ES2324134B1 - Elemento energetico estructural. - Google Patents
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Abstract
Elemento energético estructural.
Un elemento energético estructural para ser
fijado en una ubicación de una construcción y constituir un
componente seleccionado entre un paramento de construcción, un
elemento decorativo y un mobiliario. El elemento energético
estructural tiene: un primer componente soporte (1) a partir de un
polímero obtenido mediante cualquier proceso de transformación para
definir una geometría tridimensional del elemento energético
estructural; un segundo componente energético (2) embebido
directamente en el componente soporte (1) para realizar una función
energética como almacenamiento, transformación y generación entre
otras; una superficie de anclaje (30) que tiene una serie de
anclajes para fijar un componente energético (2) de superficie; una
superficie de apoyo para fijar el elemento energético estructural a
la ubicación en la construcción. El componente energético (2) de
superficie es embebido de forma individual en los anclajes de la
superficie de anclaje (30) del componente soporte (1). El elemento
energético estructural integra: una función arquitectónica como
cerramiento, revestimiento, sombreamiento u otras y una función
energética.
Description
Elemento energético estructural.
La presente invención se refiere a un elemento
energético estructural para integrar en una construcción, en un
elemento decorativo o en un mobiliario, un elemento que cumple
simultáneamente con una función arquitectónica y con una función
energética.
Los paneles o colectores de instalaciones
solares térmicas o termodinámicas agrupan y engloban a un conjunto
de componentes o elementos (absorbente, aislante, cubierta
protectora, conducciones del fluido caloportador y otros.
Así en función del tipo, forma y distribución de
sus elementos componentes se distinguen diferentes tipos de paneles
o colectores solares (colector plano, de tubo de vacío y otros.
A pesar de su amplia variedad, estos paneles
presentan fundamentalmente geometrías planas o en forma de caja que
dificultan enormemente la integración en viviendas u otros
elementos decorativos o de mobiliario y provocan importantes
impactos visuales o estéticos).
Estas geometrías planas se deben
fundamentalmente a:
- -
- En los colectores planos se utiliza una placa o chapa plana como elemento absorbente, donde se sueldan o forman parte de la misma las conducciones del fluido caloportador.
- -
- En los colectores de tubo de vacío se utiliza una superficie plana como elemento de soporte de los tubos de vacío.
Los colectores solares térmicos son dispositivos
capaces de captar la radiación solar y transmitírsela a un fluido,
para su posterior aprovechamiento. Los principales colectores
solares son los planos y los de tubos de vacío.
\vskip1.000000\baselineskip
Consiste básicamente en una caja hermética
aislada, donde el absorbedor es una placa plana que absorbe la
energía solar y transfiere el calor a un fluido caloportador que
circula a través de unos tubos adheridos, soldados o que forman
parte de la misma placa. Básicamente se distinguen los siguientes
elementos: cubierta exterior transparente, placa absorbente,
aislamiento, caja exterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Están compuestos de una doble cubierta
envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del
exterior, en la cual se ha hecho el vacío; de esta forma las
pérdidas por convección se reducen considerablemente. El problema de
estos colectores es el precio elevado y la pérdida de vacío con el
tiempo.
La idea de hacer el vacío entre la cubierta de
vidrio y la placa receptora, reduce las pérdidas por convección a
cero y si a ello se le agrega una superficie de absorción
selectiva, también se pueden reducir casi a cero las pérdidas por
radiación, pero conseguir un vacío entre las placas de un colector
plano es muy difícil técnicamente porque hay que tener un soporte
rígido del espacio entre las placas y un sellado hermético a veces
imposible de practicar.
\vskip1.000000\baselineskip
Estos colectores se componen de un conjunto de
tubos de vacío (o evacuados). En el interior de los tubos se
encuentra el absorbedor (generalmente una plancha de
metal-negro) con su circuito hidráulico, encargado
de captar la energía del sol y transferirla al fluido
caloportador.
Gracias a las propiedades aislantes del vacío
del interior de los tubos, las pérdidas de calor son reducidas y
temperaturas por encima de los 100ºC sobre el ambiental pueden ser
producidas.
En los colectores de tubos de vacío "Heat
Pipe", los tubos de vacío llevan un fluido vaporizante que no
puede salir del interior del tubo y que funciona como caloportador.
Este fluido se evapora por efecto de la radiación solar, asciende
hasta el extremo superior del tubo que se encuentra a temperatura
inferior, esto hace que el vapor se condense, ceda su energía y
retorne a su estado líquido cayendo por acción de la gravedad a la
parte inferior del tubo, donde al recibir más radiación vuelve a
evaporarse y comienza de nuevo el ciclo.
Tanto los colectores planos como los de tubos de
vacío presentan unas amplias superficies planas que dificultan
enormemente la integración. En el caso de los colectores planos las
superficies planas son debidas a las placas o chapas absorbentes
mientras que en el caso de los colectores de vacío las superficies
planas sirven para soportar los tubos de vacío.
