ES2963963T3 - Instalación que incluye conectores para la conexión fluida de un intercambiador de calor de al menos un panel solar híbrido - Google Patents

Instalación que incluye conectores para la conexión fluida de un intercambiador de calor de al menos un panel solar híbrido Download PDF

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ES2963963T3 ES20804324T ES20804324T ES2963963T3 ES 2963963 T3 ES2963963 T3 ES 2963963T3 ES 20804324 T ES20804324 T ES 20804324T ES 20804324 T ES20804324 T ES 20804324T ES 2963963 T3 ES2963963 T3 ES 2963963T3
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Abstract

Instalación que comprende una tubería de alimentación (TA) o descarga de refrigerante y un panel solar híbrido, comprendiendo el panel: - un módulo fotovoltaico (11); - un intercambiador de calor (21) por el que fluye un refrigerante; - un conector (31) que conecta el intercambiador de calor al tubo, comprendiendo el conector: - un cuerpo tubular (30) instalado alrededor del tubo; - un tubo (31) instalado en una pared externa del cuerpo tubular y que proporciona una comunicación fluida entre el tubo y el intercambiador de calor; - el intercambiador de calor tiene una pared (20) en la que está dispuesto un orificio, encajando libremente el tubo en el orificio; - el montaje del cuerpo tubular se realiza mediante encaje a presión sobre el intercambiador de calor; el encaje a presión se realiza mediante unos órganos (5, 25) separados del orificio por el que encaja el tubo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
instalación que incluye conectores para la conexión fluida de un intercambiador de calor de al menos un panel solar híbrido
Campo técnico
La invención tiene por objeto una instalación que incluye conectores para la conexión fluida de un intercambiador de calor de al menos un panel solar híbrido.
Se refiere al campo técnico de las conexiones para paneles solares híbridos.
Estado de la técnica
Los paneles solares fotovoltaicos permiten producir energía eléctrica a partir de la radiación solar. Comprenden una pluralidad de elementos fotovoltaicos (células o capas delgadas) que funcionan según el principio del efecto fotoeléctrico. Normalmente, varios elementos fotovoltaicos están unidos entre sí sobre un panel solar fotovoltaico, y varios paneles se unen para crear una instalación solar. Esta instalación produce electricidad que puede ser consumida in situ o alimentar una red de distribución.
Los paneles solares fotovoltaicos sólo convierten una pequeña parte de la radiación solar en electricidad, siendo el resto calor no utilizado. Este calor es desfavorable para el rendimiento eléctrico de los paneles solares ya que se puede constatar una disminución de la eficacia de los elementos fotovoltaicos con la temperatura, de -0,45%/°C aproximadamente. Es por eso que es doblemente interesante enfriar los paneles solares fotovoltaicos. En efecto, no sólo aumenta la eficacia de los elementos fotovoltaicos, sino que las calorías de refrigeración pueden utilizarse en sistemas de calefacción más o menos complejos. Se habla entonces de paneles solares híbridos capaces de producir simultáneamente energía eléctrica y energía térmica.
Los documentos de patente WO 2012/069750 (SOLAR 2G), WO 2016/156764 (SOLAR 2G) y WO 2017/162993 (SOLAR 2G) describen paneles solares híbridos en los que un intercambiador de calor está dispuesto frente a la cara posterior del módulo fotovoltaico. En el intercambiador circula un fluido refrigerante para recuperar las calorías y enfriar el módulo fotovoltaico. Conectores, integrados o añadidos sobre los colectores del intercambiador, permiten conectar este último a un circuito de alimentación o descarga de fluido refrigerante.
Cuando se colocan dos paneles solares híbridos uno al lado del otro, su respectivo intercambiador de calor está conectado a una tubería de suministro del fluido refrigerante y a una tubería de descarga de dicho fluido, mediante conectores adecuados del tipo de racores soldados, racores anillados, racores fileteados, o incluso los llamados racores “olivas”. Los siguientes documentos de patente describen ejemplos de dichos conectores: WO2016199408 (SHARP) EP2444704 (ROTH), EP2397739 (TIEMME RACCORDERIE), EP2420714 (WITZENMANN), EP2310733 (FAKRO), EP2195584 (SENIOR BERGHOEFER), EP1788321 (BOSCH), EP0964212 (FAFCO) .
Los conectores descritos en estos documentos de patente son relativamente complejos de implementar y costosos. Además, debido al propio diseño de los racores, se constatan pérdidas de carga importantes, debido en particular a múltiples codos de las tuberías de alimentación o de descarga del fluido refrigerante. Además, el tamaño de los conectores puede ser relativamente grande, lo que dificulta su instalación, particularmente en el costado de los paneles, hasta el punto de que en instalaciones de paneles solares híbridos, la distancia entre dos paneles adyacentes es generalmente menor o igual a 20 mm. Su tamaño relativamente grande también es problemático en la medida en que en una instalación fotovoltaica convencional, la distancia entre los paneles y su soporte (por ejemplo un tejado) es generalmente reducida.
El documento de patente WO 2019/110884 (DUALSUN) describe un conector que comprende: un cuerpo tubular instalado alrededor de una tubería por la que fluye el líquido refrigerante, y un tubo instalado en una cara externa de dicho cuerpo tubular y que asegura la comunicación fluida entre dicha tubería y el Intercambiador de calor del panel. Este tubo comprende una porción distal que se acopla con la pared de la tubería para bloquear la rotación axial y el desplazamiento axial de dicha tubería con respecto al cuerpo tubular. La porción proximal del tubo se inserta de manera estanca y desmontable en un racor rápido instalado al nivel de la zona de llegada y/o de evacuación del intercambiador de calor. Esta solución "plug-and-play" (enchufar y utilizar) garantiza un montaje muy rápido. El cuerpo tubular está además bloqueado en su posición con respecto al intercambiador de calor por medio de uno o más elementos de bloqueo que se acoplan con la pared del intercambiador.
En la práctica, una pared inferior del intercambiador tiene una porción tubular en la que se instala el racor rápido. Esta porción tubular y el racor rápido están situados en la zona de llegada y/o de evacuación del intercambiador. Esta porción tubular sobresale de la pared externa del intercambiador sin sobrepasar el marco del panel. En la práctica, este no sobrepasar se comprueba cuando la altura del marco es relativamente grande, en particular de aproximadamente 45 mm, permitiendo esta altura absorber la longitud de la porción tubular.
Siendo la tendencia optimizar la compacidad de los paneles, los nuevos marcos tienen hoy en día alturas reducidas, notablemente inferiores a 45 mm, y pudiendo ser incluso inferiores o iguales a 30 mm. Los conectores descritos en el documento de patente WO 2019/110884 no son adecuados para estos nuevos marcos, en la medida en que la porción tubular en la que se instala el racor rápido sobresaldría del marco. De hecho, en una instalación fotovoltaica clásica, la distancia entre los paneles y su soporte (por ejemplo, carriles fijados sobre un tejado) es generalmente reducida. Por tanto, el rebase de la parte tubular fuera del marco no permite instalar el panel sobre su soporte, a menos que se prevea una solución de montaje compleja. Además, este exceso induce dificultades de embalaje, ya que los paneles no se pueden apilar uno frente al otro. También es necesario prever soluciones de embalaje más complejas y más voluminosas.
