WO2008049439A2 - Termo tanque solar - Google Patents

Termo tanque solar Download PDF

Info

Publication number
WO2008049439A2
WO2008049439A2 PCT/EC2007/000002 EC2007000002W WO2008049439A2 WO 2008049439 A2 WO2008049439 A2 WO 2008049439A2 EC 2007000002 W EC2007000002 W EC 2007000002W WO 2008049439 A2 WO2008049439 A2 WO 2008049439A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
solar
thermo
container
sheet
Prior art date
Application number
PCT/EC2007/000002
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008049439A3 (es
Inventor
Ferdinando Tessarolo
Original Assignee
Ferdinando Tessarolo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferdinando Tessarolo filed Critical Ferdinando Tessarolo
Publication of WO2008049439A2 publication Critical patent/WO2008049439A2/es
Publication of WO2008049439A3 publication Critical patent/WO2008049439A3/es

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/503—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired plates, only one of which is plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/55—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Definitions

  • TITLE THERMAL SOLAR TANK.
  • the present invention relates to a solar thermal tank whose uniqueness consists of a container with a metal foil placed inside it that functions as a solar energy receiver or consists of a metal container that preferably functions as a solar energy receiver.
  • the container is sealed with a lid of one or two sheets of transparent material, which allows the entry of sunlight.
  • the solar thermal tank is suitable for heating any fluid that is inside using the energy of the solar rays received by the lamina placed inside or the bottom of the container and its edges.
  • the solar thermal tank can heat any type of fluid inside. To simplify this technical description, it is often done, in a simplifying but non-binding way, preferably referring to water as a fluid inside it.
  • the present invention has the object, among others, of solving, at least partially, the problems set forth above, by making a solar thermal tank that: 1) harnesses the energy of the solar rays to heat water or other contained fluid or circulates in its interior, 2) that is of simple construction, 3) that in the case of Figure 9 is light, 4) that is suitable to be installed horizontally or in any other advantageous position. 5) That, according to some of its embodiments, you do not need a hot water accumulation tank or a heat exchanger tank as in the case of the examples in Figures 1, 7 and 8.
  • a solar thermal tank capable of heating any fluid contained therein or circulating inside it using solar energy proving advantageous from the point of view: 1) economic , 2) assembly, 3) installation.
  • the above-mentioned tasks, as well as the indicated objectives and others that will be better presented below, are achieved by means of a solar thermal tank characterized by comprising at least one container for containing a fluid; said container is equipped with at least: 1) an inlet orifice for loading the fluid, 2) an outlet for discharging the fluid.
  • the depth of the container depends on whether the fluid inside circulates permanently or if The same fluid is loaded and unloaded after it is at the desired temperature.
  • Figure 1 is a perspective view of a solar thermal tank container with high edges for preferably horizontal installation.
  • Figure 2 is a perspective view of two examples of two sheets with different undulations.
  • Figure 3 is a perspective view of an example of a cross-corrugated sheet
  • Figure 4 represents an example of a variant of a solar thermo tank without a laminate, in which the container functions as a solar energy receiver according to the container of the model of Figure 1 and according to a cross section z z z z of Figure 1.
  • Figure 5 is a horizontal profile view of an example of the flat or flat type sheet with floats installed in the lower part.
  • Figure 6 represents some details visible by the effect of the section on the z z z z plane of an example of the solar thermal tank represented globally by
  • Figure 7 represents an example of a solar thermal tank container
  • Figure 8 represents an example of a variant of the container of a thermoless solar tank type without sheet as the example of Figure 4.
  • Figure 9 represents an example of a variant of the container of a solar thermal tank without sheet, as in the previous figure, of an extra subtle type.
  • the container of the Thermo solar tank indicated globally in Figure 1 and additionally with the details of Figure 4 and 6 with reference number 100, comprises according to a first embodiment represented in Figure 1 , a container of thermo insulating material delimited by the letters A, B, C, D, a, b, c, d. or with reference number 20 of the example of Figures 4 and 6 which by way of representative but not binding example, is in the form of a parallelepiped, or it can be of any other form on condition that it is suitable for the same purpose.
  • the container comprises an inlet for the fluid represented by the hole indicated in Figure 1 with the arrow 1 and an outlet for the fluid indicated by the arrow 2 and a third vent and safety hole indicated with the arrow 3.
  • the lamina is gray, the same one that is preferably is of metal or metal alliance or other material suitable for the same purpose.
  • the lamina is indicated globally with the number 30.
  • the solar thermal tank container is equipped with a transparent lid with reference number 10 with two transparent material covers with reference number 10 and 11 as in the Figures 4, and 7 which, for example, could be made of glass or of any material suitable for same end.
  • the accessories for sealing the lid (10) with the container (20) are not detailed in most of the figures because they can be commonly found in the market, in the same way the accessories that serve to dampen the expansion of the Ia are not detailed.
  • a smooth sheet (30) can be used as shown in Figure 1, or it can be corrugated at an angle or rounded as is represented in figures 2 or 3 in other ways.
  • the undulations of the sheets of figures 2 and 3 can be rounded rather than at angles as can be seen at the right end of the sheet of the upper example of the solar tank of Figure 6.
  • a sheet can be used totally smooth as shown in Figure 1 or a corrugated sheet can be used as in Figure 2 or an advantageous combination of cross corrugations as in Figure 3.
  • the sheet 30 can have perforations to allow the passage of the fluid from the lower face towards The upper face.