Los principales paramentos constructivos donde
se vienen colocando los colectores solares térmicos son las
cubiertas y en menor medida las fachadas.
Tanto para cubiertas planas como inclinadas el
sistema predominante de integración de los colectores solares
térmicos o termodinámicas para viviendas es la superposición.
En cubiertas inclinadas se usa la
superposición sobre estructura auxiliar con la misma o con distinta
inclinación que la cubierta, en función del ángulo de inclinación de
las mismas.
Las principales desventajas son:
- -
- Al tratarse de una instalación superpuesta se aprecia una diferencia de altura con respecto a la cubierta, generando una sensación de elemento agregado (saliente).
- -
- Los captadores suelen estar soportados sobre estructuras auxiliares (generalmente metálicas) que rompen con la estética de la cubierta, especialmente con tejados cerámicos.
- -
- No se consigue una doble funcionalidad (energética y arquitectónica)
- -
- Se presentan numerosos problemas e inconvenientes de integración en las zonas exteriores o periféricas de las cubiertas, fundamentalmente por cuestiones de medida y forma de los paneles.
En cubiertas planas los captadores van
montados sobre una estructura con distinta inclinación que la
cubierta para aprovechar la mejor orientación e inclinación. Los
principales inconvenientes son el impacto visual generado y su
reducido campo de aplicación, pues solo es aplicable a viviendas
que tengan cubierta plana.
Un aspecto de la invención se refiere a un
elemento energético estructural configurado para ser fijado en todo
tipo de ubicaciones especialmente constructivas y constituir un
componente seleccionado entre un paramento de construcción, un
elemento decorativo y un mobiliario caracterizado porque
comprende:
- \quad
- un primer componente soporte a partir de un polímero para definir una geometría tridimensional del elemento energético estructural;
- \quad
- al menos un segundo componente energético embebido directamente en el componente soporte para realizar una función energética seleccionada entre almacenamiento, transformación, generación y combinaciones de las mismas;
- \quad
- una superficie de anclaje tridimensional que comprende una pluralidad de anclajes configurados para fijar un componente energético de superficie;
- \quad
- una superficie de apoyo configurada para fijar el elemento energético estructural a la ubicación en la construcción;
donde el componente energético de superficie es
embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de
anclaje del componente soporte;
para obtener un elemento energético estructural
que integra:
- \quad
- una función arquitectónica seleccionada entre cerramiento, revestimiento, sombreamiento y combinaciones de las mismas y
- \quad
- una función energética;
para permitir una integración individual de un
elemento absorbente seleccionado entre:
- -
- un conducto para absorber energía y conducir un fluido caloportador que puede estar formado por tubos de cualquier geometría (circulares, prisma) y material (metal, plástico), con o sin pintura o revestimiento selectivo, con función simultánea de absorción y conducción de fluido caloportador;
- -
- tubos de vacío (Normales o "Heat Pipe");
- -
- superficie absorbente de cualquier geometría (plana, curva) y material (metálica , plástica), con o sin pintura o revestimiento selectivo, con tubos de cualquier geometría y material adheridos, adosados, soldados o que forman parte de la misma superficie. En los últimos, el fluido térmico va impreso en la superficie absorbente.
Un componente energético de superficie es aquel
que está en una cara vista. Para instalaciones solares térmicas o
termodinámicas el principal componente energético de superficie o
cara vista es el panel o colector (de tubos de vacío, plano o
termodinámico).
Estos elementos estructurales permiten la
integración de colectores no planos o con geometrías especiales.
Esto es debido a que el componente soporte del elemento energético
estructural se puede moldear a cualquier geometría deseada para
adaptación del componente energético.
Con ellos se permite la integración
arquitectónica y estética de cualquier colector, independientemente
de la forma y geometría.
Estos nuevos elementos estructurales no solo
permiten la integración del colector como conjunto, sino que
también posibilitan la incorporación individual de cualquier
componente de un colector (absorbente, conducciones fluido
caloportador, etc.) Con ello se consigue elementos estructurales
energéticos que cumplen simultáneamente con una función
arquitectónica, estética y energética.
Esta integración individual se debe a que estos
nuevos elementos estructurales presentan unos anclajes o hendiduras
a medida donde se pueden colocar los componentes individuales de
colectores solares o termodinámicos, principalmente los elementos
absorbentes de energía o radiación.
Estos nuevos elementos estructurales permiten,
por tanto, la integración individual de alguno de los siguientes
elementos absorbentes:
- -
- Tubos de cualquier geometría (circulares , prisma) y material (metal, plástico) con o sin pintura o revestimiento selectivo con función simultánea de absorción y conducción de fluido caloportador
- -
- Tubos de vacío (Normales o Heat Pipe)
- -
- Superficie absorbente de cualquier geometría (plana, curva) y material (metálica, plástica) con o sin pintura o revestimiento selectivo con tubos de cualquier geometría y material adheridos, adosados, soldados o que forman parte de la misma superficie. En los últimos el fluido térmico va impreso en la superficie absor- bente.
