ES2692659T3

ES2692659T3 - Techo de láminas

Info

Publication number: ES2692659T3
Application number: ES14735907.9T
Authority: ES
Inventors: Jürgen Grimmeisen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2018-12-04
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: EP3039202B1; EP3039202A1; DE102013109391A1; US20160211793A1; WO2015028174A1

Abstract

Techo (10) de láminas con láminas (20), y con un dispositivo (30) de regulación para girar las láminas (20) alrededor de un eje (24) de rotación, que discurre paralelamente a su extensión longitudinal entre una posición de giro cerrada y una posición de giro abierta, quedando las láminas (20) recíprocamente en la posición de giro cerrada en zonas (17, 17.1) de solape a lo largo de sus bordes longitudinales y/o estando asociadas mutuamente por elementos (23, 23.1) obturadores o sistemas de conducción mutuamente encajantes y donde las láminas (20) son ajustables por medio del dispositivo (30) de regulación en posiciones de giro hasta la posición de giro completamente abierta, instalándose células solares en o junto a por lo menos una de las láminas (20) para la conversión de energía solar en energía eléctrica y/o un colector (40) solar para la conversión de energía solar en energía térmica o siendo componente de la lámina (20), y donde la lámina (20) presenta en su cara superior dirigida en la posición cerrada hacia la cara exterior del techo (10) de láminas al menos por zonas por lo menos una cubierta (22) transparente, caracterizado por que cada lámina (20) está formada una por un cuerpo (21) básico metálico, preferiblemente de aluminio, o de plástico, por que la cubierta (22) transparente está montada en el cuerpo (21) básico indirecta o directamente, y por que se forma un espacio (26) hueco de la lámina (20) por medio del cuerpo (21) básico y la cubierta (22) transparente, donde bajo la cubierta (22) se han dispuesto las células solares y/o el colector (40) solar.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Techo de laminas

La invencion se refiere a un techo de laminas con laminas y con un dispositivo de regulacion para girar las laminas alrededor de un eje de rotacion, que discurre paralelamente a su extension longitudinal entre una posicion de giro abierta y una posicion de giro cerrada segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Un techo de laminas semejante se conoce por el documento JP H07 139 112 A. Ademas, el documento EP 1 127 992 B1 describe un techo de laminas con una multiplicidad de laminas paralelas, que estan apoyadas respectivamente de forma pivotante por sus caras transversales en piezas laterales estacionarias alrededor de un eje paralelo a su extension longitudinal entre una posicion abierta y otra cerrada, donde cada una de las laminas en posicion cerrada recubren con su borde delantero el borde trasero de la lamina situada delante.

Un techo de laminas semejante ofrece en estado cerrado una proteccion contra los agentes meteorologicos y contra el sol. Por medio de los elementos obturadores o de los sistemas de conduccion mutuamente encajantes, se evita que penetre la lluvia a traves del techo de laminas. Girando las laminas se puede abrir el techo de laminas de modo que pueda penetrar la luz solar en el espacio situado debajo. Por medio de una seleccion apropiada de la posicion de giro de las laminas se puede regular la incidencia de luz. Se puede evacuar aire caliente por medio de aperturas del techo de laminas y evitarse asf una retencion del calor. Por ello, los techos de laminas son adecuados preferiblemente para la cubierta de terrazas y balcones, aunque tambien para recubrir espacios hermeticos, por ejemplo, invernaderos, cenadores, pergolas, techos de proteccion de vehuculos, etc.

Resulta inconveniente en este caso que la radiacion solar incidente sea absorbida por las laminas y que, por ello, se calienten el techo y el espacio situado debajo y que la radiacion solar incidente sea reflejada sin aprovechamiento alguno.

A partir del documento DE 10 2005 047 624 A1, se conoce una proteccion solar a prueba del viento con una multiplicidad de laminas, que estan fijadas a distancia mutua en un soporte y forman una sombra en la cara inferior opuesta al sol. Se ha previsto ademas que las laminas esten apoyadas rotativa o flexiblemente en el soporte colgando libremente hacia abajo dependientes de la fuerza de la gravedad con sus bordes superiores orientados hacia el sol. Segun variantes de realizacion representadas de la invencion, las laminas pueden estar configuradas como elementos fotovoltaicos para la produccion de corriente electrica a partir de la luz solar o como elementos portadores de calor con un agente lfquido de portador de calor para la produccion de agua caliente. La estructura no ofrece por tanto proteccion alguna de los agentes meteorologicos en forma de un techo, sino unicamente una proteccion solar. Ademas, las laminas se orientan ellas mismas por la gravedad y por el viento existente y no pueden ajustarse en su posicion hacia el sol. La orientacion de las laminas preponderantemente dirigida hacia abajo es desfavorable para el aprovechamiento de energfa solar y la disposicion de las laminas evita tambien un aprovechamiento efectivo de la energfa solar por su sombreado respectivo.

Es por ello mision de la invencion facilitar un techo de laminas a prueba de los agentes atmosfericos para el aprovechamiento efectivo de la energfa solar incidente.

