PT1692435E

PT1692435E - Instalação solar

Info

Publication number: PT1692435E
Application number: PT04799046T
Authority: PT
Inventors: Daniel Voegelin
Original assignee: Eurovox Anstalt
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2009-03-16
Also published as: DK1692435T3; DE502004008666D1; EP1692435B1; WO2005059445A1; ATE417234T1; EP1692435A1; ATA19982003A; PL1692435T3; AT412998B; ES2319431T3

Description

6683

DESCRIÇÃO INSTALAÇÃO SOLAR O invento refere-se a uma instalação solar dotada de pelo menos um colector solar, pelo menos um permutador de calor e pelo menos uma bomba de circulação, dispostos num circuito transportador para um liquido termóforo que pode ser feito circular pela bomba de circulação, e que tem uma câmara colectora na qual, quando a bomba de circulação está desligada, entra um liquido termóforo, esvaziando o colector solar, estendendo-se o circuito transportador por um desnível entre um ponto mais baixo e um ponto mais alto.

Instalações solares com colectores solares térmicos podem atingir temperaturas às quais os líquidos termóforos usuais se evaporam a pressões inferiores a 6 bar. Uma evaporação do líquido termóforo, no entanto, provoca limitações da duração de vida do liquido termóforo e consideráveis solicitações dos colectores solares e dos respectivos circuitos hidráulicos com os seus componentes.

Além das instalações solares permanentemente cheias com líquido termóforo, as quais possuem um recipiente de expansão previsto para variações de volume do líquido termóforo e que necessitam de bombas de circulação que realizam apenas reduzidos aumentos da pressão, já começaram a conhecer-se instalações ditas "esvaziantes" para evitar os problemas 6683 provocados pela evaporação do líquido termóforo. Nestas instalações, o colector solar enche-se apenas com líquido termóforo quando se realiza um consumo de calor e a bomba de circulação está em serviço.

Para este efeito existe no circuito transportador um reservatório para o líquido termóforo, disposto na proximidade do dispositivo consumidor que se encontra habitualmente na cave do prédio ou está integrado no dispositivo consumidor. Por meio de uma bomba de circulação que torna possível a circulação até à altura necessária (através de um aumento suficiente da pressão), o líquido termóforo é transportado, quando necessário, do reservatório para o colector térmico e regressa outra vez do colector térmico para o reservatório. Já no caso de não haver consumo, a bomba de circulação desliga-se e o líquido regressa do colector solar e das tubagens que conduzem ao colector solar, para o reservatório. Para que este regresso seja possível, são necessárias tubagens de ligação com declive constante entre o consumidor e o colector solar. Em muitas instalações, no entanto, estas não podem ser realizadas por razões arquitectónicas. Um outro inconveniente destes sistemas consiste nas bombas necessárias, que devem apresentar aumentos de pressão suficientes, sendo que para esta utilização não podem ser usados os tipos habituais na área das instalações de aquecimento ou sanitárias (chamadas "bombas de aquecimento") o que, por um lado, torna as instalações mais caras e, por outro lado, complica o 2 6683 conserto, quando tal se mostre necessário. Além disso, estas bombas devem apresentar uma "compatibilidade com o ar" em relação às bolhas de ar arrastadas pela corrente do líquido a partir do reservatório.

Através da patente DE 202 06 56 4 Ul é conhecida uma instalação solar auto-esvaziante, na qual o acumulador térmico serve directamente de tanque de retorno. Quando a bomba de circulação está parada, o líquido termóforo regressa ao acumulador térmico, esvaziando o colector solar. Para facilitar o esvaziamento existe uma conduta de ligação entre a conduta de avanço e a conduta de retorno do colector solar, a qual apresenta uma válvula de retenção e serve também de separador de ar.

Através da patente DE 199 53 493 Al é conhecida uma instalação solar que apresenta, além de um colector solar e um tanque acumulador, também um reservatório separado. Deste reservatório vai uma conduta de derivação para a conduta de avanço do colector solar, na qual desemboca através de uma válvula de três vias. Além do líquido termóforo, por exemplo água, o reservatório contem um meio protector. Este meio protector é líquido dentro dos limites das temperaturas de serviço da instalação solar. Se houver perigo de um sobreaquecimento do liquido termóforo no colector solar ou o risco de geada, o meio protector é feito circular, por meio de uma comutação da válvula de três vias, num circuito de protecção, através do colector solar. 3 6683 A patente US-A-4,336,792 revela uma instalação solar de acordo com o termo genérico da reivindicação 1. 0 problema a resolver pelo invento é o de disponibilizar uma instalação solar "auto-esvaziante" aperfeiçoada do tipo mencionado inicialmente. De acordo com o invento, isto é conseguido através de uma instalação solar com as caracteristicas da reivindicação 1.

