ES2569737T3 - Instalación solar - Google Patents

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ES2569737T3
ES2569737T3 ES13191958.1T ES13191958T ES2569737T3 ES 2569737 T3 ES2569737 T3 ES 2569737T3 ES 13191958 T ES13191958 T ES 13191958T ES 2569737 T3 ES2569737 T3 ES 2569737T3
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Klaus Taafel
Irmgard Bauer
Christiane Kettner
Thomas Weidemann
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Ritter Energie und Umwelttechnik GmbH and Co KG
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Ritter Energie und Umwelttechnik GmbH and Co KG
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Abstract

Instalación solar (1) con un colector solar (2) que presenta al menos un tubo de colector con un tubo envolvente (6) en el que engrana un registro (5), estando formada entre el tubo envolvente (6) y el registro (5) una cavidad interior (12) comunicada con la atmósfera, estando conectado el registro (5) a un conducto de alimentación (17) y a un conducto de evacuación (19), mediante los que al registro (5) se puede suministrar o extraer un portador de calor, caracterizada por que el registro (5) se compone al menos por secciones de un acero no inoxidable, resistente al calor y a la presión, y porque la instalación solar (1) presenta un dispositivo de protección que está realizado de tal forma que se impide la formación de agua de condensación en la superficie exterior del registro (5), opuesta al portador de calor.

Description

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DESCRIPCION
Instalacion solar
La invencion se refiere a una instalacion solar con un colector solar que presenta al menos un tubo de colector con un tubo envolvente en el que engrana un registro, estando formada entre el tubo envolvente y el registro una cavidad interior comunicada con la atmosfera, estando conectado el registro a un conducto de alimentacion y a un conducto de evacuacion, mediante los que al registro se puede suministrar o extraer un portador de calor.
Una instalacion solar de este tipo, fabricada por la solicitante, es conocida por la practica. Se ha acreditado en una multitud de aplicaciones, sobre todo porque el tubo envolvente esta realizado como tubo de vado y por ello permite un aislamiento termico muy eficaz del registro frente al entorno del colector solar. De esta manera, incluso con bajas temperatures exteriores, la luz solar puede ser transformada en calor de manera efectiva, para calentar el portador de calor conducido a traves del registro. Para hacer posible que los colectores solares instalados generalmente en lugares de diffcil acceso, como por ejemplo tejados de casas, tengan la maxima duracion util posible y que sean sustancialmente libres de mantenimiento, los tubos de vado se fabrican en vidrio de borosilicato y el registro se fabrica en un metal inoxidable como el acero fino y el cobre. El registro fabricado a partir de estos materiales resiste de forma duradera las altas temperaturas que se producen durante el funcionamiento de la instalacion solar y las presiones resultantes en el portador de calor. Sin embargo, resulta desventajoso que son bastante elevados los precios de materia prima del acero fino y del cobre. Por ello, la instalacion solar aun es relativamente cara.
Por el documento CN201593877U se dio a conocer ademas una instalacion solar con un colector solar que presenta al menos un tubo de colector con un tubo envolvente en el que engrana un registro. Entre el tubo envolvente y el registro esta formada una cavidad interior que esta evacuada para el aislamiento termico del registro. El registro esta conectado a un conducto de alimentacion y un conducto de evacuacion, mediante los que al registro se puede suministrar o extraer un portador de calor. El registro esta compuesto de aluminio no inoxidable, resistente al calor y a la presion.
La invencion tiene el objetivo de proporcionar una instalacion solar del tipo mencionado al principio que pueda ser fabricada de forma economica permitiendo no obstante una larga duracion util y un funcionamiento sustancialmente libre de mantenimiento.
