ES3055913T3 - Fire protection systems for rooftop solar panel installations, methods and water spray nozzles therefor - Google Patents

Abstract

La presente divulgación describe sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en azoteas, boquillas de pulverización de agua y métodos para los mismos. El sistema de protección contra incendios (10, 10') comprende un grupo de boquillas de pulverización de agua (50) con un factor K métrico de 20 o menos para descargar fluido contra incendios a un área de cobertura (11, 11') de la instalación de paneles solares en azotea con paneles solares (5) con un área de distribución de 1-3 m2 por boquilla, un sistema de tuberías de fluido (20) que conecta el grupo de boquillas de pulverización de agua a un suministro de fluido (26) para proporcionar fluido contra incendios, un sistema de detección de peligro de incendio con al menos un detector de peligro de incendio (30, 30') configurado para monitorear el área de cobertura, y al menos una unidad de control de detección (31, 31') para generar una señal de alarma al detectar un peligro de incendio dentro del área de cobertura, una unidad de válvula (25, 25') configurada para controlar el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua en respuesta a la señal de alarma, donde el área de cobertura tiene al menos 500 m 2 , y el grupo de boquillas de pulverización de agua está configurado para descargar el fluido contra incendios recibido del suministro de fluido al área de cobertura con una tasa de aplicación de fluido normalizada de 15 mm/m 2 /min o menos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados, procedimientos a boquillas de pulverización de agua para los mismos.

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere generalmente a instalaciones de paneles solares en tejados, sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados, procedimientos y boquillas de pulverización de agua para las mismas.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Las instalaciones de paneles solares en tejados se están volviendo más frecuentes en los últimos tiempos en edificios privados, comerciales o industriales debido al aumento de la demanda de suministro local de energía renovable. En las grandes superficies de los tejados de edificios fabriles, almacenes o complejos de oficinas se instalan extensas disposiciones de paneles solares, normalmente segmentadas en varias disposiciones más pequeñas, cada una de las cuales abarca varios cientos de metros cuadrados. Cada disposición requiere un extenso cableado eléctrico en el propio tejado, lo que, junto con el aislamiento de tejado inflamable, crea un importante riesgo de incendio. No obstante, en la mayoría de los países, los códigos de construcción y las normas de protección contra incendios no exigen sistemas específicos de protección contra incendios para tejados e instalaciones en tejados, como las disposiciones de paneles solares.

[0007] El documento WO2021/160890 (“WO'890”) propone un sistema de extinción de incendios para un tejado con paneles solares, donde un sistema de tuberías equipado con boquillas abiertas está conectado a un suministro de fluido y está configurado para suministrar un fluido contra incendios a un área de tejado con filas de paneles solares que normalmente se instalan en ángulo. Las boquillas abiertas están dispuestas en segmentos de tubería lineales en dirección a las filas de paneles solares y están orientadas perpendicularmente a los segmentos de tubería de manera alternada, de manera que un conjunto de boquillas, por ejemplo, una boquilla sí y otra no en el segmento de tubería, descarga debajo de una fila de paneles y el otro conjunto de boquillas descarga encima de otra fila de paneles adyacente y del espacio entre estas dos filas. Un incendio se detecta y localiza utilizando un sistema de detección de incendios con resolución espacial, por ejemplo, con un detector de calor lineal, que a su vez controla la descarga del líquido extintor activando una válvula controlable a distancia aguas arriba del suministro de fluido.

[0008] Las instalaciones de paneles solares en tejados con sistema de protección contra incendios tienen un área de cobertura que se define como la superficie del tejado que incluye el grupo de paneles solares de la instalación y el espacio respectivo entre estos paneles, donde tanto los paneles como el espacio entre ellos están protegidos contra riesgo de incendio por el sistema de protección contra incendios, y el área de cobertura se confina al perímetro exterior del grupo de paneles solares respectivos.

[0009] El área de cobertura está limitada por (a) la presión del fluido suministrado a la altura del tejado, (b) el número de boquillas que pueden descargar el fluido contra incendios a una presión mínima de boquilla determinada, (c) la disposición de estas boquillas y (d) el área de protección individual y la superposición de las boquillas. WO'890 propone utilizar boquillas del tipo "Viking Model C-1 Window Sprinkler" que se sabe que tienen un factor K entre 21 y 84 I * min<-1>* bar<1/2>. En la práctica, el sistema pasó las pruebas de fuego utilizando boquillas "Viking Model C-1 Window Sprinkler" que tienen un factor K de 30, 62 y 84 I * min<-1>* bar<1/2>y un área de protección promedio por boquilla de 1-2 m<2>, típicamente alrededor de 1,5 m<2>a una presión mínima de boquilla de 1 bar.

[0010] La boquilla "Viking Model C-1 Window Sprinkler " propuesta en WO'890 es una boquilla de rociado de agua abierta que tiene un cuerpo de boquilla hueco con una entrada de boquilla en un extremo proximal, un paso de fluido dispuesto dentro del cuerpo de boquilla y un cabezal de boquilla en un extremo distal con un orificio para descargar el fluido contra incendios. Generalmente, la boquilla C-1 viene en dos configuraciones diferentes, una para factores K medios entre 21 y 62 I * min<-1>* bar<1/2>, y otra para factores K grandes por encima de 21 y 62 I * min<-1>* bar<1/2>, y otra para factores K grandes por encima de 21 y 62 I * min<-1>* bar<1/2>. El paso de fluido incluye una cámara cilíndrica circular derecha con un ancho entre 12,7 y 14,3 mm y una longitud de 31 mm para factores K medios o 33,3 mm para factores K grandes. La cámara cilíndrica está dispuesta centralmente dentro del cuerpo de boquilla, se extiende entre la entrada de boquilla y el orificio, y puede conducir fluido en una dirección a lo largo de su eje cilíndrico hacia una cámara de salida rodeada por el cabezal de boquilla. El cabezal de boquilla cilíndrico circular recto incluye un segmento base, un soporte de deflector y un miembro deflector, y un diámetro de 25,4 mm para factores K medios o de 31,75 mm para factores K grandes. El segmento base del cabezal de boquilla encierra el orificio situado en el centro, que conecta directamente la cámara cilíndrica con la cámara de salida. El deflector está montado en el segmento base de un lado del cabezal de boquilla mediante un soporte de deflector que consiste en un único elemento sólido en forma de brazo, de manera que una cara del deflector queda posicionada en el lado opuesto al orificio. El soporte de deflector tiene forma cilíndrica circular recta truncada con el plano de intersección desplazado radialmente del eje del cilindro, con una distancia del soporte de deflector al centro del orificio de 3,7 a 6,7 mm, que aumenta con el incremento de los factores K, y una profundidad del soporte de deflector entre 6,6 y 9,3 mm.

[0011] La cámara de salida tiene una sección transversal cilíndrica circular recta definida por el segmento base como la primera base del cilindro, el deflector como la segunda base, una longitud del volumen de salida de 6,35 mm para factores K medios y 9,53 mm para factores K grandes, y el lado interior del soporte de deflector como el plano de intersección que es perpendicular tanto a la primera como a la segunda base. La cámara de salida está abierta por todos los demás lados, proporcionando una salida de boquilla perpendicular al eje del cilindro. El orificio para factores K medios es una abertura de dos segmentos con una longitud total de 3.175 mm, ubicada centralmente en el segmento base y simétricamente alrededor del eje del cilindro. El primer segmento es de forma troncocónica y está en conexión de fluido con la cámara cilíndrica con un diámetro de entrada de orificio de 14,3 mm para todos los factores K medios y una longitud de entrada de orificio de 2,2 a 0,8 mm, que disminuye con el aumento de los factores K. El segmento troncocónico se estrecha con un ángulo de 30°, hasta un segundo diámetro de 6,9 a 11,5 mm, aumentando con el incremento de los factores K. Un segmento cilíndrico circular recto se extiende desde el segmento troncocónico con el segundo diámetro como diámetro de salida del orificio y una longitud de salida del orificio de 1 a 2,4 mm, aumentando con el aumento de los factores K.

[0012] El orificio para factores K grandes es una continuación directa de la cámara circular, que se extiende a través del segmento base con el mismo diámetro.

[0013] La boquilla conocida "Viking Model C-1 Window Sprinkler " tiene, por consiguiente, relaciones de operación que afectan el patrón de pulverización y el rendimiento de descarga del diámetro de salida del orificio a la longitud de volumen de salida entre 1,08 y 1,51, y del diámetro de salida del orificio a la distancia de soporte de deflector entre 1,83 y 2,15.