La mision de la invencion se resuelve mediante un techo de laminas con las caractensticas de la reivindicacion 1. Partiendo del techo de laminas del genero mencionado al principio, se propone que la por lo menos una lamina se instale en o junto a las celulas solares para convertir energfa solar en energfa electrica y/o en un colector solar para convertir energfa solar en energfa termica o que sean componentes integrales de la lamina, constituidas respectivamente por un cuerpo basico metalico, preferiblemente de aluminio, o de plastico, que la cubierta transparente se aplique al cuerpo basico indirecta o directamente y que se conforme un espacio hueco de la lamina formado por el cuerpo basico y la cubierta, habiendose dispuesto las celulas solares y/o el colector solar debajo la cubierta.

Para que la luz solar alcance las celulas solares o los colectores solares, la lamina presenta al menos por zonas, en la posicion cerrada, en su cara superior orientada hacia la cara exterior del techo de laminas por lo menos una cubierta transparente, debajo de la cual se han dispuesto las celulas solares y/o el colector solar.

La energfa solar incidente sobre el techo de laminas puede convertirse asf por las celulas solares en energfa electrica o por el colector solar en energfa termica, por ejemplo para preparar agua caliente. El techo solar esta orientado preferiblemente en una direccion meridional de modo que el sol irradie sobre la superficie del techo durante un largo intervalo de tiempo diario. Por ejemplo, puede cubrirse de forma estanca a los elementos climaticos una terraza orientada hacia el Sur y abrirse el techo en caso de necesidad, de manera que de luz solar con intensidad regulable sobre la terraza. En posicion cerrada, las celulas solares o los colectores solares se dirigen adecuadamente y libres de sombreados hacia el sol para conseguir un elevado grado de efectividad. Pero tambien en posicion abierta, una gran parte de la radiacion solar alcanza las celulas solares o colectores solares de modo que, en esa posicion de las laminas, tambien pueda aprovecharse la energfa solar. Una ventaja mas de la invencion consiste en que una parte de la energfa solar irradiada se aprovecha para producir corriente o agua caliente y, por consiguiente, no contribuye a la calefaccion del techo de laminas o del espacio recubierto.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Una estabilidad del techo de laminas tambien suficiente en grandes luces del techo se consigue por que cada lamina se haga respectivamente con un cuerpo basico metalico, preferiblemente de aluminio, o de plastico y por que la cubierta transparente se aplique indirecta o directamente al cuerpo basico. Ademas, se puede conseguir una union estanca, duradera y al mismo tiempo sencilla de fabricar entre el cuerpo basico y la cubierta transparente de modo que la cubierta transparente se una con el cuerpo basico por medio de una cola circundante.

Segun un perfeccionamiento ventajoso, se propone que la lamina presente por ambas caras superiores una cubierta transparente al menos por zonas. La cubierta transparente forma parte ademas de la vaina exterior de la lamina y ofrece ademas una superficie lisa, robusta y facil de limpiar, que protege de solicitaciones mecanicas, por ejemplo, del granizo, de las celulas solares y los colectores solares situados debajo.

La cubierta transparente se puede hacer ventajosamente de un plastico transparente o de vidrio, en especial de un vidrio de seguridad estratificado o de un vidrio templado. El plastico transparente ofrece la ventaja de un peso reducido. El vidrio da lugar a una manifiesta rigidizacion de las laminas por lo que se aumenta la capacidad de soportar cargas del techo de laminas, por ejemplo, debidas a la nieve. Utilizando un vidrio templado o bien de un vidrio de seguridad estratificado se pueden cumplir las normas relevantes para un acristalamiento de vidrio superior. El vidrio ofrece la ventaja adicional de ser una superficie dura y resistente al rayado.

Perdidas opticas en la cubierta transparente pueden reducirse de modo que la cubierta transparente este provista por una cara o las dos caras de un revestimiento antirreflectante y/o de una estructuracion que actue de modo antirreflectante y/o de un revestimiento repelente de la suciedad y/o una estructuracion repelente de suciedad y/o un revestimiento reflejante de radiacion infrarroja.

En un recubrimiento de vidrio, se refleja alrededor de un 4% de la radiacion solar incidente en caso de incidencia perpendicular en cada cara superior de la cubierta de vidrio y se pierde por consiguiente para la produccion de energfa. Por medio del revestimiento o de la estructuracion antirreflectante apropiada, puede reducirse esa proporcion reflejada y por tanto mejorar el rendimiento de la produccion de energfa. Actua de modo especialmente ventajoso ademas que, en caso de incidencia luminosa oblicua, como es de esperar en un techo de laminas en funcion de la posicion de giro de las laminas, la proporcion de la radiacion reflejada y, con ello la posible produccion de energfa, aumentara claramente por un revestimiento o bien una estructuracion antirreflectante adecuada.