Además, cuando la porción proximal del tubo se inserta en el racor rápido, su extremo penetra en el intercambiador de calor. Para limitar las pérdidas de carga en el interior del intercambiador, este extremo no debe estar “pegado” a la pared superior del intercambiador, sino por el contrario suficientemente separado de ella para que el fluido pueda circular lo más libremente posible hacia fuera o hacia dentro del tubo. Esta restricción implica, en la práctica, emplear intercambiadores relativamente altos, acentuando su rebase de los nuevos marcos.
El solicitante ha constatado además que, en uso, los conectores descritos en el documento de patente WO 2019/110884 podrían tener tendencia a tener fugas. Este problema de estanqueidad aparece en particular cuando la porción proximal del tubo no está correctamente posicionada en el racor rápido. En la práctica, este mal posicionamiento puede deberse a un mantenimiento de los conectores en una posición que no es suficientemente eficaz y/o robusta con respecto a las exigencias mecánicas a las que está sometida.
La invención pretende superar los problemas técnicos mencionados anteriormente. Otro objetivo de la invención es proponer conectores de montaje rápido, cuyo diseño no induce un rebase de una pared del intercambiador de calor fuera del marco, incluso cuando dicho marco tenga una altura reducida. Un objetivo secundario de la invención es proponer un conector cuya estanqueidad sea mejorada en comparación con los conectores de la técnica anterior antes mencionados. Otro objetivo subsidiario de la invención es proponer una conectividad cuyo diseño sea sencillo, robusto y fácil de instalar.
Presentación de la invención.
La solución propuesta por la invención es una instalación que comprende: una tubería que garantiza la alimentación o la descarga de un fluido refrigerante, - al menos un panel solar híbrido, comprendiendo dicho panel:
-- un módulo fotovoltaico,
-- un intercambiador de calor en el que circula un fluido refrigerante,
- un conector que conecta el intercambiador de calor a la tubería, comprendiendo dicho conector:
-- un cuerpo tubular instalado alrededor de la tubería,
-- un tubo instalado en una pared exterior del cuerpo tubular y que asegura una comunicación fluida entre la tubería y el intercambiador de calor, cuyo tubo y cuya pared exterior forman una sola pieza,
- el intercambiador de calor tiene una pared en la que está previsto un orificio, encajándose libremente el tubo en dicho orificio, estando dicho tubo y dicho orificio desprovistos de elementos de fijación que los mantengan en posición,
- el tubo está provisto de una junta de estanqueidad que garantiza una estanqueidad a los fluidos entre dicho tubo y el orificio,
- la junta de estanqueidad tiene la forma de un manguito que se encaja sobre la pared exterior del tubo,
- el cuerpo tubular se ensambla sobre el intercambiador de calor mediante elementos configurados para producir un encaje elástico de dicho cuerpo en dicho intercambiador, cuyos elementos son distintos del manguito, del tubo y del orificio, cuyos elementos garantizan el mantenimiento en posición de dicho cuerpo sobre dicho intercambiador.
El tubo ya no se inserta en un racor rápido, como se describe en el documento de patente WO 2019/110884, sino en un simple orificio practicado en una pared del intercambiador. La pared exterior del intercambiador puede así ser plana, sin tener que prever una porción tubular en la que alojar un racor rápido. De hecho, el intercambiador es particularmente compacto, con una altura reducida con respecto a la del intercambiador del documento de patente WO 2019/110884. Este intercambiador no sobrepasa el marco del panel, incluso cuando dicho marco tiene una altura más reducida. Además, en los conectores según la invención, la función de "estanqueidad" está disociada de la función de "mantenimiento en posición". La estanqueidad entre los conectores y el intercambiador se garantiza simplemente mediante la cooperación de la junta de estanqueidad con el orificio de dicho intercambiador. El mantenimiento en posición se garantiza en cuanto al mismo mediante un encaje elástico distinto. Esta separación de funciones permite obtener conectores robustos y compactos, asegurando una óptima estanqueidad con el intercambiador, incluso cuando el fluido refrigerante está a presión y/o dichos conectores están solicitados mecánicamente. Además, esta solución particularmente sencilla de implementar, permite una colocación muy sencilla y muy rápida de los conectores.
Otras características ventajosas de la invención se enumeran a continuación. Cada una de estas características puede considerarse sola o en combinación con las características destacables definidas anteriormente, y ser objeto, en su caso, de una o más solicitudes de patente divisionales:
- Según un modo de realización: el encaje elástico se realiza mediante elementos de fijación por salto elástico previstos en el cuerpo tubular, cuyos elementos de fijación por salto elástico cooperan con elementos de fijación por salto elástico complementarios previstos en el intercambiador de calor.
- Según un modo de realización: - los elementos de fijación por salto elástico del cuerpo tubular tienen forma de patas flexibles que se extienden, desde la superficie externa de dicho cuerpo, paralelamente al tubo y en el mismo lado que dicho tubo; - cada pata comprende un extremo solidario del cuerpo tubular y un extremo libre provisto de un elemento de fijación por salto elástico; - cada elemento de fijación por salto elástico coopera con un orificio de retención previsto en el intercambiador de calor.
- Según un modo de realización: el cuerpo tubular está provisto de dos pares de patas, estando dispuestas las patas de cada par en imagen especular, simétricamente con respecto al plano medio de dicho cuerpo.
- Según una variante de realización: el cuerpo tubular está provisto de dos pares de patas, estando dispuestas las patas de cada par en imagen especular, simétricamente con respecto al plano secante de dicho cuerpo.
- Según un modo de realización: cada orificio de retención está previsto en un canal practicado en una pared del intercambiador de calor, cuyos canales forman guías para las patas durante el encaje del cuerpo tubular en la pared de dicho intercambiador.
- Según un modo de realización: en el cuerpo tubular están previstos uno o más salientes, cuyos salientes se insertan en alojamientos adicionales previstos en el intercambiador, cuyos salientes son distintas de los elementos de fijación por salto elástico.
- Según un modo de realización: en el cuerpo tubular están previstas uno o más nervios que se insertan en alojamientos adicionales previstos en el intercambiador, cuyos nervios son distintos de los elementos de fijación por salto elástico. - Según un modo de realización: los nervios están dispuestos simétricamente con respecto al plano secante del cuerpo tubular.
- Según una variante de realización: los nervios están dispuestos simétricamente respecto al plano medio del cuerpo tubular.
- Según un modo de realización: se prevén garras o picos en la pared interna del cuerpo tubular.
- Según un modo de realización: - el manguito tiene una pared exterior cónica; - el orificio tiene la misma conicidad que el manguito, estando ajustada la pared interna de dicho orificio a la pared externa de dicho manguito.
- Según un modo de realización: la pared exterior del manguito está provista de uno o más cordones o nervios circulares que sobresalen de dicha pared exterior.
Breve descripción de las figuras.
Otras ventajas y características de la invención aparecerán mejor con la lectura de la descripción de un modo de realización preferido que sigue a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, realizados a título de ejemplos indicativos y no limitativos, y en los que:
La Fig. 1 esquematiza una instalación según un modo de realización de la invención,
La Fig. 2 esquematiza un corte longitudinal de un conector utilizado en una instalación según la invención,
La Fig. 3 esquematiza un corte transversal de un conector utilizado en una instalación según la invención,
La Fig. 4 ilustra un modo de realización preferido de encaje del tubo del cuerpo tubular en el orificio de la pared del intercambiador.