[0014] Cuando se suministra fluido a la entrada de boquilla a una presión de operación, este pasa a través de la cámara cilíndrica, se pulveriza a través del orificio hacia el volumen de salida, donde una gran parte del fluido impacta contra el deflector y el lado interior del segmento de soporte. El fluido se desvía, algunas partes varias veces, y se redirige hacia los lados abiertos del volumen de salida, abandonando el espacio confinado de la boquilla de pulverización de agua de una manera característica. Las boquillas de pulverización de agua tienen un ángulo de descarga horizontal de aproximadamente 180° para al menos el 90% del fluido descargado. Se sabe que el sistema propuesto por WO'890 cubre en la práctica un sistema típico de paneles solares de hasta 128 m<2>, lo que requiere aproximadamente 80 boquillas y tiene una no uniformidad del 20%, es decir, en promedio cada boquilla tendría una presión de boquilla de la presión mínima de boquilla más un 20%. Se considera una compensación de no uniformidad de este tipo para que incluso la boquilla más remota tenga la presión mínima, debido a la pérdida de presión real a lo largo de los segmentos de tubería. El uso de las boquillas propuestas con un factor K de 80 I * min<-1>* bar<1/2>conduce a una descarga de fluido total Q de Q = 80 * 84 * 1,2 L/min = 8,064 m<3>/min, lo que resulta en una tasa de aplicación de fluido normalizada de 63 mm/m<2>/min, es decir, la descarga de fluido total de 8,064 m<3>/min normalizada sobre el área de cobertura de 128 m<2>(8,064 m<3>/min / 128 m<2>= 63 mm/m<2>/min). Un sistema de este tipo que cubra aproximadamente 128 m<2>requeriría una tubería de suministro principal con un diámetro DN125 para un flujo de fluido de aproximadamente 10 m/s y una sola bomba con una salida típica de 8 m<3>/min.

[0015] En la práctica, las instalaciones de paneles solares individuales cubren preferiblemente una superficie mucho mayor. Por ejemplo, varios códigos de construcción europeos sugieren un área máxima en tejado sin obstrucciones de hasta 1600 m<2>, o 40 x 40 m<2>. El sistema conocido de WO'890, escalado a un área de cobertura de dicha magnitud, requeriría aproximadamente 1.000 boquillas con una descarga total de fluido de Q = 100,8 m<3>/min y tuberías de suministro principales apropiadas de 2x DN300 de diámetro para un flujo de fluido de aproximadamente 10 m/s, y suministro de fluido apropiado que tenga, por ejemplo, de 12 a 13 bombas con una salida de 8 m<3>/min cada una, para alimentar todo el sistema de protección contra incendios a la vez. El uso de las boquillas propuestas más pequeñas del sistema conocido que tienen un factor K de 30 I * min<-1>* bar<1/2>conduce a una descarga de fluido de Q = 36 m<3>/min y requiere aproximadamente 5 bombas y 2 tuberías de suministro principales DN200 o 1 DN300, para una tasa de aplicación de fluido normalizada de 22,5 mm/m<2>/min.

[0016] En la práctica, estos sistemas de gran tamaño resultan poco prácticos y comercialmente inviables, por lo que deben dividirse en múltiples subsistemas de extinción de incendios que se activen individualmente para reducir la carga, por ejemplo, el número de bombas y el tamaño de las tuberías. Estos conceptos de protección contra incendios con múltiples subsistemas de extinción se diseñan de manera que no sea necesario alimentar simultáneamente todos los subsistemas, sino solo algunos, por ejemplo, solo los adyacentes. El sistema descrito en el párrafo anterior con las boquillas más grandes se dividiría en 12 subsistemas más pequeños, y se alimentarían al menos 3 subsistemas a la vez. Esto reduce los diámetros de las tuberías de suministro principales a 1x DN250 o 2x DN150 y el número de bombas a 3 bombas con una salida de 8 m<3>/min.

[0017] Para este tipo de sistemas subdivididos, el documento WO'890 reconoció el riesgo de vientos fuertes, especialmente canalizados a lo largo de las filas de paneles solares, que distorsionan la propagación del calor o de las llamas, lo que puede llevar a una localización errónea del peligro de incendio, es decir, a la identificación del incendio por un sistema de detección de incendios en un lugar equivocado, con un desfase de varios metros. Normalmente, cuando se inicia un incendio en un límite del área de cobertura de un primer sistema de extinción de incendios, y los fuertes vientos distorsionan la propagación del calor al transportar el aire caliente unos metros a lo largo de las filas de paneles solares hacia el área de cobertura de un segundo sistema de extinción de incendios adyacente al primero, los sistemas de detección de incendios podrían localizar erróneamente el incendio. Esto conlleva la activación del segundo sistema de extinción de incendios, que es incapaz de alcanzar la verdadera ubicación del fuego y, por lo tanto, de sofocarlo o extinguirlo. El fuego seguirá propagándose hasta que se superen los umbrales de detección del primer sistema de extinción de incendios, lo que provocará una activación significativamente tardía de dicho sistema. El documento WO'890 plantea solucionar el riesgo de localizar erróneamente un incendio entre dos sistemas de extinción de incendios adyacentes mediante: (i) la superposición del área de cobertura de estos dos sistemas a una cierta distancia, de modo que un incendio mal localizado hasta esa distancia aún pueda ser alcanzado y sofocado por el sistema de extinción de incendios más distante, aunque se encuentre más adentro del área de cobertura del otro sistema de extinción de incendios, que probablemente permanecerá inactivo; o (ii) la superposición del área de detección mediante la creación de una zona fronteriza alrededor del límite entre ambos sistemas de extinción de incendios, para activar ambos sistemas al mismo tiempo cuando se detecte un incendio dentro de esa zona fronteriza. Por lo tanto, el sistema propuesto en el documento WO'890 tiene una alta complejidad con múltiples unidades de válvulas controladas remotamente para una sola disposición típica de paneles solares.

[0018] En el documento técnico "Sistemas fotovoltaicos en edificios industriales y comerciales" (originalmente "Photovoltaikanlagen auf Industrie- und Gewerbebauten") de Zurich Resilience Solutions se ofrece información más detallada sobre el área técnica de la invención de sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados.

[0019] Los sistemas de extinción de incendios para un tejado con una instalación solar y los pulverizadores correspondientes se conocen, entre otros, en WO 2021/160890 A1, KR 101279525 B1 y US 11,027,159 B2. Se cree que existe el deseo de proporcionar un sistema de protección contra incendios para un tejado con paneles solares que presente una complejidad reducida, una menor demanda de agua o una mayor área de cobertura por sistema.

[0020] Divulgación de la invención

[0021] Las realizaciones preferidas de instalaciones de paneles solares en tejados, sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados y procedimientos para ello proporcionan una protección contra incendios eficaz con una tasa de aplicación de fluido normalizada de menos de 15 mm/m<2>/min sobre el área de cobertura.

[0022] Una realización preferida, según se define en la reivindicación 1, proporciona un sistema de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados que comprende un grupo de boquillas de pulverización de agua con un factor K de 20 I * min<-1>* bar<1/2>o menos y con un área de distribución de 1-3 m<2>por boquilla, para descargar fluido contra incendios sobre un área de cobertura de al menos 500 m<2>, siendo dicha área de cobertura la superficie de un tejado con un grupo de paneles solares protegidos por el grupo de boquillas de pulverización de agua; un sistema de tuberías para conectar el grupo de boquillas de pulverización de agua a un suministro de fluido y suministrar el fluido contra incendios al grupo de boquillas de pulverización de agua; un sistema de detección de riesgo de incendio con al menos un detector de riesgo de incendio configurado para detectar un riesgo de incendio en el tejado y al menos una unidad de control de detección para generar una señal de alarma al detectar un riesgo de incendio; una unidad de válvula para permitir el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua en respuesta a la señal de alarma; con el grupo de boquillas de pulverización de agua estando configuradas para descargar el fluido contra incendios recibido del suministro de fluido con una tasa de aplicación de fluido normalizada de menos de 15 mm/m<2>/min.

[0023] El sistema de protección contra incendios preferido para instalaciones de paneles solares en tejados, así como los procedimientos y boquillas de pulverización de agua, proporcionan protección contra incendios para dichas instalaciones con tasas de aplicación de fluido normalizadas menores que las conocidas anteriormente. Se entiende que el área de cobertura es una propiedad del grupo de boquillas de pulverización de agua y se define como la superficie del tejado que incluye todos los paneles solares de la instalación de paneles solares, y el espacio respectivo entre estos paneles solares, que están, tanto los paneles como el espacio entre ellos, protegidos contra riesgo de incendio por el grupo de boquillas de pulverización de agua del sistema de protección contra incendios, estando el área de cobertura confinada al límite exterior del grupo de los paneles solares respectivos.

[0024] Un panel solar que no esté protegido por el grupo de boquillas de pulverización de agua no contribuye al área de cobertura de dicho grupo, pero puede estar ubicado dentro de ella. Por otro lado, un panel solar que esté protegido por el grupo de boquillas de pulverización de agua debe incluirse en el área de cobertura.

[0025] Un área de cobertura preferida es cohesiva, lo que se define en el contexto de la presente solicitud como aquella que consta de una sola área, es decir, que no consta de múltiples áreas no adyacentes.

[0026] Como ejemplo, el área de cobertura de un grupo de paneles solares rectangulares idénticos, con la cobertura adecuada de boquillas de pulverización de agua, dispuestos espalda con espalda en filas de igual longitud, igual anchura e idéntica orientación, con puntos de partida a lo largo de una línea común, tendría la forma de un cuadrilátero. Si la línea común es perpendicular a la orientación de las filas, el área de cobertura tendría forma rectangular con sus esquinas en los puntos de esquina más externos de los paneles solares.