Numa instalação solar de acordo com o invento é possível evitar a necessidade de utilizar uma bomba que apresenta uma "compatibilidade com gases" (os quais são, por exemplo, insensíveis em relação à cavitação provocada por bolhas de gás arrastadas) e é possível utilizar bombas de circulação menos dispendiosas, as quais criam uma diferença de pressão mais baixa do que sucede com as bombas de circulação utilizadas nas instalações solares auto-esvaziantes habituais. Em particular torna-se possível a utilização de bombas de tipo comercial, como as que se utilizam em circuitos de aquecimento convencionais pressurizados e que são também chamadas "bombas de aquecimento".

Outras vantagens e pormenores são explicados a seguir, por meio do desenho anexo. Neste desenho mostra-se:

Figura 1 - uma representação esquemática de um primeiro exemplo de realização; 4 6683

Figura 2 - uma representação esquemática de uma variante de realização da câmara colectora e do dispositivo de separação de gás;

Figuras 3, 4 5 - representações esquemáticas de outras variantes de realização;

Figura 6 - uma representação esquemática de uma outra ligação possivel da câmara colectora ao circuito transportador;

Figura 7 - uma representação esquemática de uma possível forma de realização do dispositivo de separação de gás de acordo com o invento e

Figura 8 - uma representação esquemática de uma outra ligação possível da câmara colectora ao circuito transportador; 0 exemplo de realização de uma instalação solar representado na figura 1 compreende um colector solar térmico 1, um permutador de calor 2 e uma bomba de circulação 3, dispostos num circuito transportador do líquido termóforo. O permutador de calor 2 está, por exemplo, disposto num reservatório de água quente 4 esboçado esquematicamente. 0 circuito transportador estende-se por uma diferença de nível h entre um ponto mais baixo 5 e um ponto mais alto 6, encontrando-se o colector solar, no exemplo de realização de 5 6683 acordo com a figura 1, na zona A, acima da altura média, na figura 1 esboçada pela linha a tracejado 7, e o permutador de calor 2, na zona B, abaixo da altura média 7 entre o ponto mais baixo e o ponto mais alto 5, 6. Habitualmente, o colector solar 1 está disposto no telhado do prédio e o permutador de calor 2, na cave do prédio.

Além disso, no circuito transportador encontra-se um dispositivo de separação de gás 10 que, no estado de serviço estacionário, quando a bomba de circulação 3 está ligada, é atravessado pelo liquido termóforo. Este estado de serviço estacionário, quando a bomba de circulação 3 está ligada, existe após o processo de enchimento (descrito mais pormenorizadamente a seguir) das partes da instalação que estão vazias quando a bomba de circulação 3 se encontra parada. A conduta 11 pela qual o liquido termóforo sai do colector solar desemboca, a partir de cima, no dispositivo de separação de gás 10. No exemplo de realização apresentado, o liquido termóforo passa verticalmente pelo dispositivo de separação de gás 10.

Além disso, a instalação solar apresenta uma câmara colectora 9 que se encontra dentro de uma caixa 8. Quando a bomba de circulação 3 está desligada entra um liquido termóforo na câmara colectora 9, esvaziando o colector solar 1, como ainda será melhor pormenorizado a seguir.