Este objetivo se consigue con las caractensticas de la reivindicacion 1. El registro esta fabricado por tanto de manera ventajosa en acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion, que esta disponible a un coste economico. De esta manera, el colector solar o el registro de este pueden fabricarse de manera muy economica. Dado que por el dispositivo de proteccion se evita la formacion de agua de condensacion en la superficie exterior del registro, el registro se mantiene siempre seco en su superficie exterior durante el funcionamiento de la instalacion solar. De esta manera, a pesar del material no inoxidable del registro se evita durante una larga duracion una corrosion danina en el registro, de manera que la resistencia a la presion necesaria del registro queda garantizada durante la duracion util total de la instalacion solar.
En una forma de realizacion preferible de la invencion, el dispositivo de proteccion presenta un dispositivo calentador para el registro, un sensor de temperatura ambiente para detectar la temperatura ambiente del colector solar y un sensor de temperatura de salida de colector para detectar la temperatura del colector en el conducto de evacuacion del colector solar, estando conectados el sensor de temperatura ambiente y el sensor de temperatura de salida de colector al dispositivo calentador a traves de un dispositivo de control y/o de regulacion. El dispositivo calentador puede presentar por ejemplo una caldera calentada con combustible, mediante la que el portador de calor conducido a traves del registro puede calentarse en caso de necesidad para evitar en caso del descenso de las temperaturas exteriores la formacion de agua de condensacion en el registro. Como portador de calor se usa preferentemente agua. De esta manera, de forma ventajosa se puede suprimir una separacion entre el portador de calor para el colector solar y el portador de calor para la caldera, ese decir, que se puede usar un portador de calor unitario para la instalacion solar completa. El portador de calor puede fluir por el colector solar, la caldera y al menos un calefactor de una calefaccion de vivienda. Esto hace que la instalacion solar sea economica.
En una forma de realizacion ventajosa de la invencion, el dispositivo calentador presenta un acumulador de calor que a traves del conducto de alimentacion y el conducto de evacuacion esta conectado al colector solar formando un circuito de portador de calor, estando dispuesta en el circuito de portador de calor una bomba, y estando conectados el sensor de temperatura ambiente y el sensor de temperatura de salida de colector a la bomba a traves del dispositivo de control y/o de regulacion. Con la irradiacion solar suficiente se puede acumular energfa termica en el acumulador e calor y se puede tomar del acumulador de calor por ejemplo por la noche en dfas fnos para calentar el registro. Preferentemente, el dispositivo de control y/o de regulacion esta realizado de tal forma que cuando la temperatura ambiente del colector solar desciende debajo de un primer valor de temperatura predeterminado de por ejemplo 3 °C, se pone en un regimen de proteccion antihelada. En este regimen, con la ayuda de la bomba, al conducto de alimentacion se bombea el portador de calor tan caliente que la temperatura del portador de calor situado en un tramo de conducto del conducto de alimentacion que se extiende por el exterior o por una zona con riesgo de heladas, no descienda por debajo de un segundo valor de temperatura predeterminado que es inferior al primer valor de temperatura y superior a 0 °C. El segundo valor de temperatura preferentemente asciende a 1 °C. El
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regimen de proteccion antihelada se desactiva cuando la temperatura ambiente del colector solar excede durante un penodo de tiempo predeterminado que puede ser por ejemplo de 12 horas, un tercer valor de temperatura que es superior al segundo valor de temperatura y que puede ascender por ejemplo a 4 °C. Mediante el regimen de proteccion antihelada se impide que, a temperaturas exteriores inferiores al primer valor de temperatura, el portador de calor situado en el tramo de conducto del conducto de alimentacion que se extiende por el exterior se enfne tanto que al ser transportado al colector solar despues de conectarse la bomba lo enfne. Por lo tanto, despues de la conexion de la bomba se impiden la formacion de agua de condensacion en la superficie exterior del registro y el riesgo de corrosion que conlleva. Ademas, por el regimen de proteccion antihelada, el colector solar queda protegido contra la congelacion.
Resulta ventajoso si el dispositivo de control y/o de regulacion esta realizado de tal forma que la temperatura de salida de colector no caiga por debajo de la temperatura ambiente. Entonces, en condiciones de funcionamiento normales, el aire situado en la cavidad interior del tubo envolvente no se puede enfriar en el registro de tal forma que en este se forme agua de condensacion.