La Fig. 5 es una vista en perspectiva desde arriba de una media carcasa de un cuerpo tubular utilizado en una instalación según la invención,
La Fig. 6 es una vista en perspectiva desde arriba de una media carcasa de un cuerpo tubular utilizado en una instalación según la invención, según una variante de realización,
La Fig. 7 es una vista en perspectiva desde abajo de la media carcasa de la Figura 5,
La Fig. 8 es una vista en perspectiva de una zona de llegada o descarga de un intercambiador de calor,
La Fig. 9 es una vista ampliada del detalle D de la Figura 10,
La Fig. 10 muestra, en perspectiva despiezada ordenadamente, el cuerpo de un conector instalado alrededor de una tubería de alimentación o de descarga de un fluido refrigerante, una junta de estanqueidad y una zona de llegada o de descarga de un intercambiador de calor,
La Fig. 11 muestra los elementos de la Figura 10 con la junta de estanqueidad montada sobre el tubo del cuerpo tubular,
La Fig. 12 muestra los conectores de la Figura 11 conectados a la zona de llegada o de descarga del intercambiador de calor,
La Fig. 13 ilustra las etapas de un procedimiento de montaje de una instalación según la invención.
Descripción de los modos de realización
Para mayor claridad, se especifica que los términos "tubular" y "tubo" se entienden en el sentido de la presente invención como que abarcan piezas cilíndricas huecas cuya sección (o curva directriz) es preferiblemente circular, pero que también puede tener una sección de otra forma tal como: elipse, cuadrado, rectángulo, etc.
Nuevamente para mayor claridad, el término "porción proximal" significa la porción del tubo que está más cercana al intercambiador (o más alejada de la tubería), y "porción distal" significa la porción del tubo que está más alejada del intercambiador (o más cercana a la tubería).
"Encaje elástico" puede entenderse de manera no limitativa como fijación por salto elástico, ensamble por clip y generalmente cubre cualquier método de ensamblaje donde los elementos se deforman durante la introducción. Después del ensamblaje, los elementos ya no pueden separarse de manera intempestiva. Sin embargo, puede existir una cierta holgura entre los elementos una vez ensamblados.
Tal como se utiliza en este documento, a menos que se indique lo contrario, el uso de los adjetivos ordinales "primero", "segundo", etc., para describir un objeto simplemente indica que se mencionan diferentes apariciones de objetos similares y no implica que los objetos así descritos deban estar en una secuencia determinada, ya sea en el tiempo, en el espacio, en una clasificación o de cualquier otra forma.
En la figura 1, la instalación comprende un primer panel solar híbrido P<1>y un segundo panel solar híbrido P<2>colocados uno al lado del otro. Evidentemente la instalación puede tener más paneles (por ejemplo hasta cien) o un solo panel. Estos paneles son, por ejemplo, del tipo descrito en los documentos de patente WO 2012/069750 y WO 2016/156764, que los expertos en la técnica pueden consultar si es necesario. Las energías eléctricas y térmicas que producen pueden ser aprovechadas por una vivienda o una instalación, por ejemplo para calentar una piscina.
Cada panel P<1>, P<2>comprende un módulo fotovoltaico<11>,<12>que tiene una cara frontal y una cara posterior. La cara frontal se deja libre para que pueda recibir la radiación solar. Cada módulo fotovoltaico<11>,<12>incluye al menos uno y ventajosamente varios elementos fotovoltaicos 101, 102 colocados en un mismo plano. Estos elementos fotovoltaicos están conectados eléctricamente entre sí, en serie o en paralelo, y preferiblemente están encapsulados, por ejemplo en un polímero termoplástico tal como el etileno acetato de vinilo (EVA) o la silicona. La cara frontal del módulo fotovoltaico expuesta a la radiación está ventajosamente cubierta con una placa transparente, por ejemplo una placa de vidrio, que protege los elementos fotovoltaicos<101>,<102>.
En las figuras 2 y 3, frente a la cara posterior de cada módulo fotovoltaico<11>,<12>está situado un intercambiador<21>,<22>de calor, en el que fluye un fluido refrigerante, para recuperar el calor acumulado o disipado en dicho módulo. Haciendo referencia a la Figura 1, cada intercambiador<21>,<22>incluye tres zonas principales: una zona ZA<1>, ZA<2>de llegada del fluido refrigerante, una zona ZE<1>, ZE<2>de intercambio de calor situada bajo los elementos fotovoltaicos 101, 102 y una zona ZV<1>ZV<2>de evacuación de dicho fluido. El módulo fotovoltaico<11>,<12>también puede encontrarse al menos parcialmente por encima de las zonas ZA<1>, ZA<2>de llegada y/o de las zonas ZV<1>, ZV<2>de evacuación. La zona de intercambio ZE<1>, ZE<2>puede representar por ejemplo del 10% al 100% de la superficie del módulo fotovoltaico<11>,<12>.
En la instalación de la Figura 1, una sola y misma tubería T<a>continua alimenta fluido refrigerante al intercambiador<21>de calor del primer panel P<1>y al intercambiador<22>de calor del segundo panel P<2>. Y una sola y misma tubería Td descarga el fluido refrigerante desde el intercambiador<21>de calor del primer panel P<1>y desde el intercambiador<22>de calor del segundo panel P<2>.
Más particularmente, un primer conector de entrada 31 permite conectar la tubería Ta de alimentación a la zona ZA<1>de llegada del primer intercambiador<21>; un segundo conector 32 de entrada permite conectar la tubería T<a>de alimentación a la zona ZA<2>de llegada del segundo intercambiador<22>; un primer conector 41 de salida permite conectar la tubería Td de descarga a la zona ZV<1>de evacuación del primer intercambiador<21>; y un segundo conector 42 de salida permite conectar la tubería T<d>de descarga a la zona ZV<2>de evacuación del segundo intercambiador<22>.
En la Figura 1, un extremo 420 de la tubería TA de alimentación está cerrado de manera estanca al fluido, por ejemplo mediante un tapón 4200. Diversos accesorios /no representados) tales como purgadores, sensores de temperatura o un contador de energía pueden estar conectados a la tubería Ta, aguas arriba del tapón 4200. El otro extremo 410 de la tubería T<a>está conectado a un dispositivo 4100 de alimentación de fluido refrigerante, por ejemplo una bomba. Asimismo, un extremo 430 de la tubería T<d>de descarga está cerrado de forma estanca al fluido mediante un tapón 4300. El otro extremo 450 de la tubería T<d>de descarga está conectado a un dispositivo 4500 de recogida del fluido refrigerante, por ejemplo un calentador de agua sanitario, un intercambiador de calor de una vivienda o de una piscina, etc.
De este modo, los paneles P<1>, P<2>están conectados en paralelo. El fluido refrigerante se envía bajo presión a la tubería T<a>de alimentación común, por ejemplo de entre 0,5 bares y 3 bares. El fluido entra en cada uno de los intercambiadores<21>,<22>de calor al nivel de los conectores 31, 32 y luego circula en cada uno de dichos intercambiadores, entre las zonas ZA<1>, ZA<2>de llegada y las zonas ZV<1>, ZV<2>de evacuación. El fluido cargado de calorías sale de los intercambiadores a través de los conectores 41, 42 para ser recuperado en la tubería T<d>de descarga común.