Los anclajes de la superficie del elemento
estructural pueden variar en forma, tamaño y orientación en función
del tipo de absorbente o componente individual del colector que se
pretenda integrar.
La integración individualizada consiste,
por tanto, en una incorporación de los componentes energéticos
visibles (colectores, sistemas de concentración, acumuladores, y
otros) mediante sus elementos individuales.
En la invención, los componentes individuales se
incorporan directamente en los paramentos de construcción que están
constituidos por el elemento estructural o unión de varios
elementos estructurales. Se trata de un nuevo concepto de
integración que rompe con el concepto actual de incorporación de
módulos, paneles, colectores y otros equipos auxiliares. Mediante
la presente invención se consigue:
- -
- Aumentar las posibilidades de diseño arquitectónico, constructivo o decorativo.
- -
- Evitar los problemas e inconvenientes estéticos de los paneles o módulos
- \circ
- Problemas de Integración en zonas periféricas.
- \circ
- Efecto parcheado en tejados.
- \circ
- Falta de impermeabilización entre paneles.
- -
- Facilita los posibles lugares de integración, especialmente en zonas difíciles o paramentos de cubiertas como cumbreras, eslingas y bordes del canalón.
Los elementos estructurales, bien por sí solos o
mediante la unión de varios elementos, permiten constituir
paramentos de construcción convencionales como fachadas, cubiertas
y otros, un elemento decorativo o un elemento de mobiliario, además
de la función añadida de incorporar elementos energéticos.
En paramentos de construcción pueden sustituir a
cerramientos, revestimientos y sistemas de aislamiento, cumpliendo
perfectamente con la doble función energética y arquitectónica.
Para la formación de estos elementos energéticos
estructurales se puede usar cualquier polímero (natural, artificial
y sintético) y tipo de transformación (inyección, moldeo,
extrusión).
Si es un polímero sintético, este puede estar
seleccionado entre:
- \quad
- polimerizados sintéticos;
- \quad
- policondensados sintéticos;
- \quad
- poliaductos sintéticos.
El polímero puede estar seleccionado entre los
polímeros con características aislantes (térmicos, acústicos y
eléctricos) que permiten la creación de elementos estructurales
para integración arquitectónica (cerramiento, revestimiento,
etc.).
Entre los polímeros de características aislantes
destacan el poliuretano y el poliestireno. Es especialmente
interesante el poliestireno pues presenta excelentes
características de aislamiento térmico y niveles no muy altos de
absorción de radiaciones.
Con estos nuevos elementos estructurales
energéticos constituidos por polímeros aislantes conseguimos
simultáneamente aislar las ubicaciones donde se colocan (cubiertas,
fachadas) y evitar las pérdidas térmicas del sistema de captación
(elemento absorbente y conducciones del fluido caloportador).
A diferencia de las instalaciones con paneles o
módulos, una instalación solar o termodinámica para climatización,
calefacción o ACS con los elementos de la invención no requiere un
gasto adicional en aislamiento y/o revestimiento para las
ubicaciones donde se colocan los elementos energéticos
estructurales. Consiguiéndose un importante ahorro económico,
energía y/o confort.
El polímero del elemento energético estructural
también puede comprender un retardante de llama en un acabado
superficial del elemento energético estructural.
El elemento energético estructural puede además
comprender un tercer componente resistente embebido directamente en
el componente soporte para aumentar las propiedades mecánicas del
elemento energético estructural.
El segundo componente energético puede estar
situado en una posición seleccionada entre: visible, en una cara
vista del elemento energético estructural para constituir un
componente energético de superficie; y oculta, en una cara no
visible del elemento energético estructural para constituir un
componente energético oculto.
Componente energético visible tipo placa
absorbente no plana con tubos impresos o soldados que se usa
para:
- -
- Aumentar la superficie de captación del elemento estructural
- -
- Reducir el número de elementos estructurales necesarios para conformar un paramento con funciones de climatización, calefacción, ACS, etc.
- -
- Colocarlos como un revestimiento continuo o semicontinuo del componente soporte, Bien:
- \circ
- Modulados con la misma geometría que el componente soporte.
- \circ
- Modulados de distinta forma que el componente soporte para dar la geometría final al elemento estructural.
Estos elementos estructurales permiten la
integración de placas absorbentes (con tubos soldados o impresos)
no planas o con geometrías especiales. Esto es debido a que el
componente soporte del elemento energético estructural se puede
moldear a cualquier geometría deseada para adaptación del componente
energético.