En una forma de realizacion conveniente de la invencion, el dispositivo de control y/o de regulacion esta realizado de tal forma que la temperatura del colector en el conducto de evacuacion del colector solar no pase por debajo de un valor mmimo predeterminado. El valor mmimo puede situarse por ejemplo entre 3 y 5 °C, especialmente ascender a 4 °C. De esta manera, se puede suprimir de forma aun mas efectiva la formacion de agua de condensacion en el registro.
En una variante de la invencion, el dispositivo de control y/o de regulacion presenta una memoria en la que estan depositadas magnitudes caractensticas termicas para el colector solar, el conducto de alimentacion, el conducto de evacuacion y el portador de calor, presentando el dispositivo de proteccion un sensor de caudal para detectar el caudal de portador de calor suministrado al colector solar, un sensor de temperatura de avance para detectar la temperatura de avance del portador de calor situado en el conducto de evacuacion y un sensor de temperatura de retorno para detectar la temperatura de retorno del portador de calor situado en el conducto de alimentacion, teniendo el dispositivo de control y/o de regulacion un microprocesador conectado a la memoria, estando depositado en la memoria un programa operativo ejecutable en el microprocesador, mediante el que a partir de las magnitudes caractensticas y las senales de medicion para el caudal, la temperatura de retorno, la temperatura ambiente y la temperatura del colector en el conducto de evacuacion del colector solar, mediante una simulacion en tiempo real de las temperaturas en el conducto de alimentacion y un calculo de la velocidad de enfriamiento de las partes de la instalacion solar situadas al exterior o en la zona de helada, se determina una velocidad de bombeo con la que la bomba puede ser controlada por medio del dispositivo de control y/o de regulacion de tal forma que la temperatura en la superficie exterior del registro y en el conducto de alimentacion no descienda por debajo de un valor lfmite determinado, superior a la temperatura ambiente. Mediante esta medida, la temperatura en la superficie exterior del registro puede determinarse con gran precision y mantenerse encima de la temperatura ambiente, sin necesidad de la presencia de un sensor de temperatura en la superficie exterior.
Resulta ventajoso si el acumulador de calor esta dispuesto dentro de un edificio y si el colector solar esta dispuesto al exterior, y si las magnitudes caractensticas comprenden valores caractensticos para
- la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de alimentacion, situado dentro del edificio,
- la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de alimentacion, situado al exterior,
- la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de evacuacion, situado dentro del edificio,
- la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de evacuacion, situado al exterior, y
- el tamano del colector solar.
Con la ayuda de estas magnitudes caractensticas, la temperatura en la superficie exterior del registro se puede precalcular de manera sencilla a partir de las senales de medicion para el caudal, la temperatura de avance, la temperatura de retorno y la temperatura ambiente. Incluso es posible que la instalacion solar pueda conmutarse entre un primer regimen en el que el calculo se realiza usando las magnitudes caractensticas, y un segundo regimen en el que se aprenden las magnitudes caractensticas. Para el aprendizaje de las magnitudes caractensticas, un portador de calor caliente procedente del acumulador de calor y/o de la caldera puede ser conducido a traves del circuito de portador de calor, siendo registrado con los sensores el desarrollo temporal del caudal, de la temperatura de avance, de la temperatura de retorno y de la temperatura ambiente. A partir del desarrollo de estos valores de medicion, con la ayuda de un modelo matematico de la instalacion solar pueden determinarse las magnitudes caractensticas.
Un funcionamiento con ahorro de energfa primaria de la instalacion solar se consigue por que el dispositivo de control y/o de regulacion esta realizado de tal forma que la bomba puede hacerse funcionar en regimen a intervalos. Mientras esta activo el dispositivo de proteccion, los intervalos preferentemente estan dimensionados de forma corta pudiendo ascender por ejemplo a unos segundos.
El acero de construccion del que esta hecho el registro o al menos un tramo del registro es preferentemente un acero resistente a la presion que preferentemente esta normalizado. Un acero de este tipo se comercializa bajo la denominacion de clase de acero P195GH.