  • Figure 9 represents a very subtle solar thermal tank capable of heating a fluid that circulates at a continuous flow.
  • the container of the solar thermal tank of Figures 1 and 7 has the third safety hole for the vent, in the other figures the vent hole is part of the rest of the pipe circuit and of the eventual heat exchanger tank that are the accessories of the solar thermal tank and are not represented in the figures because they are not an essential part of this invention because they are accessories commonly used in traditional solar panels.
  • the example of solar thermal tank of Figure 6 shows the most important details of the cross section z, z, z, z of the model of solar thermal tank of Figure 1.
  • FIG. 6 shows other details of the cross section where the arrows with reference number 40 indicate the support container for the container 20 of the solar thermal tank where the free space between the two containers serves to be eventually filled with thermo insulating material, the arrows (60) indicate the feet of the support, the same ones that can be adjustable to fix the orientation and the inclination of the solar thermal tank if necessary.
  • the arrow with reference number 1000 indicates the line of the support point, the same as the flat roof of a house or any other support. Obviously, when the container 20 is made of thermo insulating material, the same solar tank (100) can rest directly on the feet (60) without shelter in the container 40.
  • the support container (40) and the feet (60) of Figure 6 are not detailed in Figures 1,7, 8 and 9 because they are accessories of the support vessel of the container 20 of the solar thermal tank.
  • the holes are not detailed because they would be in a non-visible position.
  • the arrows with reference number 70 indicate the supports of the sheet (30), the same that can be replaced, in the event that the solar thermal tank is positioned horizontally as in the model of Figure 1, by floating (80) that would allow the vertical movement of the sheet with varying the amount of fluid in the solar thermal tank model at a variable fluid level.
  • the orientation of the device depends on the undulations of the sheet.
  • the Brackets (70) are optional depending on the type of solar thermal tank.
  • the model of the sectioned container of Figure 7 can be operated to heat water at a continuous flow or it can be loaded and unloaded after the water is at the desired temperature.
  • a corrugated sheet 30 of the type shown in Figure 2 is placed, where the upper ripples touch the transparent lid of the thermo tank and the lower ripples touch the bottom of the container.
  • the arrows with reference letter R indicate the solar rays at noon when the solar tank is installed horizontally in an area close to the equator.
  • the arrows (80) of Figure 5 indicate the floats that replace the feet (70) detailed in Figure 6.
  • the floats (80) allow keeping the sheet submerged in the fluid with varying the amount of fluid inside the model vessel at variable fluid level.
  • the floats can be of any shape, size and material, and can be positioned above or below the sheet as long as they comply with the object of keeping the sheet constantly submerged in water or fluid.
  • the example of cross-waves of the sheet of Figure 3 serve so that, according to the position of the sun, many portions of the sheet offer the greatest possible perpendicularity to the rays according to the variation of the position of the sun during the day and according to the vary of the position of the sun according to the different seasons and consequently improve the compressive efficiency of the device according to the variation of the seasons.
  • Figure 7 represents a variant of the container of the artifact of Figure 1 in which the essential parts thereof are from the top down: transparent material (for example of two glasses 10 and 11 with respective separating frame or packing 13), the upper separators of transparent material (51), the Sheet with and without cross-waves (30) preferably of metal, the Lower Separator (52) and the Container (20) .- the complete assembly is visualized in the lower part of Figure 7, the lower part of Figure 7 shows the details in transparency and includes 4 enlarged details of the assembly they are the details D-01, D -02, D-03 and detail D-04.
  • Detail D-01 is an extension of the angle "A" of the solar thermal tank vessel that shows the position of the hole to draw the air that eventually forms inside it.
  • Detail D-02 is an extension of the assembly of the sheet with the bottom separator that shows the holes of the sheet through which the liquid runs from one section to another of the container.
  • Detail D-03 is an extension of the assembly of the sheet and the upper separators according to the view from the opposite part of the container. In this detail the holes in the separators that serve to allow the passage of fluid from one section to the next section are clearly noted.
  • the detail D-04 is an extension of the result of the assembly between the upper part of the lower separators and the sheet. In detail D-04 the inclined cut of the cusp of the lower separator is noted. At the experimental level it has been shown that a virtual channel is needed that from angle B to angle A serves to accumulate the air that forms inside the artifact.
  • Figure 7 represents, in transparency, the container and the other accessories of the solar thermal tank When the assembly is complete. Obviously only the upper separators 51 and the sheets 10 and 11 are made of strictly transparent material.
  • Figure 8 represents a non-binding example of a variant of the container 20 of Figure 1 where the device is without sheet 30. In this case the bottom of the container is molded in the same way as the sheet with double corrugations as in the figure 3. In this case the bottom of the container 20 has the function of collector.
  • the material used for manufacturing the container is preferably metal or it can be of another material that serves the same purpose.
  • the material for manufacturing the container 20 of the example of a thermoless solar tank without sheet can even be black plastic.
  • Figure 8 at the bottom of the container the holes for loading and unloading the fluid inside are clearly visible.
  • Figure 9 represents an example of a variant of the container of a solar thermal tank of Figure 8.
  • This type of extra container Subtle differs from the model described above because it has very small undulations of the sheet or the container and the edges of the container extremely low as long as it is sufficient for the cusps of the sheet or the bottom of the container to touch the lid of transparent material .
