ES2616529T3 - Panel solar evacuado con una bomba de adsorción no evaporable - Google Patents

Panel solar evacuado con una bomba de adsorción no evaporable Download PDF

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Abstract

Panel solar evacuado (1) con una bomba de adsorción (15), comprendiendo dicho panel solar evacuado: un bastidor (2), una pluralidad de separadores (3), por lo menos una pared transparente (4) y un absorbedor (8), soportando dicho bastidor (2) dicha pluralidad de separadores (3) que soportan dicha pared transparente (4), definiendo dicha pared transparente (4) con dicho bastidor (2) una cámara (6) cerrada que contiene dichos separadores (4) y dicho absorbedor (8) y dicha bomba de adsorción (15), comprendiendo dicha bomba de adsorción (15) una envuelta que incluye uno o más elementos de adsorbente no evaporables, caracterizado por que dicha envuelta presenta unas superficies externas ennegrecidas de manera selectiva (16) de manera que se absorba eficazmente la luz solar y se alcance la temperatura requerida para la difusión de gas, y por que dicha envuelta es térmicamente independiente de dicho panel solar (1).

Description

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DESCRIPCION
Panel solar evacuado con una bomba de adsorcion no evaporable.
La presente invencion se refiere a un panel solar evacuado con una bomba de adsorcion (getter pump), en particular segun la invencion la bomba de adsorcion es una bomba de adsorcion no evaporable (NEG, non-evaporable getter).
Tal como se conoce en la tecnica, las bombas NEG se utilizan ampliamente para mantener el vacfo en el interior de dispositivos evacuados sellados.
En las bombas NEG, las moleculas de gas se adsorben sobre la superficie del material adsorbente, dando como resultado la saturacion de NEG.
Para evitar la saturacion por los gases bombeados y, por tanto, la perdida del efecto de bombeo (es decir, la capacidad de adsorcion de moleculas de gases) debe calentarse NEG para ayudar a que las moleculas de gases adsorbidas difundan desde la superficie de la bomba de adsorcion dentro del volumen de la misma.
Puede aplicarse calentamiento de manera continua o intermitente, por ejemplo, por medio de calentamiento electrico.
Sin embargo, los calentadores electricos de este tipo requieren pasamuros de vacfo electricos, lo que anade costes al dispositivo y reduce su fiabilidad.
El documento JP 2004108747 A describe un dispositivo de captacion de calor solar que presenta placa de captacion de calor plana para recibir el calor de luz solar que comprende un captador de calor que consiste en la placa de captacion de calor y una carcasa circular montada en la placa de captacion de calor con hermeticidad y que presenta una camara de generacion de vapor formada en su interior. Una pelfcula de suministro de agua de tejido esta unida a la placa de captacion de calor en la camara de generacion de vapor de modo que el medio de calentamiento en la camara de generacion de vapor se evapora al entrar en contacto con la placa de captacion de calor a traves de la pelfcula de suministro de agua.
El documento JP 5719550 A divulga un tubo de captacion de calor de tipo tubo de vidrio de vacfo que comprende una placa de captacion de calor y un adsorbente no volatil firmemente sujeto a una parte de la placa de captacion de calor. El adsorbente no volatil comprende un recipiente electricamente conductor en el cual esta formada una ranura anular que se llena con un agente adsorbente no volatil y el recipiente esta cubierto con un material absorbente de calor ennegrecido.
El documento WO 2005075900 A divulga un captador solar de panel plano evacuable que comprende una pared plana transparente, un bastidor perimetrico, separadores y placas de absorcion. El captador solar comprende ademas por lo menos un adsorbente aglomerado, por ejemplo adsorbente no evaporable, por lo menos en parte del absorbedor y/o la estructura de sujecion.
El documento US 2004134484 A divulga un conjunto de soporte de adsorbente para soportar los adsorbentes en un sistema de captador solar de tipo captador concentrador que comprende un absorbedor de radiacion tubular y un tubo de recubrimiento de vidrio. El conjunto de soporte de adsorbente comprende un puente formado con un canal alargado que tiene una porcion de soporte de adsorbente. El puente comprende ademas unos pies unidos de manera fija al absorbedor de radiacion tubular que soporta el canal.
Dentro del alcance de este objetivo tecnico, un objetivo de la invencion es proporcionar un panel solar que sea economico en comparacion con los paneles solares de la tecnica conocida.
Otro objetivo de la invencion es proporcionar un panel solar que sea muy fiable.
El objetivo tecnico, junto con estos y otros objetivos, se alcanzan segun la invencion proporcionando un panel solar evacuado con una bomba NEG segun las reivindicaciones adjuntas.
