RO129671A2 - Tehnologie de realizare a captatoarelor solare plane tip eco din materiale plastice din familia polimerilor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unor captatoare solare. Procedeul conform invenţiei constă din introducerea unui tub (3) flexibil, de culoare neagră, confecţionat din mase plastice, cu rol de absorbant termic şi schimbător de căldură, sub forma unei serpentine, în canale longitudinale practicate într-o placă (2) de policarbonat celular, cu rol de suport şi protecţie, ansamblul este apoi acoperit cu o placă (4) de polistiren expandat, cu rol de izolator termic, eventual, cu nişte plăci (1 şi 5) din policarbonat celular transparent, cu rol de protecţie.

Description

Tehnologie de realizare a captatoarelor solare plane tip ECO din materiale plastice din familia polimerilor.

Invenția se refera la o metoda de realizare a unui sistem de încălzire a apei sau a altui agent termic cu ajutorul energiei solare, utilizând un tub flexibil, continuu, de culoare neagra, dintr-un material plastic din familia polimerilor, care este introdus sub forma unei serpentine in canalele longitudinale ale unei placi de policarbonat celular, asigurând o eficienta energetica superioara.

Se cunosc mai multe variante constructive de panouri solare care capteaza energia termica radiata de soare si o transfera unui agent termic. Cea mai cunoscuta este varianta formata dintr-o serpentina de cupru prin care circula un agent termic, dispusa intr-un panou suport.

Un dezavantaj al acestei soluții ar fi ca randamentul transferului de căldură este scăzut, deoarece transferul nu se realizează direct de la suprafața absorbanta la agentul termic, existând interpuse stratul de aer din interiorul panoului si peretele din cupru al serpentinei.

Alt dezavantaj ar fi acela ca suprafața de transfer termic fiind condiționată de lungimea serpentinei depinde de posibilitățile de indoire/racordare a țevilor de cupru, ramanand o suprafața semnificativa neocupata de serpentina.

O alta varianta cunoscuta de panouri solare este formata din tuburi transparente legate intre ele, dispuse paralel pe un panou suport. Aceasta varianta prezintă dezavantajul unei suprafețe efectiv absorbante mult redusa (aprox 50 % din suprafața totala a panoului).

Soluția propusa de brevetul nr. RO 125562 A0 “Sistem de încălzire cu panouri solare din placi de policarbonat celular structurat” care consta intr-un circuit al agentului termic format din canalele unei placi de policarbonat celular, prezintă următoarele dezavantaje:

1. Policarbonatul este transparent, apa de asemenea ; deci ansamblul policarbonat apa ( sau agent termic ) absoarbe numai un mic procent din radiația solara . Corpul negru absoarbe integral radiația solara .

^‘2 0 1 3 - 0 0 0 8 1 - 2 3 -oi- 20Β ?

2. Intre agentul termic si mediul ambient nu exista o suprafața izolatoare termica; din aceasta cauza o mare parte din energia termica absorbita de agentul termic se pierde in mediul ambient.

3. Apa sub efectul radiație solare si a temperaturii va depune intr-un timp scurt pe pereții interiori ai plăcii de policarbonat un strat galben verzui, care pe langa efectul vizual insalubru va reduce transparenta si implicit eficienta sistemului de captare .

Problema tehnica pe care o rezolva invenția consta in utilizarea unor materiale noi in construcția captatoarelor solare (materiale uzuale in alte aplicații industriale) si a unei tehnologii noi de fabricație a acestora. Soluția tehnica propusa înlătură dezavantajele captatoarelor solare prezentate mai sus.

Tehnologia de realizare a captatoarelor solare plane tip ECO din materiale plastice din familia polimerilor, consta in utilizarea unui tub absorbant flexibil, continuu, de culoare neagra care este introdus sub forma unei serpentine in canalele longitudinale ale unei placi de policarbonat celular. La capete, tubul este prevăzut cu conexiuni de alimentare cu apa rece, respectiv de evacuare a apei calde. Tehnologia de realizare permite acoperirea întregii suprafețe a captatorului solar cu tub negru absorbant, asigurandu-se transferul de căldură direct către agentul termic care circula in interiorul tubului. Captatorul este prevăzut cu straturi de izolație termica pentru a reduce la minim pierderile de energia termica absorbita si anume:

- pe suprafața orientata către soare: strat de aer din placa de policarbonat celular

- pe suprafața opusa: placa de polistiren expandat

Captatoarele solare realizate cu tehnologia propusa prezintă următoarele avantaje:

- eficienta termica superioara

- greutate redusa pe unitatea de suprafața

- preț de cost mai mic

- rezistenta mai mare la agresiunile agentilor atmosferici, deci implicit durata de viata mai mare.

