ES2592227T3 - Aislamiento del suelo para depósitos acumuladores de calor - Google Patents

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Abstract

Instalación de depósito colector de calor (1), que comprende: un depósito colector de calor (10) con un fondo de depósito (100); un cimiento (11) debajo del fondo del depósito, caracterizado por que el cimiento comprende ladrillos (12) rellanos con lana mineral (13), en la que los ladrillos están rectificados en la superficie y están yuxtapuestos en dos o más capas (105, 106, 108, 109) sin mortero.

Description

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DESCRIPCION
Aislamiento del suelo para depositos acumuladores de calor
El aislamiento termico para la reduccion de la conductividad termica juega un papel importante en los mas diferentes campos de aplicacion. Se conocen diversas sustancias aislantes, para envolver total o parcialmente instalaciones, edificios, depositos o similares y protegerlos o su contenido frente a la refrigeracion y el calentamiento,. Por una parte, a traves del aislamiento se pueden conseguir ahorros de energfa, por otra parte posibilita una acumulacion de energfa, por ejemplo de energfa termica obtenida con instalaciones solares. Por ultimo, el aislamiento en instalaciones industriales, en las que se accionan componentes con temperaturas extremas, permite que las personas se puedan mantener en la proximidad de los componentes, o que se puedan emplear allf materiales o sustancias de otras temperaturas necesarias. Asf, por ejemplo, tanto se facilitan los trabajos como tambien se posibilitan ahorros de espacio de toda la instalacion.
En la seleccion de un material de aislamiento para una utilizacion concreta hay que tener en cuenta, ademas de las condiciones previas y las condiciones de empleo las temperaturas relevantes, pero los propios materiales aislantes deben resistir las temperaturas respectivas y las solicitaciones mecanicas.
Especialmente en instalaciones industriales se emplean con frecuencia depositos acumuladores grandes para medios calientes y fnos. Por ejemplo, se emplean instalaciones de colada salda de multiples manera en el campo de las energfas renovables, en particular como instalaciones colectoras de calor para centrales solares con canales parabolicos o tecnologfa de central de torre.
Un aislamiento del fondo debajo de un deposito colector de este tipo debe absorber la carga mecanica a traves del propio peso del deposito y, dado el caso, resistir eventuales oscilaciones del subsuelo (por ejemplo, en el caso de plataformas de alta mar o terremotos).
En depositos colectores para medios calientes en el campo de temperaturas Celsius de tres dfgitos se emplean silicato de calcio, vidrio espumoso y/o materiales a granel como material mal conductor de calor para el aislamiento del suelo. De esta manera, se afslan hacia abajo, por ejemplo, depositos, que se utilizan en la colada salina y que alcanzan temperaturas de 300 °C - 600 °C.
Sin embargo, los materiales utilizados son, en parte, problematicos. Asf, por ejemplo, el vidrio espumoso posee una resistencia a la presion relativamente reducida, por lo que el diseno mecanico es muy cntico. Especialmente no se conoce la estabilidad a largo plazo del vidrio espumoso a altas temperaturas. La utilizacion de materiales a granel, en cambio, es cntica con respecto al asentamiento del deposito.
Ademas, el cimiento que se encuentra debajo del fondo del deposito colector de calor segun JP 2011 074567 A se puede estructurar de tal forma que se superponen varias capas de piedras en el cimiento con mortero.
La presente invencion tiene el cometido de preparar una instalacion de deposito colector de calor con cimiento aislante y un procedimiento para la reduccion de una perdida de calor de un medio, que se pueden realizar facilmente y garantizan una alta estabilidad.
Publicacion de la invencion
Dicho cometido se soluciona por la instalacion de deposito colector de calor con las caractensticas de la reivindicacion 1 y por el procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 7. Las formas de realizacion preferidas se publican en las reivindicaciones dependientes, en la descripcion siguiente y en la figura.