En caso de paneles solares, esta libremente disponible el calentamiento solar y la bomba de adsorcion no evaporable esta contenida en un volumen recubierto por paredes ennegrecidas de manera selectiva, de modo que se absorba eficazmente la luz solar y se alcanza la temperatura requerida para la difusion de gas. Esta temperatura varfa para diferentes bombas NEG y presiones operativas, pero en todos los casos no debe ser menor de aproximadamente180°C.
Las caracterfsticas y ventajas adicionales de la invencion se pondran mas claramente de manifiesto a partir de la descripcion de una forma de realizacion preferida pero no exclusiva del panel solar evacuado con una bomba de adsorcion segun la invencion, ilustrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
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la figura 1 es una vista esquematica de una porcion de un panel solar que presenta una bomba de adsorcion segun la invencion;
la figura 2 es una vista prospectiva de una bomba de adsorcion del panel solar segun la invencion; la figura 3 muestra un ejemplo de un panel solar con una bomba de adsorcion; y
la figura 4 muestra esquematicamente un panel solar que presenta la bomba de adsorcion de la invencion.
Con relacion a las figuras, estas muestran un panel solar evacuado indicado generalmente con el numero de referencia 1.
El panel solar 1 comprende un bastidor 2 que soporta generalmente una pluralidad de separadores 3 que soportan una pared de vidrio transparente superior 4 y una pared inferior trasera 2a compuesta por un metal o por una lamina de vidrio.
El bastidor 2 con la pared transparente 4 y la pared trasera 2a define una camara 6 cerrada que contiene los separadores 3 y un absorbedor 8.
Tal como se conoce en la tecnica, el absorbedor 8 comprende uno o mas paneles de absorcion 10 y uno o mas conductos de enfriamiento 11 conectados al mismo.
La camara 6 tambien contiene una bomba 15 NEG que comprende una envuelta que presenta unas superficies externas ennegrecidas de manera selectiva 16 y que incluye en la misma uno o mas elementos de adsorbente no evaporable.
La envuelta presenta una forma de caja y presenta preferentemente una abertura 18 para mantener el volumen interno de la envuelta en forma de caja en contacto con el exterior (es decir, con la camara 6 de la envuelta en forma de caja).
Asimismo, pueden preverse diferentes geometrfas de abertura. Segun la invencion, la envuelta es termicamente independiente del panel solar (figura 1).
A este respecto, la envuelta esta provista de unos elementos 20 termicamente aislantes de conexion al absorbedor (es decir, al panel de absorcion 10) o al bastidor 2 o a los separadores 3 del panel solar 1.
Por tanto, la bomba de adsorcion no evaporable se suspende a traves de resortes para minimizar la conduccion termica hasta los puntos de anclaje, que podrfan entonces estar calientes (absorbedor) o frfos (bastidor de panel o separadores) de modo que se supere con mucho los 180°C en buenas condiciones de insolacion, independientemente de que temperatura operativa de panel se elija.
Estos elementos 20 termicamente aislantes de conexion comprenden unos alambres o resortes de metal.
En particular, el panel de absorcion 10 define una cavidad 22 en la que se inserta la envuelta.
En el ejemplo de la figura 3, la envuelta esta en contacto termicamente con el absorbedor.
A este respecto, la placa 10 de absorcion de dicho absorbedor 8 define por lo menos una pared 25 de la envuelta que contiene los elementos NEG, estando definida una pared opuesta 26 de esta envuelta por una placa conectada mecanicamente o soldada al panel de absorcion.
Esta configuracion puede utilizarse ventajosamente cuando la temperatura de absorbedor operativa supera los 180°C, sin embargo tambien puede adoptarse para temperaturas operativas inferiores, siempre que la circulacion del fluido de enfriamiento se detenga intermitentemente de modo que se deje aumentar la temperatura de absorbedor hasta valores superiores (para regenerar la bomba de adsorcion). Este modo de funcionamiento puede resultar muy util si deben adaptarse paneles existentes para una utilizacion diferente.
A este respecto, el panel solar de la invencion comprende un sistema de control dispuesto para detener intermitentemente la circulacion del fluido de enfriamiento dentro del conducto de enfriamiento.
Ventajosamente, tanto la velocidad de bombeo de adsorbente no evaporable como la carga de gas aumentan en fase con el aumento de la energfa solar incidente.
La forma de realizacion descrita anteriormente esta provista de dos paredes transparentes, es decir la pared transparente 4 y la pared trasera 2a siempre que se utiliza preferentemente junto con espejos reflectores.
Una forma de realizacion diferente (para utilizarse sin dichos espejos reflectores) puede presentar la pared trasera transparente 2a sustituida por una pared de metal.
El panel solar con una bomba de adsorcion disenado de esta manera es susceptible de numerosas modificaciones y 5 variantes, encontrandose todas dentro del alcance del concepto inventivo; ademas todos los detalles pueden sustituirse por elementos tecnicamente equivalentes.
En la practica, pueden elegirse los materiales utilizados y las dimensiones a voluntad segun los requisitos y el estado de la tecnica.
10