No exemplo de realização de acordo com a figura 1, o 6 6683 dispositivo de separação de gás 10 e a câmara colectora 9 estão dispostos numa caixa comum 8 e separados através de uma parede divisória 12 que se encontra dentro da caixa 8. Na parede divisória 12 existem uma abertura inferior e uma superior 14, 13, as quais representam ligações de fluido através das quais a câmara colectora 9 está ligada ao circuito transportador. Como "ligação de fluido" é designada, no âmbito desta publicação, uma conduta, um canal, um orificio numa parede ou algo semelhante, para a passagem de um liquido ou de um gás. Através destas ligações de fluido formadas pelas aberturas 14, 13, a câmara colectora 9 está ligada, desta maneira, em paralelo com a secção do circuito transportador na qual está disposto o dispositivo de separação de gás 10. A margem inferior 23 da câmara colectora 9 encontra-se a menos de 7 m, convenientemente a menos de 5 m, abaixo do ponto mais alto 6 do circuito transportador. Numa variante de realização preferida, este valor é inferior a 3 m. No exemplo de realização apresentado, não só a câmara colectora 9, como também o dispositivo de separação de gás 10 estão dispostos acima da altura média 7 do circuito transportador, encontrando-se que o dispositivo de separação de gás 10 na zona da altura da câmara colectora 9. O dispositivo de separação de gás é formado por uma câmara que, no exemplo de realização de acordo com a figura 1, se encontra também dentro da caixa 8, câmara essa que 7 6683 contem um material separador de gás 16, podendo este ser formado, por exemplo, por lã de aço inoxidável, um tecido de rede de arame ou por um outro material que apresente uma elevada superfície. A linha a tracejado 17 indica o nível do líquido termóforo no estado de repouso da instalação quando a bomba de circulação 3 está desligada e os processos de esvaziamento que decorrem automaticamente (como descrito mais à frente) estão concluídos. Este nível de líquido 17 na câmara colectora poderia também ser um pouco mais baixo, no caso de a câmara colectora 9 ainda conter líquido termóforo suficiente para o enchimento das partes esvaziadas da instalação. Teoricamente, o nível de líquido 17 na câmara 9 poderia também ser um pouco mais alto ou encontrar-se acima da câmara 9, desde que esteja numa posição inferior ao colector solar 1, uma vez que se pretende que este seja esvaziado completamente, para evitar o risco de uma evaporação do líquido termóforo. Prefere-se no entanto uma posição do nível de líquido 17 na zona da margem superior 18 da câmara colectora 9, sendo o volume hidráulico da câmara colectora 9 e da câmara do dispositivo de separação de gás 10, em conjunto, superior ao volume hidráulico das partes da instalação solar que se encontram acima da câmara colectora 9 e do dispositivo de separação de gás 10.

Partindo deste estado de repouso da instalação, quando a bomba de circulação 3 é posta em funcionamento, este líquido 8 6683 termóforo corre da câmara colectora 9 através da abertura 14, entrando na conduta 15 e atravessa, a seguir, o permutador de calor 2 e a conduta 19 que se encontra entre o permutador de calor 2 e a bomba de circulação 3. A bomba de circulação 3 transporta a seguir o liquido termóforo através da conduta 20 (a qual representa a conduta de retorno do colector solar 1), elevando o liquido termóforo para cima do nivel de liquido anterior 17 e fazendo-o, a seguir, atravessar o colector solar 1, até este estar completamente cheio. Em seguida o líquido termóforo passa pela conduta 11. Durante esta fase de enchimento, o nível de líquido na câmara colectora 9 desce continuamente, até o líquido termóforo ter passado pela conduta 11, sendo conduzido desde cima ao dispositivo de separação de gás 10. A seguir resulta um estado de serviço estacionário ("estado de serviço permanente"), no qual o nível de líquido 21 dentro da câmara colectora 9 fica essencialmente constante, encontrando-se acima da abertura 14. Neste estado, a câmara colectora 9 está, de preferência, na sua maior parte esvaziada.

No dispositivo de separação de gás 10 estabelece-se um estado de equilíbrio, no qual o nível de líquido no dispositivo de separação de gás se encontra acima da margem inferior do dispositivo de separação de gás e abaixo da desembocadura da conduta 11. Dependendo do tamanho da abertura 14, o nível de líquido no dispositivo de separação de gás 10 pode ser um pouco mais elevado do que o existente na câmara colectora 9. Neste caso, o líquido termóforo que 9 6683 entra a partir de cima no dispositivo de separação de gás 10 forma inicialmente, durante um determinado percurso, um jacto mais ou menos livre e chega, a seguir, à zona cheia com liquido termóforo, da câmara do dispositivo de separação de gás 10. O liquido termóforo entra, a seguir, na conduta 15, sem que se dê uma permuta importante com o liquido termóforo restante ainda existente na câmara colectora 9. Para se manter esta permuta tão reduzida quanto possivel, prevê-se no exemplo de realização apresentado de acordo com a figura 1, na zona à frente da abertura 14, uma ripa 22 que se salienta do o chão da câmara colectora 9, para cima.