La instalacion de deposito colector de calor segun la invencion comprende un deposito colector de calor con un fondo de deposito; el fondo de deposito puede ser, por ejemplo, de metal (por ejemplo, chapa) o puede contenerlo. Por el fondo del deposito se entiende un cimiento, que comprende ladrillos rellenos con lana mineral, estando rectificados en la superficie los ladrillos y estan superpuestos en dos o mas capas sin mortero. Los ladrillos pueden ser en este caso, por ejemplo, ladrillos perforados, en cuyos agujeros se introduce la lana mineral (que es o comprende con preferencia lana de vidrio). En particular, son adecuados, por ejemplo, ladrillos en la superficie del espesor de pared entre 40 y 45 cm y/o con una conductividad termica de 0,08 W/mK (por ejemplo de la Marca Poroton).
El deposito colector de calor es con preferencia adecuado para alojar medios al menos hasta temperaturas de 550°C.
La instalacion de deposito colector de gas segun la invencion tiene, frente a las instalaciones con aislamiento convencional del fondo del deposito, la ventaja de que el cimiento de ladrillos presenta una estabilidad mecanica esencialmente mas elevada. En este caso se ha comprobado que los ladrillos, frente a la opinion predominante hasta ahora, son existentes duraderos tambien a altas temperaturas de hasta 550°C con oscilaciones controladas de la temperatura y, por lo tanto, son adecuado para la finalidad de aplicacion mencionada. Los costes para el cimiento
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segun la invencion son claramente mas bajos que para los aislamientos del fondo de depositos conocidos.
En una forma de realizacion ventajosa, el deposito colector de calor contiene un medio, que presenta una temperatura entre 150°C y 550°C, con preferencia entre 300°C y 500°C, todav^a mas preferido entre 30o°C y 400°C. El medio puede ser, por ejemplo, colada salina y puede servir como acumulador de calor.
En una forma de realizacion preferida, la instalacion colectora de calor comprende una instalacion calefactora para el calentamiento de un medio a almacenar fuera del deposito colector de calor. La instalacion colectora de calor presenta en este caso con preferencia conductos, con los que se puede alimentar un medio calentado por la instalacion calefactora al deposito colector de calor.
Alternativa o adicionalmente, la instalacion colectora de calor puede comprender una instalacion colectora, que es adecuada para calentar uno o el medio almacenado ya en el deposito colector de calor. La instalacion calefactora puede estar dispuesta en el propio deposito o puede estar montada directamente sobre una capa superior de ladrillos debajo del fondo del deposito. La instalacion calefactora puede servir para compensar perdidas de calor, por ejemplo para mantener la sal contenida en el deposito colector de calor, tambien en el caso de un fallo del circuito propiamente dicho del proceso de sal (tecnica de procedimiento solar o industrial) siempre por encima de la temperatura de fusion.
En una forma de realizacion preferida de la instalacion colectora de calor, entre el fondo del deposito y los ladrillos esta dispuesta al menos una estera de agujas de vidrio. Esta puede servir como capa deslizante.
Segun la invencion, los ladrillos estan rectificados en la superficie en el cimiento. De esta manera se pueden disponer superpuestos, de modo que los eventuales espacios intermedios son mmimos. Con ello se garantiza la resistencia mecanica de la pila.
De acuerdo con la invencion, los ladrillos se han superpuesto o se superponen en dos o mas capas sin mortero. De esta manera se puede elevar el espesor del cimiento y, por lo tanto, su capacidad de aislamiento, sin que deban utilizarse ladrillos muy grandes y, por lo tanto, mas diffciles de colora. A traves de la evitacion de mortero se puede mejorar la estabilidad del cimiento, por que el mortero pierde su resistencia cada vez mas a altas temperaturas en el transcurso del tiempo. Se prefiere una forma de realizacion, en la que sobre al menos una capa y/o entre al menos dos capas esta(n) dispuesta(s) una o varias esteras(s) de agujas de vidrio. Estas esteras sirven como capa deslizante durante la dilatacion termica de los ladrillos en el caso de calentamiento o refrigeracion, respectivamente.
Alternativa o adicionalmente, el cimiento puede comprender un aislamiento de disipacion de la carga de al menos una placa resistente a alta temperatura, que puede estar constituida, por ejemplo, de silicato de calcio o de material comparable. Esta forma de realizacion es especialmente adecuada cuando en el deposito se utiliza o debe utilizarse un medio a temperaturas especialmente altas, por ejemplo a 450°C o mas, en particular hasta 1000°C.