  • the solar thermal tank of Figure 1 positioned horizontally has a third safety outlet, indicated with arrow 3, which connected with a pipe or tube to the auxiliary tank, serves as a relief valve for: 1) the air contained in the tank that must leave at the time of loading, 2) to allow the exit of part of the fluid contained in the solar tank, in the case of a liquid, because when the liquids increase in temperature so well they increase in volume, 3) to allow the entry of air into the device at the time of the discharge of the fluid.
  • the main model of the solar thermal tank indicated in Figure 1 and the models of Figures 7 and 8 are particularly suitable for heating the fluid inside which can be extracted when it is at the desired temperature.
  • any type of solar thermal tank withstands a small pressure inside, therefore, it cannot be connected directly to the fluid supply network, such as the drinking water network unless that it is not a mechanically reinforced tank, therefore the solar thermal tank needs a small auxiliary loading tank such as the tank model that is used in the toilet of the bathroom, the same as the exit hole always open, or alternatively any other type of auxiliary tank can be used.
  • the loading and unloading of the fluid in the solar thermal tank of Figures 1, 7 and 8 can be manual or automatic with the help of the accessories commonly found in the market.
  • thermo insulating or almost thermo insulating material or a reflector sheet of infrared rays.
  • a material that is as thermo insulating as possible for the manufacture of the containers (20) detailed in Figure 1 with the letters ABCD abcd.
  • a second cover of transparent material (11) above the cover (10) as shown in Figures 4 and 7. Between the two covers 10 and 11, the vacuum that can occur It serves to limit the heat loss of the device.
  • the functions of the smooth or corrugated sheet, or of the bottom and the smooth or corrugated walls of the container serve to capture the solar rays and in more detail serve: 1) to directly capture and transmit the energy of the solar rays to the fluid that is found in contact with those parts inside the device, 2) take advantage of the phenomenon of convection so that the fluid maintains the temperature of the energy collecting elements at the same temperature of the fluid and consequently keeps the infrared rays emission of the energy sensing elements and consequently decrease the loss of energy from the device.
  • the undulations of the sheet or the container have the function of a) improving the efficiency of the artifact, b) of limiting the need for orientation of the solar thermal tank.
  • angles of inclination of the undulations of the sheet depend, in principle, on the geographical place of installation of the device and its orientation.
  • the efficiency of a solar thermal tank can be improved by obscuring the sunraying surface of the sheet 30 or the container 20 by applying a coat of varnish or using another technique suitable for the same purpose.
  • the undulations of the sheet 30 or of the container 20 serve to improve the performance and reduce the need for inclination and orientation of the panel.
  • the undulations offer portions of the sheets or the bottom and walls of the container a better perpendicularity to the sun's rays during numerous hours of the beginning and the end of the day.
  • Thermo solar tank at variable level.
  • a solar thermal tank model with variable fluid level can be made.
  • this type of variant has evolved experimentally and serves to avoid the effect of condensation on the lower part of the glass lid that would produce the mirror effect, in the opposite case, without flexible sheet, the drops of vapor condensation that would form on the underside of the transparent lid would produce a mirror effect and consequently it would reduce the penetration of the solar rays to the lamina and consequently produce a decrease in the efficiency of the solar thermal tank.
  • I cite a form of assembly of the flexible sheet.
  • the flexible and transparent sheet is glued to the middle of the edges along the perimeter of the device so that it can float above the fluid.
  • the flexible sheet has a surface greater than the surface of the bottom of the device that allows it to have the possibility of raising and lowering freely when the fluid rises or falls.
  • this model needs a hole in an angle of the flexible and transparent sheet which, connected to a flexible tube, allows the eventual accumulation of air to be extracted below it.
  • the sheet of transparent material of an artifact at a variable level needs a small hole to allow air to enter and exit from the gap formed between the flexible transparent sheet and the transparent sheet (glass) 10.
  • To decrease the Loss of energy through the cover 10 of the device can be placed a cover (11) of transparent material visible in Figures 4 and 7.
  • the two sheets are separated by a gasket 13 placed at the edges of the transparent sheets visible in Figures 4 and 7. In this case, the loss of energy through the lid can be subsequently reduced by creating the vacuum between the two transparent sheets 10 and 11.
  • the solar thermal tank according to the invention fully acquires the established task, since, although it is simple and relatively inexpensive to perform, it guarantees the possibility of heating a fluid inside using the energy of the solar rays allowing Energy saving from traditional sources.
  • the solar thermal tank thus conceived is susceptible to numerous changes and variants, all belonging to the scope of the concept of the invention; In addition, all parts may be replaced by other technically equivalent elements.
  • the materials used, provided they are compatible with the specific use, as well as with their contingent shapes and dimensions, can be any, according to the requirements and the state of the art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Devices For Medical Bathing And Washing (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un termo tanque solar cuya singularidad consiste en comprender un dispositivo compuesto de una lamina de metal colocada en el interior de un tanque o recipiente que tiene un orificio para la entrada de un fluido y un segundo orificio para la salida del fluido. El tanque esta sellado con una tapa de material transparente que permita la entrada de los rayos solares hasta la lamina. El tanque solar es apto para calentar el fluido en su interior utilizando la energia de los rayos solares que recibe la lamina sumergida en el fluido en el interior del mismo.