Como ejemplo estos paramentos estructurales
pueden estar constituidos por un componente polimérico ondulado que
permite integrar un componente energético tipo placa termodinámica
con ondas que simularán un acabado de tejas curvas.
El elemento estructural energético puede
presentar un revestimiento exterior con función simultánea de
integración arquitectónica, protección y aumento de eficacia de
transferencia de calor.
Integración arquitectónica. Con este
revestimiento podemos corregir las terminaciones o acabados
(indeseados o no adecuados estéticamente) aportados por los
componentes energéticos de superficie o elementos absorbentes (tubos
frigoríficos, de vacío o cualquier superficie absorbente) y/o
obtener cualquier acabado exterior del elemento estructural
energético (plano, curvo, etc).
Con él se obtiene una conformación final deseada
del elemento energético estructural.
La integración arquitectónica y estética se
consigue además de por el revestimiento exterior, por la forma y
disposición espacial de los anclajes que permite una integración
mejorada de los elementos absorbentes (componentes energéticos de
superficie).
Con dicho revestimiento se obtienen variadísimas
geometrías finales que permiten que los elementos estructurales
energéticos reemplacen a cualquier paramento de diseño o geometría
particular deseada (tejados de tejas curvas, mixtas, etc.).
Protector. Para evitar cualquier rotura
externa, especialmente de sus componentes energéticos de
superficie.
Eficacia. Este revestimiento o envolvente
transparente minimiza las pérdidas de calor de los elementos
absorbentes y de las conducciones del fluido caloportador y mejora
la eficiencia en la transferencia de calor.
Dicho revestimiento exterior puede ser estar
constituido por una cubierta de un polímero transparente con
características de alta transmisión de radiación o incluso con
características de concentración de la misma. El revestimiento
exterior puede comprender una cavidad para albergar un fluido
térmicamente aislante en estado gaseoso como aire o cualquier
gas.
Esta cubierta permite el paso de la radiación y
produce un efecto invernadero que aumenta la eficiencia calorífica
del elemento energético estructural.
El elemento energético estructural puede además
comprender:
- \quad
- una superficie de unión configurada para fijar un primer elemento energético estructural con un segundo elemento energético estructural.
Los elementos individuales unitarios o
compuestos permiten ser unidos por diferentes medios de unión.
Entre los diferentes elementos y medios de unión:
- -
- Elementos de fijación no permanentes como tornillos pasantes, bridas metálicas o combinación de anclajes.
- -
- Encajes mediante conectores macho-hembra.
- -
- Pestañas con ranuras.
Estos elementos son particularmente elaborados
para permitir uniones entre los mismos con las que se puede obtener
un conjunto de las mismas dimensiones, geometría y características
que el paramento a sustituir, por ejemplo una fachada o una
cubierta de tejas, produciendo una verdadera y completa integración
arquitectónica y estética.
A su vez, dicho conjunto permite separar los
elementos y/o piezas de los mismos para así facilitar las labores
de reparación, mantenimiento y montaje entre otras.
El elemento energético estructural donde dicha
superficie de unión puede presentar conducciones para recoger y
conducir las posibles filtraciones de líquidos entre elementos
estructurales.
El elemento energético estructural puede además
comprender una cavidad interior configurada para fijar un
componente energético interior accesible.
En las cavidades interiores del elemento
energético estructural se define un espacio interior que sirve para
albergar u ocultar accesorios, elementos auxiliares de
instalaciones solares-energéticas como acumuladores,
cableados, conducciones, y otros elementos auxiliares para:
- -
- Proteger de las agresiones externas como la lluvia, humedad, viento y otros fenómenos meteorológicos a:
- +
- Las conexiones eléctricas de cualquier dispositivo auxiliar (bombas, compresores, etc.)
- +
- Las uniones de los tubos de absorción y refrigeración con los conductos distribuidores de ida y retorno en instalaciones solar térmica o termodinámica
- -
- Mejorar aspectos relacionados con la ventilación, refrigeración para evitar algunos posibles problemas como pérdida de eficacia de los sistemas solares y otras o aprovechamiento de los calores residuales de los elementos energéticos.
Asimismo, los elementos estructurales, o su
conjunto, permiten una integración separada de diferentes
componentes energéticos de una misma instalación (por ejemplo
colector y depósito de instalaciones solares compactas) y además
pueden permitir la ocultación de componentes energéticos
interiores, con posibilidad de acceso a los mismos.
Integración separada de los componentes
energéticos, significa que con los elementos estructurales es
posible incorporar separadamente distintos componentes (visibles o
interiores) de una instalación energética compacta.
Hasta la fecha las instalaciones de energía
solar térmica, se han colocado fundamentalmente en las cubiertas
mediante equipos compactos que incluyen el captador (plano o tubos
de vacío), y el acumulador. El hecho de colocar un acumulador en
cubierta provoca importantes impactos visuales y estéticos en las
viviendas. Sin embargo, con la presente invención se crean elementos
o conjuntos de los mismos que permiten ocultar el acumulador y
además permitir un fácil acceso al mismo.
