene total
o parcialmente la cámara y evite la convección.
En una realización de la invención la primera superficie es una superficie plana. El dispositivo captador puede conformar un recinto de geometría cerrada perimetralmente con una configuración prismática, por ejemplo un prisma de sección rectangular o similar, de forma que el fluido caloportador discurre por el interior del prisma de material transparente. De forma opcional los medios absorbedores pueden estar adosados o conformar la superficie trasera (la más alejada de la radiación solar) del captador solar.
En otra realización la primera superficie presenta una configuración cilíndrica. Normalmente la segunda superficie tendrá una configuración similar a la de la primera superficie, es decir plana o cilíndrica, según sea la primera superficie. En este último caso la segunda superficie es exterior, es decir la primera superficie está contenida dentro de la segunda superficie, sin contacto entre ambas, de forma que el fluido circula por el interior de la primera superficie y existe un espacio intermedio definido por el volumen de la segunda superficie menos el volumen de la primera superficie.
El dispositivo colector solar de la invención puede comprender medios de concentración de la radiación solar incidente.
El dispositivo captador de la invención podría tener diversas aplicaciones como por ejemplo:
-
Colectores solares de placa plana para agua caliente sanitaria. La fabricación integral del colector en vidrio podría ser potencialmente más barata.
-
Integrado en fachadas acristaladas o como ventana de edificios. En este caso la primera superficie y una tercera superficie (interna del edificio) serian transparentes. En función de las condiciones de luz se podría regular la luminosidad de la habitación y conseguir agua caliente. Se podría hacer pasar un fluido tintado (aumenta la ganancia solar) de forma que se obtendría una persiana líquida, muy útil por ejemplo en latitudes con mayor radiación. También podrían funcionar por convección natural. El sistema puede permitir la producción de agua caliente para distintos usos o regular la temperatura de la fachada para controlar las temperaturas del edificio. Otro modo de uso consistiría en vaciar el fluido caloportador y generar tiro natural con aire y echarlo al exterior.
-
La configuración tubular o cilíndrica sería de interés en sistemas de baja temperatura pero también en sistemas con concentración (sistemas fresnel o cilindroparabólicos CCP).
Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una representación esquemática de un captador solar según el estado de la técnica anterior.
La figura 2 muestra una representación esquemática del captador de la invención.
La figura 3 muestra una representación esquemática del captador de la invención, con una segunda superficie transparente a la radiación.
La figura 4.- Muestra una vista esquemática de una primera realización del colector solar térmico objeto dela invención, observándose una primera superficie de forma prismática con el fluido caloportador circulando por su interior.
La figura 5.- Muestra una vista esquemática de una segunda realización del colector solar térmico objeto de la invención, observándose una primera superficie de forma prismática con el fluido caloportador circulando por su interior de acuerdo a la figura 4, y una segunda superficie también de configuración prismática.
La figura 6.- Muestra una vista esquemática de una tercera realización del colector solar térmico objeto de la invención, observándose una primera superficie de forma cilíndrica con el fluido caloportador circulando por su interior; y una segunda superficie también cilíndrica y concéntrica con respecto a la primera y situada externamente respecto a dicha primera superficie.
Realización preferente de la invención
Tal y como se observa en la figura 2 el dispositivo captador solar comprende una primera superficie (1) transparente a la radiación solar (4) incidente, ya sea radiación solar (4) directamente incidente o radicación solar (4) concentrada y un fluido caloportador (3) confinado por dicha primera superficie (1). La primera superficie (1) comprende un recubrimiento (6), transparente a la radiación solar (4) y de baja emisividad maximizando la captación de la energía solar y minimizando las pérdidas por radiación.
El fluido caloportador (3) puede comprender medios absorbedores (5) de la radiación solar (4) que están dispuestos dentro del fluido caloportador (3), bien sea disueltos en el fluido (elementos dopantes o tintes) o inmersos dentro del fluido (mallas o aletas), tal y como se observa en la figura 2.