No estado de serviço estacionário, estando a bomba ligada ("estado de serviço permanente"), portanto, o liquido termóforo é feito passar, pelo menos substancialmente (isto é, pelo menos 90 %) , ao lado da câmara colectora 9, isto é, não a atravessa. Pelo contrário, percorre o troço do circuito transportador, com o qual a câmara colectora 9 está ligada em paralelo. No exemplo de realização apresentado o dispositivo de separação de gás 10 está disposto neste troço.

Uma vez que praticamente não se dá nenhuma permuta entre o liquido termóforo que circula no circuito transportador, passando pelo dispositivo de separação de gás 10, e o liquido termóforo existente na câmara colectora 9, pode também dispensar-se um isolamento térmico da câmara colectora 9, sem que ocorram perdas de calor importantes. 10 6683 0 dispositivo de separação de gás 10 elimina gás arrastado do liquido termóforo, estando o liquido termóforo que sai através da conduta 15, essencialmente livre de bolhas de gás arrastadas. Por esta razão e dado que é reduzida a diferença de pressão que a bomba 3 tem de criar para superar a diferença de nível h, é possível utilizar uma bomba de circulação 3 pouco dispendiosa. Para a bomba de circulação 3 podem então ser utilizadas bombas de aquecimento convencionais que podem ter, por exemplo, a forma de bombas centrífugas ou bombas de palhetas. Particularmente preferida é uma colocação da câmara colectora 9 e do dispositivo de separação de gás 10 directamente na zona do colector solar 1, o que significa que o comprimento da conduta 11 entre o colector solar 1 e a câmara colectora 9 ou o dispositivo de separação de gás 10, respectivamente, é inferior a 3 m, de preferência inferior a 1 m.

No caso de a bomba de circulação 3 ser desligada e o transporte de liquido termóforo ser terminado, a altura da coluna de líquido que se estende do ponto mais baixo 5 através das condutas 19, 20 e do colector solar 1 e, a seguir, da conduta 11 até à sua desembocadura na caixa 8, é um pouco superior à altura da coluna de líquido que se estende do ponto mais baixo 5 através do permutador de calor 7 até à extremidade superior da conduta 15. A diferença entre estas alturas é exactamente a distância entre o nível de líquido no dispositivo de separação de gás 10 e a zona de desembocadura da conduta 11. Por esta razão, o liquido 11 6683 termóforo começa a entrar na câmara colectora 9, no sentido oposto à direcção de transporte realizado pela bomba de circulação 3, da conduta 15 através da abertura 14, aumentando ainda inicialmente a diferença entre as colunas de liquido descritas devido à entrada de gás da câmara colectora 9 na conduta 11. Nesta fase processual entra liquido termóforo na câmara colectora 9, até o colector solar 1 estar completamente vazio e o nível de líquido na conduta 20 ter descido até à linha a tracejado 17. Desta maneira, as condutas 11, o colector solar 1 e o troço superior da conduta 20 são esvaziados de líquido termóforo e o gás anteriormente existente na câmara colectora 9 entrou nestas áreas, tendo subido o nível de líquido na câmara colectora 9 e no dispositivo de separação de gás 10 até à linha a tracejado 17. 0 gás pode ser, por exemplo, ar. Uma vez que o exemplo de realização de acordo com a figura 1 é, no seu todo, um sistema fechado, o gás poderia, em princípio, também estar sob uma pressão superior à pressão atmosférica, o que permite, por exemplo, reduzir o risco de uma cavitação da bomba de circulação 3.

Em vez de haver, na totalidade, um sistema fechado, como aqui apresentado, seria, em princípio, também imaginável e possível prever um tubo de saída de ar que desembocasse na zona da câmara colectora 9 que se encontra sempre acima do nível de líquido.