Además estos elementos, o un conjunto de
elementos, posibilitan integraciones simultáneas de componentes
energéticos de instalaciones híbridas.
Un tipo de elemento energético estructural puede
ser un elemento unitario que comprende:
- \quad
- una porción base que comprende la superficie de apoyo;
- \quad
- una porción cima que comprende la superficie de anclaje.
Otro tipo de elemento energético estructural
puede ser un elemento compuesto que comprende:
- \quad
- una pieza base que comprende superficies de apoyo;
- \quad
- una pieza cima que comprende superficies de anclaje.
Es decir, que los elementos estructurales pueden
estar compuestos por una o varias piezas, que facilitan el
mantenimiento, reparación o sustitución de los elementos
energéticos de los elementos estructurales.
Elemento unitario: Formado por una sola
pieza de material polimérico.
Elemento compuesto: Formado por varias
piezas de material polimérico:
- -
- Una pieza base o base del elemento, para anclar el elemento energético estructural mediante la superficie de apoyo.
- -
- Una pieza cima o cima del elemento para incluir los componentes energéticos de la instalación en la superficie de anclaje de captadores o en su interior.
Con los elementos compuestos se permite el
montaje inicial de la pieza base o base del elemento y la
colocación posterior de la pieza cima o cima del elemento para
evitar cualquier daño en los captadores provocado por tareas
próximas durante la construcción de la vivienda. De esta manera, la
pieza cima o cima del elemento se puede colocar una vez terminadas
todas las tareas.
Los elementos compuestos facilitan además el
mantenimiento, reparación o reemplazo de los sistemas energéticos,
pues los elementos compuestos posibilitan que se levante
exclusivamente la pieza cima o cima del elemento.
Por otro lado, los elementos poliméricos
permiten fáciles y económicos tratamientos, con elementos
reforzantes o con otros polímeros de la misma naturaleza, para
modificar u obtener propiedades especiales o mejoradas.
Los elementos estructurales energéticos permiten
una amplia variedad de acabados, preferentemente en las superficies
exteriores o visibles.
Los acabados serán especialmente aplicados en la
superficie de anclaje del componente soporte, para mejorar su
apariencia, textura y color consiguiendo acabados finales estéticos
y armónicos con el entorno donde van ubicados.
También se pueden aplicar a algunos componentes
energéticos como absorbentes (placas, tubos metálicos o plásticos),
siempre y cuando el acabado que se aplique no afecte
significativamente la capacidad de absorción.
Entre los numerosos acabados que permiten los
elementos de la invención pueden señalarse:
- -
- Acabados con revestimientos tradicionales.
- -
- Acabados modernos que modifican su textura o apariencia. Produciendo efectos vistosos y variados como veteados de madera, envejecimientos de material.
- -
- Acabados que imitan a materiales convencionales como madera, metal, cerámica. Con estos elementos se pueden conseguir acabados que imitan a tejas de hormigón, cerámica, pizarra o cualquier tipo de fachada.
- -
- Acabados estéticos armónicos con su entorno o elementos adyacentes.
Las posibilidades de diseño y acabado estos
elementos estructurales que tienen un primer componente polimérico,
permiten que puedan ser colocados también en espacios interiores o
cerrados, e incluso en usos exentos de edificaciones (por ejemplo
como mobiliario externo o decoración).
Los elementos estructurales interiores se
utilizan fundamentalmente para incorporar como elementos
energéticos, sistemas que posibiliten la captación de radiación o
energía del interior (sistemas termodinámicos, radiaciones no
solares), o elementos secundarios o auxiliares de diversas
instalaciones.
Los elementos estructurales pueden ser empleados
fuera de edificaciones como mobiliario externo o decoración,
especialmente interesante cuando se requiere mayor superficie de
captación o no es posible la ubicación de los elementos
estructurales en parte alguna de la edificación.
Los elementos estructurales también pueden
servir para la ocultación parcial o total de los elementos
energéticos interiores como acumuladores y además permitir un fácil
acceso a los mismos.
Asimismo, los elementos estructurales, o un
conjunto de ellos, permiten sustituir parcial o totalmente
paramentos constructivos convencionales (fachadas, cubiertas),
elementos decorativos o mobiliario. Igualmente, los elementos, o un
conjunto de ellos, pueden sustituir a cerramientos, revestimientos y
sistemas de aislamiento cumpliendo perfectamente con la doble
función energética y arquitectónica.
A diferencia de las instalaciones con paneles o
módulos, una instalación con los elementos de la invención no
requiere un doble gasto en paneles solares y en materiales
convencionales de aislamiento y/o revestimiento, con el consecuente
abaratamiento.