Aproximadamente a 550°C, aparece en los ladrillos el llamado salto de cuarzo, que tiene como consecuencia una modificacion de las propiedades mecanicas de los trozos. Si la instalacion colectora de calor debe utilizarse o bien debe ser adecuada para tales medios calientes, los ladrillos pueden formar, por lo tanto, solo una capa inferior del aislamiento termico. En este caso, entre el deposito colector de calor y los ladrillos esta dispuesta al menos una placa resistente a alta temperatura (por ejemplo, de silicato de calcio o de material comparable). De esta manera se pueden proteger los ladrillos contra altas temperaturas, de manera que se puede mantener una temperatura maxima 550°C de los ladrillos. De este modo se puede prolongar la estabilidad de la instalacion colectora de calor.
El cimiento puede comprender, ademas, al menos una membrana de acero noble para la proteccion del cimiento contra sal corrosiva saliente y/o al menos una capa de fibras ceramicas (del suelo) para la distribucion de la presion de fuerzas que actuan localmente. La instalacion de deposito colector de calor puede ser especialmente parte de una central termica solar.
El deposito colector de calor puede tener, por ejemplo, una forma cilmdrica circular con una altura cilmdrica de aproximadamente 10m - 20m (por ejemplo l5m) y un diametro de las superficies de base de 20m - 40m (por ejemplo 30m). El fondo del deposito puede ser en este caso una superficie de base del cilindro circular.
La presente invencion comprende la utilizacion de las formas de realizacion descritas anteriormente para cimientos para el aislamiento de depositos colectores de calor hacia abajo.
El procedimiento segun la invencion sirve de manera correspondiente para reducir una perdida de calor de un medio. El procedimiento comprende un almacenamiento del medio en un deposito colector de calor, que esta dispuesto sobre un cimiento, que comprende ladrillos rellenos con lana mineral, de manera que los ladrillos estan rectificados en la superficie y se superponen en dos o mas capas sin mortero. La lana mineral puede ser o contener, por ejemplo lana de vidrio.
El medio (por ejemplo, colada de sal) puede presentar una temperatura entre 150°C y 750°C, con preferencia entre
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300°C y 600°C, todavfa mas preferido entre 300°C y 450°C.
Los ladrillos estan dispuestos y/o configurados con preferencia como se ha descrito, resultando las ventajas mencionadas anteriormente.
En particular, el cimiento puede comprender un aislamiento de disipacion de la carga de al menos una placa resistente a alta temperatura, que esta dispuesta con preferencia entre los ladrillos y el deposito colector de calor. En este caso, se puede almacenar un medio de una temperatura de mas de 450°C, por ejemplo mas de 550°C hasta 1000°C.
Se entiende que las caractensticas mencionadas anteriormente y las caractensticas que se describen a continuacion no solo se pueden emplear en la combinacion indicada en cada caso, sino tambien en otras combinaciones o en exclusiva, sin abandonar el marco de la presente invencion.
La invencion se representa esquematicamente con la ayuda de un ejemplo de realizacion en el dibujo y se describe en detalle a continuacion con referencia al dibujo.
Descripcion de las figuras
La figura 1 muestra una disposicion ejemplar para una instalacion de deposito colector de calor de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion.
La instalacion de deposito colector mostrado esquematicamente en la figura unica 1 (no a escala exacta) comprende un deposito colector de calor 10 con una zona de fondo del deposito 100. Debajo de la chapa de fondo del deposito 100 se encuentra un cimiento 11, que comprende varias capas. En el deposito 10 se encuentra un medio 14, que puede ser, por ejemplo, sal. En la forma de realizacion representada, el deposito colector de calor esta aislado hacia arriba y hacia los lados con lana de vidrio 15.