La contaminacion del techo de laminas depende en gran medida de su lugar de instalacion y puede dar lugar en condiciones desfavorables a una reduccion de la transmision de la cubierta transparente y, por consiguiente, del rendimiento de la produccion de energfa de mas del 15%. Por medio de un revestimiento o estructuracion repelente de suciedad (efecto Lotus), puede reducirse por lo memos la contaminacion, lo que se traduce positivamente en el rendimiento.

En especial para colectores solares, resulta ventajosa la utilizacion de un revestimiento reflectante de rayos infrarrojos en la cubierta transparente. Tal capa reflectante de RI puede realizarse transparente en la zona de longitud de onda visible. Con ello, puede llegar la luz solar, en cuya zona de longitud de onda se encuentra el maximo de radiacion solar, sin obstaculos al colector solar y calentarlo a el y al portador del calor circulante en el colector solar. La radiacion termica, emitida por el colector solar en funcion de su temperatura, se refleja de vuelta al colector solar por el revestimiento reflejante de RI de modo que puedan reducirse claramente las perdidas de energfa a base de la radiacion termica. A causa de la temperatura comparativamente baja del colector solar, la radiacion emitida es de longitud de onda larga de modo que, por medio de una seleccion apropiada del revestimiento reflectante de RI, la banda de reflexion se puede establecer de modo que una gran parte de la radiacion solar pueda pasar sin obstaculos el revestimiento y la cubierta transparente, mientras que la radiacion de onda larga emitida por el colector solar es reflejada. El revestimiento reflectante de RI puede ser aplicado ademas exteriormente o, protegido de danos mecanicos, interiormente en la cubierta transparente.

Una estructura sencilla de una lamina productora de corriente electrica se puede realizar de modo que celulas solares se apliquen como celulas solares de estratos finos directamente sobre la cubierta transparente o se unan como celulas solares cristalinas por un proceso de laminacion con la cubierta transparente y por que la cubierta transparente forme un modulo fotovoltaico en unidad constructiva con al menos las celulas solares y con las conexiones electricas unidas con las celulas solares. Un modulo fotovoltaico, fabricado segun metodos de elaboracion conocidos, puede montarse como unidad constructiva en el cuerpo basico de la lamina. Puesto que con esa disposicion, se disponen las celulas solares estrechamente en la superficie de la lamina, se puede evitar un sombreado por el cuerpo basico.

Segun una variante de configuracion alternativa de la invencion, puede preverse que uno o varios modulos fotovoltaicos se dispongan como unidades constructivas separadas en el cuerpo basico de la lamina. Los modulos fotovoltaicos quedan protegidos en ese caso por el cuerpo basico y la cubierta transparente, en el interior de la lamina. Resulta ventajoso en este caso que los modulos fotovoltaicos no hayan de fabricarse como tiras largas y estrechas segun la extension de una lamina, sino que puedan disponerse en una lamina varios modulos fotovoltaicos mas cortos. Tales modulos fotovoltaicos mas cortos se pueden fabricar en lmeas de fabricacion ya existentes, pudiendose conseguir un elevado recubrimiento del techo de laminas con celulas solares utilizando varios modulos fotovoltaicos por cada lamina.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Un colector solar sencillo y economico se puede obtener de modo que, para la formacion del colector solar en el cuerpo basico, se realicen canales de absorcion para la circulacion de un portador de calor lfquido. El colector solar no debe disponerse, por consiguiente, como unidad constructiva separada, sino que puede fabricarse economicamente directamente en el cuerpo basico.

Segun una variante de configuracion especialmente preferida, puede preverse que se disponga en la lamina un colector solar con tubo de absorcion, que discurra paralelamente a la extension longitudinal de la lamina, para la circulacion de un portador de calor lfquido y que se disponga de una pieza en las superficies de absorcion conformadas integralmente en el tubo de absorcion. El colector solar puede aplicarse, en este caso, al cuerpo basico de la lamina de modo que solo exista un contacto termico reducido entre el colector solar y el cuerpo basico. Por ello puede reducirse la conduccion de calor del colector solar en el entorno pudiendose aumentar en consecuencia su rendimiento. Las superficies de absorcion posibilitan una absorcion en gran superficie de la radiacion solar incidente en la lamina.

El rendimiento del colector solar puede aumentarse ademas de modo que el tubo de absorcion y/o las superficies de absorcion integradas en el tubo de absorcion esten revestidas y/o con una capa de absorcion selectiva de una absorcion elevada para la radiacion solar y una reducida emision para la radiacion de calor y/o por que por lo menos zonas del cuerpo basico provistas de canales de absorcion esten revestidas de una capa de absorcion selectiva semejante. Con la capa de absorcion selectiva, se eleva la absorcion de luz solar y, al mismo tiempo, se reduce la emision la radiacion termica de onda larga, dependiente de la temperatura del dispositivo absorbedor.

Loa maximos rendimientos pueden conseguirse con ello de modo que se dispongan en la lamina uno o varios colectores de tubos de vado. Tales colectores de tubos de vado pueden adquirirse como componentes estandar y disponerse en las laminas. Los colectores de tubos de vado consisten en un tubo de absorcion, en el que se conduce el portador de calor lfquido, y un tubo de vidrio, que rodea el tubo de absorcion. En el espacio hueco entre el tubo de absorcion y el tubo de vidrio se hace el vado, con lo que se minimizan las perdidas termicas del colector.