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El tubo envolvente preferentemente esta realizado como tubo de vado con una pared exterior y una pared interior situada a una distancia de esta, entre las que esta dispuesto un espacio intermedio evacuado. De esta manera, se consigue un aislamiento termico eficaz del registro frente al ambiente del colector solar y por tanto un grado de eficacia correspondientemente alto de la instalacion solar.
A continuacion, se describe en detalle un ejemplo de realizacion de la invencion con la ayuda del dibujo. Muestran: la figura 1 una representacion esquematica de una instalacion solar,
la figura 2 una vista frontal de un colector solar con tres tubos de colector, estando representados solo
parcialmente en el tubo de colector izquierdo solamente el registro y en el tubo de colector central el tubo de vado y una chapa conductora de calor situada dentro de este, y
la figura 3 una seccion longitudinal a traves del colector solar.
Una instalacion solar designada en su conjunto por 1 en la figura 1 tiene un colector solar 2 con un soporte 3 en el que estan dispuestos varios tubos de colector 4. Los tubos de colector 4 estan orientados en un plano paralelamente entre ellos y separados lateralmente entre ellos por espacios intermedios.
Como se puede ver en las figuras 2 y 3, los tubos de colector 4 presentan respectivamente un tubo envolvente 6 en el que engrana un registro 5. Los tubos envolventes 6 estan realizados respectivamente como tubo de vado de
doble pared con una pared exterior 7 sustancialmente cilmdrica y una pared interior 8 cilmdrica dispuesta de forma
concentrica con respecto a esta. La pared exterior 7 y la pared interior 8 estan compuestas de vidrio y estan cerradas respectivamente en un extremo axial por una zona de pared 9, 10 aproximadamente semiesferica. Por su otro extremo axial, la pared exterior 7 y la pared interior 8 estan fundidas entre ellas. En la direccion radial, la pared exterior 7 y la pared interior 8 estan separadas una de otra por un espacio intermedio 11 evacuado. Los tubos envolventes 6 sirven de aislamiento termico que afslan las secciones del registro, situadas dentro de los tubos envolventes 6, termicamente frente al entorno del colector solar 1.
Entre la pared interior 8 y el registro 5 de cada tubo de colector 4 esta formada una cavidad interior 12 que en el extremo del tubo envolvente 6, alejado de las zonas de pared 9, 10 semiesfericas, esta comunicada con la atmosfera a traves de una abertura de ventilacion no representada en detalle. A traves de la abertura de ventilacion pueden ser compensadas posibles fluctuaciones de presion del aire entre la cavidad interior 12 y la atmosfera.
Para hacer mas aprovechable la energfa solar, en el lado exterior, orientado hacia el espacio intermedio 11, de la pared interior 8 y de la zona de pared 10 semiesferica esta aplicada una capa de absorcion no representada en detalle en el dibujo, que presenta una baja emision y una alta absorcion. Entre la pared interior 8 y el registro 5 esta dispuesta una chapa conductora de calor 13 que une la pared interior 8 de forma termoconductiva con el registro 5.
Entre los lados posteriores de los tubos de colector 4 y el soporte 3 esta dispuesto un reflector 14 que para cada tubo de colector 4 presenta respectivamente una superficie reflectora cilindro-parabolica que proyecta la luz solar que incide en ella a la capa de absorcion del tubo de colector 4 correspondiente.
El registro 5 se compone de un acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion. Las secciones del registro 5 que se extienden dentro de los tubos envolventes 6 presentan respectivamente una extension aproximadamente en forma de U con dos alas de U dispuestas paralelamente con respecto a la extension longitudinal de los tubos envolventes 6 y una seccion de tubo en forma de arco que une estas entre ellas. Pero tambien son posibles otras realizaciones del registro 5. Por ejemplo, en lugar de las secciones en forma de U tambien pueden estar previstas secciones de tubo que presenten un elemento de tubo interior y un elemento de tubo exterior dispuestos coaxialmente uno respecto a otro y unidos entre ellos por su zona de pared 10 semiesferica.