Description

TITULO: TERMO TANQUE SOLAR.
A p l i c a c i ó n t é c n i c a .
La presente invención se refiere a un termo tanque solar cuya singularidad consiste en un recipiente con una lamina de metal colocada en su interior que funciona de receptor de energía solar o consiste en un recipiente preferiblemente de metal que funciona de receptor de energía solar. El recipiente esta sellado con una tapa de una o dos laminas de material transparente, que permite Ia entrada de los rayos solares. El termo tanque solar es apto para calentar cualquier fluido que se encuentra en su interior utilizando la energía de los rayos solares que recibe Ia lamina colocada en su interior o el fondo del recipiente y sus bordes.
Razones de Ia aplicación técnica
Es sabido que Ia energía solar se transmite a través del fenómeno de Ia irradiación, que se produce mediante ondas electromagnéticas que penetran con facilidad hasta las capas más interiores de Ia atmósfera. La energía solar es disponible gratuitamente en todo el planeta, se trata solamente de utilizar medios simples y poco costosos para captarla.
Antecedentes técnicos En el campo de Ia explotación de Ia energía solar se han logrado paneles de muchos tipos y de muchas formas y tamaños, todos ellos para aprovechar Ia energía solar para ser usada como fuente de calor o como fuente generadora de energía eléctrica. Según las diferentes soluciones constructivas tradicionales, los paneles solares utilizados para calentar agua u otros fluidos usan un circuito de diferentes formas que generalmente pasan entre láminas de metal que funcionan de receptores de Ia energía solar.
Introducción a Ia invención
Desafortunadamente, los paneles solares tradicionales utilizados para calentar agua u otros fluidos son generalmente muy pesados y tienen un costo considerable. En efecto el costo de producción es el mayor obstáculo para su empleo en larga escala, especialmente en los países subdesarrollados.
MEMORIA TÉCNICA Y DESCRIPTIVA DE LA INVENCIÓN. El termo tanque solar puede calentar cualquier tipo de fluido en su interior. Para simplificar esta descripción técnica frecuentemente se hace, en vía simplificativa pero no vinculante, preferiblemente referencia al agua como fluido en el interior del mismo.
La presente invención tiene el objeto, entre otros, de resolver, al menos parcialmente, los problemas arriba expuestos, realizando un termo tanque solar que: 1) aproveche Ia energía de los rayos solares para calentar agua u otro fluido contenido o que circule en su interior, 2) que sea de simple construcción, 3) que en el caso de Ia figura 9 sea liviano, 4) que sea apto para ser instalado horizontalmente o en cualquier otra posición ventajosa. 5) Que .según algunas de sus formas de realización, no necesite de un tanque de acumulación del agua caliente o de un tanque intercambiador de calor como en el caso del los ejemplos de las figuras 1, 7 y 8. En el ámbito de las tareas arriba expuestas, entre muchos otros objetivos de Ia invención, uno de ellos es realizar un termo tanque solar capaz de calentar cualquier fluido contenido en el mismo o que circule en su interior utilizando energía solar resultando ventajoso desde el punto de vista: 1) económico, 2) de montaje, 3) de instalación . Las tareas arriba expuestas, así como los objetivos indicados y otros que se presentarán mejor a continuación, se consiguen por medio de un termo tanque solar caracterizado por comprender por Io menos un recipiente para contener un fluido; dicho recipiente es equipado por Io menos: 1) de un orifico de entrada para cargar el fluido , 2) uno de salida para descargar el fluido. La profundidad del recipiente depende de si el fluido en su interior circula en forma permanente o si el mismo fluido es cargado y descargado después que esté a Ia temperatura deseada.
Otras características y ventajas resultarán más evidentes gracias a Ia descripción de formas de realización preferidas, pero no exclusivas ni limitantes, de un termo tanque solar según Ia presente invención, ilustrada a título indicativo y no limitativo en las figuras adjuntas.
Lista de figuras
La figura 1 es una vista en perspectiva de un recipiente de termo tanque solar con bordes altos par instalación preferiblemente horizontal. La figura 2 es una vista en perspectiva de dos ejemplos de dos laminas con diferentes ondulaciones.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un ejemplo de lamina con ondulaciones cruzadas,
La figura 4 repreáenta un ejemplo de variante de un termo tanque solar sin lamina, en donde el recipiente funciona de receptor de energía solar según el recipiente del modelo de figura 1 y según una sección trasversal z z z z de Ia figura 1.
La figura 5 es una vista en perfil horizontal de un ejemplo de Ia lámina de tipo liso o plano con flotantes instalados en Ia parte inferior. La figura 6 representa algunos detalles visibles por efecto del corte sobre el plano z z z z de un ejemplo del termo tanque solar representado globalmente por
Ia figura 1.
La figura 7 representa un ejemplo de recipiente de un termo tanque solar
tipo seccionado. La figura 8 representa un ejemplo de una variante del recipiente de un termo tanque solar tipo sin lamina como el ejemplo de Ia figura 4.
La figura 9 representa un ejemplo de una variante del recipiente de un termo tanque solar sin lámina, como en Ia figura anterior, de tipo extra sutil .
Explicación de las figuras:
