PT86169B

PT86169B - Cobertura solar substitutiva do telhado de edificios

Info

Publication number: PT86169B
Application number: PT86169A
Authority: PT
Original assignee: Martinez Galan Jose
Priority date: 1986-11-24
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1994-09-30
Also published as: PT86169A; DK613787D0; DE3751707T2; DK613787A; EP0270910A1; GR3019586T3; DE3751707D1; ES2002921A6; EP0270910B1

Description

COBERTURA SOLAR SUBSTITUTIVA DO TELHADO DE EDIFÍCIOS

REQUERENTE

JOSÉ MARTINEZ GALAN

INVENTOR

JOSÉ MARTINEZ GALAN

O objecto da presente patente de invenção refere-se a uma COBERTURA SOLAR SUBSTITUTIVA DO TELHADO DE EDIFÍCIOS que contribue na sua função especifica com essenciais características de novidade e' eficácia constitutivas de notáveis vantagens sobre o até agora conhecido neste campo, especialmente pela sua dupla função e utilidade prática.

Ponderando na ideia de conseguir um maior aproveitamento das instalações de captação de energia solar, dentro dos sistemas em uso no estado actual da técnica, aos quais melhora e complementa, porquanto cumpre a função primordial indicada e a de servir ao mesmo tempo de cobertura ou telhado dos edifícios em que são situadas, levou-se a efeito uma exaustiva investigação projectando e realizando a cobertura solar enunciada, cujas notas caracteristicas e peculiaridades técnicas comentamos em seguida, ilustrando-as com os desenhos explicativos que se anexam a presente memória descritiva.

Contém, em consequência, a cobertura solar que propugnamos as seguintes qualidades de ordem eminentemente prática e funcional:

a) Forma uma cobertura ao modo clássico, substituindo a cobertura ou telhado habituais sobre o edifício.

b) Isola termicamente o edifício diminuindo as perdas caloríficas no inverno e evitando no verão que trascenda da cobertura que nos ocupa a radiação solar.

c) Consegue-se, ao circular um líquido pela referida cobertura solar, que o líquido aqueça se existe sol e que esfrie em caso contrário.

d) Convenientemente ligada ã terra, actua como protecção contra as descargas elêctricas atmosféricas.

Compõe-se a cobertura solar substitutiva do telhado de edifícios, que nos dispomos a comentar, de series de cavidades em quantidade e estrutura adequadas ã finalidade e amplitude do serviço que se deseja obter da instalação captadora de energia solar.

Cada cavidade dispõe de várias superfícies reflectoras construídas com um bom material reflector dos raios solares e uma ou mais superfícies absorventes nas quais se transforma a radiação solar em energia térmica, apresentando a vantagem de que tais superfícies absorventes - similares construtivamente ãs dos painéis planos com vidro - nunca alcançam, á diferença destes últimos, altas temperaturas, facto que permite utilizar, por tal motivo, materiais de menores prestações, como são determinadas classes de plástico.

A disposição física e orientação das superfícies reflectoras estão previstas para enviar, na temporada em que mais se necessita da energia, a maior concentração de raios solares ãs superfícies absorventes, enquanto que na época de estio, em que menos se necessita da referida energia se impede que sobre tais superfícies absorventes incidam os raios de sol.

As próprias superfícies reflectoras servem por sua vez de lugar de confinamento do ar quente que originam as superfícies absorventes ao aquecer-se, com a finalidade de reduzir as perdas energéticas por convecção natural.

elemento absorvente situa-se no lugar em que o ângulo sólido com o qual se vê o foco frioque ê o céu, seja mínimo, reduzindo-se deste modo consideravelmente as perdas energéticas pela radiação.

Também o referido elemento absorvente leva anexado pela sua face posterior um isolamento térmico para reduzir as perdas na fase de condução. Não obstante, as perdas que possam produzir-se são recebidas pelo edifício em que estã instalada a cobertura solar.

A energia térmica recolhe-se no elemento absorvente mediante um fluído apropriado e por meio duma bomba é enviada aos pontos de consumo ou armazenada num acumulador.

A fim de fixar ideias concretas descreveremos seguidamente a cobertura substitutiva do telhado de edifícios que preconizamos, referindo-nos ãs figuras anexas que correspondem unicamente a formas previstas de execução, sem revestir por isto carácter limitativo algum, apresentando-se a titulo de exemplo de realização, ja que a forma, disposição na instalação, dimensões e materiais utilizados nas cavidades serão em todos os casos os mais indicados para cada aplicação especifica, sem que tais variações, assim como as que possam fazer-se em detalhes de apresentação ou organização afectem a essencial idade reivindicada; pelo que os sistemas que se fabriquem de acordo com as ideias gerais assinaladas e quaisquer de suas manifestações, não serão senão variantes igualmente compreendidas e protegidas pela presente patente de invenção.

A figura 1 mostra uma perspectiva da aplicação concreta duma cobertura solar sobre um edifício imaginário.