En otras palabras, mediante la unión de estos
elementos se consigue formar un conjunto que presenta una
integración arquitectónica y armónica que puede sustituir a
paramentos tradicionales como fachadas y cubiertas. A su vez, dicho
conjunto permite separar los elementos para así facilitar las
labores de reparación, mantenimiento y montaje entre otras.
A continuación se indican algunas
características de los elementos estructurales de la invención:
- -
- Las posibilidades de montaje son múltiples y personalizadas a medida, en concordancia con la aplicación requerida por el usuario, así como con las características demandadas por las instalaciones energéticas a integrar en los elementos estructurales.
\vskip1.000000\baselineskip
Los elementos estructurales pueden clasificarse
en función del número de piezas que los forman en:
- \quad
- \underbar{Elemento unitario}: Formado por una sola pieza de material polimérico, configurada para ser sujeta a la cubierta, cerramiento o cualquier estructura del inmueble por la superficie de apoyo a través de medios de fijación que recomendablemente soporten vientos de hasta 120 km/h. Dichos medios de fijación pueden ser un tornillo pasante, una brida metálica o toda combinación de anclajes no permanentes que faciliten el proceso de conexionado y mantenimiento de la instalación integrada, a la vez que aseguran una adecuada sujeción.
- \quad
- Opcionalmente se pueden interconectar los elementos unitarios entre sí para reafirmar la integración y seguridad del conjunto de la manera descrita bajo el apartado Elemento Compuesto.
- \quad
- En caso de quedar a la vista algún tipo de orificio para permitir el acceso a los medios de montaje y desmontaje, o unión entre elementos, se mimetiza con el resto del elemento mediante un embellecedor, como por ejemplo un tapón roscado o una junta de unión.
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- \underbar{Elemento compuesto}: Formado por varias piezas de material polimérico. Comprende una pieza (elemento base) anclada a la estructura del inmueble por la superficie de apoyo, de manera similar al elemento unitario descrito con anterioridad, junto a otra u otras piezas (elementos cima), que incluyen los componentes de la instalación en la superficie de anclaje de captadores o en su interior.
- \quad
- Entre el elemento base y el elemento, o elementos cima se habilita un espacio interior para albergar un conexionado o elementos constitutivos de la instalación que, preferiblemente, han de estar ocultos.
- \quad
- Independientemente de la unión entre elementos base, considerada como elementos unitarios a efectos de anclaje, se realiza un ensamblaje entre elementos cima de forma que permanezca totalmente camuflado con el resto del elemento.
- \quad
- Las posibilidades de esta unión pueden determinarse en función de las necesidades y características de la integración; como ejemplo pueden ser considerados casos como tornillos pasantes entre elementos cima que se introducen en el elemento base, elementos cima encajados entre sí como piezas de puzzle o mediante carril DIN.
- \quad
- La unión entre elementos base y elementos cima se puede llevar a cabo simultáneamente con el ensamblaje de elementos cima entre sí, siempre después del conexionado de la instalación correspondiente a dichos elementos.
- \quad
- Los medios de anclaje entre el elemento cima y el elemento base puede realizarse preferentemente con un elemento pasante de sujeción, permitiéndose según la aplicación, encajes mediante conectores macho-hembra o pestañas con ranuras entre otros. Siempre está permitido el acceso exterior para desmontaje a través de un dispositivo u orificio creado para tal efecto y debidamente camuflado en el elemento, facilitando así las tareas de mantenimiento y posible cambio o ampliación de la instalación integrada.
- \quad
- Opcionalmente, se contempla la posibilidad de anclar tanto el elemento base como el elemento cima al elemento energético estructural mediante un único elemento de sujeción, mediante pasadores de distintas características acordes al material de soporte.
\vskip1.000000\baselineskip
Estos métodos de anclaje y propiedades del
material de los elementos derivan en una serie de ventajas
como:
- -
- Cómoda manipulación y transporte.
- -
- Facilidad en el montaje, incluyendo desplazamientos de cualquier índole, debido al poco peso de los elementos; especialmente significativo cuando se compara con otros sistemas tradicionales como paneles con soportes metálicos.
- -
- Proceso rápido de montaje, reduciendo tiempos muertos y simplificando en gran medida las instalaciones.
- -
- Reducida peligrosidad en ejecución de obra, a diferencia de otros sistemas, como resultado de la cómoda manipulación y rapidez de montaje, que minimiza también el intervalo temporal del instalador sometido a riesgo (como exposición a alturas, por ejemplo).
- -
- Elevada resistencia a la compresión, por el tratamiento posterior al conformado y previo a la instalación.
- -
- Permite dilataciones propias del material.
- -
- Impermeabilización, evitando la creación de problemas de sellado y efecto teja, garantizando así su durabilidad.