Con referencia a las figuras citadas, el recipiente del Termo tanque solar, indicado globalmente en Ia figura 1 y adicionalmente con los detalles de Ia figura 4 y 6 con el número de referencia 100, comprende según una primera forma de realización representada en Ia figura 1 , un recipiente de material termo aislante delimitado por las letras A, B, C, D, a, b, c, d. o con numero de referencia 20 del ejemplo de las figuras 4 y 6 que a titulo de ejemplo representativo pero no vinculante, es de forma de un paralelepípedo , o puede ser de cualquier otra forma a condición que sea apta para el mismo fin. El recipiente comprende una entrada para el fluido representado por el orificio indicado en Ia figura 1 con Ia flecha 1 y una salida para el fluido indicada por Ia flecha 2 y un tercer orificio de desfogue y de seguridad indicado con Ia flecha 3. El interior del recipiente del ejemplo de figura 6, indicado con el número de referencia (20), esta colocada una lamina indicada con Ia flecha 30, en Ia figura Ia lamina es de color gris, Ia misma que es preferiblemente es de metal o alianza de metales u otro material apto para el mismo fin. En los diseños Ia lamina esta indicada globalmente con el numero 30. En Ia figura 6 el recipiente del termo tanque solar esta equipado con una tapa transparente con numero de referencia 10 con dos tapas de material transparente con numero de referencia 10 y 11 como en las figuras 4, y 7 que, por ejemplo, podría ser de vidrio o de cualquier material apto para el mismo fin. Los accesorio para sellar Ia tapa (10) con el recipiente (20) no están detallados en Ia mayoría de las figuras porque se pueden encontrar comúnmente en el mercado, de Ia misma manera no están detallados los accesorios que sirven para amortiguar Ia expansión de Ia tapa en caso de que Ia misma sea de un material que se expande notablemente con el aumentar de Ia temperatura. En Ia figura 1 Ia tapa es delimitada por las letras A, B, C, D. En el tanque solar se puede usar una lámina (30) lisa como está representada en Ia figura 1 , o puede ser ondulada en ángulo o redondeada como está representado en las figuras 2 o 3 de otras formas. Las ondulaciones de las laminas de las figuras 2 y 3 pueden ser redondeadas en lugar que en ángulos tal y como se puede apreciar en el extremo derecho de Ia lamina del ejemplo superior del tanque solar de Ia figura 6. Naturalmente se puede emplear una lámina totalmente lisa como está representada en Ia figura 1 o se puede utilizar una lamina ondulada como en Ia figura 2 o una ventajosa combinación de ondulaciones cruzadas como en Ia figura 3. La lamina 30 puede tener perforaciones para permitir el paso del fluido desde Ia cara inferior hacia Ia cara superior. La figura 9 representa un termo tanque solar muy sutil apto para calentar un fluido que circula a flujo continuo. El recipiente del termo tanque solar de las figuras 1 y 7 tiene el tercer orifico de seguridad para el desfogue, en las demás figuras el orificio de desfogue es parte de resto del circuito de tubería y del eventual tanque intercambiador de calor que son los accesorios del termo tanque solar y no son representados en las figuras porque no son parte esenciales de esta invención por ser accesorios comúnmente usados en los paneles solares tradicionales. El ejemplo de termo tanque solar de Ia figura 6 muestra los detalles mas importante del corte trasversal z, z, z, z del modelo de termo tanque solar de Ia figura 1. El ejemplo de Ia figura 6 muestra otros detalles del corte trasversal en donde las flechas con numero de referencia 40 indican el recipiente de soporte para el recipiente 20 del termo tanque solar en donde el espacio libre entre los dos recipientes sirve para ser eventualmente rellenado con material termo aislante, las flechas (60) indican los pies del soporte, los mismos que pueden ser regulables para fijar Ia orientación y Ia inclinación del termo tanque solar en el caso que sea necesario, La flecha con numero de referencia 1000 indica Ia línea del punto de apoyo, Ia misma que puede ser el techo plano de una casa u cualquier otro apoyo. Obviamente cuando el recipiente 20 es de material termo aislante el mismo tanque solar (100) puede apoyarse directamente en los pies (60) sin cobijarse en el contenedor 40.
El contenedor de soporte (40) y los pies (60) de Ia figura 6 no están detallados en las figuras 1,7, 8 y 9 porque son accesorios del recipiente de soporte del recipiente 20 del termo tanque solar. En Ia figura 6 no están detallados los orificios porque estarían en posición no visible. En Ia figura 6 las flechas con numero de referencia 70 indican los soportes de Ia lamina (30), los mismos que pueden ser sustituidos, en el caso de que el termo tanque solar sea posicionado horizontalmente como en el modelo de Ia figura 1, por flotantes (80) que permitirían el movimiento vertical de Ia lamina con el variar de Ia cantidad de fluido en el modelo de termo tanque solar a nivel de fluido variable. La orientación del artefacto depende de las ondulaciones de Ia lamina. Los soportes (70) son optativos según el tipo de termo tanque solar. El modelo del recipiente seccionado de figura 7 puede funcionar para calentar agua a flujo continuo o puede ser cargado y descargado después de que el agua esté a Ia temperatura deseada. En el modelo de Ia figura 7 se coloca, por ejemplo, una lamina ondulada 30 del tipo que se encuentra representada en Ia figura 2 en donde las ondulaciones superiores toquen Ia tapa transparente del termo tanque y las ondulaciones inferiores toquen el fondo del recipiente. En Ia figura 6 las flechas con letra de referencia R indican los rayos solares al mediodía cuando el tanque solar esta instalado horizontalmente en zona cercanas a Ia línea ecuatorial. Las flechas (80) de Ia figura 5 indican los flotantes que sustituyen los pies (70) detallados en Ia figura 6. Los flotantes (80) permiten mantener Ia lámina sumergida en el fluido con el variar de Ia cantidad de fluido en el interior del recipiente del modelo a nivel de fluido variable. Obviamente los flotantes pueden ser de cualquier forma, tamaño y material, y pueden ser posicionados arriba o debajo de Ia lámina siempre y cuando cumplan con el objeto de mantener Ia lamina constantemente sumergida en el agua o en el fluido. El ejemplo de ondulaciones cruzadas de Ia lamina de Ia figura 3 sirven para que, según Ia posición del sol, muchas porciones de Ia lamina ofrezcan Ia mayor perpendicularidad posible a los rayos según el variar de Ia posición del sol durante el día y según el variar de Ia posición del sol según las diferentes estaciones y consecuentemente mejorar Ia eficiencia complesiva del artefacto según el variar de las estaciones.