[0027] Con una tasa de aplicación de fluido normalizada de menos de 15 mm/m<2>/min, los sistemas de protección contra incendios inventados son capaces de proporcionar protección contra incendios a áreas de cobertura de 500 m<2>o más, preferiblemente de 1000 m<2>o más, más preferiblemente de hasta 1600 m<2>. Las realizaciones de sistemas de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados de la presente invención son capaces de proporcionar protección contra incendios a áreas de cobertura más amplias de las que ya se conocían en la técnica.

[0028] El fluido contra incendios es a base de agua. Los fluidos contra incendios a base de agua se componen principalmente de agua, pero también pueden contener aditivos, como anticongelantes para prevenir o retrasar la congelación del fluido almacenado a bajas temperaturas, aditivos espumantes para aumentar el volumen, la adherencia y el rendimiento de extinción o de supresión de incendios del fluido, u otros aditivos relacionados o no con el rendimiento del sistema de protección contra incendios. Un fluido contra incendios preferido está compuesto de agua sin aditivos espumantes.

[0029] El tejado preferido para las instalaciones de paneles solares en tejados con un sistema de protección contra incendios de esta invención es un tejado con una pendiente de 15° o menos, más preferiblemente con una pendiente de 10° o menos. Preferiblemente, el tejado es un tejado a dos aguas o un tejado plano. Los tejados con una pendiente tan baja permiten una fácil instalación y mantenimiento tanto de los paneles solares como del sistema de protección contra incendios. Una pendiente tan baja contribuye a que el líquido contra incendios permanezca en el tejado durante un tiempo prolongado y aumenta su acumulación en el mismo. Esto se traduce en una acción extintora más eficaz y con menor consumo de fluidos en caso de incendio.

[0030] Los paneles solares en el tejado se disponen preferiblemente en filas, y más preferiblemente son de dimensiones, orientación, elevación y/o inclinación uniformes. La uniformidad en el tipo y la disposición de los paneles solares resulta ventajosa para la protección contra incendios, ya que proporciona una distribución uniforme del riesgo de incendio y permite un sistema de protección contra incendios uniforme que es menos complicado de diseñar e instalar.

[0031] Preferiblemente, los paneles solares de un segmento de tejado determinado deben estar a una distancia mínima de los bordes de dicho segmento, donde los bordes del segmento de tejado están definidos por los límites exteriores del segmento de tejado hacia el suelo o hacia otros segmentos de tejado adyacentes de elevación significativamente diferente. Los bordes del segmento de tejado pueden incluir un muro parapeto. Los paneles solares pueden tener una primera distancia mínima general hacia los bordes del segmento del tejado, preferiblemente de 1 metro, más preferiblemente de 1,2 metros. Además, los paneles solares pueden tener una segunda distancia mínima hacia los bordes del segmento de tejado cuando otro segmento de tejado directamente adyacente tiene una elevación mayor que el segmento de tejado que comprende los paneles solares en cuestión; la segunda distancia mínima es preferiblemente de 5 metros.

[0033] Un sistema de detección de riesgo de incendio preferido comprende al menos un detector de calor lineal, estando el detector de calor lineal dispuesto para detectar la temperatura, preferiblemente absoluta y la tasa de aumento, dentro del área de cobertura. Un detector de calor lineal preferido está configurado para tener una resolución espacial que permita determinar la ubicación o el área de un riesgo de incendio, de manera más preferible con una resolución espacial inferior a 2 metros, y de manera aún más preferible de 1 metro o menos. Este tipo de detector de calor lineal preferido puede tener una resolución espacial al disponer de unidades de detección individuales en ciertas posiciones del detector de calor lineal para determinar la cantidad de un parámetro de riesgo de incendio en las unidades de detección específicas. Alternativamente, puede determinar la cantidad de un parámetro de riesgo de incendio de forma continua a lo largo del detector de calor lineal y tener la capacidad de deducir la ubicación de un incendio a partir de un parámetro de ubicación conectado a la lectura continua del parámetro de riesgo de incendio.

[0035] Un sistema alternativo de detección de riesgo de incendio comprende al menos un detector de incendios por radiación, preferiblemente un detector de incendios infrarrojo, para detectar un riesgo de incendio dentro del área de cobertura. Un detector de incendios infrarrojo preferido está configurado para tener una resolución espacial, preferiblemente mediante la inclusión de una matriz 2D sensible a los infrarrojos para determinar la ubicación de un riesgo de incendio dentro del área de cobertura.

[0037] Una realización preferida del sistema de detección de riesgo de incendio comprende una unidad de control de detección conectada mediante señal con los detectores de incendios del sistema de detección de riesgos de incendio. Preferiblemente, los detectores de incendios transmiten la lectura de un parámetro de riesgo de incendio a la unidad de control de detección. Esta lectura puede comprender valores cuantitativos del parámetro de riesgo de incendio, por ejemplo, una lectura de temperatura de un detector de calor, o valores cualitativos del parámetro de riesgo de incendio, por ejemplo, la superación de un umbral de intensidad de radiación almacenado en un detector de radiación. La unidad de control de detección responde a la recepción de la lectura generando una señal de alarma si la lectura recibida cumple con criterios de alarma internos. Para los detectores de calor, estos criterios de alarma internos pueden comprender un umbral de temperatura mínimo y/o un umbral de tasa mínima de aumento de temperatura. La unidad de control de detección puede configurarse para generar una señal de alarma si se cumplen algunos de estos criterios, o todos. Una unidad de control de detección puede estar espacialmente separada de los detectores de incendios conectados o puede estar en las proximidades, incluso dentro de la misma carcasa que un detector de incendios. Cada detector de incendios puede tener su propia unidad de control de detección, o bien, varios o todos los detectores del sistema de detección de riesgo de incendio pueden estar conectados a una sola unidad de control de detección.

[0039] La unidad de válvula está configurada para controlar el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido hasta el grupo de boquillas de pulverización de agua. La unidad de válvula puede incluir cualquier válvula de alarma húmeda, válvula de alarma seca, válvula de alarma seca de preacción, válvula de diluvio o cualquier otra válvula de fluidos conocida en el sector. La unidad de válvula está especialmente configurada para permitir el paso del fluido contra incendios en respuesta a la señal de alarma generada por el sistema de detección de riesgos de incendio. Preferiblemente, la unidad de válvula está controlada por una unidad de control de válvula que está en conexión de señal con la unidad de control de detección y la unidad de válvula recibe una señal de alarma y genera una señal de activación en respuesta a la recepción de la señal de alarma. La señal de activación se transmite entonces a la unidad de válvula para permitir el paso del fluido contra incendios.

[0040] Preferiblemente, la unidad de válvula está configurada además para cerrar el paso del fluido contra incendios en respuesta a la activación manual de un mecanismo de cierre, o alternativamente en respuesta a una señal de cierre. La señal de cierre puede generarse en respuesta a que la unidad de control de detección ya no detecte un riesgo de incendio dentro del área de cobertura. Alternativamente, la señal de cierre puede ser generada por un operador, por ejemplo, los bomberos, preferiblemente desde una unidad de control remoto conectada mediante señal a la unidad de válvula. La señal de cierre puede ser alterada, manipulada, retenida o forzada por una unidad de control de detección y/o una unidad de control de válvula.

[0042] En una realización preferida, el suministro de fluido proporciona agua a presión con al menos una presión de suministro de fluido mínima predeterminada. El suministro de fluido comprende preferiblemente una bomba de fluido. En una realización alternativa, el suministro de fluido puede comprender un tanque de fluido presurizado, preferiblemente presurizado por un compresor o por botellas de gas presurizadas, preferiblemente que contengan gas inerte.

[0043] Las boquillas de pulverización de agua preferidas del sistema de protección contra incendios son las boquillas abiertas. Se entiende por boquillas abiertas aquellas que no incluyen un elemento de bloqueo móvil controlable para impedir la descarga de un fluido contra incendios, ni un mecanismo de activación dependiente de la temperatura como un bulbo de vidrio de pulverizador. Un sistema de protección contra incendios con boquillas abiertas, que normalmente cuenta con una unidad de válvula controlable para regular el paso del fluido hacia las boquillas, es conocido por ser menos susceptible a los daños por congelación debido a que las tuberías en su mayoría no están llenas de agua. En algunas realizaciones, las secciones del sistema de tuberías que están llenas de fluido en el estado no activado del sistema de protección contra incendios pueden protegerse de la temperatura exterior, preferiblemente ubicando estas secciones dentro de un edificio o cualquier otra estructura aislada, por ejemplo, un contenedor.

[0044] Una boquilla de pulverización de agua preferida comprende un cuerpo de boquilla hueco con una entrada de boquilla en un extremo proximal, un paso de fluido dispuesto dentro del cuerpo de boquilla y un cabezal de boquilla en un extremo distal con un orificio para descargar el fluido contra incendios, donde el paso de fluido se extiende y proporciona una conexión de fluido entre la entrada de boquilla y el orificio, definiendo una dirección del fluido.

[0045] El paso de fluido comprende una primera cámara dentro del cuerpo de boquilla, estando dicha primera cámara en conexión directa de fluido con el orificio del cabezal de boquilla. Una primera cámara preferida es de forma cilíndrica, preferiblemente cilíndrica circular recta, con su eje cilíndrico alineado en la dirección del fluido, y el orificio está preferiblemente centrado en la cara distal de la primera cámara cilíndrica. Preferiblemente, la primera cámara cilíndrica tiene un ancho de 10 a 20 mm, más preferiblemente de 12 a 16 mm, de la manera más preferible de 13 a 15 mm, y una longitud de 5 a 20 mm, más preferiblemente de 5 a 15 mm y de la manera más preferible entre 8 y 10 mm.