Un principio del aumento de eficiencia comparable a los colectores de tubos de vado se puede aprovechar de modo que el espacio hueco de la lamina, encerrado por el cuerpo basico y el tubo de absorcion, se hermetice a prueba de vado y por que se reduzca la presion del aire en el espacio hueco respecto de la presion ambiental y/o por que el espacio hueco este relleno de un gas noble. La conduccion del calor desde un colector solar dispuesto en la lamina al ambiente se puede reducir claramente, lo que actua positivamente en el rendimiento del colector solar. Como gases nobles pueden emplearse argon o cripton.

Una conexion sencilla de un colector solar al circuito de calor puede posibilitarse de modo que el eje de rotacion de la lamina discurra por el centro del tubo de absorcion o por el centro de un colector de tubos de vado. Ventajosamente en esta disposicion queda el centro de gravedad de la lamina en el eje de rotacion o por lo menos cerca del mismo, lo que posibilita un sencillo giro de las laminas del techo de laminas con escaso empleo de fuerza. Eso resulta relevante en especial en grandes techos de laminas, en los que se mueven simultaneamente una multiplicidad de laminas provistas de colectores solares.

La conexion de la lamina rotativa alrededor del eje de rotacion a la red de tubenas ngida del circuito del portador de calor puede llevarse a cabo de modo que el portador de calor se alimente y evacue al colector solar respectivamente por una union de tubenas rotativa alrededor de su eje longitudinal y en el eje de rotacion de la lamina. Mediante una union de tubenas rotativa semejante en sf misma, un tubo ngido de la red de tubenas del circuito del portador de calor puede unirse solidamente con un tubo rotativo del colector solar.

Segun una forma de realizacion de la invencion, puede preverse que por lo menos en una cara de la lamina se prevea un dispositivo regulador, que el dispositivo regulador comprenda una palanca basculante y una articulacion unida de forma movil con la palanca basculante por medio de una articulacion rotativa, que la palanca basculante este apoyada rotativamente en el eje de rotacion de la lamina y/o este unida ngidamente con el cuerpo basico de la lamina y/o con un tubo de conexion que conduce desde una de las uniones de tubena rotativas al colector solar y que, mediante un movimiento lineal de la articulacion de la palanca basculante, la lamina y el tubo de conexion puedan girar alrededor del eje de rotacion de la lamina. El dispositivo regulador posibilita la apertura y el cierre de las laminas. Atal efecto el movimiento lineal de la articulacion puede llevarse a cabo por medio de una manivela o de un accionamiento electrico. La palanca basculante puede configurarse de modo que el eje de rotacion de la lamina se encuentre fuera de la lamina. Gracias a eso puede bascularse completamente alrededor del eje de rotacion la lamina a partir del plano del techo. Se puede conseguir una elevada estabilidad del techo de laminas en posicion abierta, si se preve en ambas caras de la lamina un dispositivo regulador semejante.

Para garantizar una evacuacion segura del agua de lluvia, puede preverse que el plano del techo de laminas presente una pendiente perpendicularmente al eje de rotacion de las laminas o que el plano del techo este orientado con una pendiente perpendicularmente al eje de rotacion de las laminas horizontal y paralelamente al eje de rotacion de las laminas y las distintas laminas presenten, en su posicion cerrada, una pendiente perpendicularmente a su eje de rotacion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Se puede garantizar la consecucion de una autolimpieza suficiente del techo de laminas por que la pendiente del plano del techo o de las distintas laminas del techo sea mayor de 10°, preferiblemente mayor de 15°, perpendicularmente a su eje de rotacion.

Un elevado rendimiento en la conversion de energfa solar en energfa aprovechable as^ como un buen ajuste de la radiacion solar atravesada puede posibilitarse de modo que el techo de laminas este montado con una orientacion dirigida hacia el curso solar y de modo que, al abrir las laminas, las caras de las laminas orientadas hacia el curso solar giren hacia arriba a partir del plano del techo.

Ademas puede preverse que las laminas se puedan girar hacia fuera desde la posicion de giro completamente abierta, y lo hagan partiendo de la posicion cerrada hasta un angulo de casi 180°. Por las laminas rotativas adicionalmente sobre la posicion abierta completamente, se posibilita una regulacion mejorada de la radiacion solar en la zona sombreada bajo el techo de laminas. Ademas, se pueden emplear ventajosamente laminas provistas por ambas caras de una cubierta transparente, detras de las cuales se han dispuesto, por ejemplo, elementos absorbedores dirigidos por ambos lados para los colectores solares instalados o celulas solares bifaciales, que conviertan en corriente la luz incidente en ambas caras de las celulas solares.