La figura 7 representa una variante del recipiente del artefacto de figura 1 en el cual las partes esenciales del mismo son desde arriba hacia abajo: Tapa de material trasparente ( por ejemplo de dos vidrios 10 y 11 con respectivo marco separador o empaque 13) , los separadores superiores de material transparente ( 51 ), Ia Lámina con y sin ondulaciones cruzadas ( 30 ) preferiblemente de metal, el Separador Inferior ( 52 ) y el Recipiente (20) .- el montaje completo esta visualizado en Ia parte inferior de Ia figura 7, Ia parte inferior de Ia figura 7 muestra los detalles en transparencia e incluye 4 detalles ampliados del montaje ellos son los detalles D-01, D-02, D-03 y el detalle D-04. El detalle D-01 es un ampliación del ángulo "A" del recipiente del termo tanque solar que enseña Ia posición del orifico para sacar el aire que eventualmente se forme dentro del mismo. El detalle D-02 es una ampliación del montaje de Ia lamina con el separador inferior que evidencia los orificios de Ia lamina por donde corre el liquido de una sección a otra del recipiente. El detalle D-03 es una ampliación del montaje de Ia lamina y los separadores superiores según Ia vista desde Ia parte opuesta del recipiente. En este detalle se nota claramente los orificios en los separadores que sirven para permitir el paso del fluido de una sección a Ia sección siguiente. El detalle D-04 es una ampliación del resultado del montaje entre Ia parte superiores de los separadores inferiores y Ia lamina. En el detalle D-04 se nota el corte inclinado de Ia cúspide del separador inferior. A nivel experimental se ha demostrado que se necesita de un canal virtual que desde el ángulo B hasta el ángulo A sirva para acumular el aire que se forme en el interior del artefacto. El canal sirve para direccionar el aire hacia el orificio del ángulo A del detalle D-01 desde donde, a través de un pequeño tubo se Io expulsa del recipiente. La parte inferior de Ia figura 7 representa, en transparerencia, el recipiente y los demás accesorios del termo tanque solar cuando el montaje esta completo. Obviamente solamente los separadores superiores 51 y las laminas 10 y 11 son de material extrictamente trasparente. La figura 8 representa un ejemplo, no vinculante, de una variante del recipiente 20 de figura 1 adonde el artefacto esta sin lámina 30. En este caso el fondo del recipiente es moldeado de Ia misma manera que Ia lamina con dobles ondulaciones como en Ia figura 3. En este caso el fondo del recipiente 20 tiene Ia función de colector. El material usado para Ia fabricación del recipiente es preferiblemente metal o puede ser de otro material que sirve para el mismo fin. El material para Ia fabricación del recipiente 20 del ejemplo de termo tanque solar sin lamina puede ser incluso plástico de color negro. En Ia figura 8 en el fondo del recipiente son claramente visibles los orificios para cargar y descargar el fluido de su interior. En este modelo es preferible que el recipiente este cobijado adentro de un segundo recipiente 40 como se detalla en Ia figura 6. La figura 9 representa un ejemplo de una variante del recipiente de un termo tanque solar de Ia figura 8. Este tipo de recipiente extra sutil difiere del modelo descrito anteriormente por tener las ondulaciones de Ia lamina o del recipiente muy chicas y los bordes del recipiente extremamente bajos en tanto y en cuanto sea suficiente para que las cúspides de Ia lamina o del fondo del recipiente toquen Ia tapa de material transparente.
El termo tanque solar de Ia figura 1 posicionado horizontalmente tiene una tercera salida de seguridad, indicada con Ia flecha 3, que conectada con un caño o tubo al tanque auxiliar, sirve de válvula de desfogue para: 1) el aire contenido en el tanque que debe de salir en el momento de Ia carga, 2) para permitir la salida de parte del fluido contenido en el tanque solar, en el caso que se trate de un liquido, porque cuando los líquidos aumentan de temperatura tan bien aumentan de volumen, 3) para permitir Ia entrada de aire en el artefacto en el momento de Ia descarga del fluido. El modelo principal del termo tanque solar indicado en Ia figura 1 y los modelos de figuras 7 y 8 son particularmente indicados para calentar el fluido en su interior que se puede extraer cuando el mismo esté a Ia temperatura deseada. Lo que si es necesario precisar es que generalmente cualquier tipo de termo tanque solar soporta una pequeña presión en su interior, por Io tanto, no puede ser conectado directamente con Ia red de abastecimiento del fluido, como por ejemplo Ia red de agua potable a menos que no se trate de un tanque reforzado mecánicamente, por Io tanto el termo tanque solar necesita de un pequeño tanque auxiliar de carga como por ejemplo el modelo de tanque que se utiliza en el inodoro del baño, el mismo que debe tener el orificio de salida siempre abierto, o en alternativa se puede usar cualquier otro tipo de tanque auxiliar. La carga y Ia descarga del fluido en el termo tanque solar de las figuras 1 , 7 y 8 pueden ser manual o automática con el auxilio de los accesorios que se encuentran comúnmente en el mercado.