Tal y como se ha representado esquemáticamente en la figura 2 la radiación atraviesa la superficie (1) para incidir directamente sobre el fluido caloportador (3), frente a lo que ocurre en el estado de la técnica anterior, ver figura 1, en el cual la radiación (4) incide y calienta un elemento absorbedor (7) y este a su vez calienta por radiación y convección (8) el fluido caloportador (3).
El dispositivo mostrado en la figura 3 comprende también una segunda superficie (2) que confina al menos parcialmente a dicha primera superficie (1) definiendo una cámara (12) entre ambas primera y segunda superficie, estando dicha segunda superficie (2) configurada para ser atravesada por la radiación solar (4) hacia el fluido caloportador (3) a través de la primera superficie (1).
En la figura 4 se ha representado una realización (correspondiente a la figura 2) en la cual la primera superficie (1) configura en un recinto de geometría cerrada perimetralmente y prismática.
En la Figura 5, puede observarse un diseño más complejo (correspondiente a la figura 3) donde el dispositivo captador solar comprende una segunda superficie (2) también de geometría prismática.
En la figura 6 se ha representado una realización según la solución descrita en la figura 3, en la cual la primera superficie (1) se configura en un recinto de geometría cerrada perimetralmente y cilíndrica. De similar manera la segunda superficie (2) presenta una configuración cilíndrica que confina, al menos parcialmente, a dicha primera superficie (1) definiendo un espacio hueco (12) anular entre ambas primera y segunda superficie, estando dicha
5 segunda superficie (2) configurada para ser atravesada por la radiación solar (4) hacia el fluido caloportador (3) a través de la primera superficie (1).
En cuanto a distintos usos que se le pueda dar al dispositivo colector solar objeto de estudio, cabe destacar la posibilidad de que el fluido caloportador (3) sea aire exterior a un recinto, de forma que el aire entre por un primer hueco
10 y sea expulsado por un segundo hueco situado en una zona de altura superior al primer hueco y mediante le fenómeno conocido de tiro natural, de forma que el fluido caloportador (3) circula a través de la primera superficie (1) refrigerando la estancia de dicho recinto.
A la vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en la materia podrá entender que las realizaciones de la
15 invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención. La invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero para el experto en la materia resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el objeto de la invención reivindicada.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Dispositivo captador solar térmico caracterizado por que comprende una primera superficie (1) transparente a una radiación solar (4) incidente que confina al menos parcialmente un fluido caloportador (3), comprendiendo la primera superficie (1) un recubrimiento (6), transparente a la citada radiación solar (4) de forma que el fluido caloportador (3) recibe directamente parte de la radiación solar (4) y porque el recubrimiento (6) tiene una emisividad inferior a 0.4.
  2. 2. Dispositivo captador solar térmico según reivindicación 1 caracterizado por que el fluido caloportador (3) puede absorber energía de la citada radiación solar (4) incidente.
  3. 3.- Dispositivo captador solar térmico según cualquiera de las reivindicaciones a 1 o 2 caracterizado por que el fluido caloportador (3) tiene una absortividad mayor de 0.8.
  4. 4.- Dispositivo captador solar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende medios absorbedores (5) de radiación solar (4) incidente que aumentan la energía absorbida por el fluido caloportador (3).
  5. 5.- Dispositivo captador solar, según la reivindicación 4, caracterizado por que los medios absorbedores (5) de radiación solar (4) comprenden elementos dopantes del fluido caloportador (3).
  6. 6.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado por que elementos dopantes comprenden una pluralidad de nanopartículas metálicas, carbonosas u óxidos metálicos.
  7. 7.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que los medios absorbedores (5) de radiación solar (4) comprenden mallas o aletas configuradas para absorber radiación solar (4) que están al menos parcialmente inmersas en el fluido caloportador (3).
