ES2629305T3 - Panel para colectores solares térmicos - Google Patents

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Abstract

De especial aplicación a colectores cilindro-parabólicos provistos de reflectores especulares que concentran la radiación solar sobre un tubo absorbedor ubicado en su línea focal, pero siendo igualmente aplicable a otros tipos de colectores termosolares, estáconstituida a partir de un núcleo (2) en funciones de soporte queconfiere a la placa en su conjunto la debida consistencia, rigidez y estabilidad formal, núcleo a base de fibras minerales, y resinas termoplásticas o similares, constituyendo dicho núcleo (2) el soporte para una lámina (3) de aluminio reflectante, que constituye el reflector propiamente dicho, y estando ambos elementos (2-3) debidamente protegidos frente a los elementos medioambientales. La placa estratificada así obtenida resulta mucho más ligera,mucho más manejable y mucho menos frágil que las placas convencionales en este tipo de colectores obtenidas a base de espejos de vidrio, frágiles, pesados y difíciles de manejar.

Description

DESCRIPCION
Panel para colectores solares termicos 5 Objeto de la invencion
La presente invencion se refiere a una placa como las utilizadas para la formacion de colectores termicos solares, especialmente colectores que actuan como un medio de reflexion y concentracion de radiacion solar en un tubo de absorcion y otro elemento similar.
10
El objeto de la invencion es conseguir una placa ligera, elastica y maleable sin disminuir su rendimiento como un reflector de concentracion de la radiacion solar reflejada del mismo.
La invencion se situa en el campo de la industria dedicado a fabricar colectores termicos solares.
15
Antecedentes
Hay varios sistemas para captacion de energfa solar, entre los cuales cabe destacar por su importancia fundamental, los colectores basados en reflectores capaces de concentrar la radiacion solar que afecta a un elemento de 20 absorcion, en el cual un fluido de transferencia de calor alcanza un nivel de temperatura suficiente para suministrar vapor a traves de un intercambiador de calor a una turbina asociada a un generador de electricidad.
Una mencion especial la merecen los colectores cilindro parabolicos, en los cuales los reflectores de superficie se realizan en una pluralidad de placas curvadas, que adecuadamente inter acopladas, configuran una superficie 25 curvada en sf misma de generacion parabolica donde, en correspondencia con su lmea focal, se coloca un tubo de absorcion a traves del cual circula el fluido de transferencia de calor.
Estos reflectores se materializan en la practica en espejos de vidrio que por su propia naturaleza presentan un problema que se centra principalmente en los siguientes aspectos:
30
- Por su curvatura la fabricacion es compleja.
- Por su naturaleza, son de un peso considerable.
- Son fragiles y por su fragilidad las dimensiones de las placas estan limitadas de forma significativa.
- Por las mismas razones su montaje es lento, complicado y costoso.
35
Al intentar solucionar este problema, se conoce la patente US 4343533, en la cual los reflectores clasicos basados en espejos de vidrio se reemplazan por una hoja hecha de metal, colocada en un nucleo con un sustrato de material celulosico, preferiblemente carton ondulado, integrado con un clima que el documento US 4343533 desvela en el preambulo de la reivindicacion 1.
40
La naturaleza celulosica de este nucleo resulta en una resistencia muy baja, que sena conveniente que aumentara, aunque, a pesar de que los costes de fabricacion y el peso del dispositivo son reducidos, su eficacia de captura esta limitada por la propia naturaleza y el acabado de la superficie reflectante.
45 Descripcion de la invencion
La placa para colectores termicos solares que la invencion propone soluciona de una manera completamente satisfactoria los problemas ya mencionados en los diversos aspectos tratados.
50 Con este fin y mas espedficamente, la invencion se basa principalmente en la sustitucion de los reflectores basados en espejo clasico por hojas de reflector de aluminio.
La hoja reflectora de aluminio, que por su reducido espesor no es autonoma, debe ser soportada por un nucleo que proporciona la resistencia mecanica adecuada, sin alterar su curvatura y su disposicion con respecto al tubo de 55 absorcion y tambien la hoja de aluminio mencionada repetidamente esta equipada con revestimientos protectores frente a los agentes ambientales o atmosfericos.
Mas espedficamente, la placa propuesta es una placa estratificada en la cual dicho nucleo se obtiene de fibras minerales, resinas termoplasticas o similares, con un espesor de entre 1 mm y 5 mm. Dicho nucleo proporciona la
placa, como un conjunto, suficiente resistencia, rigidez y conformacion.