[0046] En una realización preferida, el paso de fluido comprende además una precámara proximal dispuesta entre la entrada de fluido y la primera cámara. La precámara tiene una superficie de sección transversal mayor que la primera cámara y, preferiblemente, se centra alrededor de la cara proximal de la primera cámara. De manera más preferible, la precámara tiene forma cilíndrica, incluso más preferiblemente la misma forma que la primera cámara, siendo lo más preferible un cilindro circular recto. Preferiblemente, la precámara cilíndrica tiene un ancho mayor que el ancho de la primera cámara cilíndrica, más preferiblemente de más de 20 mm, y una longitud mayor que la longitud de la primera cámara cilíndrica, más preferiblemente de más de 20 mm.

[0047] Una precámara de esta realización define el tamaño de la abertura de boquilla en la entrada de boquilla y puede proporcionar medios para alojar, acoplar o fijar un filtro, preferiblemente una ranura de circunvalación interna para alojar una junta o un anillo elástico para fijar el filtro y evitar que partículas o residuos del interior de las tuberías obstruyan el orificio.

[0048] Un cabezal de boquilla preferido comprende un segmento base que encierra el orificio, un soporte de deflector que se extiende desde el segmento base y un miembro deflector formado en el extremo distal del soporte de deflector.

[0049] El segmento base preferido tiene forma de cilindro, preferiblemente cilíndrico circular recto, y preferiblemente un diámetro de 20 a 30 mm, más preferiblemente de 23 a 26 mm, más preferiblemente de 24 a 25 mm. El orificio es una abertura dentro del segmento base que conecta la primera cámara con el exterior distal de la boquilla. El orificio define un eje de descarga para el fluido que sale de la primera cámara hacia el exterior y tiene una sección transversal menor que la de la primera cámara. Un orificio preferido tiene una anchura de salida distal de 6,5 mm o menor, más preferiblemente menor de 6 mm, aún más preferiblemente menor de 5 mm, y de la manera más preferible entre 3 y 4,6 mm.

[0050] Un orificio más preferido se dispone centralmente en la cara proximal plana del segmento base hacia la primera cámara y comprende un segmento troncocónico con una longitud o profundidad de entrada de orificio, cuyo diámetro se estrecha desde una anchura de entrada de orificio hasta una anchura de salida de orificio más pequeña, y además comprende un segmento cilíndrico circular recto con una longitud y una anchura de salida de orificio, que se extiende directamente desde el segmento troncocónico de manera que ambos segmentos están alineados a lo largo del mismo eje central. Ambos segmentos juntos forman el orificio único, con una forma segmentada que ayuda a dirigir el flujo del fluido desde la primera cámara hacia el exterior. El diámetro que se estrecha en el segmento troncocónico define un ángulo entre la superficie exterior de dicho segmento y la cara proximal plana del segmento base. Preferiblemente, el ángulo está entre 40 y 50°, más preferiblemente 45°. En una realización preferida, el orificio tiene una longitud total de orificio de menos de 2,5 mm, más preferiblemente de 2 mm. Preferiblemente comprende una relación de longitud de entrada de orificio a longitud de salida de orificio de 0,9 a 1,1, más preferiblemente de 1, de manera más preferible con una longitud de entrada de orificio y una longitud de salida de orificio de 1 mm cada una.

[0051] La anchura de entrada de orificio y la anchura de salida de orificio influyen significativamente en las características de descarga del fluido de la boquilla y, por lo tanto, en el factor K. En una realización preferida, la anchura de salida de orificio es preferiblemente, la anchura de entrada de orificio es 1 mm mayor que el ancho de salida de orificio, lo que lleva a realizaciones con un factor K de 4 I * min<-1>* bar<1/2>para una anchura de salida de orificio de 3 mm, un factor K de 6 I * min<-1>* bar<1/2>para una anchura de salida de orificio de 3,7 mm, un factor K de 10 I * min<-1>* bar<1/2>para una anchura de salida de orificio de 4,6 mm y un factor K de 17 I * min<-1>* bar<1/2>para una anchura de salida de orificio de 6 mm.

[0052] El soporte de deflector sostiene el miembro deflector y restringe la descarga del fluido contra incendios de manera que este no se descargue a través de él, sino que impacte sobre él y se refleje en él. El soporte de deflector tiene una distancia de soporte de deflector lateral mínima desde el centro del orificio, preferiblemente entre 4 y 8 mm, más preferiblemente entre 5 y 7 mm, y de manera más preferible alrededor de 6 mm.

[0053] Un soporte de deflector preferido consiste en un único brazo sólido que se extiende desde una parte de la cara distal del segmento base. Preferiblemente, el único brazo sólido del soporte de deflector tiene la forma del segmento cilíndrico más pequeño formado por un cilindro truncado por un plano de intersección, donde el plano de intersección es un plano que pasa por el eje central del cilindro y está desplazado radialmente por la distancia de soporte de deflector. El soporte de deflector cilíndrico truncado resultante tiene un ancho preferiblemente de 12 a 29 mm, más preferiblemente de 18 a 24 mm, de manera más preferible de 21 a 22 mm, y una profundidad o espesor preferiblemente de 2 a 11 mm, más preferiblemente de 4,5 a 8 mm, de manera más preferible de 6,3 mm.

[0054] En una realización específica y preferida, el segmento base cilíndrico circular recto tiene un diámetro de 24,6 mm, el soporte de deflector tiene una distancia de soporte de deflector de 6 mm, lo que resulta en una profundidad de soporte de deflector de 6,3 mm y una anchura de soporte de deflector de 21,475 mm.

[0055] El miembro deflector se extiende desde el soporte de deflector, en el extremo distal de la boquilla, para proporcionar una interfaz sólida sobre la cual la mayor parte del fluido descargado a través del orificio pueda impactar y reflejarse. Un miembro deflector preferido tiene una superficie proximal paralela a la superficie distal del segmento base; más preferiblemente, el miembro deflector tiene una forma cilíndrica dispuesta centralmente alrededor del eje de descarga del orificio. Lo más recomendable es que el miembro deflector y el segmento base tengan la misma forma cilíndrica circular recta con las mismas dimensiones.

[0056] Una configuración preferida del cabezal de boquilla rodea una segunda cámara, que es un volumen abierto restringido en su cara proximal por el segmento base, en su cara distal por el miembro deflector y, preferiblemente, en un lado por el soporte de deflector. Los lados no cubiertos por el soporte de deflector están abiertos y definen el patrón y la dirección de descarga del fluido, perpendicular a la dirección del fluido dentro del cuerpo de boquilla. La boquilla con dicha configuración de cabezal de boquilla tiene un ángulo de descarga inferior a 360°, más preferiblemente un ángulo de descarga inferior a 270°, más preferiblemente de 170° a 190°. Normalmente, dicho ángulo de descarga está determinado por el perfil de descarga radial que comprende al menos el 90 % del fluido descargado, más preferiblemente al menos el 95 %.

[0057] La longitud de la segunda cámara, es decir, la distancia abierta entre el segmento base y el miembro deflector, influye significativamente en las características de distribución del fluido de la boquilla, como el patrón de pulverización, el rango de aplicación del fluido y el área de protección promedio por boquilla. Una segunda cámara preferida tiene forma cilíndrica, preferiblemente cilíndrica circular recta menos el soporte de deflector, y una longitud de 7 a 11 mm, más preferiblemente de 8 a 10 mm, y de manera más preferible es de 9 mm. Las proporciones, o relaciones, preferidas de las dimensiones operativas de las boquillas de pulverización de agua de la invención proporcionan una tasa de descarga y un patrón de descarga deseados y preferidos. Una relación preferida entre la anchura de salida y la longitud de la segunda cámara de las boquillas de pulverización de agua inventivas está entre 0,27 y 0,93, preferiblemente entre 0,33 y 0,73, de manera más preferible entre 0,33 y 0,52. La relación preferida entre la anchura de salida y la distancia de soporte de deflector está entre 0,375 y 1,625, preferiblemente entre 0,5 y 1,09, de manera más preferible entre 0,5 y 0,77.

[0058] El solicitante descubrió que el uso de una boquilla de pulverización de agua según la invención con una combinación de anchura de salida de orificio preferido, longitud de segunda cámara preferida y distancia de soporte de deflector preferida, preferiblemente con relaciones de dimensiones operativas preferidas, proporciona una protección contra incendios eficaz para instalaciones de paneles solares en tejados con una tasa de descarga de fluido por área reducida en comparación con el sistema de protección conocido para instalaciones de paneles solares en tejados. Combinaciones preferidas de parámetros de boquilla posibilitan una gama de factores K de boquillas de pulverización de agua de entre 4 y 20 l * min<-1>* bar<1/2>, y tales boquillas de pulverización de agua tienen un área de distribución de 1-3 m<2>, preferiblemente alrededor de 1,6 m<2>, por boquilla. El área de distribución debe entenderse de tal manera que una sola boquilla sea capaz de proporcionar suficiente protección contra incendios a esa área de distribución; preferiblemente, se trata del área mínima que comprende al menos el 90 % de la descarga total de fluido de una boquilla.