A continuacion, se explica mas detalladamente la invencion a base de un ejemplo de realizacion representado en las figuras. Lo muestran las figuras:

Figura 1 un techo de laminas como cubierta de una terraza,

Figura 2 un detalle de un techo de laminas en posicion de giro cerrada,

Figura 3 un detalle de un techo de laminas en posicion de giro abierta,

Figura 4 una lamina con un modulo fotovoltaico, y

Figura 5 una lamina con una combinacion de un modulo fotovoltaico y un colector solar.

La figura 1 muestra un techo 10 de laminas como cubierta de una terraza 12. Las laminas 20 giratorias alrededor de su extension longitudinal estan sujetas en un perfil 13 de bastidor, cuyo perfil esta montado por un lado en una pared 1 de un edificio y, por el lado opuesto, descansa sobre un poste 15 de apoyo. El posible movimiento 16 de giro de las laminas 20 se ha representado mediante una flecha doble. El techo 10 de laminas esta orientado hacia el Sur de manera que la radiacion 14 solar incida sobre el techo 10 de laminas.

Las laminas 20 se pueden girar, con ayuda de un dispositivo 30 de maniobra mostrado en la figura 2, alrededor de un eje 24 de rotacion que discurre paralelamente a su extension longitudinal y mostrado asimismo en la figura 2, entre una posicion cerrada y una posicion discrecionalmente abierta. En la posicion cerrada, se solapan las laminas 20 y forman una cubierta estanca al agua. Abriendo las laminas 20 y seleccionando una posicion de giro apropiada, se puede regular la incidencia de la radiacion 14 solar sobre la terraza 12.

El techo 10 de laminas tiene ventajosamente una pendiente de por lo menos 15° para contribuir a la autolimpieza con el agua de lluvia chorreante. Alternativamente, las distintas laminas pueden presentar una pendiente transversal de, por ejemplo 15°, entre sf El agua de lluvia puede conducirse entonces en direccion la longitudinal de las laminas 20 hacia la izquierda y hacia la derecha a canalones de lluvia. En esta realizacion, el techo 10 de laminas puede recubrir horizontalmente la terraza 12.

La figura 2 muestra un detalle de un techo 10 de laminas en posicion cerrada en una representacion en seccion. Se muestran tres laminas 20, 20.1, 20.2 iguales constructivamente, la descripcion siguiente se refiere por eso a la lamina 20 central.

La lamina 20 se construye a base de un cuerpo 21 basico y una cubierta 22 transparente. Las laminas 20, 20.1, 20.2 descansan mutuamente en zonas 17, 17.1 de solape a lo largo de sus lados largos, estando obturada la transicion respectivamente por elementos 23, 23.1 obturadores. La cubierta 22 transparente esta unida de modo estanco al agua con el cuerpo 21 basico mediante un encolado 27 circundante. En un espacio 26 hueco de la lamina 20, formado por el cuerpo 21 basico y la cubierta 22 transparente, se ha dispuesto un colector 40 solar, consistente en un tubo 42 de absorcion y dos superficies 41,43 de absorcion que forman parte integral con el tubo 42 de absorcion. El tubo 42 de absorcion esta conectado a un tubo 44 de conexion conformado angularmente. Una palanca 32 basculante esta unida ngidamente con el tubo 44 de conexion y el cuerpo 21 basico de la lamina 20. La palanca 32 basculante esta montada ademas en una articulacion 31 por medio de una articulacion 33 giratoria y forma con ella un dispositivo 30 de regulacion de la lamina 20. La articulacion 31 puede moverse linealmente segun las direcciones 34, 35 de movimiento representadas. Un eje 24 de rotacion de la lamina 20 discurre por fuera de la lamina 20 paralelamente a su extension longitudinal.

El colector 40 solar sirve para el aprovechamiento termico de la energfa solar. La radiacion 14 solar incidente sobre el techo 10 de laminas llega al colector 40 solar a traves de la cubierta 22 transparente y es absorbida allf por el tubo 42 de absorcion y las superficies 41, 43 de absorcion. Con ello se calienta un portador de calor lfquido, que es

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

conducido al tubo 42 de absorcion a traves del tubo 44 de conexion. Como portador de calor puede preverse directamente el agua de servicio o el agua de calefaccion a calentar o puede preverse un circuito primario cerrado, a partir del cual el portador de calor cede su energfa al agua de servicio o agua de calefaccion circulante en un circuito secundario en un intercambiador de calor no mostrado.

En el ejemplo de realizacion mostrado, el espacio 26 hueco de la lamina 20 esta relleno de un gas noble a presion reducida para evitar perdidas de energfa por conduccion de calor o conveccion. La cubierta 22 transparente esta hecha de un vidrio (vidrio de seguridad de un estrato, ESG) templado para garantizar una suficiente estabilidad, por ejemplo, en el caso de una elevada carga de nieve en el techo 10 de laminas. Para mejorar el rendimiento de la produccion de energfa, la cubierta 22 transparente esta provista por ambos lados de un revestimiento activo de modo antirreflejante, con lo cual se evitan perdidas de reflexion en las superficies del vidrio y llega una mayor proporcion de la radiacion 14 solar incidente al colector 40 solar. El tubo 42 de absorcion y las superficies 41, 43 de absorcion estan revestidos con una capa absorbente selectiva de un elevado grado de absorcion en la zona de longitud de onda de la radiacion 13 solar y un bajo grado de emision en la zona de longitud de onda dependiente de la temperatura del colector 40 solar. La radiacion 14 solar se absorbe asf del mejor modo posible, mientras que se evita la emision de radiacion termica por el colector 40 solar, lo que se traduce positivamente en el rendimiento.