Este nucleo recibe en su lado externo, es decir, el lado orientado hacia el sol, una hoja reflectora de aluminio que, como se ha indicado anteriormente, constituye el elemento de espejo con un espesor de aproximadamente 0,3 mm, 5 dicha hoja revestida en ambos lados con capas respectivas de anodizado, mientras el nucleo recibe a traves de su cara opuesta la hoja reflectora de aluminio, aluminio del 99,9% de pureza de aleacion y una capa de imprimacion.
La hoja reflectora de aluminio esta protegida a su vez por la cara externa de la placa, es decir la que mira hacia la radiacion solar, a traves de una primera capa de PVD (deposito ffsico de vapor) y finalmente un revestimiento 10 inorganico transparente para uso exterior.
Descripcion de los dibujos
Para complementar la descripcion que se realiza y para una mejor comprension de las caractensticas de la 15 invencion segun la forma de realizacion preferente actual de la misma, se adjunta un conjunto de dibujos como una ilustracion y no limitado a ello, como una parte integrada de dicha descripcion que muestra lo siguiente:
La figura 1 muestra, segun una representacion esquematica en perspectiva, una placa de colector termico solar de energfa realizada de acuerdo con el objeto de esta invencion.
20 La figura 2 muestra un detalle ampliado y una seccion de dicha placa que muestra claramente la estratificacion de la misma.
Ejecucion preferente de la invencion
25 La figura 1 representa una placa reflectora (1) en la forma de un segmento de superficie cilmdrica, en el que dicha placa (1) esta destinada, espedficamente en este ejemplo de implementacion practica, a colectores cilindro parabolicos, pero por supuesto la placa podna ser plana para otro tipo de colectores, como por ejemplo los utilizados para el calentamiento de agua o espejos termicos solares Fresnel.
30 Por tanto, como se muestra en la figura 2, en dicha placa existe un soporte o nucleo con un espesor total en su contexto obtenido a partir de fibras minerales y resinas termoplasticas o similares, que permite dar a la placa en conjunto cualquier configuracion como, por ejemplo, la mostrada en la figura 1 y mantener esta configuracion de una forma estable.
35 Este nucleo (2) recibe en su cara concava, o mas generalmente hablando, en su lado orientado a la radiacion solar, una hoja reflectora de aluminio (3) revestida en ambos lados por capas de anodizado (4, 5), al mismo tiempo dicho nucleo (2) recibe en su cara opuesta una aleacion de aluminio (6) con una imprimacion (7) en su cara externa.
A su vez, la hoja reflectora de aluminio (3) esta protegida en su lado externo por medio de una capa de PVD 40 (deposito ffsico de vapor) (8) y un revestimiento inorganico transparente para uso exterior (9), que protege dicho reflector frente a los efectos ambientales.
De este modo, se obtiene una placa con un peso considerablemente reducido que el de las placas basadas en espejo convencional, con una resistencia mecanica alta y una estabilidad adecuada perfecta debido a la naturaleza 45 de su nucleo (2), que permite a su vez utilizar en el colector un numero menor de placas que permite una facilidad de montaje, tanto para su resistencia como ligereza, la ausencia de riesgo de rotura y la posibilidad de realizar orificios de fijacion en cualquier punto deseado, dicha placa en funcion de su tamano puede tener un espesor total entre 2 y 6 mm.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Placa para colectores solares termicos, aplicada particularmente a colectores cilmdricos parabolicos,
    en la que se utilizan los reflectores especulares que concentra la radiacion solar en un tubo receptor en la lmea
    5 focal, que comprende un cuerpo laminado con un nucleo (2) utilizado como un elemento de soporte, caracterizada porque dicho nucleo (2) se obtiene a partir de fibras minerales y resinas termoplasticas, proporcionando de este modo a la placa como conjunto la rigidez, consistencia mecanica y estabilidad de forma requeridas, una hoja de papel de aluminio (3) asociada a dicho nucleo (2) en la cara orientada hacia la radiacion solar, una capa de PVD (deposito ffsico de vapor) (8) asociada a la hoja de papel de aluminio (3) en su cara externa, una capa de barniz 10 inorganico transparente (9) para uso exterior que cubre la capa de PVD y una capa de aleacion de aluminio (6) asociada a la cara opuesta del nucleo (2) provista de una capa de imprimacion (7) para uso exterior.
  2. 2. Placa para colectores solares termicos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el
    papel de aluminio reflectante (3) esta revestido en ambos lados por capas anodizadas respectivas (4 y 5).
    15
  3. 3. Placa para colectores solares termicos segun las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el nucleo (2) tiene un espesor entre 1 y 5 mm, el papel de aluminio reflectante (3) tiene un espesor entre 0,3 u 0,8 mm y la placa como conjunto tiene un espesor entre 2 y 6 mm.
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