En vía explicativa pero no vinculante, cito algunos accesorios, entre muchos otros, que componen un circuito hidráulico cerrado apto para aprovechar el fluido que se calienta en el tanque solar de las figuras 1,7, 8 y 9, entre ellos vale Ia pena enumerar: los caños o tubos, las válvulas, las llaves, una bomba electromecánica, un tanque intercambiador de calor, un termostato que active Ia bomba electromecánica. El modelo de Ia figura 9 es tan bien particularmente apto para instalaciones modulares de termos tanques solares conectados entre ellos en serie o en paralelo o en combinación serie paralelo. De igual manera, en caso de que sea conveniente, se puede equipar el termo tanque solar con una cortina protectiva termo aislante, accionada manualmente o automáticamente, que cubra Ia tapa transparente del termo tanque solar después de que el sol se oculte. Otra variante consiste en proteger térmicamente Ia tapa sobreponiendo permanentemente una película transparente de material termo aislante o casi termo aislante o una lamina reflectora de los rayos infrarrojos. De Ia misma manera es preferible utilizar un material Io mas termo aislante posible para Ia fabricación de los recipientes (20) detallados en Ia figura 1 con Ia letras ABCD abcd. Para limitar Ia pérdida de energía es recomendable colocar una segunda tapa de material transparente (11) por encima de Ia tapa (10) como está representado en las figuras 4 y 7. Entre las dos tapas 10 y 11 , se puede producir el vacío que sirve para limitar Ia perdida de calor del artefacto.
Principio de funcionamiento. Las funciones de Ia lámina lisa o ondulada, o del fondo y las paredes lisas u onduladas del recipiente sirven de captador de los rayos solares y mas detalladamente sirven: 1) para captar y trasmitir directamente Ia energía de los rayos solares al fluido que se encuentra en contacto con esas partes en el interior del artefacto, 2) aprovechar el fenómeno de Ia convección de manera que el fluido mantenga Ia temperatura de los elementos captadores de energía a Ia misma temperatura del fluido y consecuentemente mantenga bajo Ia emisión de rayos infrarrojos de los elementos captadores de energía y consecuentemente disminuir Ia perdida de energía del artefacto. 3) alejar los elementos captadores de energía de Ia lamina transparente para disminuir Ia perdida de energía del artefacto, 4) Las ondulaciones de Ia lámina o del recipiente tienen Ia función de a) mejorar la eficiencia del artefacto , b) de limitar Ia necesidad de orientación del termo tanque solar.
Los ángulos de inclinación de las ondulaciones de Ia lámina dependen, en principio, del lugar geográfico de instalación del artefacto y de su orientación.
Otras variantes
Se puede mejorar Ia eficiencia de un termo tanque solar oscureciendo Ia superficie captadora de rayos solares de Ia lamina 30 o del recipiente 20 aplicando una mano de barniz o utilizando otra técnica apta para el mismo fin.
Las ondulaciones de Ia lámina 30 o del recipiente 20 sirven para mejorar las prestaciones y reducir Ia necesidad de inclinación y orientación del panel. Las ondulaciones ofrecen porciones de Ia laminas o del fondo y paredes del recipiente una mejor perpendicularidad a los rayos solares durante numerosas horas del comienzo y del fin del día. Termo tanque solar a nivel variable.
Con referencia al modelo de termo tanque solar de Ia figura 1 se puede realizar un modelo de termo tanque solar con nivel de fluido variable. Para lograr este objetivo es necesario colocar un lamina flexible y transparente entre Ia tapa de vidrio y Ia superficie del agua, este tipo de variante se ha evicenciado experimentalmente y sirve para evitar el efecto de condensación en Ia parte inferior de Ia tapa de vidrio que produciría el efecto espejo, caso contrario, sin lamina flexible, las gotas de Ia condensación del vapor que se formarían en la cara inferior de Ia tapa transparente producirían un efecto espejo y consecuentemente reduciría Ia penetración de los rayos solares hasta Ia lamina y consecuentemente produciría una disminución de Ia eficiencia del termo tanque solar. Para dar un ejemplo descriptivo mas no vinculante ni limitante cito una forma de montaje de Ia lamina flexible. La lamina flexible y trasparente se pega a Ia mitad de los bordes por el largo del perímetro del artefacto de manera que Ia misma pueda flotar por encima del fluido. En este caso Ia lamina flexible tiene una superficie superior a Ia superficie del fondo del artefacto eso para permitir que Ia misma tenga Ia posibilidad de subir y bajar libremente cuando sube o baja el fluido. Adicionalmente este modelo necesita un orificio en un ángulo de Ia lamina flexible y trasparente que conectado a un tubo flexible permite extraer Ia eventual acumulación de aire por debajo de Ia misma. De Ia misma manera Ia lamina de material transparente de un artefacto a nivel variable necesita un pequeño orifico para permitir que el aire entre y salga desde el intersticio que se forma entre Ia lamnina trasparente flexible y Ia lamina transparente( vidrio) 10. Para disminuir Ia perdida de energía a través de Ia tapa 10 del artefacto se puede colocar una tapa (11) de material transparente visible en las figuras 4 y 7. Las dos laminas están separadas por un empaque 13 colocado en los bordes de las laminas transparentes visible en en las figuras 4 y 7. En este caso se puede ulteriormente disminuir Ia perdida de energía a través de Ia tapa creando el vacío entre las dos laminas trasparentes 10 y 11.
Como ejemplo demostrativo mas no vinculante se menciona el caso de los ejemplos descritos en las figuras 8 y 9 en el cual el metal es preferiblemente el material necesario para Ia fabricación del recipiente. Conclusión
Se ha constatado en Ia práctica que el termo tanque solar según Ia invención absuelve plenamente Ia tarea establecida, puesto que, aun siendo simple y relativamente económico de realizar, garantiza Ia posibilidad de calentar un fluido en su interior utilizando Ia energía de los rayos solares permitiendo el ahorro de energía de fuentes tradicionales. El termo tanque solar así concebido es susceptible a numerosos cambios y variantes, todos pertenecientes al ámbito del concepto de Ia invención; además, todas las piezas podrán sustituirse por otros elementos técnicamente equivalentes. En Ia práctica, los materiales usados, siempre que sean compatibles con el uso específico, así como con sus formas y dimensiones contingentes, pueden ser cualquiera, según las exigencias y el estado de Ia técnica.