En la figura 2 se puede ver que las secciones del registro 5 que se extienden dentro de los tubos envolventes estan conectados en serie y unidas entre ellas por secciones de union 15 que se extienden transversalmente con respecto a las alas en U.
Un ala en U dispuesto dentro de un tubo envolvente 6 de un primer tubo de colector 4 (en la figura 2 a la izquierda) esta unido a traves de una seccion de conducto de evacuacion 18 del registro 5 a un conducto de evacuacion 19, mediante el que el portador de calor se puede extraer del registro 5. La seccion de conducto de evacuacion 18 presenta en su extremo libre una primera pieza de conexion 51 dispuesta al exterior que se puede unir de forma separable al conducto de evacuacion 19 y que se compone de un material metalico inoxidable como por ejemplo cobre o acero fino. Un ala en U del registro 5, dispuesta dentro del tubo envolvente 6 de un ultimo tubo de colector 4 (en la figura 2 a la derecha), esta unida a traves de una seccion de conducto de alimentacion 16, un tubo arqueado 52 y un conducto de union 53, a una segunda pieza de conexion 54. El tubo arqueado 52, el conducto de union 53 y la segunda pieza de conexion 54 se componen de un material inoxidable como por ejemplo cobre o acero fino. Las secciones del registro 5 que se extienden dentro de los tubos envolventes 5, las secciones de union 15, la seccion de conducto de alimentacion 16 y la seccion de conducto de evacuacion 18 se componen de un acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion y pueden estar unidas entre ellas en una sola pieza. La seccion de conducto de alimentacion 16, las secciones de union 15, la seccion de conducto de evacuacion 18 y el conducto de union 53
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estan circundados por un aislamiento termico 55 dispuesto detras de un recubrimiento 56 previsto en el soporte 3. El recubrimiento 56, el tubo arqueado 52, las piezas de conexion 51, 54 y los tubos envolventes 3 estanqueizan el registro 5 contra la entrada de agua de lluvia y suciedad.
Para evitar que durante el funcionamiento de la instalacion solar 1 se forme corrosion en el registro 5 compuesto de acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion, la instalacion solar 1 presenta un dispositivo de proteccion, mediante el que el registro 5 puede calentarse en caso de necesidad, de tal forma que se impide la formacion de agua de condensacion en la superficie exterior del registro 5, opuesta al portador de calor.
Para este fin, el dispositivo de proteccion presenta un dispositivo calentador con un acumulador de calor 20 y una caldera 21. El acumulador de calor 20 tiene una conexion de salida 22 y una conexion de retorno 23 que estan conectadas a un intercambiador de calor 24 que esta acoplado termicamente a un deposito de agua 25 situado en el interior del acumulador de calor 20. Para introducir agua fna en el deposito de agua 25, este presenta una conexion de agua fna 26 que esta unida a un conducto de agua fna de una red de abastecimiento de agua. Para extraer agua caliente, el deposito de agua 25presenta por encima de la conexion de agua fna 26 una conexion de agua caliente 27 a la que esta conectado un conducto de agua caliente. El conducto de agua caliente y el conducto de agua fna estan unidos a traves de una grifena mezcladora 28 a un dispositivo de extraccion de agua no representado en detalle en el dibujo, como por ejemplo un grifo de agua o una ducha.
La conexion de retorno 23 del acumulador de calor 20 esta unida a traves de un primer punto de ramificacion 29 al conducto de alimentacion 17 para el colector solar 2 y un primer conducto 30 que conduce a una conexion de entrada 31 de la caldera 21. La conexion de salida 22 del acumulador de calor 20 esta unida, a traves de un segundo punto de ramificacion 32, al conducto de evacuacion 19 del colector solar 2 y a un segundo conducto 33 que conduce a una conexion de salida 34 de la caldera 21. En el conducto de alimentacion 17, en el conducto de evacuacion 19, en el primer conducto 30 y el en segundo conducto 33 esta dispuesta respectivamente una valvula de cierre 35, 36, 37, 38.