\vskip1.000000\baselineskip
La superficie de anclaje del elemento presenta
multitud de variables. Algunas de ellas:
- -
- Respecto a los anclajes: se puede variar el número, tamaño, forma u orientación espacial de los anclajes individuales donde van incorporados los captadores (tubos o superficies absorbentes). Se puede variar la orientación y altura de dichos anclajes individuales para conseguir efectos tridimensionales y de acuerdo con un aspecto exterior deseado.
- -
- En relación a la superficie interanclaje, se puede jugar con la forma, tipo, acabado y profundidad de la superficie o elementos entre anclajes y/o captadores. El acabado permite colocar otros elementos decorativos o estéticos como molduras.
- -
- Con respecto a los captadores. Se pueden utilizar y combinar diferentes tipos de captadores, bien de una misma instalación o de diferentes instalaciones (híbridas).
- -
- También es posible variar y combinar las formas, tamaños, colores, orientación, dimensional de los captadores solares para lograr una mejor integración de los elementos.
La superficie libre del elemento presenta una
amplia variedad de alternativas de diseño. Se puede jugar con la
forma, textura (rugosa o lisa) y acabado final (revestimiento
tradicional o moderno).
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
Las Figura 1A, 1B y 1C muestran elementos
energéticos estructurales con función de perfil de teja ondulada
donde se aprecian los diferentes componentes de los elementos
energéticos estructurales.
Una realización de la invención se refiere a un
elemento energético estructural configurado para ser fijado en todo
tipo de ubicaciones especialmente constructivas y constituir un
componente seleccionado entre un paramento de construcción, un
elemento decorativo y un mobiliario caracterizado porque
comprende:
- \quad
- un primer componente soporte (1) a partir de un polímero para definir una geometría tridimensional del elemento energético estructural;
- \quad
- al menos un segundo componente energético (2) embebido directamente en el componente soporte (1) para realizar una función energética seleccionada entre almacenamiento, transformación, generación y combinaciones de las mismas;
- \quad
- una superficie de anclaje (30) tridimensional que comprende una pluralidad de anclajes configurados para fijar un componente energético (2) de superficie;
- \quad
- una superficie de apoyo configurada para fijar el elemento energético estructural a la ubicación en la construcción;
donde el componente energético (2) de superficie
es embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de
anclaje (30) del componente soporte (1) para obtener un elemento
energético estructural que integra:
- \quad
- una función arquitectónica seleccionada entre cerramiento, revestimiento, sombreamiento y combinaciones de las mismas y
- \quad
- una función energética para permitir una integración individual de un elemento absorbente seleccionado entre:
- \quad
- un conducto para absorber energía y conducir un fluido caloportador;
- \quad
- un tubo de vacío;
- \quad
- una superficie absorbente que comprende una pluralidad de conductos;
- \quad
- y combinaciones de los mismos.
\vskip1.000000\baselineskip
En las figuras 1A, 1B y 1C se muestran los
diferentes componentes del elemento energético:
- -
- Componente soporte (1) a partir de un polímero aislante que presenta una superficie de anclaje (30) para incorporación del componente energético de superficie;
- -
- Componente energético (2);
- -
- Revestimiento exterior (4) mediante cubierta curva de polímero transparente con cámara de aire o gas.
En la Figura 1A el componente energético
consiste en una superficie curva absorbente con tubos formando
parte de la misma (impresos) para integración en la parte
curva.
En la Figura 1B el componente energético es una
superficie plana absorbente con tubos soldados por debajo de la
placa.
En la Figura 1C el componente energético son
tubos de vacío para integración en parte curva del perfil de
teja.
En las Figura 1A, 1B y 1C también pueden
apreciarse
- -
- superficies de anclaje (30) tridimensionales que comprenden una pluralidad de anclajes configurados para fijar un componente energético (2) de superficie;
- -
- superficies de apoyo (11) para fijar la cumbrera a la loseta o forjado;
- -
- superficies de unión (10) configuradas para fijar un primer elemento energético estructural con un segundo elemento energético estructural.
Claims (15)
1. Un elemento energético estructural
configurado para ser fijado en todo tipo de ubicaciones
especialmente constructivas y constituir un componente seleccionado
entre un paramento de construcción, un elemento decorativo y un
mobiliario caracterizado porque comprende:
- \quad
- un primer componente soporte (1) a partir de un polímero para definir una geometría tridimensional del elemento energético estructural;
- \quad
- al menos un segundo componente energético (2) embebido directamente en el componente soporte (1) para realizar una función energética seleccionada entre almacenamiento, transformación, generación y combinaciones de las mismas;
- \quad
- una superficie de anclaje (30) tridimensional que comprende una pluralidad de anclajes configurados para fijar un componente energético (2) de superficie;
- \quad
- una superficie de apoyo configurada para fijar el elemento energético estructural a la ubicación en la construcción;
donde el componente energético (2) de superficie
es embebido de forma individual en los anclajes de la superficie de
anclaje (30) del componente soporte (1) para obtener un elemento
energético estructural que integra:
- \quad
- una función arquitectónica seleccionada entre cerramiento, revestimiento, sombreamiento y combinaciones de las mismas y
- \quad
- una función energética para permitir una integración individual de un elemento absorbente seleccionado entre:
- \quad
- un conducto para absorber energía y conducir un fluido caloportador;
- \quad
- un tubo de vacío;
- \quad
- una superficie absorbente que comprende una pluralidad de conductos;
- \quad
- y combinaciones de los mismos.