A figura 2 compreende uma aplicação da cobertura solar, mostrando os elementos absorventes -1-, pelos quais circula o fluido a aquecer, as superfícies reflectoras -2- e -5-. 0 lateral -3- que nesta aplicação precisa estã construído com uma superfície translúcida ã radiação solar como pode ser o plástico e o vidro, as cavidades fechadas -4- que formam as lâminas reflectoras com o forjado do último andar, evitando estas cavidades que o calor do referido andar escape para a atmosfera. Consequentemente tais cavidades realizam a mesma função que o telhado clássico; no entanto, este encontra-se perfurado e em comunicação com a atmosfera para no verão impedir que alcance altas temperaturas, se bem que no inverno aumentem as perdas; precisamente o contrário do que acontece com as cavidades referidas na presente invenção que são totalmente fechadas, com o que no verão as lâminas reflectoras exteriores -5- actuam de sombrinha e impedem que aqueça excessivamente o ar da cavidade -4- impedindo que se transfira para o edifício demasiado calor. 0 ânguloo< pode ter qualquer grau de magnitude ou amplitude.

A figura 3 mostra-nos uma secção pela linha A-A da figura 2, indicando-se ainda na mesma a projecção dos raios de sol no inverno -7-, na primavera -8- e no verão -9-.

Na figura 4 indica-se o esquema duma instalação tãpica para o aquecimento no inverno e refrigeração no verão, na qual a operação pa ra aquecimento se realiza da forma seguinte: a bomba -10- envia o fluído adequado do acumulador -11- ao elemento absorvente -1- produzindo-se neste o aquecimento pela radiação solar e retornando ao acumulador, circunstância que se origina sempre que a temperatura do absorvente é maior do que a do fluido ã saída do mencionado acumulador -11-.

A fase de refrigeração produz-se como segue: a bomba -14impulsa o fluído do deposito -12- ao acumulador -11- e ao cano vertedor -13que se encontra situado na porção superior das superfícies reflectoras -5-, baixando pela referida superfície e pela da -2- e, mediante uma calha, aloja-se no deposito -12-, sucedendo-se este movimento sempre que a temperatura da superfície -5- seja inferior ã do acumulador -11-. Com o objectivo de proporcionar maior clareza ao desenho ilustrativo desta figura não foram representados os elementos auxiliares que complementam a instalação.

A evaporação aquosa que possa produzir-se nas superfícies reflectoras -2- e -5- condensar-se-ã na face interna da lâmina -17- e por lógico deslizamento chegara ã borda inferior da mesma onde estã instalado um depósito adequado - não representado -, obtendo-se deste modo ãgua distilada para determinados usos precisos, resultando o conjunto dã cobertura com um aproveitamento integral de serviços.

A figura 5 representa uma variante na qual o ar quente -15- que se encontra dentro da cavidade é recolhido mediante um ventilador - não representado - e enviado pelo conducto -16- aos centros de consumo.

Na figura 6 representa-se uma variante provida duma lâmina plástica -20- sobre as superfícies reflectoras e adicionalmente também sobre as absorventes, lâmina que cumpre a função de evitar que a ãgua da refrigeração se suje e de obter maiores temperaturas da ãgua durante as horas de sol. Em períodos frios nocturnos pode inchar-se ou encher-se esta lâmina pela acção dum ventilador formando-se uma borbulha de ar que isola o edifício do frio, indicando-se com a cota -20'- a lamina inchada. Esta variante leva como absorvente um cano ao qual as superfícies reflectoras rodeiam pela porção traseira.

A figura 7 permite-nos observar uma variante com o elemento absorvente -1- na parte inferior, que ao aquecer-se pela radiação solar cede energia ã referida parte- inferior, obtendo-se com ele um tecto radiante.

A figura 8 oferece-nos uma variante com o absorvente -1na mesma parte inferior, pelo qual elemento circula água proveniente do cano vertedor -13- que é recolhida na mencionada parte inferior e conduzida a um acumulador não representado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1â. - Cobertura solar substitutiva do telhado de edifícios que se caracteriza por ser constituída por cavidades preferentemente formadas por material adequado, que contam com umas superfícies reflectoras e outras absorventes sobre as quais incide a radiação solar, dispondo as absorventes de canais pelos quais circula um liquido apropriado, resultando em tal disposição variável o numero de superfícies de cada cavidade e o de cavidades integrantes.

24. - Cobertura solar, segundo a reivindicação 1, que se caracteriza por se dispor dum cano vertedor situado na porção superior da cavidade para conseguir o aquecimento e refrigeração de fluídos.

33. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 e 2, que se caracteriza por possuir um sistema de extracção, mediante ventiladores, de ar quente contido nas cavidades.

43. _ Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 3, que se caracteriza por contar com algumas superfícies transparentes ã radiação solar.

53. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 4, que se caracteriza por se ter previsto na sua composição a inclusão de algumas superfícies mõvei s.·
6a. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 5, que se caracteriza por o ângulo horizontal que formam as cavidades contíguas ser diferente de 90 graus.
7a. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 6, que se caracteriza por as cavidades que formam uma cobertura serem diferentes entre si.
8a. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 7, que se caracteriza por o ângulo de inclinação da cobertura ser diferente de zero graus.
9a. - Cobertura solar, segundo as reivindicações 1 a 8, que se caracteriza por resultar autoportante, não sendo necessário instalar vigas para sujeitã-la.

RESUMO

A cobertura solar substitutiva do telhado de edifícios que se reivindica na presente invenção encontra-se constituída fundamentalmente por cavidades formadas de material apropriado nas quais foram previstas umas superfícies reflectoras e outras absorventes sobre as quais incide a radiação solar e nas quais foram incluídos canais pelos quais circula um líquido adequado, havendo-se integrado na porção superior de cada cavidade um cano vertedor para conseguir o aquecimento e a refrigeração de fluídos e um sistema de extracção, por ventiladores, do ar quente contido nas cavidades, sendo variável a disposição de cada cobertura segundo as exigências do edifício no qual se instale.