Para transportar el portador de calor a traves del colector solar 2, en el conducto de alimentacion 17 esta dispuesta una primera bomba 39. El sentido de transporte de la primera bomba 39 esta elegido de tal forma que el portador de calor es transportado, a traves del conducto de evacuacion 19, desde la seccion de conducto de evacuacion 18 del colector solar 2 hasta la conexion de salida 22 del acumulador de calor 20, cuando estan abiertas las valvulas 35, 36.
Una segunda bomba 40, dispuesta dentro del segundo conducto 33, sirve para conducir el portador de calor a traves de la caldera 21. El sentido de transporte de la segunda bomba 40 esta elegido de tal forma que el portador de calor es transportado, a traves del segundo conducto 33, desde la conexion de salida 34 de la caldera 21 hasta la conexion de salida 22 del acumulador 20, cuando estan abiertas las valvulas 37, 38.
En la figura 1 se puede ver que el acumulador de calor 20 y la caldera 21 estan dispuestos en el interior protegido contra heladas de un edificio 41 calentable y que el colector solar 2 esta dispuesto fuera del edificio, al exterior. El conducto de alimentacion 17 presenta una primera seccion de conducto de alimentacion que se extiende en el exterior y una segunda seccion de conducto de alimentacion que se extiende en el interior del edificio 41. De manera correspondiente, el conducto de evacuacion 19 tiene una primera seccion de conducto de evacuacion que se extiende en el exterior y una segunda seccion de conducto de evacuacion que se extiende en el interior del edificio 41.
El dispositivo de proteccion presenta varios sensores de temperatura. Para registrar la temperatura ambiente del colector solar 2, en la proximidad inmediata del colector solar 2 esta dispuesto un sensor de temperatura ambiente 42 al exterior. En la salida del colector solar 2, para registrar la temperatura del colector, en la seccion de conducto de evacuacion 18 esta previsto un sensor de temperatura de salida de colector 43. Para la medicion de la temperatura de avance del portador de calor, en la segunda seccion de conducto de evacuacion, situada dentro del edificio 41, esta dispuesto un sensor de temperatura de avance 44. Para la medicion de la temperatura de retorno del portador de calor esta previsto un sensor de temperatura de retorno 45 que esta dispuesto en la segunda seccion de conducto de alimentacion, situada dentro del edificio 41. Para registrar la temperatura de almacenamiento del deposito de agua 25 situado dentro del acumulador de calor 20, el dispositivo de proteccion presenta ademas un sensor de temperatura de almacenamiento 46.
Como se puede ver en la figura 1, el dispositivo de proteccion presenta ademas un sensor de caudal 47 para registrar el caudal de portador de calor suministrado al colector solar 2. El sensor de caudal 47 igualmente esta dispuesto en la segunda seccion de conducto de alimentacion.
El sensor de temperatura ambiente 42, el sensor de temperatura de salida de colector 43, el sensor de temperatura de avance 44, el sensor de temperatura de retorno 45, el sensor de temperatura de almacenamiento 46 y el sensor de caudal 47 estan conectados respectivamente a un dispositivo de control y/o de regulacion 48 para la transferencia de las senales registradas por los mismos, a traves de lmeas de senales. Para el control del caudal de portador de calor dentro del colector solar 2, el dispositivo de control y/o de regulacion 48 esta conectado a la primera bomba 39 a traves de una lmea adicional.
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El dispositivo de control y/o de regulacion 48 presenta una memoria electronica 49 y un microprocesador 50 que actua en conjunto con esta. En la memoria 50 estan depositadas magnitudes caractensticas termicas para el colector solar, el conducto de alimentacion, el conducto de evacuacion y el portador de calor. Las magnitudes caractensticas comprenden valores caractensticas para
- la longitud y el contenido de la seccion de conducto del conducto de alimentacion, situada dentro del edificio,
- la longitud y el contenido de la seccion de conducto del conducto de alimentacion, situada fuera del edificio,
- la longitud y el contenido de la seccion de conducto del conducto de evacuacion, situada dentro del edificio,
- la longitud y el contenido de la seccion de conducto del conducto de evacuacion, situada fuera del edificio,
- la seccion transversal del material de estos conductos,
- la capacidad termica de los materiales de los que se componen estos conductos y
- el tamano del colector solar.