2. El elemento energético estructural de la
reivindicación 1 caracterizado porque el polímero comprende
un retardante de llama en un acabado superficial del elemento
energético estructural.
3. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-2
caracterizado porque además comprende un tercer componente
resistente (3) embebido directamente en el componente soporte (1)
para aumentar las propiedades mecánicas del elemento energético
estructural.
4. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-3
caracterizado porque el segundo componente energético (2)
está situado en una posición seleccionada entre: visible, en una
cara vista del elemento energético estructural para constituir un
componente energético (2) de superficie; y oculta, en una cara no
visible del elemento energético estructural para constituir un
componente energético (2) oculto.
5. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-4
caracterizado porque el elemento absorbente tiene forma de
placa absorbente no plana que comprende una pluralidad de conductos
para:
- \quad
- aumentar una superficie de captación del componente energético (2);
- \quad
- reducir el número de elementos estructurales necesarios para cubrir una demanda energética;
- \quad
- ser colocado como un revestimiento del componente soporte (1) de una forma seleccionada entre continua y semicontinua:
- \quad
- modulados con una geometría igual que el componente soporte (1).
- \quad
- modulados de distinta forma que el componente soporte (1) para dar una geometría final al elemento estructural.
6. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-5
caracterizado porque comprende un revestimiento exterior (4)
de polímero que tiene propiedades de alta transmisividad de
radiación configurado para:
- \quad
- corregir terminaciones y acabados de componentes energéticos de superficie, especialmente de elementos absorbentes;
- \quad
- obtener un acabado exterior del elemento energético estructural;
- \quad
- proteger los componentes energéticos de superficie;
- \quad
- minimizar pérdidas de calor de los componentes energéticos de superficie, especialmente de elementos absorbentes y de conducciones de fluido caloportador para mejorar la eficiencia de transferencia de calor.
7. El elemento energético estructural de la
reivindicación 6 caracterizado porque el revestimiento
exterior (4) comprende una cavidad para albergar un fluido
térmicamente aislante en estado gaseoso, siendo dicho revestimiento
exterior (4) de un polímero transparente.
8. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-7
caracterizado porque además comprende:
- \quad
- una superficie de unión (10) configurada para fijar un primer elemento energético estructural con un segundo elemento energético estructural.
9. El elemento energético estructural de la
reivindicación 8 caracterizado porque la superficie de unión
(10) comprende conducciones para recoger y conducir filtraciones de
líquidos entre elementos estructurales.
10. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-9
caracterizado porque además comprende:
- \quad
- una cavidad interior configurada para fijar un componente energético (2) interior accesible.
11. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-10
caracterizado porque es un elemento unitario que
comprende:
- \quad
- una porción base (100) que comprende la superficie de apoyo (11);
- \quad
- una porción cima (101) que comprende la superficie de anclaje (30).
12. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-11
caracterizado porque es un elemento compuesto que
comprende:
- \quad
- una pieza base que comprende superficies de apoyo;
- \quad
- una pieza cima que comprende superficies de anclaje.
13. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-12
caracterizado porque el polímero es un polímero seleccionado
entre natural, artificial y sintético y está fabricado mediante un
procedimiento seleccionado entre inyección, moldeo y extrusión.
14. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-12
caracterizado porque el polímero es un polímero sintético
seleccionado entre:
- \quad
- polimerizados sintéticos;
- \quad
- policondensados sintéticos;
- \quad
- poliaductos sintéticos.
15. El elemento energético estructural de
cualquiera de las reivindicaciones 1-14
caracterizado porque el polímero tiene características
aislantes acústicas, térmicas y eléctricas para aislar la ubicación
donde se coloca y evitar pérdidas térmicas del sistema de captación
y donde preferentemente se trata de poliestireno y poliuretano.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200702306A ES2324134B1 (es) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Elemento energetico estructural. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200702306A ES2324134B1 (es) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Elemento energetico estructural. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2324134A1 ES2324134A1 (es) | 2009-07-30 |
| ES2324134B1 true ES2324134B1 (es) | 2010-05-13 |
Family
ID=40886012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200702306A Withdrawn - After Issue ES2324134B1 (es) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Elemento energetico estructural. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2324134B1 (es) |
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-
2007
- 2007-08-20 ES ES200702306A patent/ES2324134B1/es not_active Withdrawn - After Issue
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|---|---|
| ES2324134A1 (es) | 2009-07-30 |
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