Para abrir el techo 10 de laminas, se mueve linealmente la articulacion 31 del dispositivo 30 de regulacion a lo largo de la primera direccion 34 de movimiento. Por medio de la articulacion 33 rotativa, se gira la palanca 32 basculante alrededor del eje 24 de rotacion. Al mismo tiempo, se giran tambien la lamina 20 y el tubo 44 de conexion unidos con la palanca 32 basculante alrededor del eje 24 de rotacion y la lamina 20 pivota a partir del plano del techo.

El portador de calor es conducido al tubo 44 de conexion por medio de una union tubular rotativa del eje 24 de giro de la lamina 20. La union tubular se dispone para ello en el eje 24 de giro de la lamina 20 y posibilita una union estanca del tubo 44 de conexion con la red ngida de conducciones del portador de calor asimismo no representada. El portador de calor es retornado a la red de conducciones del portador de calor de la cara opuesta de la lamina 20 por un tubo de conexion comparable y una correspondiente union tubular.

En una realizacion mas de la invencion, puede preverse un eje 25 de rotacion alternativo, que discurre por el centro del tubo 42 de absorcion. El dispositivo 30 de regulacion esta adaptado ademas de modo que se posibilite una rotacion de las laminas 20 alrededor de dicho eje 25 de rotacion alternativo. En esta variante de realizacion, se puede prescindir del tubo 44 de conexion y alimentarse el portador de calor directamente al tubo 42 de absorcion mediante una conexion tubular giratoria.

La figura 3 muestra un detalle del techo 10 de laminas en posicion de giro abierta de las laminas 20, 20.1, 20.2. Se han utilizado los mismos indicadores como los adoptados para la figura 2.

En comparacion con la posicion de giro cerrada mostrada en la figura 2, la articulacion 31 del dispositivo 30 de regulacion se ha desplazado linealmente a lo largo de la primera direccion 34 de movimiento. Con ello, se han girado la palanca 32 basculante y, en consecuencia, la lamina 20 unida a la palanca 32 basculante y el tubo 44 de conexion alrededor del eje 24 de rotacion de la lamina 20. Del mismo modo, se giran la segunda lamina 20.1 y la tercera 20.2 lamina a partir del plano del techo 10 de laminas de manera que se formen aberturas entre las laminas 20, 20.1, 20.2 por las cuales pueda penetrar luz solar en el espacio recubierto por el techo 10 de laminas. Por medio de la eleccion del angulo de pivotamiento de las laminas 20, 20.1, 20.2, se puede regular la incidencia de la luz en el espacio recubierto.

En el ejemplo de realizacion mostrado, se han hecho el cuerpo 21 basico de aluminio y la cubierta 22 transparente de vidrio templado. Alternativamente a eso, el cuerpo 21 basico puede hacerse tambien de otro metal o de plastico, mientras que para la cubierta 22 transparente se puede emplear un plastico transparente. En este caso, puede introducir un animal en el espacio 26 hueco de la lamina 20 para ligar moleculas de gas penetrantes y mantener asf un vacfo existente en la lamina 20.

La figura 4 muestra una lamina 20 con un modulo 50 fotovoltaico. El modulo 50 fotovoltaico se presenta como unidad constructiva, constando de una cubierta 22 transparente, de las celulas solares no mostradas en la representacion a escala, debido a su reducido espesor, de un aislamiento trasero asf como de conexiones electricas. El modulo 50 fotovoltaico se instala sobre el cuerpo 21 basico con un pegamento 27 circundante. La radiacion 14 solar incide directamente sobre la cara superior de la lamina 20.

Las celulas solares se han aplicado como celulas solares de estrato delgado sobre la cubierta 22 transparente. En el presente ejemplo de realizacion, se han empleado celulas CIGS (CuInGaSe2) de un adecuado alto rendimiento, aunque tambien se pueden utilizar otros tipos de celulas discrecionales. Alternativamente puede construirse el modulo fotovoltaico con celulas solares cristalinas, que estan unidas con la cubierta 22 transparente mediante un proceso de laminacion.

El modulo 50 fotovoltaico se extiende por toda la longitud de la lamina 20. Alternativamente, pueden disponerse asf varios modulos 50 fotovoltaicos mas cortos a lo largo de la cara superior de la lamina 20. Los modulos 50 fotovoltaicos mas cortos ofrecen la ventaja de que se puede fabricar en lmeas de acabado ya existentes para modulos 50 fotovoltaicos, en los que esta limitada la maxima longitud de los modulos 50 fotovoltaicos.