Na variante de realização modificada da câmara colectora 12 6683 9 e do dispositivo de separação de gás 10 representada na figura 2, a câmara colectora 9 e o dispositivo de separação de gás 10 possuem caixas 24, 25 separadas uma da outra e estão ligados entre si através de uma conduta superior e uma conduta inferior 26, 27. Correspondendo às aberturas 13, 14 no exemplo de realização de acordo com a figura 1, as condutas 26, 27 formam ligações de fluido através das quais a câmara colectora 9 está ligada ao circuito transportador. A conduta 27 que desemboca na zona inferior da câmara colectora 9 serve, neste caso, para a entrada e saida do liquido termóforo e encontra-se, não só quando a bomba está desligada, como também quando está ligada, abaixo do nível de líquido na câmara colectora 9. A conduta 26 serve para a entrada e saída de gás e está, pelo menos no estado de serviço estacionário, quando a bomba de circulação 3 está ligada, acima do nível de líquido na câmara colectora 9. Como no exemplo de realização de acordo com a figura 1, a câmara colectora 9 está, também no exemplo de realização de acordo com a figura 2, ligada em paralelo àquele troço do circuito transportador no qual está colocado o dispositivo de separação de gás 10. O enchimento da instalação de acordo com o exemplo de realização da figura 1 pode ser realizado retirando-se a conduta 11 da caixa 8 e deitando-se líquido termóforo até se atingir o nível de líquido 17 pretendido. No exemplo de realização modificado do invento, representado na figura 3, existe um dispositivo de enchimento com uma protecção contra 13 6683 um enchimento excessivo integrada. Para este efeito, a instalação está equipada além disso, com uma válvula de fecho 28 na zona inferior da conduta 11, uma conduta de derivação 29 entre o troço da conduta 11 que se encontra abaixo da válvula de fecho 28 e a conduta 20, uma válvula de fecho 30 na conduta 19 e ligações 31 e 32 dispostas em ambos os lados da válvula de fecho e que podem ser fechadas, assim como uma válvula de retenção 33 disposta na conduta de derivação 29. A válvula de fecho 28 está abaixo da secção condutora mais baixa 34 do colector solar 1. A válvula de retenção 33 fecha na direcção que vai da conduta 20 à conduta 11 e está, desta maneira, fechada no estado de serviço normal, com a bomba de circulação 3 a trabalhar. Além disso, no estado de serviço normal as válvulas de fecho 30 e 28 estão abertas e as ligações 31, 32 fechadas.

Para o enchimento da instalação, as válvulas de fecho 28, 30 são fechadas e é bombeado liquido termóforo proveniente de um reservatório através da ligação 32 aberta. Da ligação 31 sai uma conduta para o reservatório. Quando já não sai nenhum ar da conduta 31 a instalação está cheia. A conduta de derivação 29 poderia, em vez da conduta 11, partir também da zona superior da câmara colectora 9.

Com excepção do enchimento, a instalação de acordo com a figura 3 trabalha como a instalação de acordo com a figura 1. 14 6683

Uma outra variante de realização do dispositivo de enchimento é representada na figura 4. Nesta variante de realização não se encontra qualquer válvula de retenção na conduta de derivação 29, que se estende aqui entre a câmara colectora 9 e a conduta 20 mas, em contrapartida, a conduta de derivação 29 está ligada à conduta 20 através de uma válvula selectora 35. No enchimento, a válvula selectora 35 é comutada de forma a ligar a conduta de derivação 29 ao troço da conduta 20 que se encontra abaixo da válvula selectora 35. Em funcionamento normal, a válvula selectora 35 é comutada de forma a ligar, um ao outro, os troços da conduta 20 que se encontram acima e abaixo da válvula selectora 35 e de forma que a conduta de derivação 29 esteja separada da conduta 20. A conduta de derivação 29 poderia também partir da conduta 11, em vez da câmara colectora 9, numa zona que se encontra abaixo da secção condutora mais baixa 34 do colector solar 1. 0 enchimento é realizado de maneira análoga ao exemplo de realização da figura 3, estando fechada a válvula de fecho 30, deitando liquido termóforo através da ligação 32, até que da ligação 31 apenas saia liquido termóforo.

Os componentes restantes da instalação podem ser inalterados em relação à figura 1.

Uma outra variante de realização é representada na figura 5. A câmara colectora 9 está ligada à atmosfera através de uma tubuladura de ventilação 36, isto é, a instalação trabalha de forma despressurizada. O dispositivo 15 6683 de enchimento está entre a bomba de circulação 3 e o colector solar 1 e é formado por uma válvula de fecho 30 e uma ligação 32. Para o enchimento da instalação, fecha-se a válvula de fecho 30 e abre-se a válvula da ligação 32, e o liquido termóforo é bombeado para dentro do circuito através da ligação 32, até sair da tubuladura de ventilação 36 que, desta maneira, serve de tubo de excesso. Para o enchimento do troço de conduta entre a bomba de circulação 3 e o colector solar 1 pode, no caso de assim se pretender, a seguir à abertura da válvula de fecho 30, ainda ser colocada uma quantidade de liquido termóforo que corresponda ao volume deste troço de conduta.