[0059] Una boquilla de pulverización de agua con una combinación preferida de parámetros de boquilla puede tener un factor K de 20 I * min<-1>* bar<1/2>y un área de distribución de 1,6 m<2>a una presión mínima de boquilla de 1 bar. El uso de una boquilla de pulverización de agua de este tipo en un sistema de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados, con aproximadamente 1000 boquillas para un área de cobertura de 1600 m<2>y una compensación de no uniformidad del 20%, proporciona una tasa de aplicación de fluido normalizada de 15 mm/m<2>/min o menos.

[0060] Alternativamente, una boquilla de pulverización de agua con una combinación preferida de parámetros de boquilla puede tener un factor K de 17 I * min<-1>* bar<1/2>y un área de distribución de 1,6 m<2>a una presión mínima de boquilla de 1 bar. El uso de una boquilla de pulverización de agua de este tipo en el mismo sistema de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados proporciona una tasa de aplicación de fluido normalizada de 12,75 mm/m<2>/min o menos.

[0061] Además, el uso de boquillas de pulverización de agua con una combinación preferida de parámetros de boquilla proporciona un factor K de 10, 7 o 4 I * min<-1>* bar<1/2>en dichos sistemas de protección contra incendios proporciona una protección eficaz y suficiente con una tasa de aplicación de fluido normalizada de 7,5 mm/m<2>/min o menos, 5,25 mm/m<2>/min o menos, o 3 mm/m<2>/min o menos, respectivamente.

[0062] Es sabido por los profesionales cualificados que la disminución de los factores K normalmente también reduce el área de distribución media por boquilla. Para mantener un área de distribución adecuada de aproximadamente 1,6 m<2>, puede ser beneficioso aumentar la presión de boquilla mínima, preferiblemente a 1,25 bar, lo que aumenta la descarga de agua en aproximadamente un 12 % y el área de distribución de las boquillas de pulverización de agua inventivas en un promedio del 50 %. Para boquillas de pulverización de agua con un factor K de 4 o 7 I * min<-1>* bar<1/2>, puede ser beneficioso aumentar la presión mínima de la boquilla a 1,5 bar o incluso 2 bar, lo que aumenta el caudal de agua en aproximadamente un 22 % o un 41 % respectivamente, y el área de distribución de las boquillas de pulverización de agua inventivas en un promedio del 100 % o el 150 %, respectivamente.

[0063] El solicitante descubrió que el uso de una boquilla de pulverización de agua según la invención en un sistema de protección contra incendios para una instalación de paneles solares en tejado proporciona protección contra incendios de un área de cobertura de 500 m<2>o más, preferiblemente de 1000 m<2>o más, de manera más preferible de hasta 1600 m<2>.

[0064] Una realización preferida de instalaciones de paneles solares en tejados comprende múltiples instalaciones de paneles solares en segmentos adyacentes de un tejado. Cada una de las múltiples instalaciones de paneles solares cuenta con un sistema de detección de riesgo de incendio y un sistema de extinción de incendios según la invención. Las áreas de cobertura individuales de las múltiples instalaciones de paneles solares no se superponen espacialmente. El sistema de detección de riesgo de incendio comprende detectores de incendios y una unidad de control de detección, y el sistema de extinción de incendios comprende un grupo de boquillas de pulverización de agua y un sistema de tuberías de fluido, que preferiblemente incluye un grupo de tuberías ramificadas conectadas al grupo de boquillas de pulverización de agua y una tubería principal con una unidad de válvula para controlar y suministrar fluido contra incendios, preferiblemente agua, desde un suministro de fluido a las tuberías ramificadas, donde el control de la unidad de válvula es ejercido por una unidad de control de válvula en respuesta a una señal de alarma generada por la unidad de control de detección después de que los detectores de incendios detecten un riesgo de incendio dentro o alrededor del área de cobertura.

[0065] Cada instalación de paneles solares tiene una unidad de válvula independiente para controlar selectivamente el paso del fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua específicas de esa instalación de paneles solares.

[0066] En una realización preferida, múltiples instalaciones de paneles solares comparten un suministro de fluido, preferiblemente también una unidad de control de válvulas. Preferiblemente, el suministro de fluido está diseñado para poder proporcionar fluido contra incendios a al menos dos sistemas de extinción de incendios al mismo tiempo con una presión mínima en cada boquilla de pulverización de agua de los al menos dos sistemas de extinción de incendios. El suministro de fluido puede constar de múltiples bombas de fluido que se activan selectivamente según se requiera para proporcionar la presión de boquilla mínima, en función del número de sistemas de extinción de incendios que deban recibir simultáneamente el fluido contra incendios.

[0067] Preferiblemente, múltiples sistemas de detección de riesgo de incendio comparten una unidad de control de detección. Alternativamente, cada uno de los sistemas de detección de riesgo de incendio tiene su propia unidad de control de detección.

[0068] En una realización alternativa, múltiples sistemas de detección de riesgo de incendio comparten un detector de riesgo de incendio con resolución espacial, o un grupo de detectores de riesgo de incendio con resolución espacial, con una asignación de área predeterminada hacia instalaciones individuales de paneles solares. Un riesgo de incendio detectado por dicho detector de riesgo de incendio con resolución espacial, o grupo de ellos, se atribuye entonces a una instalación de paneles solares y/o a un área limítrofe de instalaciones de paneles solares adyacentes.

[0069] En una realización más preferida de instalaciones de paneles solares en tejados con múltiples instalaciones de paneles solares en segmentos adyacentes de un tejado, al menos dos de las áreas de cobertura están separadas entre sí por un muro cortafuegos construido para prevenir o ralentizar la proliferación o propagación de un riesgo de incendio de un área de cobertura a otra. Preferiblemente, el muro cortafuegos se construye con material ignífugo y tiene una distancia mínima entre un panel solar de las instalaciones de paneles solares y el muro cortafuegos. La distancia mínima puede depender de la diferencia de altura entre el muro cortafuegos y la superficie del tejado, o entre el muro cortafuegos y el borde superior del panel solar. En una realización preferida, dicha distancia mínima es de 1 metro, más preferiblemente de 1,2 metros. En una realización más preferida, la distancia mínima es de 1,2 metros cuando el borde superior del muro cortafuegos está a 0,5 metros por encima del borde superior del panel solar, y de más de 1,2 metros, preferiblemente 2 metros, más preferiblemente 2,5 metros cuando el borde superior del muro cortafuegos está a menos de 0,5 metros por encima del borde superior del panel solar.

[0070] Descripción de los dibujos

[0071] Los dibujos adjuntos, que se incorporan al presente documento y forman parte de esta especificación, ilustran ejemplos de realización de la invención y, junto con la descripción general dada anteriormente y la descripción detallada dada a continuación, sirven para explicar las características de la invención. Debe entenderse que las realizaciones preferidas son algunos ejemplos, tal como se indica en las reivindicaciones adjuntas.

[0072] Fig.1 es una vista esquemática en planta de una realización preferida de una instalación de paneles solares en tejado con un sistema de protección contra incendios.

[0073] Fig.2 es una vista esquemática en planta de una realización preferida de dos instalaciones de paneles solares en tejados adyacentes de la figura 1 con sistemas de protección contra incendios.

[0074] Fig.3 es una vista de alzado esquemática de una realización preferida de una instalación de paneles solares en tejado con un sistema de protección contra incendios en dirección a una fila de paneles solares.

[0075] Fig.4 es una vista lateral esquemática de una boquilla de pulverización de agua preferida para un sistema de protección contra incendios de una instalación de paneles solares en el tejado.

[0076] Fig.5 es una vista lateral esquemática de la sección transversal a lo largo de A-A de la boquilla de pulverización de agua preferida de la Fig.4.

[0077] Fig. 1 muestra una instalación de paneles solares en tejado con un sistema de protección contra incendios según una realización preferida de la invención. El sistema de protección contra incendios 10 comprende un sistema de supresión de incendios y un sistema de detección de riesgos de incendio.

[0078] El tejado 1 tiene una primera dimensión L1 y una segunda dimensión L2, que definen las dimensiones máximas de la instalación de paneles solares en tejado. Los paneles solares 5 de la instalación de paneles solares en tejado se pueden montar en ángulo hacia la superficie del tejado 1 y se pueden orientar hacia el curso del sol para aumentar o maximizar la ganancia de potencia por panel solar 5. Los paneles solares 5 de esta realización tienen cada uno primeras dimensiones de panel L5 idénticas y segundas dimensiones de panel L6 idénticas, y son de forma de superficie rectangular. Los paneles solares 5 están dispuestos regularmente en múltiples filas de paneles solares 5 sobre el área del tejado 1. Las filas de paneles solares 5 en el tejado 1 definen un área de cobertura 11 con una primera longitud de área de cobertura L3 y una segunda área de cobertura L4.

[0079] El sistema de supresión, o de extinción, de incendios tiene boquillas de pulverización de agua 50 dispuestas en tuberías ramificadas 22 de un sistema de tuberías de fluidos 20. Una tubería principal 21 suministra agua desde un suministro de fluido 26, que está regulado por una unidad de válvula 25, a las boquillas de pulverización de agua 50 a través de las tuberías de derivación 22. La unidad de válvula 25 está configurada para impedir o permitir el paso de agua desde el suministro de fluido 26 a la tubería principal 21.