5

10

15

20

25

30

35

Resulta ventajoso en la estructura mostrada que el modulo 50 fotovoltaico se aplica directamente sobre la cara superior de la lamina 20, donde se puede partir de una radiacion solar maxima sin sombreado, por ejemplo, del cuerpo 21 basico.

La figura 5 muestra una lamina 20 con una combinacion de un modulo 50 fotovoltaico y un colector 40 solar.

La lamina 20 esta estructurada, como ya se describio, a partir de un cuerpo 21 basico, que encierra un espacio 26 hueco, de una cubierta 22 transparente y de un elemento 23 obturador.

El modulo 50 fotovoltaico se ha realizado como modulo semitransparente de estrato delgado. En un modulo semitransparente de estrato delgado semejante, penetra en el espacio 26 hueco situado debajo de la lamina 20 una parte de la radiacion 14 solar incidente. Las conexiones electricas del modulo fotovoltaico se han reunido en una caja 51 de conexiones hecha de una pieza con el cuerpo 21 basico.

El colector 40 solar esta formado por dos canales 45, 46 de absorcion, que asimismo forman parte integral de una pieza con el cuerpo 21 basico y a traves de los cuales circula el portador de calor.

La lamina 20 posibilita con ello tanto la produccion de corriente mediante el modulo 50 fotovoltaico como tambien la preparacion de agua caliente mediante el colector 40 solar. Por medio de la conformacion en una pieza de los canales 45, 46 de absorcion y de la caja 51 de conexiones, se posibilita una fabricacion economica. Para mejorar el rendimiento, la superficie de la cubierta 22 transparente esta provista de un revestimiento antirreflejante ya descrito en su accion y los canales 45, 46 de absorcion, con una capa absorbente selectiva.

En una forma de realizacion alternativa, se puede prescindir del modulo 50 fotovoltaico y de la caja 51 de conexiones, y disenarse la lamina 20 exclusivamente para el aprovechamiento termico de la energfa solar. Se conduce al colector 40 solar asf una porcion mayor de la radiacion 14 solar incidente. Gracias a la conformacion en una pieza de los canales 45, 46 de absorcion, se posibilita una estructura muy economica de una lamina 20 con un colector 40 solar. Ademas, los canales 45, 46 de absorcion contribuyen a la rigidizacion de la lamina 20.

En la variante de realizacion mostrada de la invencion, se activan igualmente todas las laminas 20 del techo 10 de laminas y se orientan de modo adecuadamente igual.

Alternativamente a ello, puede preverse que distintos grupos de laminas se puedan activar y orientar separadamente. Eso posibilita, por ejemplo, abrir una parte del techo 10 de laminas, mientras que otra parte del techo 10 de laminas permanece cerrado.

En otra variante de realizacion mas de la invencion, pueden hacerse transparentes distintas laminas 20 o grupos de laminas 20 y sin celulas solares o bien colectores solares. Esto es posible, por ejemplo, cuando en ambas caras superiores de las laminas 20 se prevean cubiertas 22 transparentes. Tales laminas 20 transparentes permiten tambien, en posicion cerrada del techo 10 de laminas, penetrar la luz en el espacio recubierto.

Segun otra variante de realizacion mas de la invencion, puede preverse que una parte de las laminas 20 de un techo 10 de laminas este provista de colectores 40 solares y otra parte de celulas solares. Semejante 10 techo de laminas posibilita tanto el aprovechamiento termico de la energfa solar como tambien la produccion de corriente.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Techo (10) de laminas con laminas (20), y con un dispositivo (30) de regulacion para girar las laminas (20) alrededor de un eje (24) de rotacion, que discurre paralelamente a su extension longitudinal entre una posicion de giro cerrada y una posicion de giro abierta, quedando las laminas (20) redprocamente en la posicion de giro cerrada en zonas (17, 17.1) de solape a lo largo de sus bordes longitudinales y/o estando asociadas mutuamente por elementos (23, 23.1) obturadores o sistemas de conduccion mutuamente encajantes y donde las laminas (20) son ajustables por medio del dispositivo (30) de regulacion en posiciones de giro hasta la posicion de giro completamente abierta,

instalandose celulas solares en o junto a por lo menos una de las laminas (20) para la conversion de energfa solar en energfa electrica y/o un colector (40) solar para la conversion de energfa solar en energfa termica o siendo componente de la lamina (20), y donde la lamina (20) presenta en su cara superior dirigida en la posicion cerrada hacia la cara exterior del techo (10) de laminas al menos por zonas por lo menos una cubierta (22) transparente,

caracterizado por que

cada lamina (20) esta formada una por un cuerpo (21) basico metalico, preferiblemente de aluminio, o de plastico, por que la cubierta (22) transparente esta montada en el cuerpo (21) basico indirecta o directamente, y por que se forma un espacio (26) hueco de la lamina (20) por medio del cuerpo (21) basico y la cubierta (22) transparente, donde bajo la cubierta (22) se han dispuesto las celulas solares y/o el colector (40) solar.
2. Techo (10) de laminas segun la reivindicacion 1, caracterizado por que