Las magnitudes caractensticas pueden estar calculadas a partir de la geometna conocida del registro 5 y de las secciones del conducto de alimentacion 17 y del conducto de evacuacion 19, situadas dentro o fuera del edificio 41, asf como a partir de magnitudes caractensticas del material del portador de calor y de los materiales de los que se componen las piezas citadas anteriormente.
Preferentemente, sin embargo, las magnitudes caractensticas termicas se determinan por experimentacion, especialmente de tal forma que el dispositivo de control y/o de regulacion 48 se pone en un regimen en el que las magnitudes caractensticas son aprendidas y son depositadas en la memoria 49.
Cuando la primera bomba 39 transporta el portador de calor a traves del colector solar 2, por medio de un programa operativo ejecutado en el microprocesador 50, con la ayuda de las senales de medicion para la temperatura de avance, la temperatura de retorno y el caudal asf como de una magnitud caractenstica depositada en la memoria 49 para la capacidad termica del portador de calor, se calcula la potencia termica producida por el colector solar 2. Cuando se produce la energfa termica suficiente y la temperatura en el acumulador de calor no sobrepasa un valor maximo predeterminado, el calor solar generado es transmitido al acumulador de calor 20 a traves del intercambiador de calor 24.
El programa operativo del dispositivo de control y/o de regulacion comprende un programa de simulacion, mediante el que a partir de las magnitudes caractensticas y senales de medicion, depositadas en la memoria 49, para el caudal, la temperatura de avance y la temperatura de retorno y la temperatura ambiente, se determina con la ayuda del microprocesador 50 un valor de simulacion para la temperatura en la superficie exterior del registro 5. La primera bomba 39 es controlada por medio del dispositivo de control y/o de regulacion en funcion del valor de simulacion y de la senal de medicion del sensor de temperatura ambiente, de tal forma que la temperatura en la superficie exterior del registro 5 no descienda por debajo del valor de medicion para la temperatura ambiente.
Cuando la temperatura en la superficie exterior del registro 5 pasa por debajo de un valor lfmite predeterminado, un portador de calor caliente se bombea desde el acumulador de calor 20 y/o la caldera 21 al colector solar 2. Durante ello, la primera bomba 39 se hace funcionar en intervalos cortos que pueden tener por ejemplo una duracion de intervalo de 4 a 16 segundos.
El caudal medio del portador de calor transportado al colector solar 2 depende la temperatura ambiente, la temperatura en la superficie exterior del registro 5, el tamano o la capacidad termica del colector solar 2 y la temperatura de avance.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Instalacion solar (1) con un colector solar (2) que presenta al menos un tubo de colector con un tubo envolvente (6) en el que engrana un registro (5), estando formada entre el tubo envolvente (6) y el registro (5) una cavidad interior (12) comunicada con la atmosfera, estando conectado el registro (5) a un conducto de alimentacion (17) y a un conducto de evacuacion (19), mediante los que al registro (5) se puede suministrar o extraer un portador de calor, caracterizada por que el registro (5) se compone al menos por secciones de un acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion, y porque la instalacion solar (1) presenta un dispositivo de proteccion que esta realizado de tal forma que se impide la formacion de agua de condensacion en la superficie exterior del registro (5), opuesta al portador de calor.
  2. 2. Instalacion solar (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el dispositivo de proteccion presenta un dispositivo calentador para el registro (5), un sensor de temperatura ambiente (42) para detectar la temperatura ambiente del colector solar (2) y un sensor de temperatura de salida de colector (43) para detectar la temperatura del colector en el conducto de evacuacion (19) del colector solar (2), y por que el sensor de temperatura ambiente (42) y el sensor de temperatura de salida de colector (43) estan conectados al dispositivo calentador a traves de un dispositivo de control y/o de regulacion (48).