No exemplo de realização representado na figura 6, a câmara colectora 9 e o dispositivo de separação de gás 10 estão outra vez dispostos numa caixa comum 8 e separados através de uma parede divisória 12. A ligação de fluido superior para a entrada e saída de gás é formada através da abertura 13 existente na parede divisória, enquanto que a ligação de fluido inferior para a entrada e saída do líquido termóforo é formada pela conduta 27, a qual parte do lado inferior da câmara colectora 9 e desemboca na conduta 15 um pouco abaixo do dispositivo de separação de gás 10. Deste modo é dificultada adicionalmente uma permuta de calor entre o líquido termóforo que, no estado de serviço permanente, se encontra na câmara colectora e o líquido termóforo que atravessa o dispositivo de separação de gás 10. 16 6683

Um exemplo de realização do invento de um dispositivo de separação de gás é representado na figura 7. A conduta 11 que vem do colector solar 1 estende-se ai até à zona inferior da câmara do dispositivo de separação de gás. Uma abertura 37 existente nesta conduta 11, que desemboca na zona superior da câmara do dispositivo de separação de gás 10, serve para a entrada de gás no processo de esvaziamento do colector solar I, quando a bomba de circulação 3 é desligada.

Seria também imaginável e possivel, embora menos preferida, uma variante de realização do tipo mostrado na figura 8. Ai, o dispositivo de separação de gás 10 está disposto numa zona do circuito transportador que se encontra entre a ligação da câmara colectora 9 (através das condutas 26, 27) ao circuito transportador e a bomba de circulação 3, sendo que o dispositivo de separação de gás 10 está, de preferência, disposto a menos de 2 m abaixo da câmara colectora 9. Deste modo, a câmara colectora 9 está ligada, neste exemplo de realização, em paralelo com um troço do circuito transportador que é formado por um troço da conduta II. No desenho são indicados os niveis de liquido na câmara colectora 9 no estado de repouso, com a bomba de circulação 3 desligada (linha tracejada 17) e no estado de serviço permanente (linha tracejada 21) . A conduta 38 serve para o transporte de gás separado no dispositivo de separação de gás 10 para dentro da câmara colectora 9. Em principio seria também imaginável e possivel que a conduta 38 desembocasse na atmosfera (acima do nível de líquido 17). 17 6683 São imagináveis e possíveis diferentes modificações dos exemplos de realização apresentados. Pode haver, por exemplo, vários colectores solares ligados em paralelo ou em série, por exemplo agregados num campo colector comum.

Evidentemente é também possível a colocação de mais permutadores de calor no circuito transportador, os quais podem estar ao mesmo nível ou a um nível que difere do nível do permutador de calor 2 esquematizado nas figuras, estando, de preferência, todos os permutadores de calor 2 abaixo do nível do recipiente colector 9 e estando dispostos também, de preferência, na zona abaixo da altura média 7 do circuito transportador. A câmara colectora 9 pode também ser formada por várias câmaras individuais, dispostas numa ou em várias caixas. Podiam utilizar-se, por exemplo, várias câmaras no caso de se pretender alargar um sistema existente pela adição de unidades colectoras solares adicionais, pelo que é aumentada a quantidade de líquido termóforo na instalação. Pela ligação de câmaras individuais adicionais, sob aumento do volume total da câmara colectora 9, pode realizar-se, neste caso, a adaptação ao maior volume do líquido termóforo. Desta maneira podem ser facilmente instaladas posteriormente outras unidades colectoras solares. Neste caso, as câmaras individuais poderiam estar ligadas, em cada um dos casos, por ligações de fluido superiores e inferiores que podem ser realizadas em analogia com as ligações de fluido formadas 18 6683 pelas aberturas 13, 14 ou pelas condutas 26, 27.