La tubería T<a>de alimentación y la tubería T<d>de descarga pueden ser rígidas, por ejemplo de PVC (poli(cloruro de vinilo)), PP (polipropileno), etc. Sin embargo, son preferiblemente flexibles, para que puedan enrollarse y desenrollarse fácilmente. El adjetivo “flexible” debe entenderse como sinónimo de “dúctil”, en el sentido de que las tuberías se doblan o se curvan manualmente, sin herramientas especiales. Pueden estar realizados, por ejemplo, de EPDM (monómero de etileno propileno dieno), acero inoxidable trenzado o textil, de multicapas, de PE (polietileno), de silicona, de caucho, con una o más capas de tejido textil integradas en el grosor flexible y/o con una trenza de acero inoxidable y/o con un sistema anti torsión de tejido ondulado con refuerzo helicoidal.
El uso de una tubería T<a>, T<d>flexible facilita el montaje en la medida en que se puede doblar y/o curvar momentáneamente para conectar los conectores 31, 32. En cualquier caso, una vez finalizada la instalación, la tubería T<a>de alimentación y la tubería T<d>de descarga pueden ser rectas, sin codos o con codos limitados, al nivel de los bordes de los paneles P<1>, P<2>, lo que limita fuertemente las pérdidas de carga.
En las figuras 2 y 3 sólo se ha representado el conector 31 de entrada que permite conectar la tubería T<a>de alimentación a la zona ZA<1>de llegada del primer intercambiador<21>. Sin embargo, los otros conectores 32, 41 y 42 están realizados del mismo modo en la otra zona ZA<2>de llegada y en las zonas ZV<1>, ZV<2>de evacuación.
El conector 31 comprende un cuerpo tubular 30 encajado sobre la tubería T<a>. En las figuras 2 y 3, este cuerpo tubular 30 tiene la forma de un tubo cilíndrico cuyo diámetro interno corresponde sustancialmente al diámetro externo de la tubería T<a>, siendo preferiblemente ligeramente inferior, por ejemplo en unas pocas décimas de milímetro, para facilitar la compresión de la junta 302. De manera más general, el cuerpo tubular 30 tiene la misma sección que la tubería TA. Por ejemplo, su grosor está comprendido entre 1 mm y 3 cm y su longitud está comprendida entre 5 cm y 20 cm, preferiblemente entre 7 cm y 10 cm. El cuerpo tubular 30 está hecho preferiblemente de un material rígido tal como poli(cloruro de vinilo) (PVC), Pe, PP, PMMA (polimetacrilato de metilo), policarbonato, ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), PA (poliamida), PPS (polisulfuro de fenileno), aluminio, acero, latón, cobre, zinc, etc., o en un material más flexible tal como del tipo EODM trenzado con inoxidable o textil.
El cuerpo tubular 30 puede ser de una sola pieza. Sin embargo, para simplificar su montaje sobre la tubería T<a>, el cuerpo tubular 30 está formado preferentemente por dos medias carcasas 30a y 30b ensambladas entre sí. Esta solución evita tener que hacer deslizar los cuerpos tubulares 30 a lo largo de la tubería T<a>como es el caso de los cuerpos tubulares de una sola pieza.
Las medias carcasas 30a, 30b pueden estar constituidas por dos piezas separadas o estar unidas entre sí por uno de sus bordes mediante una bisagra. Cada media carcasa 30a, 30b tiene una cara interna y una cara externa. Las caras internas envuelven la cara externa de la pared de la tubería T<a>cuando las dos medias carcasas 30a, 30b están en estado ensamblado (Figuras 10 y 12). Ventajosamente, el ensamblaje se realiza mediante atornillado, utilizando tornillos que se insertan en alojamientos específicos moldeados en la cara exterior de las medias carcasas 30a, 30b. Se pueden utilizar otras técnicas de ensamblaje, por ejemplo mediante pegado, soldadura o mediante elementos de bloqueo, por ejemplo mediante empleo de clips.
Un tubo 31 está fijado sobre una cara externa del cuerpo tubular 30 de la que sobresale. El tubo 31 y la cara externa del cuerpo tubular 30 forman una sola pieza. Este tubo 31 asegura una comunicación fluida entre la tubería T<a>y el intercambiador<21>, y más particularmente con su zona ZA<1>de llegada.
El tubo 31 tiene un eje Z-Z que es normal al eje longitudinal X-X del cuerpo 30. El tubo 31 está abierto en sus dos extremos. Desemboca, al nivel de su extremo distal, en el espacio interno del cuerpo 30. El extremo distal 311 del tubo 31 no rebasa la pared interna del cuerpo 30 a diferencia de la solución descrita en el documento de patente WO 2019/110884.
En las figuras adjuntas, este tubo 31 es cilíndrico y tiene una cara exterior lisa. A título de ejemplo, su diámetro exterior está comprendido entre 10 mm y 20 mm, su diámetro interior está comprendido entre 8 mm y 15 mm y su longitud está comprendida entre 10 mm y 40 mm. El tubo 31 está realizado un material rígido, preferiblemente del mismo material que el cuerpo tubular 30, aunque puede ser realizado de un material diferente. El extremo superior 311 del tubo 31 está ventajosamente biselado para facilitar su inserción en el intercambiador<21>como se explica más adelante en la descripción.
En las Figuras 10 y 11, el intercambiador 21 de calor tiene una pared 20 en la que está previsto un orificio 22. La pared 20 es preferiblemente la pared inferior de la zona ZA<1>de llegada, o en otras palabras, la pared de fondo de dicha zona. Está situada frente al cuerpo 30 cuando este último está conectado al intercambiador<21>. Su grosor está comprendido por ejemplo entre 2 mm y 5 mm. El orificio 22 es pasante, es decir, atraviesa de parte a parte la pared 20. Su eje es perpendicular a la pared 20. Puede obtenerse perforando la pared 20 o ser conformado directamente durante el moldeo de la zona ZA<1>de llegada. El orificio 22 tiene, por ejemplo, un diámetro comprendido entre 15 mm y 25 mm. Realizando un simple agujero en la pared 20, la superficie externa de la misma puede quedar perfectamente plana, sin ningún elemento saliente, a diferencia de la solución descrita en el documento de patente Wo 2019/110884.
Con referencia a las Figuras 2 y 3, el tubo 31 encaja libremente en el orificio 22 durante la conexión del cuerpo tubular 30 al intercambiador<21>. Por "libremente" se entiende que el tubo 31 y/o el orificio 22 no están provistos intrínsecamente de elementos de fijación que los mantengan en posición. En otras palabras, ni el tubo 31 ni el orificio 22 garantizan el mantenimiento del cuerpo tubular 30 sobre el intercambiador<21>. Este encaje se realiza según la dirección de inserción Z-Z del tubo 31 en el orificio 22. En esta configuración, el extremo superior 311 del tubo 31 está situado en el interior de la zona ZA<1>o, en cualquier caso, desemboca en dicha zona.
Para garantizar la estanqueidad a fluidos entre el tubo 31 y el orificio 22, se instala una junta 4 de alrededor de dicho tubo. Esta junta 4 sólo tiene una función de "estanqueidad" y no asegura el mantenimiento en posición del cuerpo tubular 30 sobre el intercambiador 21. Según un modo de realización preferido ilustrado en las Figuras 4, 12 y 13, la junta 4 tiene la forma de un manguito que se encaja sobre la pared externa del tubo 31. La longitud del manguito 4 corresponde sustancialmente a la del tubo 31. Su diámetro interior corresponde también al diámetro exterior del tubo 31. El manguito 4 está fabricado preferiblemente de elastómero, caucho, PTFE, PVC o SEBS. Los mejores resultados en términos de estanqueidad y resistencia al envejecimiento se obtienen utilizando un manguito de TPV (termoplásticos vulcanizados).