cada lamina (20) presenta por las dos caras superiores al menos por zonas por lo menos una cubierta (22) transparente.
3. Techo (10) de laminas segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que

la cubierta (22) transparente esta hecha de un plastico transparente o de vidrio, en especial de un vidrio de seguridad estratificado o de un vidrio templado.
4. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que

la cubierta (22) transparente esta provista por una cara o por las dos caras de un revestimiento antirreflectante y/o de una estructuracion que actua de modo antirreflectante y/o de un revestimiento repelente de suciedad y/o de un revestimiento reflectante de radiacion infrarroja.
5. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que

la cubierta (22) transparente esta unida con el cuerpo (21) basico mediante un pegamento (27) circundante.
6. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que

se instalan celulas solares como celulas solares de estrato fino directamente sobre la cubierta (22) transparente o como celulas solares cristalinas unidas con la cubierta (22) transparente por medio de un proceso de laminacion y por que la cubierta (22) transparente forma un modulo (50) fotovoltaico en una unidad constructiva con al menos las celulas solares y con las conexiones electricas conectadas con las celulas solares.
7. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que

uno o varios modulos (50) fotovoltaicos se han dispuesto como unidades constructivas separadas en el cuerpo (21) basico de la lamina (20).
8. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que

5

10

15

20

25

30

35

40

45

para la formacion del colector (40) solar se han construido integralmente de una pieza en el cuerpo (21) basico canales (45, 46) de absorcion para la circulacion de un portador de calor lfquido.
9. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que

se ha dispuesto en la lamina (20) un colector (40) solar con un tubo (42) de absorcion, que discurre paralelamente a la extension longitudinal de la lamina (20), para la circulacion de un portador de calor lfquido y superficies (41, 43) de absorcion conformadas integralmente de un pieza en el tubo (42) de absorcion.
10. Techo (10) de laminas segun la reivindicacion 9, caracterizado por que

el tubo (42) de absorcion y/o las superficies (41, 43) de absorcion, construidas integralmente con el tubo (42) de absorcion, estan revestidas de una capa absorbente selectiva de una absorcion elevada de la radiacion solar y de una emision reducida de la radiacion termica y/o por que por lo menos zonas del cuerpo (21) basico provisto de

canales (45, 46) de absorcion estan revestidas de una capa absorbente selectiva semejante.
11. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que

se han dispuesto en la lamina (20) uno o varios colectores de tubos de vado.
12. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que

el espacio (26) hueco de la lamina (20), encerrado por el cuerpo (21) basico y la cubierta (22), esta aislado de forma estanca al vado y por que la presion del aire en el espacio (26) hueco esta reducida respecto de la presion

ambiental y/o por que el espacio (26) hueco esta relleno de un gas noble.
13. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que

el eje de rotacion de la lamina (20) discurre por el centro del tubo (42) de absorcion o por el centro de un colector de tubos de vado.
14. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que

el portador de calor es conducido al conector (40) solar y evacuado del mismo por medio una union tubular rotativa respectivamente alrededor de su eje longitudinal y en el eje de rotacion de la lamina (20).
15. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que

por lo menos en una cara de la lamina (20) se ha previsto un dispositivo (30) de regulacion, por que el dispositivo (30) de regulacion comprende una palanca (32) basculante y una articulacion (31) unida movilmente con la palanca (32) basculante mediante una articulacion (33) rotativa, por que la palanca (32) basculante se apoya rotativamente en el eje (24) de rotacion de la lamina (20) y esta unida ngidamente con el cuerpo (21) basico de la lamina (20) y/o con un tubo (44) de conexion conducente al colector (40) solar, y por que, por medio de un movimiento lineal de la articulacion (31) de la palanca (32) basculante, la lamina (20) y el tubo (44) de conexion pueden girar alrededor del eje (24) de rotacion de la lamina (20).
16. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que

el plano del techo (10) de laminas presenta una pendiente perpendicularmente al eje (24) de rotacion de las laminas (20) o por que el plano del techo perpendicularmente al eje (24) de rotacion de las laminas (20) esta orientado con una pendiente horizontal y paralelamente al eje (24) de rotacion de las laminas (20) y las distintas laminas (20) presentan en su posicion cerrada una pendiente perpendicularmente a su eje (24) de rotacion.
17. Techo (10) de laminas segun la reivindicacion 16,

caracterizado por que

la pendiente del plano del techo o de las distintas laminas (20) perpendicularmente a su eje (24) de rotacion es mayor de 10° preferiblemente mayor que 15°.
18. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 17,

5 caracterizado por que

el techo (10) de laminas se monta con una orientacion dirigida hacia el curso del sol y por que, al abrir las laminas (20), las caras de las laminas (20) dirigidas hacia el curso del sol se giran hacia arriba a partir del plano del techo.
19. Techo (10) de laminas segun una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado por que

10 las laminas (20) pueden girar hacia afuera desde la posicion de giro completamente abierta, preferiblemente por que las laminas (20) partiendo de la posicion cerrada pueden girar hasta un angulo de aproximadamente 180°.