Os comprimentos das ligações de fluido entre o circuito transportador e a câmara colectora 9 são, de preferência, inferiores a 2 m, preferindo-se particularmente um valor inferior a 1 m. Legenda dos números de referência: 1 Colector solar 19 Conduta 2 Permutador de calor 20 Conduta 3 Bomba de circulação 21 Nível de líquido 4 Reservatório de água quente 22 Ripa 5 Ponto mais baixo 23 Margem inferior 6 Ponto mais alto 24 Caixa 7 Altura média 25 Caixa 8 Caixa 26 Conduta 9 Câmara colectora 27 Conduta 10 Dispositivo de separação de gás 28 Válvula de fecho 11 Conduta 29 Conduta de derivação 12 Parede divisória 30 Válvula de fecho 13 Abertura 31 Ligação 14 Abertura 32 Ligação 15 Conduta 33 Válvula de retenção 16 Um material separador de gás 34 Secção de conduta 19 6683 17 Nível de líquido 35 Válvula selectora 18 Margem superior 36 Tubuladura ventilação 37 Abertura 38 Conduta

Lisboa, 6 de Março de 2009 20

Claims

6683 REIVINDICAÇÕES 1. Instalação solar dotada de, pelo menos um colector solar (1), pelo menos um permutador de calor (2) e pelo menos uma bomba de circulação (3), dispostos num circuito transportador para um liquido termóforo que pode ser feito circular pelo menos por uma bomba de circulação (3), e com uma câmara colectora (9), na qual, quando pelo menos uma bomba de circulação (3) está desliqada, entra um liquido termóforo, que esvazia o colector solar (1), estendendo-se o circuito transportador por um desnivel (h) entre um ponto mais baixo e um ponto mais alto (5, 6), estando disposto, no circuito transportador, um dispositivo de separação de gás (10) que, no estado de serviço estacionário da instalação solar, quando a bomba de circulação está em funcionamento, é atravessado pelo liquido termóforo e sendo o dispositivo de separação de gás formado por uma câmara, caracterizada por a margem inferior (23) da câmara colectora (9) se encontrar a menos de 7 m, de preferência a menos de 5 m, abaixo do ponto mais alto (6) do circuito transportador, preferindo-se particularmente um valor inferior a 3 m, e por a câmara do dispositivo de separação de gás (10) conter um material separador de gás, e uma conduta (11) que transporta o liquido termóforo para fora do colector solar (1) se estender até à zona inferior da câmara do dispositivo de separação de gás (10) e por uma abertura (37) existente nesta conduta (11) e que serve para a entrada de gás durante o processo de esvaziamento do colector solar (1), quando a bomba de circulação (3) é desligada, 1 6683 desembocar na zona superior da câmara do dispositivo de separação de gás (10).
2. Instalação solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por uma conduta (11) que transporta o liquido termóforo para fora do colector solar (1) introduzir o liquido termóforo no dispositivo de separação de gás (10) desde cima.
3. Instalação solar de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 2, caracterizada por a câmara colectora (9) estar ligada em paralelo com um troço do circuito transportador, passando o liquido termóforo, de preferência, no estado de serviço estacionário quando a bomba de circulação (3) está ligada, pelo troço do circuito transportador que se estende em paralelo com a câmara colectora (9) sem se misturar com o liquido termóforo que se encontra na câmara colectora (9), pelo menos não significativamente.
4. Instalação solar de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por, no troço do circuito transportador com o qual a câmara colectora (9) se encontra ligada em paralelo, estar disposta pelo menos uma parte do dispositivo de separação de gás (10).
5. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a câmara colectora (9) estar ligada ao 2 6683 circuito transportador através de uma primeira ligação de fluido (14, 27) que desemboca na sua zona inferior, para fazer entrar e sair liquido termóforo, e através de uma segunda ligação de fluido (13, 26) que desemboca na sua zona superior, para fazer entrar e sair gás.
6. Instalação solar de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o comprimento das ligações de fluido entre o circuito transportador e a câmara colectora (9) ser inferior a 2 m, de preferência inferior a 1 m.
7. Instalação solar de acordo com a reivindicação 1-6, caracterizada por o comprimento da conduta (11) entre o colector solar (1) e o dispositivo de separação de gás (10) ser inferior a 3 m, de preferência inferior a 1 m.
8. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por o dispositivo de separação de gás (10) se encontrar na zona da altura da câmara colectora (9) ou numa zona entre a ligação da câmara colectora (9) ao circuito transportador e a bomba de circulação (3), encontrando-se, de preferência, a menos de 2 m abaixo da câmara colectora (9).
9. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por o colector solar (1) estar colocado na zona acima da altura média (7) e o permutador de calor (2), na zona abaixo da altura média (7) do circuito transportador. 3 6683