Inmediatamente debajo del fondo del deposito 100 se encuentra en primer lugar una capa de compensacion 101, que puede comprender, por ejemplo, lodo y/o arena o puede estar constituida de ellos. Esta capa puede tener, por ejemplo, aproximadamente 5 cm de espesor y sirve pata un apoyo uniforme del deposito. Debajo de la capa de arena estan dispuestas sucesivamente una membrana de acero noble 102, una capa de losetas de fondo 103 asf como una estera de agujas de vidrio 104. Estas capas protegen las capas siguientes 105, 106, 108, 109, 111, 112 de ladrillos rectificados en la superficie y rellenos con lana de vidrio 13 y sirven para la distribucion de la presion y como capa deslizante para la dilatacion termica diferente de la pared del deposito y el cimiento.
Para la estabilidad mejorada, los ladrillos estan girados en capas sucesivas, respectivamente, 90° entre sf. Entre las capas 106 y 108 asf como entre las capas 109 y 111 estan dispuestas, respectivamente, esteras de agujas de vidrio como capas deslizantes.
Las capas de ladrillos descansan sobre un cimiento de hormigon 113, que comprende tubos de refrigeracion 114, sobre los que se puede disipar el calor residual todavfa presente, para proteger el cimiento de hormigon y el hormigon que se encuentra debajo contra temperaturas inadmisiblemente altas.
El cimiento representado es especialmente adecuado para un deposito, que contiene o debe contener un medio, que tiene maximo 450°C. Para medios mas calientes se introducen con preferencia placas resistentes a altas temperaturas por encima de los ladrillos, como se ha descrito anteriormente.
Lista de signos de referencia
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Instalacion de deposito colector de calor
Deposito colector de calor
Cimiento
Ladrillo
Lana mineral
Medio
Lana de vidrio
Chapa de fondo del deposito Capa de compensacion de arena Membrana de acero noble Capa de losetas del suelo Esteras de agujas de vidrio Capas de ladrillos Cimiento de hormigon Tubo de refrigeracion

Claims (10)

  1. 5
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    15
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    REIVINDICACIONES
    1. - Instalacion de deposito colector de calor (1), que comprende: un deposito colector de calor (10) con un fondo de deposito (100); un cimiento (11) debajo del fondo del deposito, caracterizado por que el cimiento comprende ladrillos (12) rellanos con lana mineral (13), en la que los ladrillos estan rectificados en la superficie y estan yuxtapuestos en dos o mas capas (105, 106, 108, 109) sin mortero.
  2. 2. - Instalacion de deposito colector de calor segun la reivindicacion 1, en la que el deposito colector de calor contiene un medio (14), que presenta una temperature entre 150°C y 750°C, en particular entre 300°C y 600°C, mas particularmente entre 300°C y 450°C.
  3. 3. - Instalacion de deposito colector de calor segun una de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende una instalacion calefactora para el calentamiento de un medio almacenado o a almacenar en el deposito colector de calor (10).
  4. 4. - Instalacion de deposito colector de calor segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que sobre al menos una capa y/o entra al menos dos capas esta dispuesta una estera de agujas de vidrio (104, 107, 110).
  5. 5. - Instalacion de deposito colector de calor segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cimiento comprende un aislamiento de disipacion de la carga de al menos una placa resistente a alta temperatura.
  6. 6. - Instalacion termica solar o tecnica de procedimientos, que comprende una instalacion de deposito colector de calor (1) segun una de las reivindicaciones anteriores.
  7. 7. - Procedimiento para la reduccion de una perdida de calor de un medio (14), en el que el procedimiento comprende: almacenar el medio en un deposito colector de calor (10), que esta dispuesto sobre un cimiento (11), que comprende ladrillos (12) rellenos con lana de vidrio (13), en el que los ladrillos estan rectificados en la superficie se yuxtaponen en dos o mas capas (105, 106, 108, 109) sin mortero.
  8. 8. - Procedimiento segun la reivindicacion 7, en el que se almacena un medio de una temperatura entre 150°C y 750°C, en particular entre 300°C y 600°C, mas especialmente entre 300°C y 450°C.
  9. 9. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que sobre al menos una capa y/o al menos dos capas esta dispuesta una estera de agujas de vidrio (104, 107, 110).
  10. 10. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el cimiento (11) comprende un aislamiento de disipacion de la carga de al menos una placa resistente a alta temperatura.
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