[0080] Por cada fila de paneles solares 5, se dispone una tubería de derivación 22 en un lado de la fila de paneles solares 5, definiendo un grupo de filas de tubos de derivación 22, cada una con un número de boquillas de pulverización de agua 50. Las boquillas de pulverización de agua 50 descargan agua en un área del tejado 1 que encierra el área de cobertura 11.

[0081] A lo largo de una fila de paneles 5, los paneles 5 están dispuestos sin espacio o con un espacio mínimo para maximizar la ganancia potencial de potencia solar. Las filas adyacentes de paneles solares 5 están separadas por una separación de fila de paneles L11, y las filas adyacentes de tuberías de derivación 22 están separadas por una separación de tuberías de derivación L10. En esta realización, con una disposición uniforme de las filas de paneles solares 5 y las filas de tuberías de derivación 22, el espaciado de las tuberías de derivación L10 se define por la suma de la separación de la fila de paneles L11 y la segunda dimensión del panel L6. Las boquillas de pulverización de agua 50 se dividen en boquillas con una primera orientación 50a y boquillas con una segunda orientación 50b, estando la primera y la segunda orientación en direcciones opuestas, es decir, con un ángulo de 180° dentro del plano de la superficie del tejado 1. En esta realización, las boquillas de pulverización de agua 50 están dispuestas en una tubería de derivación 22 con la primera orientación y la segunda orientación de manera alternada, es decir, cada boquilla 50 con una orientación es seguida en dirección a la tubería de derivación 22 en la que están instaladas por una boquilla 50 con la otra orientación. En esta realización, la primera boquilla 50, y cada segunda boquilla después de esa, en cada tubería de derivación 22 es de las boquillas con la primera orientación 50a, y la segunda boquilla 50, y cada segunda boquilla después de esa, en cada tubería de derivación 22 es de las boquillas con la segunda orientación 50b. Las boquillas de pulverización de agua con la primera orientación 50a están dispuestas con un primer espaciado de grupo de boquillas L7 a lo largo de una tubería de derivación 22, y las boquillas con la segunda orientación 50b están dispuestas con un segundo espaciado de grupo de boquillas L8, en consecuencia. Cada boquilla 50 está separada de la siguiente boquilla 50 más cercana a lo largo de una tubería de ramal 22 por un espaciado de boquillas L9. En esta realización, la dimensión del primer panel L5 y el espaciamiento del primer y segundo grupo de boquillas L7 y L8 son de longitud idéntica, y el espaciamiento de las boquillas L9 es la mitad de esa longitud, con las boquillas distribuidas uniformemente a lo largo de la tubería de derivación 22. El sistema de detección de riesgo de incendio cuenta con detectores de riesgo de incendio 30 y una unidad de control de detección 31. Los detectores de riesgo de incendio 30 están dispuestos en toda el área de cobertura 11 para detectar y resolver espacialmente el riesgo de incendio dentro de esa área de cobertura 11, y están en conexión de señal con la unidad de control de detección 31, que, en esta realización, está ubicada a distancia de los detectores de riesgo de incendio 30. La unidad de control de detección crea una señal de alarma en respuesta a un riesgo de incendio detectado por los detectores de riesgo de incendio 30. Esa señal de alarma se transmite a través de la línea de alarma 35 a una unidad de control de válvula 36, que controla el paso del fluido a través de la unidad de válvula 25. La unidad de control de válvula 36 abre o desbloquea la unidad de válvula 25, según el tipo de válvula, después de recibir una señal de alarma de la unidad de control de detección 31.

[0082] En la realización mostrada, los detectores de riesgo de incendio 30 tienen la forma de un único cable detector de calor lineal, porciones mayores del cable detector de calor lineal están instaladas paralelas a las tuberías de derivación 22, con segmentos más pequeños del cable detector instalados perpendicularmente a las tuberías de derivación 22 para cruzar a otra porción paralela. Se muestra que estas porciones paralelas del cable del detector están ubicadas en un espacio libre entre las filas del panel, lo cual no es la configuración más preferida, pero se muestra así para mayor claridad. Más preferible sería colocar el cable del detector alrededor de la tubería de derivación 22, preferiblemente elevado por encima de las boquillas 50 para evitar la descarga de agua durante una acción de extinción para manipular la lectura de calor.

[0083] Fig.2 muestra otra realización de la invención con dos instalaciones de paneles solares en tejados con sistemas de protección contra incendios. En esta realización, dos instalaciones de paneles solares en el tejado de la Fig. 1, cada una con un sistema de protección contra incendios, están separadas por un muro cortafuegos en el tejado.

[0084] El muro cortafuegos 15 separa una zona del tejado con una primera instalación de paneles solares y un primer sistema de protección contra incendios 10 de otra zona adyacente del tejado con una segunda instalación de paneles solares y un segundo sistema de protección contra incendios 10'. Cada sistema de protección contra incendios 10, 10' proporciona un área de cobertura propia 11, 11' a su respectiva instalación de paneles solares con paneles solares 5.

[0085] Los sistemas de protección contra incendios 10, 10' tienen cada uno un sistema de supresión de incendios con grupos individuales y separados de boquillas de pulverización de agua 50. Cada grupo de boquillas 50 por sistema de supresión de incendios está conectado a una tubería principal separada 21, 21' a través de un grupo independiente de tuberías de derivación 22, 22'. Las tuberías principales separadas 21, 21' están cada una en conexión de fluido con unidades de válvula separadas 25, 25'. Las unidades de válvula 25, 25' están en conexión de fluida con el mismo suministro de fluido 26 y controlan el paso del fluido entre el suministro de fluido 26 y las tuberías principales 21, 21' y las tuberías de derivación 22, 22'.

[0086] Ambos sistemas de protección contra incendios 10, 10' comprenden un detector de riesgo de incendio separado 30, 30' conectado cada uno a una unidad de control de detección separada 31, 31'. Las unidades de control 31, 31' tienen, cada una, una línea de alarma 35, 35' para transmitir señales de alarma específicas del sistema de protección contra incendios a unidades de control de válvula separadas 36, 36'. Las unidades de control de válvula 36,36' controlan respectivamente las unidades de válvula separadas 25, 25'.

[0087] Las instalaciones de paneles solares en tejado con sistemas de protección contra incendios 10, 10' están separadas del muro cortafuegos 15, con una distancia mínima L13 entre cada panel solar 5 y el lado del muro cortafuegos 15 que mira hacia dicho panel solar 5.

[0088] Fig.3 muestra una vista de alzado de una disposición de paneles solares preferida tal como se instalan en las instalaciones de paneles solares de la Fig.1.

[0089] La vista de elevación de esta figura es una vista lateral de dos disposiciones idénticas de dos paneles solares idénticos 5 de dicha instalación de paneles solares, y debe entenderse como la vista lateral de la realización preferida de la sección ampliada de la Fig.1, desde el lado derecho hacia el lado izquierdo de dicha sección. Los paneles solares 5 están montados cada uno sobre la superficie del tejado 2 del tejado 1 a través de estructuras de soporte de panel 6a, 6b, de manera que el panel solar montado 5 tiene una primera altura de panel solar H1 por encima de la superficie de tejado 2 en un primer borde del panel solar 5 ubicado en la estructura de soporte de panel 6a, y una segunda altura de panel solar H2 por encima de la superficie de tejado 2 en un segundo borde del panel solar 5 ubicado en la estructura de soporte de panel 6b. En esta realización, la primera altura H1 y la segunda altura H2 son las alturas máxima y mínima sobre la superficie del tejado 2, respectivamente, del borde superior del panel solar 5. Las estructuras de soporte del panel 6a, 6b de esta realización tienen, cada una, una altura menor que las respectivas primera y segunda alturas H1, H2. En otras realizaciones no mostradas, las estructuras de soporte de panel 6a, 6b pueden ser más grandes.

[0090] En cada estructura de soporte de panel más grande 6a, se dispone un detector de riesgo de incendio 30 debajo del borde inferior del panel solar 5 a una altura H5 sobre la superficie de tejado 2. En cada estructura de soporte de panel más grande 6a se dispone una tubería de derivación 22, con boquillas de pulverización de agua 50a,50b instaladas en dicha tubería de derivación 22 para proporcionar fluido contra incendios a los paneles solares 5 y a la superficie del tejado 2.

[0091] Las dos tuberías de derivación 22 están separadas por el espaciamiento de tuberías de derivación L10, y los dos paneles solares 5 están separados por la separación L11.

[0092] Los paneles solares 5 están instalados cada uno con una inclinación de módulo α hacia la superficie del tejado 2 y tienen una segunda dimensión de panel L6 determinada por la huella, o proyección, del panel solar 5 en la superficie del tejado 2.

[0093] La boquilla de pulverización de agua 50a está instalada a una altura H3 con una primera orientación, mirando en dirección opuesta al panel solar 5 montado en la estructura de soporte de panel 6a a la cual dicha boquilla 50a está montada a través de la tubería de derivación específica 22. La otra boquilla de pulverización de agua 50b está instalada a una altura H4 con una segunda orientación, apuntando hacia el panel solar 5 montado en la estructura de soporte de panel 6a a la cual dicha boquilla 50b está montada a través de la tubería de derivación específica 22.