La pared interna del manguito 4 está ajustada a la pared externa del tubo 31 y tiene una sección correspondiente a la sección de este último. Según una característica ventajosa de la invención, el manguito 4 presenta una pared exterior cónica. Esta conicidad se exagera en la Figura 4; representa, en la práctica, un ángulo a comprendido entre 0,5° y 3°. La pared exterior también está provista de uno o más cordones o nervios circulares 41, que sobresalen de dicha pared exterior, por ejemplo, de 1 mm a 3 mm.
El orificio 22 tiene la misma conicidad, estando ajustada su pared interna a la pared externa del manguito 4. Además, cuando el tubo 21 - provisto del manguito 4 - se encaja en el orificio 22, los cordones o nervios 41 tenderán a comprimirse contra la pared interna de dicho orificio para conseguir estanqueidad entre dicho manguito y dicho orificio. Al mismo tiempo, se obtiene un apriete del manguito 4 alrededor de la pared externa del tubo 31, de modo que también se garantiza la estanqueidad entre dicho manguito y dicho tubo. Esta solución de estanqueidad muy sencilla, permite simplificar el diseño del conector 31, reducir costes y garantizar una conexión manual muy rápida, sin herramientas. Además, realizando un simple orificio 22 en la pared 20, la superficie exterior de ésta puede quedar perfectamente plana, sin ningún elemento saliente. De este modo se puede reducir al mínimo la compacidad de las zonas ZA1, ZA2, ZV1, ZV2, en particular su altura, y por tanto la compacidad del intercambiador 21,22, en comparación con la solución descrita en el documento de patente WO 2019/110884.
Siendo el diámetro del orificio 22 superior a su altura (altura que corresponde al grosor de la pared 20), el tubo 31 sólo se mantiene lateralmente en una corta distancia. La longitud del ensamblaje (parte cilindrica común) del tubo 31 y del orificio 22 es por lo tanto generalmente muy pequeña en comparación con el diámetro ajustado. Este breve centrado induce una rotación del tubo 21 que puede dañar la estanqueidad. Para resolver este problema, se separa la función de bloqueo en posición del conector 31, de la función de estanqueidad (garantizada por el conjunto del tubo 31 -manguito 4-orificio 22).
Con referencia a las Figuras 3 y 10 a 12, el cuerpo tubular 30 está ensamblado sobre el intercambiador<21>de calor por medio de elementos 5, 25 configurados para producir un encaje elástico de dicho cuerpo sobre dicho intercambiador. Estos elementos garantizan el mantenimiento en posición del cuerpo 30 sobre el intercambiador 21 y son distintos del manguito 4, del tubo 31 y del orificio 22. Más particularmente, el cuerpo 30 está provisto de elementos 5 de fijación por salto elástico que cooperan con elementos 25 de fijación por salto elástico complementarios previstos en el intercambiador<21>de calor.
Los elementos de fijación por salto elástico del cuerpo 30 tienen forma de patas 50 que se extienden, desde la superficie externa del cuerpo 30, paralelas al tubo 31 (y paralelas al eje Z-Z) y en el mismo lado que este último. En la figura 3, la separación entre dos patas 50 enfrentadas (es decir dispuestas simétricamente con respecto al plano medio del cuerpo 30) corresponde a la anchura de la zona ZA<1>. Cada patas 50 comprende un extremo solidario del cuerpo 30 y un extremo libre provisto de un elemento 51 de fijación por salto elástico que puede tener la forma de un gancho invertido. Este gancho 51 comprende una superficie de contacto inclinada en la dirección de la inserción del tubo 31 en el orificio 22 y una superficie de contacto normal al sentido de salida de dicho tubo.
La longitud de las patas 50 corresponde sustancialmente a la del tubo 31, es decir comprendida entre 10 mm y 40 mm por ejemplo. Las patas 50 tienen una cierta flexibilidad que les permite deformarse elásticamente y/o doblarse, al menos localmente, en particular para que su elemento 51 de fijación por salto elástico pueda alcanzar los orificios 25 de retención descritos más adelante en la descripción. Para garantizar esta flexibilidad, la anchura y el grosor de las patas 50 están, por ejemplo, comprendidos entre 2 mm y 5 mm.
Los elementos 5 de fijación por salto elástico forman, con la cara externa del cuerpo 30, una sola pieza y, para simplificar el diseño y reducir los costes de fabricación, se obtienen preferiblemente durante el moldeo de dicho cuerpo. El solicitante ha constatado que dos elementos 5 de fijación por salto elástico eran suficientes, pero se puede considerar un número mayor (por ejemplo 4, 6 u 8). En las figuras adjuntas se muestran en particular dos pares de elementos 5 de fijación por salto elástico instalados en cada lado del cuerpo 30.
Los elementos 5 de fijación por salto elástico cooperan con orificios 25 de retención previstos en el intercambiador 21. En las Figuras 3, 9 y 10 a 12, estos orificios 25 de retención están realizados en las paredes laterales 23 de la zona ZA<1>. Así, cuando el tubo 31 comienza a ser insertado en el orificio 22, la superficie de contacto inclinada de cada gancho 51 desliza sobre la superficie externa de la pared 23, de manera que las patas 50 se separan automáticamente, pivotando en una dirección opuesta a dicho tubo, alrededor de su extremo fijo. En el momento en que los ganchos 51 alcanzan los orificios 25 de retención (en la práctica, cuando el tubo 31 está correctamente insertado en el orificio 22), dichos ganchos, por un efecto de resorte de las patas 50, se bloquean automáticamente en dichos orificios de retención. La superficie de contacto normal de los ganchos 51 bloquea su salida de los orificios 25 de retención, de modo que el tubo 31 no puede salir del orificio 22. Se bloquea la retirada del tubo 31 según el eje Z-Z. De este modo se garantiza la coaxialidad del tubo 31 y del orificio 22, lo que garantiza una alimentación (o descarga) óptimo del fluido refrigerante dentro (o fuera) del intercambiador<21>de calor, particularmente cuando el fluido está bajo presión.
En la Figura 5, el cuerpo 30 está provisto de dos pares de patas 50. Las patas 50 de cada par están dispuestas en imagen especular, simétricamente con respecto al plano medio del cuerpo 30 (plano que incluye los ejes X-X y Z-Z). En este modo de realización, el cuerpo 30 y la tubería T<a>están orientados en la dirección longitudinal de la zona ZA<1>, es decir en el ancho del panel P<1>(como en la Figura 1). Este modo de realización es adecuado cuando los paneles están dispuestos en "vertical", permaneciendo las tuberías T<a>, T<d>en posición horizontal.
En la realización alternativa de la figura 6, las patas 50 de cada par están dispuestas en imagen especular, simétricamente con respecto al plano secante del cuerpo 30 (plano que incluye los ejes Y-Y y Z-Z). En este modo de realización, el cuerpo 30 y la tubería Ta están orientados a lo ancho de la zona ZA<1>, es decir a lo largo del panel P<1>. Este modo de realización es adecuado cuando los paneles están dispuestos en un "horizontal", permaneciendo aquí las tuberías T<a>, T<d>todavía en posición horizontal.