  3. 3. Instalacion solar (1) segun la reivindicacion 2, caracterizada por que el dispositivo calentador presenta un acumulador de calor (20) que a traves del conducto de alimentacion (17) y el conducto de evacuacion (19) esta conectado al colector solar (2) formando un circuito de portador de calor, por que en el circuito de portador de calor esta dispuesta una bomba (39, 40), y por que el sensor de temperatura ambiente (42) y el sensor de temperatura de salida de colector (43) estan conectados a la bomba (39, 40) a traves del dispositivo de control y/o de regulacion (48).
  4. 4. Instalacion solar (1) segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada por que el dispositivo de control y/o de regulacion (48) esta realizado de tal forma que la temperatura de salida de colector no caiga debajo de la temperatura ambiente.
  5. 5. Instalacion solar (1) segun una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que el dispositivo de control y/o de regulacion (48) esta realizado de tal forma que la temperatura del colector en el conducto de evacuacion (19) del colector solar (2) no pase por debajo de un valor mmimo predeterminado.
  6. 6. Instalacion solar (1) segun una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por que el dispositivo de control y/o de regulacion (48) presenta una memoria (49) en la que estan depositadas magnitudes termicas para el colector solar (2), el conducto de alimentacion (17), el conducto de evacuacion (19) y el portador de calor, por que el dispositivo de proteccion presenta un sensor de caudal (47) para detectar el caudal de portador de calor suministrado al colector solar (2), un sensor de temperatura de avance (44) para detectar la temperatura de avance del portador de calor situado en el conducto de evacuacion (19) y un sensor de temperatura de retorno (45) para detectar la temperatura de retorno del portador de calor situado en el conducto de alimentacion (17), y por que el dispositivo de control y/o de regulacion (48) presenta un microprocesador (50) conectado a la memoria (49), por que en la memoria (49) esta depositado un programa operativo ejecutable en el microprocesador (50), mediante el que a partir de las magnitudes caractensticas y las senales de medicion para el caudal, la temperatura de retorno, la temperatura ambiente y la temperatura del colector en el conducto de evacuacion (18) del colector solar (2), mediante una simulacion en tiempo real de las temperaturas en el conducto de alimentacion (17) y un calculo de la velocidad de enfriamiento de las partes de la instalacion solar (1) situadas al exterior, se determina una velocidad de bombeo con la que la bomba (39, 40) puede ser controlada por medio del dispositivo de control y/o de regulacion (48) de tal forma que la temperatura en la superficie exterior del registro (5) y en el conducto de alimentacion (5) no caiga por debajo de un valor lfmite determinado, superior a la temperatura ambiente.
  7. 7. Instalacion solar (1) segun la reivindicacion 6, caracterizada por que el acumulador de calor (20) esta dispuesto dentro de un edificio (41) y el colector solar (2) esta dispuesto al exterior, y por que las magnitudes caractensticas comprenden valores caractensticos para
    - la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de alimentacion (17), situado dentro del edificio (41),
    - la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de alimentacion (17), situado al exterior,
    - la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de evacuacion (19), situado dentro del edificio (17),
    - la longitud y el contenido de un tramo de conducto del conducto de evacuacion (19), situado al exterior, y
    - el tamano del colector solar (2).
  8. 8. Instalacion solar (1) segun una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizada por que el dispositivo de control y/o de regulacion (48) esta realizado de tal forma que la bomba (39, 40) puede hacerse funcionar en regimen a intervalos.
  9. 9. Instalacion solar (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el acero no inoxidable, resistente al calor y a la presion esta normalizado.
  10. 10. Instalacion solar (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el tubo envolvente (5) esta realizado como tubo de vado con una pared exterior (7) y una pared interior (8) situada a una distancia de esta, entre las que esta dispuesto un espacio intermedio (11) evacuado.
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