[0094] Las boquillas de pulverización de agua 50a, 50b de esta realización de la Fig.2 están ubicadas a diferentes profundidades a lo largo de la tubería de derivación 22, representadas por el símbolo de la boquilla 50a, que es más pequeño que el símbolo respectivo de la boquilla 50b.

[0095] Figs. 4 y 5 muestran una realización preferida de una boquilla de pulverización de agua para un sistema de protección contra incendios de una instalación de paneles solares en tejado, con la figura 4 mostrando una sección transversal a lo largo de A-A como se indica en la figura 3.

[0096] La boquilla preferida 50 tiene un cuerpo de boquilla 60, una entrada de boquilla 51 y una salida de boquilla 52, estando la entrada 51 y la salida 52 conectadas entre sí por un paso de fluido dentro del cuerpo de boquilla. La entrada 51 y la salida 52 están ubicadas en extremos opuestos de la boquilla 50, definiendo una dirección de fluido F desde la entrada 51 hasta la salida 52. El cuerpo de boquilla 60 tiene una rosca exterior 61 en su exterior alrededor de la entrada de boquilla 51, para fijar la boquilla 50 a un medio de fijación correspondiente de una tubería de derivación 22 (no mostrada), por ejemplo, un segmento de tubería con una rosca interior del tamaño requerido. Adyacente a la rosca exterior 61 en la dirección del fluido F, el cuerpo de boquilla 60 tiene una ranura circunferencial de junta 62 para recibir una junta y un asiento de boquilla 63 que se extiende desde la ranura 62 perpendicular a la dirección del fluido F, para sellar la boquilla de pulverización de agua 50 contra los medios de fijación de la tubería de derivación 22 después de la fijación. En el exterior del cuerpo de boquilla 60 se forma un segmento receptor de par 64 que se extiende desde el asiento 63, preferiblemente con forma hexagonal, para permitir recibir el par durante el ajuste de la boquilla 50.

[0097] Desde la entrada de boquilla 51, una precámara 70 se extiende centralmente hacia el cuerpo de boquilla 60 en la dirección del fluido F. La precámara 70 tiene forma cilíndrica y tiene un ancho constante D1 a lo largo de una longitud D2 hacia el cuerpo de boquilla 60. Cerca del extremo distal de la precámara 70, se forma una ranura interna circunferencial 70b, diseñada para alojar una junta o un anillo elástico para sujetar un inserto interno (no mostrado). Preferiblemente, el inserto interno es un filtro para evitar que partículas de un tamaño determinado obstruyan la boquilla.

[0098] Una primera cámara 71 se extiende centralmente desde la cara circular de la precámara 70. La primera cámara 71 de esta realización tiene una forma cilíndrica con una anchura constante D3 a lo largo de una longitud D4. La anchura D3 de la primera cámara es menor que la anchura D1 de la precámara. La precámara y la primera cámara están en completa comunicación de fluido en la interfaz formada por sus dos áreas de sección transversales. Eso significa que no hay pared, obstáculo o protuberancia en toda la interfaz con el ancho D3. Un cabezal de boquilla 65 se extiende sobre el cuerpo de boquilla 60 desde el segmento receptor de par 64 en la dirección del fluido F y rodea una segunda cámara 73. El cabezal de boquilla 65 incluye un segmento base 66 adyacente al segmento receptor de torque 64, estando el segmento base 66 unido a la segunda cámara 73 en una porción mayor de su cara circular con diámetro D10 y un primer lado de la segunda cámara 73.

[0099] El segmento base 66 encierra un orificio 72 que conecta en conexión de fluido la primera cámara 71 y la segunda cámara 73. El orificio 72 está ubicado centralmente en la cara distal de la primera cámara 71 y tiene una longitud de orificio D7 hacia la segunda cámara 73. El orificio 72 comprende un primer segmento troncocónico que se estrecha en la dirección del fluido F, y un segundo segmento cilíndrico. El primer segmento se extiende desde la primera cámara 71 con una anchura de entrada de orificio radialmente constante D5 en un ángulo de entrada de orificio β entre la cara de la primera cámara 71 y las paredes confinantes del orificio. Después de una longitud de entrada de orificio D8, el primer segmento tiene un ancho de salida de orificio D6 que se mantiene constante a lo largo del segundo segmento cilíndrico que se extiende desde el primer segmento durante una longitud de salida de orificio D9.

[0100] Un soporte de deflector 67 se extiende desde un lado del segmento base 66 en la porción menor restante de su cara circular en la dirección del fluido F. El soporte de deflector 67 tiene la forma de un segmento cilíndrico con una profundidad de soporte de deflector D13 ("sagita" en su proyección de segmento circular) y una anchura de soporte de deflector D15 ("cuerda" en su proyección de segmento circular), y confina la segunda cámara 73 en un segundo lado.

[0101] Un miembro deflector 68 se extiende desde el soporte de deflector 67 en una dirección perpendicular a la dirección del fluido F. El miembro deflector 68 de esta realización tiene una cara plana con forma circular y una anchura D12, de la cual una porción mayor, excluyendo la porción menor donde está conectado al soporte de deflector 67, confina la segunda cámara 73 en un tercer lado. Los lados restantes de la segunda cámara 73 están abiertos y forman la salida de boquilla 52.

[0102] En esta realización, el diámetro del segmento base D10 y la anchura del miembro deflector D12 son idénticos y mayores que el ancho máximo de soporte de deflector D15. Además, las porciones principales de las caras circulares del segmento base 66 y del miembro deflector 68 que confina la segunda cámara 73 son paralelas entre sí y ambas perpendiculares a la dirección del fluido F.

[0103] Un procedimiento preferido de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados incluye obtener un grupo de boquillas de pulverización de agua, cada una de las cuales incluye: un cuerpo de boquilla hueco con una entrada de boquilla proximal, un cabezal de boquilla distal con un segmento base con un orificio, un soporte de deflector y un miembro deflector, y un paso de fluido dentro del cuerpo de boquilla, que se extiende entre la entrada de boquilla y el orificio definiendo la dirección del fluido; cada una de las boquillas tiene un factor K de 20 I * min<-1>* bar<1/2>o menos, para descargar fluido contra incendios en un área de distribución de 1-3 m<2>por boquilla; y suministrar el grupo de boquillas de pulverización de agua para su instalación en un tejado con paneles solares a un sistema de tuberías de fluido que conecta el grupo de boquillas de pulverización de agua a un suministro de fluido para suministrar fluido contra incendios, estando controlado el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua por una unidad de válvula en respuesta a una señal de alarma generada por una unidad de control de detección de un sistema de detección de riesgo de incendio que tiene al menos un detector de riesgo de incendio y está configurado para monitorear un área de cobertura; en donde el área de cobertura es de al menos 500 m<2>y el grupo de boquillas de pulverización de agua está configurado para descargar el fluido contra incendios recibido del suministro de fluido al área de cobertura con una tasa de aplicación de fluido normalizada de 15 mm/m<2>/min o menos.

[0105] Un procedimiento más preferido de protección contra incendios para instalaciones de paneles solares en tejados incluye que cada una de las boquillas de pulverización de agua sea de una configuración preferida descrita detalladamente en esta solicitud. El sistema de protección contra incendios y el procedimiento correspondiente de la presente invención utilizan las mismas ventajas descritas para la boquilla de pulverización de agua inventiva. Las realizaciones preferidas de la boquilla de pulverización de agua constituyen también realizaciones preferidas del sistema de protección contra incendios y del procedimiento de suministro de un sistema de protección contra incendios, y viceversa.

[0107] Lista de referencias

[0109] 1 tejado

[0110] 2 superficie del tejado

[0111] 5 panel solar

[0112] 6a, 6b estructura de soporte del panel

[0113] 10, 10' sistema de protección contra incendios

[0114] 11, 11' área de cobertura

[0115] 15 muro cortafuegos

[0116] 20 sistema de tuberías de fluidos

[0117] 21,21' tubería principal

[0118] 22 tubería de derivación

[0119] 25, 25' unidad de válvula

[0120] 26 suministro de fluidos

[0121] 30, 30' detector de riesgo de incendio

[0122] 31, 31' unidad de control de detección

[0123] 35, 35' línea de alarma

[0124] 36, 36' unidad de control de válvula

[0125] 50 boquilla de pulverización de agua

[0126] 50a, b boquilla de pulverización de agua con primera y segunda orientación