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Panel solar evacuado (1) con una bomba de adsorcion (15), comprendiendo dicho panel solar evacuado: un bastidor (2), una pluralidad de separadores (3), por lo menos una pared transparente (4) y un absorbedor (8), soportando dicho bastidor (2) dicha pluralidad de separadores (3) que soportan dicha pared transparente (4), definiendo dicha pared transparente (4) con dicho bastidor (2) una camara (6) cerrada que contiene dichos separadores (4) y dicho absorbedor (8) y dicha bomba de adsorcion (15), comprendiendo dicha bomba de adsorcion (15) una envuelta que incluye uno o mas elementos de adsorbente no evaporables, caracterizado por que dicha envuelta presenta unas superficies externas ennegrecidas de manera selectiva (16) de manera que se absorba eficazmente la luz solar y se alcance la temperatura requerida para la difusion de gas, y por que dicha envuelta es termicamente independiente de dicho panel solar (1).
  2. 2. Panel solar evacuado segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dicha envuelta presenta una forma de caja y por lo menos una abertura pasante (18) para mantener el volumen interno de la envuelta en forma de caja en contacto con el exterior de la envuelta en forma de caja.
  3. 3. Panel solar evacuado segun la reivindicacion 1, caracterizado por que dicha envuelta esta provista de unos elementos (20) termicamente aislantes de conexion al absorbedor o al bastidor o a los separadores del panel solar.
  4. 4. Panel solar evacuado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dichos elementos termicamente aislantes de conexion comprenden unos resortes.
  5. 5. Panel solar evacuado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho absorbedor comprende uno o mas paneles de absorcion y uno o mas conductos de enfriamiento (11) conectados al mismo, definiendo el panel de absorcion una cavidad en la que dicha envuelta esta insertada.
  6. 6. Panel solar evacuado segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que ademas comprende un sistema de control dispuesto para detener intermitentemente la circulacion del fluido de enfriamiento dentro del conducto de enfriamiento.
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