  8. 8.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera superficie (1) es una superficie de vidrio.
  9. 9.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera superficie (1) tiene una conductividad térmica inferior a 3W/(K·m).
  10. 10.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una segunda superficie (2) transparente a la radiación solar (4) y que confina, al menos parcialmente, a dicha primera superficie (1) definiéndose entre ambas primera y segunda superficie una cámara (12), que puede ser atravesada por la radiación solar (4) incidente.
  11. 11.- Dispositivo captador solar, según la reivindicación 10, caracterizado por que la segunda superficie (2) comprende un recubrimiento con emisividad inferior a 0.4.
  12. 12.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones 10 o 11, caracterizado por que la segunda superficie (2) es una superficie de vidrio.
  13. 13.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera superficie (1) es una superficie plana.
  14. 14.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera superficie (1) presenta una configuración cilíndrica.
  15. 15.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado por que en la cámara
    (12) se ha realizado el vacío.
  16. 16.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque la cámara (12) se rellena con un material transparente de baja conductividad térmica.
  17. 17.- Dispositivo captador solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende medios de concentración de la radiación solar (4) incidente.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201231591
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 16.10.2012
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    EP 0637572 A1 (CARADON EVEREST LTD) 08.02.1995, 1-4,8-13,15,16
    columna 3, línea 1 – columna 4, línea 15; figura 2.
    Y
    7,14,17
    Y
    US 4515151 A (SLEMMONS ARTHUR J et al.) 07.05.1985, 7
    columna 4, líneas 1-50; figura 1.
    Y
    JP 2012093005 A (IBIDEN CO LTD) 17.05.2012, 14,17
    resumen; figuras 1,3B.
    A
    EP 0137161 A2 (PPG INDUSTRIES INC) 17.04.1985, 1-17
    página 5, líneas 18-20.
    A
    US 4286009 A (GRIEST EDWARD M) 25.08.1981, 1-17
    columna 4, líneas 30-40.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 03.03.2014
    Examinador J. A. Peces Aguado Página 1/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD
    F24J2/04 (2006.01) F24J2/05 (2006.01) F24J2/20 (2006.01) F24J2/50 (2006.01) F24J2/23 (2006.01) F24J2/06 (2006.01) F24J2/08 (2006.01) F24J2/14 (2006.01)
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
    F24J
    Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados)
    INVENES, EPODOC
    OPINIÓN ESCRITA
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 03.03.2014
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-17 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones 1,6 Reivindicaciones 1-4, 7-17 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    OPINIÓN ESCRITA
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    EP 0637572 A1 (CARADON EVEREST LTD) 08.02.1995
    D02
    US 4515151 A (SLEMMONS ARTHUR J et al.) 07.05.1985
    D03
    JP 2012093005 A (IBIDEN CO LTD) 17.05.2012
    D04
    EP 0137161 A2 (PPG INDUSTRIES INC) 17.04.1985
    D05
    US 4286009 A (GRIEST EDWARD M) 25.08.1981
  18. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La solicitud se refiere a un dispositivo captador térmico que comprende una superficie con un recubrimiento interior transparente con una emisividad inferior a 0.4 y que confina un fluido caloportador. El dispositivo tiene diversas alternativas en cuanto al fluido caloportador, la geometría de la superficie y la posibilidad de otra superficie externa a la anterior.
    D01 recoge en su figura 2 el estado de la técnica anterior. La descripción indica que dicha figura tiene dos láminas de vidrio estando la más interior recubierta en su superficie más cercana a la fuente lumínica por un recubrimiento de baja emisividad. Esta publicación asimismo refiere que en la fabricación de estos elementos transparentes es también conocida la característica que la cavidad hermética entre las dos láminas de vidrio contenga aire muy seco u otro gas, mencionándose el Argón, con el fin de preservar el recubrimiento.