[0127] 51 entrada de boquilla

[0128] 52 salida de boquilla

[0129] 60 cuerpo de boquilla

[0130] 61 roscado exterior

[0131] 62 ranura de junta

[0132] 63 asiento de boquilla

[0133] 64 segmento receptor de par

[0134] 65 cabezal de boquilla

[0135] 66 segmento base

[0136] 67 soporte de deflector

[0137] 68 miembro deflector

[0138] 70 precámara

[0139] 70b ranura interior

[0140] 71 primera cámara

[0141] 72 orificio

[0142] 73 segunda alta

[0143] F dirección de fluido

[0144] FD dirección de descarga del fluido

[0145] L1,2 primera, segunda longitud de tejado

[0146] L3,4 primera, segunda longitud de área de cobertura

[0147] L5,6 primera, segunda dimensión de panel

[0148] L7,8 primer, segundo espaciado de grupo de boquillas

[0149] L9 espaciado de boquillas

[0150] L10 espaciado de tuberías de derivación

[0151] L11 espaciado de fila de paneles

[0152] L12 distancia entre panel y cortafuegos

[0153] L13 distancia entre panel y tejado

[0154] H1 primera altura de panel solar

[0155] H2 segunda altura de panel solar

[0156] H3 altura de la boquilla de pulverización de agua con primera orientación H4 altura de la boquilla de pulverización de agua con segunda orientación H5 altura del detector de riesgo de incendio

[0157] D1 anchura de precámara

[0158] D2 longitud de precámara

[0159] D3 anchura de primera cámara

[0160] D4 longitud de primera cámara

[0161] D5 anchura de entrada de orificio

[0162] D6 anchura de salida de orificio

[0163] D7 longitud de orificio

[0164] D8 longitud de entrada de orificio

[0165] D9 longitud de salida de orificio

[0166] D10 anchura de segmento de base de cabezal

[0167] D11 longitud de segunda cámara

[0168] D12 anchura de miembro deflector

[0169] D13 profundidad de soporte de deflector

[0170] D14 distancia de soporte de deflector

[0171] D15 anchura de soporte de deflector

[0172] α inclinación del módulo

[0173] β ángulo de entrada de orificio

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') para una instalación de paneles solares en tejado, que comprende:

- un grupo de boquillas de pulverización de agua (50) con un factor K de 20 I * min<-1>* bar<1/2>o menos para descargar fluido contra incendios a un área de cobertura (11, 11') de la instalación de paneles solares en tejado con paneles solares (5) con un área de distribución de 1-3 m<2>por boquilla,

un sistema de tuberías de fluido (20) que conecta el grupo de boquillas de pulverización de agua a un suministro de fluido (26) para proporcionar el fluido contra incendios,

- un sistema de detección de riesgo de incendio con al menos un detector de riesgo de incendio (30, 30') configurado para monitorear el área de cobertura, y al menos una unidad de control de detección (31, 31') para generar una señal de alarma al detectar un riesgo de incendio dentro del área de cobertura,

- una unidad de válvula (25,25') configurada para controlar el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua en respuesta a la señal de alarma, caracterizado por que

el área de cobertura tiene al menos 500m<2>, y el grupo de boquillas de pulverización de agua está configurado para descargar el fluido contra incendios recibido del suministro de fluido al área de cobertura con una tasa de aplicación de fluido normalizada de 15 mm/m<2>/min o menos.

2. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de la reivindicación 1, caracterizado por que la tasa de aplicación de fluido normalizada es de 12,75 mm/m<2>/min o menos y/o

las boquillas de pulverización de agua (50) tienen un factor K métrico de 17 o menos.

3. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de la reivindicación 2, caracterizado por que la tasa de aplicación de fluido normalizada es de 7,5 mm/m<2>/min o menos y/o

las boquillas de pulverización de agua (50) tienen un factor K métrico de 10 o menos.

4. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de la reivindicación 3, caracterizado por que la tasa de aplicación de fluido normalizada es de 5,25 mm/m<2>/min o menos y/o

las boquillas de pulverización de agua (50) tienen un factor K métrico de 7 o menos.

5. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de la reivindicación 4, caracterizado por que la tasa de aplicación de fluido normalizada es de 3 mm/m<2>/min o menos y/o

las boquillas de pulverización de agua (50) tienen un factor K métrico de 4 o menos.

6. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que el área de cobertura tiene al menos 1000 m<2>.

7. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que el área de cobertura tiene hasta 1600 m<2>.

8. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las boquillas de pulverización de agua (50) tienen una presión mínima de boquilla de 1-2 bar, preferiblemente de 1-1,5 bar.

9. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la instalación de paneles solares en tejado está ubicada en un tejado con una pendiente de 15° o menos, preferiblemente con una pendiente de 10° o menos.

10. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada una de las boquillas de pulverización de agua (50) comprende un cuerpo de boquilla hueco (60) que tiene

- una entrada de boquilla proximal (51),

- un cabezal de boquilla distal (65) que tiene un segmento base (66) con un orificio (72), un soporte de deflector (67) y un miembro deflector (68),

- un paso de fluido dentro del cuerpo de boquilla, que se extiende entre la entrada de boquilla y el orificio definiendo una dirección de fluido (F);

donde el paso de fluido incluye una primera cámara (71), el cabezal de boquilla rodea una segunda cámara (73) ubicada entre el segmento base y el miembro deflector, y el orificio conecta directamente la primera y la segunda cámara, donde

- el orificio tiene una anchura de salida (D6) hacia la segunda cámara,

- la segunda cámara tiene una longitud (D11) entre el segmento base y el miembro deflector, y

- la relación entre la anchura de salida del orificio (D6) y la longitud de segunda cámara (D11) está entre 0,27 y 0,93, preferiblemente entre 0,33 y 0,73, de manera más preferible entre 0,33 y 0,52.

11. Un sistema de protección contra incendios (10, 10') de la reivindicación 10, caracterizado porque el soporte de deflector (67) está lateralmente alejado del centro del orificio (72) por una distancia de soporte de deflector (D14), y una relación entre la anchura de salida de orificio (D6) y la distancia de soporte de deflector (D14) está entre 0,375 y 1,625, preferiblemente entre 0,5 y 1,09, de manera más preferible entre 0,5 y 0,77.

1

12. Un procedimiento para suministrar un sistema de protección contra incendios (10, 10') para un tejado (1) con una instalación de paneles solares en tejado, comprendiendo el procedimiento:

- obtener un grupo de boquillas de pulverización de agua (50), incluyendo cada una de las boquillas de pulverización de agua: un cuerpo de boquilla hueco (60) que tiene una entrada de boquilla proximal (51), un cabezal de boquilla distal (65) que tiene un segmento base (66) con un orificio (72), un soporte de deflector (67) y un miembro deflector (68), y un paso de fluido dentro del cuerpo de boquilla, que se extiende entre la entrada de boquilla y el orificio definiendo una dirección del fluido (F); teniendo cada una de las boquillas de pulverización de agua un factor K de 20 I * min<-1>* bar<1/2>o menos, para descargar fluido contra incendios en un área de distribución de 1-3 m<2>por boquilla; y

- proporcionar el grupo de boquillas de pulverización de agua para su instalación en un tejado con paneles solares (5) a un sistema de tuberías de fluido (20) que conecta el grupo de boquillas de pulverización de agua a un suministro de fluido (26) para proporcionar fluido contra incendios, estado controlado el paso del fluido contra incendios desde el suministro de fluido al grupo de boquillas de pulverización de agua por una unidad de válvula (25, 25') en respuesta a una señal de alarma generada por una unidad de control de detección (31, 31') de un sistema de detección de riesgo de incendio que tiene al menos un detector de riesgo de incendio (30, 30') y que está configurado para monitorear un área de cobertura (11, 11);

- donde el área de cobertura es de al menos 500 m<2>y el grupo de boquillas de pulverización de agua está configurado para descargar el fluido contra incendios recibido del suministro de fluido al área de cobertura con una tasa de aplicación de fluido normalizada de 15 mm/m<2>/min o menos.

13. Un procedimiento para suministrar un sistema de protección contra incendios (10,10') para un tejado (1) con una instalación de paneles solares en tejado según la reivindicación 12, caracterizado por que cada una de las boquillas de pulverización de agua (50) es una boquilla de pulverización de agua que comprende un cuerpo de boquilla hueco (60) que tiene

- una entrada de boquilla proximal (51),

- un cabezal de boquilla distal (65) que tiene un segmento base (66) con un orificio (72), un soporte de deflector (67) y un miembro deflector (68),

- un paso de fluido dentro del cuerpo de boquilla, que se extiende entre la entrada de boquilla y el orificio definiendo una dirección del fluido (F);

donde el paso de fluido incluye una primera cámara (71), el cabezal de boquilla rodea una segunda cámara (73) ubicada entre el segmento base y el miembro deflector, y el orificio conecta directamente la primera y la segunda cámara, donde

- el orificio tiene una anchura de salida (D6) hacia la segunda cámara,

- la segunda cámara tiene una longitud (D11) entre el segmento base y el miembro deflector, y - la relación entre la anchura de salida de orificio (D6) y la longitud de segunda cámara (D11) está entre 0,27 y 0,93, preferiblemente entre 0,33 y 0,73, de manera más preferible entre 0,33 y 0,52.

14. Un procedimiento para suministrar un sistema de protección contra incendios de la reivindicación 12 o 13, caracterizado por que

la tasa de aplicación de fluido normalizada es de 12,75 mm/m<2>/min o menos, preferiblemente de 7,5 mm/m<2>/min o menos, de manera más preferible de 5,25 mm/m<2>/min o menos y de manera particularmente preferible de 3 mm/m<2>/min o menos, y/o

las boquillas de pulverización de agua (50) tienen un factor K métrico de 17 o menos, preferiblemente de 10 o menos, de manera más preferible de 7 o menos y de manera particularmente preferible de 4 o menos.