10. Instalação solar de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a câmara colectora (9) e o dispositivo de separação de gás (10) estarem dispostos acima da altura média (7) do circuito transportador.
11. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 3 a 10, caracterizada por o dispositivo de separação de gás (10) e a câmara colectora (9) terem uma caixa comum (8) e estarem separados através de uma parede divisória (12) disposta no interior da caixa, sendo a primeira ligação de fluido formada por uma abertura (14) na parede divisória (12) e/ou a segunda ligação de fluido, por uma abertura (13) na parede divisória (12).
12. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 3 a 10, caracterizada por o dispositivo de separação de gás (10) e a câmara colectora (9) apresentarem caixas separadas (24, 25) e estarem ligados um à outra através de uma conduta superior e uma conduta inferior (26, 27), as quais formam a primeira e a segunda ligação de fluido entre a câmara colectora (9) e o circuito transportador.
13. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada por o volume hidráulico da câmara colectora (9) e do dispositivo de separação de gás (10) em conjunto ser superior ao volume hidráulico da parte da instalação solar que se encontra acima da câmara colectora (9) e do dispositivo de separação de gás (10). 4 6683
14. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada por a bomba de circulação (3) ser realizada sob a forma de uma bomba centrífuga.
15. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 14, caracterizada por haver um dispositivo de enchimento que apresenta uma válvula de fecho (28) disposta na conduta (11) entre o colector solar e o dispositivo de separação de gás, abaixo da secção condutora inferior do colector solar (1), uma conduta de derivação (29) que parte, abaixo da válvula de fecho (28), desta conduta (11) ou de uma zona superior da câmara colectora (9) e vai à conduta (20) que se estende entre a bomba de circulação (3) e o colector solar (1), conduta de derivação essa na qual esta disposta uma válvula de retenção (33) que fecha quando a bomba de circulação (3) está a trabalhar, uma válvula de fecho (30) disposta numa das condutas (15, 19, 20) entre o dispositivo de separação de gás (10) e a desembocadura da conduta de derivação (29) na conduta (20) que vai da bomba de circulação ao colector solar (1), e ligações (31, 32) que se podem fechar, dispostas em ambos os lados da válvula de fecho.
16. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por haver um dispositivo de enchimento que é formado por uma conduta de derivação (29) que parte da conduta (11) que se estende entre o colector solar (1) e o dispositivo de separação de gás (10), na zona abaixo da secção condutora mais baixa (34) do colector solar (1), ou da 5 6683 zona superior da câmara colectora (9) e que desemboca na conduta (20) que se estende entre a bomba de circulação (3) e o colector solar (1), através de uma válvula de três vias (35), uma válvula de fecho (30) disposta numa das condutas (15, 19, 20) que se estendem entre o dispositivo de separação de gás (10) e esta válvula de três vias (35), e ligações (31, 32) fecháveis, dispostas em ambos os lados da válvula de fecho (30), podendo a válvula de três vias (35) ser comutada entre uma primeira posição, na qual estão ligados entre si os troços, situados em ambos os lados da válvula de três vias, da conduta (20) que se estende entre a bomba de circulação (3) e o colector solar (1), e uma segunda posição, na qual a conduta de derivação (29) está ligada à secção da conduta (20) que vai à bomba de circulação.
17. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por haver um dispositivo de enchimento que é formado por uma válvula de fecho (30) disposta abaixo da margem superior da câmara colectora (9) e por uma ligação (32) que pode ser aberta e fechada e que desemboca no circuito transportador no lado oposto ao colector solar (1) da válvula de fecho (30), assim como por uma tubuladura de ventilação que serve de tubo de excesso, no lado superior da câmara colectora (9).
18. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 5 a 17, caracterizada por o nível de líquido (17, 21) da câmara colectora (9) se encontrar, não só no estado de repouso, como 6 6683 também no estado de serviço estacionário quando a bomba de circulação (3) está ligada, acima da desembocadura da primeira ligação de fluido na câmara colectora (9).
19. Instalação solar de acordo com uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada por o nível de líquido (21) na câmara colectora (9) se encontrar, pelo menos no estado de serviço estacionário quando a bomba de circulação (3) está ligada, abaixo da desembocadura da segunda ligação de fluido na câmara colectora (9). Lisboa, 6 de Março de 2009 7