    D02 se refiere a un colector solar plano en el que dos láminas de vidrio delimitan una cámara intermedia para aislar del exterior la lámina interior, la cual tiene un recubrimiento destinado a disminuir su emisividad, siendo que dicha lámina confina junto el fluido caloportador con un elemento trasero convenientemente aislado sobre el que están construidos unos canales por los que circula dicho fluido.
    D03 se refiere a un sistema de colectores cilindroparabólicos de captación de energía solar. El tubo cilíndrico está recubierto por un material que reduce la emisividad con el fin de optimizar la captación. D04 se refiere a la disposición de vidrios recubiertos en ventanas y se refiere expresamente a un recubrimiento de óxido de Zn que presenta un baja emisividad, preferiblemente por debajo de 0,4. Dicha baja emisividad se alcanza en un espesor en torno a los 1400 Angstrom.
    D05 se refiere a recubrimientos para colectores solares en los que la radiación refiere recubrimiento tándem en el que se combinan una capa de óxido de estaño dopado con un 10% de antimonio con otra de magnetita, resultando una absortividad de más de 0,85 junto a una emisividad de menos de 0,2.
    La reivindicación 1 de la solicitud se refiere a un dispositivo captador constituido por una superficie recubierta que confina parcialmente a un fluido que recibe parcialmente la radiación solar porque el recubrimiento tiene una emisividad inferior a 0,4. D01, considerado como el documento más próximo en el estado de la técnica, refiere en su figura 2 una disposición igual a la propuesta por esta reivindicación indicando que la emisividad del recubrimiento es baja. El coeficiente que indica la emisividad está comprendido por definición entre 0 y 1. Por otro lado, la solicitud no justifica la elección de dicho valor máximo de la emisividad y tampoco explica si ese valor de emisividad es el resultado de un determinado recubrimiento. Por tanto, dicho límite superior de la emisividad se considera un valor arbitrario que no está justificado en la solicitud. En consecuencia, la reivindicación 1 no tiene actividad inventiva a la vista de lo que D01 considera como el estado de la técnica y que está recogido en la figura 2. Valga mencionar que el máximo de 0,4 en la emisividad llega a mencionarse, por ejemplo en D04 (pg.5, lin.18-20). En D05 se pretende también obtener valores de la emisividad aún más bajos (col. 4, lin.30-40).
    La reivindicación 2 indica que el fluido caloportador puede absorber energía. Esta reivindicación carece de características técnicas adicionales a la reivindicación 1 de la que depende. En consecuencia la reivindicación 2 no tiene actividad inventiva.
    La reivindicación 3 recoge que el fluido caloportador tiene una absortividad superior a 0,8. Al igual que en la reivindicación 1, no hay justificación en la descripción de porqué se ha elegido dicho límite inferior para la absortividad de dicho fluido ni se explica que se obtenga ese valor por la elección de un fluido concreto. Por el contrario se menciona que el fluido caloportador puede ser agua, entre otros, siendo que el agua es un fluido elegido habitualmente en la técnica para la transferencia de energía. En consecuencia, también esta reivindicación carece de actividad inventiva.
    La reivindicación 4 de la solicitud recoge la presencia de medios absorbedores de la radiación solar que aumentan la energía absorbida por el fluido caloportador. Esta reivindicación tampoco tiene actividad inventiva como las que le preceden dado que los medios absorbedores son conocidos en el estado de la técnica y habitualmente utilizados para el mismo fin, como así queda recogido por el propio solicitante en el apartado dedicado a los antecedentes de la invención.
    OPINIÓN ESCRITA
    A título de ejemplo, D02 también recoge la presencia de absorbedores que constituyen un confinamiento en forma de serpentín plano tras la superficie 30, la cual cuenta también con un recubrimiento destinado a reducir su emisividad.
    No se han encontrado publicaciones que revelen la presencia en el fluido caloportador de las clases de medios absorbedores que recogen las reivindicaciones 5 y 6, concretamente, elementos dopantes o nano-partículas. Por lo tanto estas reivindicaciones son nuevas y tienen actividad inventiva.