(\* 2 ο 1 3 - Ο Ο ο 8 1 - 2 3 -01- 2013 (1

Descrierea detaliata a invenției. Aplicarea tehnologiei propuse pentru brevetare permite realizarea următoarelor variante constructive:

- ECO EXT : captator solar de exterior (vezi figura 1), compus din:

- placa policarbonat celular transparent (1) cu rol de protecție mecanica si izolator termic

- placa policarbonat celular transparent (2) cu rol de suport si protecție

- tub polimer negru (3) cu rol de absorbant termic si schimbător de căldură

- placa polistiren expandat (4) cu rol de izolator termic

- placa policarbonat celular transparent (5) cu rol de protecție

Se poate monta in poziție inclinata 30-40 grade fata de orizontala, pe direcția sud , sud est, sud vest. Se poate monta de asemenea in poziție verticala pe orice perete orientat corespunzător . Se pot realiza soluții arhitectonice deosebite tip perete cortina , copertine , etc.

- ECO INT 10 % : captator solar cu grad de transparenta de 10 % (vezi figura 2), compus din:

- placa sticla grosime 4 mm (1) cu rol de protecție

- strat de aer (2) cu rol de izolator termic

- distantier burete (3)

- placa policarbonat celular transparent (4) cu rol de suport si protecție

- tub polimer negru (5) cu rol de absorbant termic si schimbător de căldură

Se montează in rama de geam termopan , in locul geamului, in general in poziție verticala, preferabil pe direcția sud , sud est, sud vest. Se pot realiza soluții arhitectonice deosebite tip perete cortina, copertine, închideri terase , balcoane, etc.

- ECO INT 50 % : captator solar cu grad de transparenta de 50 % (vezi figura 3), compus din:

- placa sticla grosime 4 mm (1) cu rol de protecție

- strat de aer (2) cu rol de izolator termic

- distantier burete (3)

- placa policarbonat celular transparent (4) cu rol de suport si protecție

- tub polimer negru (5) cu rol de absorbant termic si schimbător de căldură ί\- 2 Ο 1 3 - Ο Ο Ο 8 1 - 2 3 -οι- 2013

Se montează in rama de geam termopan , in locul geamului, in general in poziție verticala , preferabil pe direcția sud, sud est, sud vest. Se pot realiza soluții arhitectonice deosebite tip perete cortina, copertine, închideri terase , balcoane, etc.

Datorita eficientei termice ridicate captatoarele solare de tip ECO pot fi montate chiar si in poziție verticala cu un randament termic destul de bun . Montarea in poziție verticala are multe avantaje :

- Montaj mai simplu

- Poate fi montat pe orice perete orientat pe direcția sud, sud est, sud vest.

- Mai puțin afectat de grindina

- Mai puțin afectat de depunerile de praf

- Mai puțin afectat de vânt

- Pot fi realizate închideri de terase , balcoane , etc.

- Se pot monta si pentru apartamente de bloc , oriunde exista un perete sau balcon orientat corespunzător

Datorita eficientei termice ridicate captatorele solare de tip ECO pot fi realizate in diferite soluții arhitectonice deosebite, sub forma de perete cortina, copertine , închideri terase , balcoane cu diferite grade de transparenta de la panouri tip ECO EXT opac (transparenta 0 % ) pana la panouri tip ECO INT cu grade de transparenta de 10 % sau 50 % .

La testele efectuate cu panourile tip ECO EXT sau obtinut puteri termice maxime de 1000 W / mp , respectiv medii pe o zi însorita de vara de 800 W / mp .

La testele efectuate cu panourile tip ECO INT sau obtinut:

- Pentru ECO INT 10 % puteri maxime de 800 W / mp , respective medii de 600 W / mp

- Pentru ECO INT 50 % puteri maxime de 400 W / mp , respective medii de 250 W / mp ^•20 1.3-00081 -2 3 -οι- 2013

Claims (4)

1. REVENDICĂRI:

   1. Denumire : captator solar ECO
2. 2. Materiale utilizate : captatoarele solare tip ECO sunt realizate din materiale plastice din familia polimerilor : policarbonat, poliuretan, polistiren.
3. 3. Tehnologia de realizare : cu tub absorbant pe toata suprafața, obtinandu-se o suprafața absorbanta si o suprafața de schimb de căldură mult mai mare decât la variantele existente de captator solar plan si captator solar cu tuburi vidate si randament superior al transferului termic pe unitatea de suprafața ocupata .
4. 4. Captatoare solare cu diferite grade de transparenta montate in rama de geam termopan , in locul geamului; se pot realize soluții arhitectonice deosebite tip perete cortina, copertine , închideri terase , balcoane , etc.