Claims

REIVI N D I C A C I O N E S
1. Termo tanque solar caracterizado por comprender esencialmente: un recipiente con dos orificios, una tapa compuesta de dos laminas de material transparente, los soportes para fijar Ia lamina captadora de rayos solares en el interior del mismo, una lamina de material apto para captar los rayos solares y trasmitir su energía térmica al fluido en el interior del artefacto, un recipiente de soporte con el respectivo relleno de material termo aislante y accesorios para su instalación y orientación.
2. Termo tanque solar, según reivindicación anterior, caracterizado por comprender, un recipiente con tres orificios.
3. Termo tanque solar, según una o mas reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender una lamina ondulada para captar los rayos solares.
4. Termo tanque solar, según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender una lamina perforada para permitir Ia migración del agua caliente desde el fondo hasta Ia parte superior del recipiente.
5. Termo tanque solar, según una o mas reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender una lamina para captar los rayos solares con flotantes.
6. Termo tanque solar, según una o más reivindicaciones anteriores, caracterizado por tener el recipiente 20 de material no termo aislante.
7. Termo tanque solar, según una o más de las reivindicaciones anteriores, de tipo modular caracterizado por comprender un numero indefinido de termo tanques solares ventajosamente conectados entre ellos para poder aumentar Ia temperatura y Ia capacidad de producción de fluido caliente a Ia salida del sistema.
8. Termo tanque solar según una o mas reivindicaciones anteriores caracterizado por comprender separadores para realizar un termo tanque solar modelo tipo seccionado.
9. Termo tanque solar, según una o mas reivindicaciones anteriores, caracterizado por tener un recipiente extremamente bajo para realizar un termo tanque solar tipo extra sutil
10. termo tanque solar, según una o mas reivindicaciones anteriores, caracterizado por tener las partes receptoras de los rayos solares de color negro o ennegrecido.
11. Termo tanque solar según una o mas reivindicaciones anteriores, caracterizado por tener una lamina de material trasparente y flexible colocada por debajo del vidrio que permite el funcionamiento del artefacto con cualquier nivel de fluido en su interior.
12. Termo tanque solar según una o mas reivindicaciones anteriores caracterizado por comprender una tapa de dos laminas de material transparente con vacio entre ellas.
13. Termo tanque solar según una o mas reivindicaciones anteriores caracterizado por tener un recipente 20 de material apto para captar los rayos solares y trasmitir Ia energía que recibe al fluido que se encuentra en su interior.
14. Termo tanque solar según una o mas reivindicaciones anteriores caracterizado por tener un recipiente 20 con ondulaciones.
PCT/EC2007/000002 2006-10-27 2007-10-26 Termo tanque solar WO2008049439A2 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ECSP-06-6956 2006-10-27
EC2006006956A ECSP066956A (es) 2006-10-27 2006-10-27 Termo tanque solar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2008049439A2 true WO2008049439A2 (es) 2008-05-02
WO2008049439A3 WO2008049439A3 (es) 2008-06-12

Family

ID=39324953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EC2007/000002 WO2008049439A2 (es) 2006-10-27 2007-10-26 Termo tanque solar

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR063422A1 (es)
EC (1) ECSP066956A (es)
PE (1) PE20081131A1 (es)
WO (1) WO2008049439A2 (es)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072142A (en) * 1975-09-02 1978-02-07 Solaron Corporation Heat absorber for solar energy
US4120283A (en) * 1976-04-19 1978-10-17 Idaho Research Foundation, Inc. Solar heat collector
ES475301A1 (es) * 1977-11-23 1979-04-01 Sunthone Un aparato colector de energia solar perfeccionado
ES8101251A1 (es) * 1978-12-01 1980-12-01 Lassen Raymond B Perfeccionamientos en conjuntos colectores de energia solar
ES8100723A1 (es) * 1978-10-25 1980-12-01 Thermo Electron Corp Perfeccionamientos en los colectores de radiacion solar
US4282856A (en) * 1977-08-02 1981-08-11 Bfg Glassgroup Solar-energy collector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072142A (en) * 1975-09-02 1978-02-07 Solaron Corporation Heat absorber for solar energy
US4120283A (en) * 1976-04-19 1978-10-17 Idaho Research Foundation, Inc. Solar heat collector
US4282856A (en) * 1977-08-02 1981-08-11 Bfg Glassgroup Solar-energy collector
ES475301A1 (es) * 1977-11-23 1979-04-01 Sunthone Un aparato colector de energia solar perfeccionado
ES8100723A1 (es) * 1978-10-25 1980-12-01 Thermo Electron Corp Perfeccionamientos en los colectores de radiacion solar
ES8101251A1 (es) * 1978-12-01 1980-12-01 Lassen Raymond B Perfeccionamientos en conjuntos colectores de energia solar

Also Published As

Publication number Publication date
ECSP066956A (es) 2008-05-30
WO2008049439A3 (es) 2008-06-12
AR063422A1 (es) 2009-01-28
PE20081131A1 (es) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2232837T3 (es) Sistema de concentracion de energia solar, y tejado con tal sistema integrado.
US20160043694A1 (en) Solar thermal collectors and thin plate heat exchangers for solar applications
US9267710B2 (en) Solar thermal collectors and thin plate heat exchangers for solar applications
ES2634318T3 (es) Sistema de generación de energía flotante
WO2012108752A1 (es) Calentador solar de liquidos
JP3218910U (ja) ソーラ熱収集器、およびソーラ用途の薄プレート熱交換器
WO2008049439A2 (es) Termo tanque solar
ES2757499T3 (es) Aparato para la producción simultánea de agua destilada y agua caliente
ES2264719T3 (es) Aparato de almacenamiento de calor por termosifon.
WO2013153420A1 (es) Calentador solar con bajas perdidas térmicas y métodos de instalación del mismo
WO2010023546A2 (en) Solar heat collector
ES2433257B1 (es) Colector solar
WO2009013578A2 (en) Solar panel for fluid heating
WO2016108156A1 (es) Sistema de precalentamiento solar de líquidos que tiene una abertura termosifónica y nanolentes concentradores y aceleradores convectivos
EP0743495A1 (en) Radiation heating device
WO2018062985A2 (es) Sistema de concentración, almacenamiento y administración de energía solar
GB2377011A (en) A solar heating panel
EP3209950A1 (en) Solar thermal collectors and thin plate heat exchangers for solar applications
WO2013153422A1 (es) Válvula reguladora de la temperatura de salida
RU2108520C1 (ru) Солнечный нагреватель жидкости
ES2940356T3 (es) Instalación de tratamiento de agua caliente termosolar
WO2008051068A1 (es) Nueva geometría de colector solar para agua, sin tubos
WO2021194331A1 (es) Calentador solar polimérico
CN2879049Y (zh) 二集热太阳能热水器
WO2014098545A1 (es) Sistema de almacenamiento y calefacción de agua

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07846467

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07846467

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2