    La reivindicación 7 que se refiere a que los medios absorbedores comprenden mallas o aletas parcialmente inmersas en el fluido caloportador carece de actividad inventiva a la vista de D01 y de la realización que propone D02 (Col.4, lin.1-50 y fig.1) en la que los medios absorbedores están inmersos en el fluido y están configurados para absorber la radiación solar.
    La reivindicación 8 también carece de actividad inventiva dado que propone que la primera superficie es de vidrio, siendo que el vidrio es el material transparente utilizado en mayor medida en este tipo de captadores y así queda recogido en cualquiera de los documentos referidos en este informe, D01 a D05.
    La reivindicación 9 carece de características técnicas adicionales a las anteriores reivindicaciones, de hecho la el vidrio común tiene una conductividad térmica entre 0,6 y 1 W/K.m. Por tanto la reivindicación 9 tampoco tiene actividad inventiva.
    La reivindicación 10 relativa a la presencia de una segunda superficie transparente y que confina a la primera superficie delimitándose entre ambas una cámara que puede ser atravesada por la radiación, está también recogido en las realizaciones recogidas en las figura 2 de D01. Por tanto la reivindicación 10 carece de actividad inventiva.
    El mismo razonamiento sería aplicable a las reivindicaciones 11, 12 y 13 a la vista de D01. Con lo que estas reivindicaciones también carecerían de actividad inventiva.
    La reivindicación 14 relativa a una configuración cilíndrica para la primera superficie carece de actividad inventiva a la vista de las características técnicas de D01 y la configuración propuesta en D03. La figura 1 de D03 junto con el resumen revelan una primera superficie cilíndrica que además ha recibido un recubrimiento destinado a aumentar reducir su emisividad. El experto en el campo técnico que conoce D01 y que conocería de disposiciones cilíndricas para las superficies de confinamiento del fluido caloportador como la que se propone en D03 podría elegir dicha configuración y dicha elección le conduciría a las características técnicas de la reivindicación 14, con lo que dicha reivindicación carece de actividad inventiva.
    La reivindicación 15 refiere la realización del vacío y en la cámara que queda delimitada por la primera y segunda superficies.
    La reivindicación 16 recoge que dicha cámara está rellena con un material transparente de baja conductividad térmica. Tanto los antecedentes de la invención recogidos en la descripción de la solicitud como el conocimiento común conducirían al experto en el campo técnico a utilizar el vacío como medio de evitar las fugas de la energía en el captador solar. Por otro lado, la utilización de un material transparente de baja conductividad térmica también es del conocimiento común, ya que el aire tiene una baja conductividad, así como el Argón que concretamente está recogido en D01 (col.3, lín 35-40). En consecuencia las reivindicaciones 15 y 16 no tienen actividad inventiva.
    Tampoco tiene actividad inventiva la reivindicación 17 a la vista de D03 donde queda recogida la utilización del colector cilíndrico con un sistema de concentración cilindro-parabólico tal como refleja la figura 3B.
    Por todo lo anterior, las reivindicaciones 1 a 4 y 7 a 17 de la solicitud carecen de actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley de Patentes. Las reivindicaciones 5 y 6 de la solicitud tienen novedad y actividad inventiva según los artículos 6 y 8 de la Ley de Patentes.