La función principal de los elementos 5 de fijación por salto elástico es bloquear axialmente el tubo 31 en el orificio 22. Sin embargo, es necesario bloquear también los desplazamientos transversales (según los ejes X-X e Y-Y) y de rotación (alrededor de los ejes X-X, Y-Y y Z-Z) del cuerpo 30 con respecto al intercambiador 21 de calor, de manera que los conectores 31 quedan fijados rígidamente a dicho intercambiador y evitan bascular o arrancarse durante la instalación o manipulación del panel P<1>y/o durante la presurización del fluido refrigerante.
Una solución consistiría en sobredimensionar los elementos 5 de fijación por salto elástico de modo que todos los esfuerzos y/o limitaciones sean absorbidos por dichos elementos. Por ejemplo, podrían preverse patas 50 y ganchos 51 más anchos. El principal inconveniente de esta solución es que se requiere más fuerza para encajar el conector 31 en el intercambiador de calor 2i. Por tanto, el montaje sería mucho más difícil.
Según una característica de la invención, se prefiere mantener la flexibilidad de los elementos 5 de fijación por salto elástico (para conservar un montaje fácil y rápido y, por lo tanto, conservar patas 50 relativamente delgadas) y distribuir en otros elementos los esfuerzos y/o limitaciones mecánicos generados por desplazamientos transversales y/o rotaciones del cuerpo 30 con respecto al intercambiador<21>de calor.
Con referencia en particular a las Figuras 2, 5 y 6, uno o más salientes 6 están previstos en el cuerpo tubular 30. Estos salientes 6 son distintos de los elementos 5 de fijación por salto elástico y sobresalen de la superficie externa del cuerpo 30 y están dispuestas cerca del tubo 31 (por ejemplo, aproximadamente a 5 mm de su pared externa). En las figuras adjuntas se muestran cuatro salientes 6, dispuestos simétricamente con respecto al plano medio del cuerpo 30. Sin embargo, se puede considerar un número menor o mayor de salientes 6. Sus dimensiones son relativamente reducidas. A título de ejemplo, su altura, anchura y grosor están comprendidos entre 3 mm y 5 mm.
Los salientes 6 se insertan en alojamientos adicionales 26 previstos en el intercambiador<21>. En las Figuras 2 y 11, estos alojamientos 26 están realizados en la pared de fondo 20 de la zona ZA<1>y/o en la intersección de dicha pared de fondo y de las paredes laterales 23. Están dispuestos de manera que cuando se inserta el tubo 31 en el orificio 22, los salientes 6 se alojan en los alojamientos 26. En esta posición ilustrada en la Figura 14, los salientes 6 aseguran principalmente un bloqueo de los desplazamientos transversales: según el eje X-X (según la configuración de la Figura 5) o según el eje Y-Y (según la configuración de la Figura 6); y de rotación alrededor del eje Z-Z y del eje X-X (según la configuración de la Figura 5) o del eje Y-Y (según la configuración de la Figura 6) del cuerpo 30 con respecto al intercambiador<21>de calor. Gracias a esta cooperación, se mejora la robustez del conector 31 y su mantenimiento en posición frente a la zona ZA<1>.
Para mejorar aún más la robustez y el mantenimiento en posición de los conectores 31, se prevén ventajosamente uno o más elementos 7 de bloqueo en el cuerpo 31. En la Figura 5, estos elementos 7 tienen forma de nervios orientados según el eje Y-Y del cuerpo 30. Estos nervios 7 son distintos de los salientes 6 y de los elementos 5 de fijación por salto elástico y sobresalen de la superficie externa del cuerpo 30. Están dispuestos a ambos lados del tubo 31. En la Figura 5, están dispuestos simétricamente respecto al plano de intersección del cuerpo 30 y en la figura 6, simétricamente con respecto al plano medio de dicho cuerpo. A título de ejemplo, la longitud de los nervios 7 está entre 15 mm y 50 mm y su altura está entre 5 mm y 40 mm y su grosor está entre 3 mm y 5 mm. En las figuras 5 y 7 se han representado dos nervios 7, pero se puede considerar un número mayor o menor.
Los nervios 7 se insertan en alojamientos adicionales 27 previstos en el intercambiador 21. En la Figura 11, estos alojamientos 27 están realizados en la pared 20 de fondo de la zona ZA<1>. Están dispuestos de manera que cuando el tubo 31 se inserta en el orificio 22, los nervios quedan alojados en los alojamientos 27. En esta posición ilustrada en la Figura 12, los nervios 7 aseguran principalmente el bloqueo de los desplazamientos transversales: según el eje Y-Y (según la configuración de la Figura 5) o según el eje X-X (según la configuración de la Figura 6); y de rotación alrededor del eje Z-Z y del eje Y-Y (según la configuración de la Figura 5) o del eje X-X (según la configuración de la Figura 6) del cuerpo 30 con respecto al intercambiador<21>de calor.
Para cada nervio 7, se pueden prever una serie de varios alojamientos paralelos 27 (por ejemplo dos alojamientos), como se ilustra en la Figura 9. En efecto, según los modelos de conectores, se puede prever que los nervios 7 estén más o menos espaciados entre sí. La serie de alojamientos permite alojar los nervios independientemente de esta separación.
En las Figuras 9 a 19, cada orificio 25 de retención está previsto en un canal 250 realizado en la pared lateral 23 de la zona ZA<1>. Estos canales tienen sustancialmente la misma anchura que las patas 50, de modo que dichas patas puedan deslizar en ellos. Durante la inserción del tubo 31 en el orificio 22, las patas 50 y los ganchos 51 se guían entonces en los canales 250. Y después de bloquear los ganchos 51 en los orificios 25 de retención, las patas 50 se encuentran alojadas en los conductos 250 de manera que bloquean los desplazamientos transversales del cuerpo 30 según el eje X-X (en la configuración de la Figura 5) o según el eje Y-Y (en la configuración de la Figura 5). Este detalle de diseño contribuye a mejorar aún más el mantenimiento en posición del conector 31 contra la zona ZA<1>.
En las figuras adjuntas, el cuerpo 30 comprende elementos 5 de fijación por salto elástico, salientes 6 y nervios 7. Sin embargo, el cuerpo 30 sólo puede presentar elementos 5 de fijación por salto elástico. Según una realización, el cuerpo 30 comprende elementos 5 de fijación por salto elástico y salientes 6, pero no nervios 7. Según otra realización, el cuerpo 30 comprende elementos 5 de fijación por salto elástico y nervios 7, pero ningún saliente 6. Según aún otro modo de realización no cubierto por las reivindicaciones, el cuerpo 30 comprende salientes 6 y nervios 7 pero ningún elemento 5 de fijación por salto elástico.
En la Figura 2, un elemento 302 de estanqueidad asegura una estanqueidad al fluido entre la cara interna del cuerpo 30 y la cara externa de la pared de la tubería T<a>. Con referencia a la figura 7, este elemento 302 de estanqueidad está situado alrededor del extremo distal 310 del tubo 31 que desemboca en el cuerpo 30. Para simplificar el diseño y reducir costes, este elemento 302 de estanqueidad tiene ventajosamente la forma de una junta tórica instalada en una disposición 301 realizada en la cara interna del cuerpo 30, alrededor del extremo distal 310. Esta junta tórica se instala en el cuerpo 30, antes de la inserción de la tubería T<a>. Sin embargo, se pueden utilizar otras técnicas para garantizar la estanqueidad, en particular técnicas por soldadura o pegado del cuerpo tubular 30 sobre la cara externa de la tubería T<a>.