ES201231591A 2012-10-16 2012-10-16 Dispositivo captador solar térmico Expired - Fee Related ES2455815B1 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201231591A ES2455815B1 (es) 2012-10-16 2012-10-16 Dispositivo captador solar térmico
PCT/ES2013/070704 WO2014060622A1 (es) 2012-10-16 2013-10-14 Dispositivo captador solar térmico

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201231591A ES2455815B1 (es) 2012-10-16 2012-10-16 Dispositivo captador solar térmico

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2455815A1 true ES2455815A1 (es) 2014-04-16
ES2455815B1 ES2455815B1 (es) 2015-01-20

Family

ID=49683772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201231591A Expired - Fee Related ES2455815B1 (es) 2012-10-16 2012-10-16 Dispositivo captador solar térmico

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2455815B1 (es)
WO (1) WO2014060622A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201407814D0 (en) * 2014-05-02 2014-06-18 Pilkington Group Ltd Glazed solar collectors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4286009A (en) * 1978-02-16 1981-08-25 Corning Glass Works Composite solar absorber coatings
EP0137161A2 (en) * 1983-07-29 1985-04-17 Ppg Industries, Inc. Non-iridescent infrared-reflecting article for solar energy control
US4515151A (en) * 1982-09-27 1985-05-07 Sri International Fiber-reinforced concrete solar collector
EP0637572A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-08 Caradon Everest Limited Coated sheet glass and insulated glazing units
JP2012093005A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Ibiden Co Ltd 集熱管、集熱器及び集光型太陽熱発電システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2655127Y (zh) * 2003-05-19 2004-11-10 江希年 一种全玻璃太阳能真空管
US8683994B2 (en) * 2008-02-20 2014-04-01 Corning Incorporated Solar heat collection element with glass-ceramic central tube
WO2011084902A2 (en) * 2010-01-11 2011-07-14 Donald Bennett Hilliard Solar receiver and associated energy conversion apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4286009A (en) * 1978-02-16 1981-08-25 Corning Glass Works Composite solar absorber coatings
US4515151A (en) * 1982-09-27 1985-05-07 Sri International Fiber-reinforced concrete solar collector
EP0137161A2 (en) * 1983-07-29 1985-04-17 Ppg Industries, Inc. Non-iridescent infrared-reflecting article for solar energy control
EP0637572A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-08 Caradon Everest Limited Coated sheet glass and insulated glazing units
JP2012093005A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Ibiden Co Ltd 集熱管、集熱器及び集光型太陽熱発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014060622A1 (es) 2014-04-24
ES2455815B1 (es) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2717936T3 (es) Sistema de captación de energía solar
EP2438365A2 (en) Solar thermal collector
ES2455815A1 (es) Dispositivo captador solar térmico
JP2019132583A (ja) 熱交換装置
ES2418033B1 (es) Colector solar con sistema de apantallamiento
JP2015040654A (ja) ルーバー装置、給湯システム、空調システム、及び外装材
JP4589217B2 (ja) ガス検知体ホルダ
AU2021201659B2 (en) Heat exchanging device
ES2304277B1 (es) Colector solar.
ES2533506B1 (es) Captador aerotérmico solar
ES2334737B1 (es) Muro de doble capa con funciones de climatizacion.
ES2424830B1 (es) Captador solar con aislamiento transparente plástico y protección al sobrecalentamiento
WO2009034206A1 (es) Absorbedor cerrado para captador solar térmico de placa plana y de baja temperatura
ES2393742B1 (es) Colector solar térmico.
ES2368403B1 (es) Recubrimiento absorbente selectivo para tubos colectores de energía termosolar.
ES2352479B1 (es) Colector solar térmico de alto rendimiento.
RU56573U1 (ru) Тепловой гелиоколлектор
ES2262417B1 (es) Captador solar transparente para aplicaciones solares termicas.
ES2650290B1 (es) Sistema pasivo de protección contra el sobrecalentamiento de placas solares térmicas
ES1102055U (es) Captador solar plano al vacio
ITMO20070021A1 (it) Collettore solare per il riscaldamento di un fluido termovettore.
ES2355675B1 (es) Captador solar.
ES2372104B1 (es) Cubierta transparente para colectores solares térmicos.
ES2349991B1 (es) Disipador de calor perfeccionado para colectores solares.
ES2718431A1 (es) Muro captador de energia

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2455815

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20150120

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20210915