Contrariamente a la solución descrita en el documento de patente WO 2019/110884, el extremo distal 311 del tubo 31 no rebasa la pared interna del cuerpo 30 y no hace contacto con la pared de la tubería T<a>. Por lo tanto, el tubo 31 no contribuye a mantener la tubería en posición en el cuerpo 30. Con referencia a la Figura 7, este mantenimiento en posición está asegurado por garras 33 (o picos) dispuestas en la pared interna del cuerpo 30. A título de ejemplo, estas garras 33 tienen entre 1 mm y 2 mm de altura, entre 1 mm y 3 mm de anchura y entre 0,5 y 2 mm de grosor. Su número puede variar de 5 a 30. Cuando la tubería T<a>se inserta en el cuerpo 30, las garras 33 actúan contra la cara externa de la pared de dicho tubo y generan una fricción estática que se opone al movimiento relativo de dicho cuerpo y de dicha tubería.
A continuación se van a describir las etapas del procedimiento de montaje de una instalación según la invención con referencia a la figura 13.
Cuando son de una sola pieza, los cuerpos tubulares 30 se encajan sobre la tubería T<a>, haciéndolos deslizar - o deslizándolos - axialmente (según el eje X-X) a lo largo de dicho tubo. Cuando se forman a partir de medias carcasas 30a y 30b, se colocan más fácilmente sobre la tubería T<a>instalando estas medias carcasas alrededor de la tubería y solidarizándolas. Los cuerpos tubulares 30 están separados entre sí, preferiblemente a intervalos regulares, por ejemplo comprendidos entre 50 cm y 10 m. En la práctica, este intervalo depende de la distancia entre paneles.
Cuando los cuerpos tubulares 30 están correctamente instalados alrededor de la tubería T<a>, se realizan una serie de perforaciones radiales 400 en dicha tubería. Cada perforación 400 se realiza a través del tubo 31 del cuerpo 30. En la práctica, las perforaciones 400 se realizan utilizando una herramienta O del tipo taladro que pasa a través del tubo 31, cuyo tubo actúa como guía. Así, cada perforación 400 es perfectamente coaxial con el eje Z-Z del tubo 31. El diámetro de las perforaciones 400 corresponde al diámetro interno de los tubos 31. El mismo procedimiento se aplica a la tubería de descarga T<d>.
Por tanto, es posible prever una tubería T<a>, T<d>de varios metros de longitud, por ejemplo 50 m, sobre la que están instalados varios cuerpos tubulares 30, por ejemplo 49 cuerpos separados 1 m entre sí. Cuando la tubería T<a>, T<d>es flexible, se puede enrollar en una bobina, y por lo tanto, almacenar fácilmente con un volumen reducido. Si la instalación comprende dos paneles uno al lado del otro, el instalador puede cortar una porción de 2 m para formar la tubería T<a>de alimentación y cortar otra porción de 2 m para formar la tubería T<d>de descarga. Si la instalación comprende 10 paneles uno al lado del otro, el instalador podrá cortar dos porciones de 10 m para formar las tuberías T<a>, T<d>. El resto de tubería se guardará para la posterior realización de otra instalación.
El diámetro de los tubos T<a>, T<d>puede ser mayor que el de los tubos 31 para poder soportar un caudal mayor. Por ejemplo, si el caudal de fluido que circula en cada uno de los dos paneles P<1>, P<2>es de 5 m3/h, el caudal de fluido que circula en cada una de las tuberías T<a>, T<d>podría ser de 10 m3/h, con un diámetro interior suficientemente grande para limitar las pérdidas de carga en dicha tubería que pueden ser difíciles de soportar para una bomba. La invención permite finalmente obtener conectores 31, 32, 41, 42 cuyo tamaño es relativamente pequeño en comparación con el diámetro de las tuberías T<a>, T<d>, de modo que estas últimas puedan situarse lo más cerca posible de los marcos 9 de los paneles. P<1>, P<2>, como se ilustra en las Figuras 2 y 3. Esta configuración es particularmente ventajosa en la medida en que en una instalación fotovoltaica bajo tejado, la distancia entre los paneles P<1>, P<2>y su soporte (por ejemplo un tejado) es generalmente reducida. En otras palabras, estos conectores 31, 32, 41, 42 permiten alojar tuberías T<a>, T<d>de gran diámetro, capaces de soportar caudales importantes, en un espacio de paneles/soporte que es a su vez estrecho. En las Figuras 2 y 3, también se constata que el borde inferior 90 del marco 9 está enrasado con la pared inferior 20 de la zona ZA<1>, cuya pared define la altura máxima del panel P<1>. Gracias a las soluciones constructivas de la invención, ningún elemento sobresale de la superficie exterior de esta pared 20. Así, es posible reducir el volumen del panel P<1>, en particular su altura, para utilizar marcos 9 cuya altura sea inferior a 45 mm, preferiblemente inferior o igual a 30 mm.
No debe entenderse que la disposición de los diferentes elementos y/o medios y/o etapas de la invención, en los modos de realización preferidos descritos anteriormente, exige tal disposición en todas las implementaciones. En particular:
- El manguito 4 de estanqueidad se puede sustituir por una o más: juntas tóricas, juntas de lóbulos, juntas de labio, juntas con laminillas, etc.
- Los conectores 31, 32, 41, 42 no se fijan necesariamente sobre una de las zonas de llegada ZA<1>, ZA<2>y/o zonas de descarga ZV<1>, ZV<2>del intercambiador. Si este último tiene otra configuración, por ejemplo sin zona de llegada y/o de evacuación, o si estas zonas tienen otras formas, los conectores 31, 32, 41, 42 pueden conectarse a otra pared de dicho intercambiador.
- El posicionamiento y la forma de los elementos 5 de fijación por salto elástico, los salientes 6 y los nervios 7 no se limitan a los mostrados en las figuras adjuntas. Lo mismo ocurre con los orificios 25 de retención y los alojamientos 26 y 27. Estos elementos pueden en particular preverse en otras paredes del intercambiador<21>.
Además, una o más características expuestas sólo en un modo de realización se pueden combinar con una o más características diferentes expuestas sólo en otro modo de realización. Asimismo, una o más características presentadas sólo en un modo de realización pueden generalizarse a los otros modos de realización, incluso si ésta o éstas características se describen sólo en combinación con otras características.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. instalación que comprende:
- una tubería que garantiza la alimentación (Ta) o la descarga (Td) de un fluido refrigerante.
- al menos un panel solar híbrido (P<1>), comprendiendo dicho panel:
- un módulo fotovoltaico (1<1>),
- un intercambiador (<21>) de calor en el que circula un fluido refrigerante,
- un conector (<31>) que conecta el intercambiador (<21>) de calor a la tubería (T<a>, T<d>), comprendiendo dicho conector:
- un cuerpo tubular (30) instalado alrededor de la tubería (T<a>, T<d>),
- un tubo instalado sobre una pared exterior del cuerpo tubular (30) y que garantiza una comunicación fluida entre la tubería (Ta, Td) y el intercambiador<( 21>) de calor, cuyo tubo y cuya pared externa forman una sola pieza,
e instalación en la que:
- el intercambiador<(21>) de calor tiene una pared (20) en la que está previsto un orificio (22), encajando libremente el tubo (31) en dicho orificio, estando dicho tubo y/o dicho orificio desprovistos de elementos de fijación que garanticen su mantenimiento en posición,
- el tubo (31) está provisto de una junta (4) de estanqueidad que garantiza una estanqueidad a fluidos entre dicho tubo y el orificio (22),
- la junta (4) de estanqueidad tiene forma de un manguito que se encaja en la pared exterior del tubo (31), - el cuerpo tubular (30) está ensamblado sobre el intercambiador<(21>) de calor mediante elementos (5, 25) configurados para realizar un encaje elástico de dicho cuerpo sobre dicho intercambiador, cuyos elementos están separados del manguito (4), del tubo (31) y del orificio (22), cuyos elementos garantizan que dicho cuerpo se mantenga en posición sobre dicho intercambiador.
2. Instalación según la reivindicación 1, en la que el encaje elástico se realiza mediante elementos (5) de fijación por salto elástico, previstos sobre el cuerpo tubular (30), cuyos elementos de fijación por salto elástico cooperan con elementos de retención complementarios (25) previstos sobre el intercambiador<(21>) de calor.
3. Instalación según la reivindicación 2, en la que:
- los elementos (5) de fijación por salto elástico del cuerpo tubular (30) tienen forma de patas flexibles (50) que se extienden, desde la superficie externa de dicho cuerpo, paralelas al tubo (31) y en el mismo lado que dicho tubo ,
- cada pata (50) comprende un extremo solidario del cuerpo tubular (30) y un extremo libre provisto de un elemento (51) de fijación por salto elástico,
- cada elemento (51) de fijación por salto elástico coopera con un orificio (25) de retención previsto en el intercambiador<(21>) de calor.
4. Instalación según la reivindicación 3, en la que el cuerpo tubular (30) está provisto de dos pares de patas (50), estando dispuestas las patas de cada par en imagen especular, simétricamente respecto al plano medio de dicho cuerpo.
5. Instalación según la reivindicación 3, en la que el cuerpo tubular (30) está provisto de dos pares de patas (50), estando dispuestas las patas de cada par en imagen especular, simétricamente respecto al plano secante de dicho cuerpo.
6. Instalación según una de las reivindicaciones 3 a 5, en la que cada orificio (25) de retención previsto en un canal (250) practicado en una pared (23) del intercambiador<(21>) de calor, cuyos canales forman guías para las patas (50) cuando durante el encaje del cuerpo tubular (30) sobre la pared de dicho intercambiador.
7. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno o más salientes (6) están previstos sobre el cuerpo tubular (30), cuyos salientes se insertan en alojamientos complementarios (26) previstos sobre el intercambiador<(21>), cuyos salientes están separadas de los elementos (5) de fijación por salto elástico.
8. instalación según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno o varios nervios (7) están previstos sobre el cuerpo tubular (30), cuyos nervios se insertan en alojamientos complementarios (27) previstos sobre el intercambiador (<21>), cuyos nervios son distintos de los elementos (5) de fijación por salto elástico.
9. Instalación según la reivindicación 8, en la que los nervios (7) están dispuestos simétricamente con respecto al plano secante del cuerpo tubular (30).
10. Instalación según la reivindicación 8, en la que los nervios (7) están dispuestos simétricamente con respecto al plano medio del cuerpo tubular (30).
11. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, en la que hay previstos garras o picos (33) en la pared interna del cuerpo tubular (30).
12. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, en la que:
- el manguito (4) tiene una pared exterior cónica,
- el orificio (22) tiene la misma conicidad que el manguito (4), ajustándose la pared interna de dicho orificio a la pared externa de dicho manguito.
13. Instalación según la reivindicación 12, en la que la pared exterior del manguito (4) está provista de uno o más cordones o nervios circulares (41), que sobresalen de dicha pared exterior.
ES20804324T 2019-10-17 2020-10-16 Instalación que incluye conectores para la conexión fluida de un intercambiador de calor de al menos un panel solar híbrido Active ES2963963T3 (es)

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Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2244117A1 (en) * 1973-09-14 1975-04-11 Polva Nederland Bv Adaptor branch-pipe for plastic piping - connected with bowl-shaped part and communicating with piping
US4150720A (en) * 1976-04-29 1979-04-24 Imperial Chemical Industries Limited Heat exchanger
US4368726A (en) * 1980-10-03 1983-01-18 Fortin Laminating Corporation Solar heating panel
US6038768A (en) 1998-06-09 2000-03-21 Fafco, Incorporated Method and apparatus for coupling panel boards and tubing to a header pipe
DE10102825C1 (de) * 2001-01-23 2002-10-31 Schott Rohrglas Gmbh Röhrenkollektormodul
US7562421B2 (en) * 2005-04-03 2009-07-21 Magen Eco Energy A.C.S. Ltd. Connecting clasp
DE202005017913U1 (de) 2005-11-17 2006-01-19 Robert Bosch Gmbh Druckdichte Verbindung
DE102007048745B4 (de) 2007-10-08 2017-04-20 Senior Flexonics Gmbh Vorrichtung zur Verbindung einer Festleitung mit einem Absorberrohr eines solarthermischen Kraftwerks
PL213265B1 (pl) * 2008-07-25 2013-02-28 Fakro Pp Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Zlacze przewodów rurowych, zwlaszcza w kolektorze slonecznym
CN102227596B (zh) * 2008-10-03 2014-06-25 安德鲁·劳温斯坦 太阳能集热
WO2010044789A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-22 Swift, John Building-integrated solar thermal micro-channel absorber and method of manufacturing thereof
CN101902170B (zh) * 2009-05-29 2015-05-20 成都奥能普科技有限公司 一种太阳能盲管光电光热转化器
AP3790A (en) * 2010-01-29 2016-08-31 Aqua Filter Pty Ltd Solar heat collecting device
DE202010011576U1 (de) 2010-08-19 2011-11-21 Witzenmann Gmbh Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Wellrohrs und entsprechende Anschlussverbindung
CH703989A1 (de) 2010-10-21 2012-04-30 Max Roth Rohrkupplung.
FR2967817B1 (fr) 2010-11-22 2013-08-16 Solaire 2G Panneau solaire hybride.
ITBS20110008U1 (it) 2011-02-10 2012-08-11 Tiemme Raccorderie S P A Raccordo per tubo corrugato
JP2014115065A (ja) * 2012-12-12 2014-06-26 Yazaki Energy System Corp 太陽熱温水器の集熱器
JP6118186B2 (ja) * 2013-06-12 2017-04-19 矢崎エナジーシステム株式会社 太陽熱利用システムの集熱器
FR3034592B1 (fr) 2015-04-03 2018-03-02 Solaire 2G Panneau solaire photovoltaique et thermique
US20160356406A1 (en) 2015-06-08 2016-12-08 Sharp Kabushiki Kaisha Hybrid solar module coupling and method of making
FR3049411B1 (fr) 2016-03-24 2019-03-15 Solaire 2G Panneau solaire hybride equipe d'un dispositif de fixation d'un echangeur thermique
CN205718010U (zh) * 2016-04-26 2016-11-23 江苏佳佳新能源有限公司 一种太阳能热水器隔离导热套
US10208879B2 (en) * 2016-05-31 2019-02-19 A. Raymond Et Cie Fluid connector assembly
FR3074875B1 (fr) 2017-12-08 2020-04-17 Dualsun Dispositif de raccordement fluidique d'echangeurs thermiques d'au moins deux panneaux solaires hybrides

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