| CH232072A | 1944-05-15 | |||
| GB2427260A | 2006-12-20 | |||
| FR928089A | 1947-11-18 | |||
| JP2011220576A | 2011-11-04 |
| REIVINDICACIONES Habiendo descrito mi invención, como antecede, considero como una novedad y reclamo de mi propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco" es complementado por dos tanques de diversos tamaños (tanque interno y tanque externo), uno dentro del otro, con el objeto que mediante la transferencia de calor y la inestabilidad de las moléculas del agua por el calor, el agua con mayor temperatura se eleve sobre la de menor temperatura y se desborde donde en el tanque de mayor tamaño seguirá aumentando su temperatura; esto mediante el fenómeno de la convección, la energía térmica que ingresa a el liquido aumenta su temperatura y desestabiliza sus moléculas disminuyendo su densidad pero aumentando su volumen, forzando por tanto a su elevación sobre el liquido con mayor densidad, menor energía y por tanto menor temperatura. Resultando en un sistema pasivo de movimiento del agua, pero diverso ya que el mismo no tiene el objeto de mantener el movimiento, sino que se mantengan diversas temperaturas en el tanque interno como externo, evitando el equilibrio termodinámico al desbordarse el agua que aumenta de temperatura. 2.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco" posee dicha separación en dos tanques (interno y externo) bajo dos principios: primeramente con el objeto de mantener separado el líquido de mayor temperatura con el liquido a temperatura menor que ingresa de la tubería, para que sea posible para el usuario sea utilizar el agua a mayor temperatura o el liquido a menor temperatura según su elección; segundo, esta separación se realiza con el objetivo de evitar la aplicación en ambos líquidos de la ley cero de la termodinámica, a saber el equilibrio termodinámico; en el que la energía térmica se traslada en los cuerpos del de mayor temperatura al menor hasta que se extingue en su totalidad. 3.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", en el que bajo la premisa señalada, el movimiento del liquido es constante, al elevarse el agua de mayor temperatura, lo cual conllevaría a un ciclo entre los líquidos de menor y mayor temperatura, pero se ve limitado por dos factores: el agua que se eleva y aumenta su volumen por la inestabilidad de sus moléculas se ve desbordada por el tamaño del cilindro interior, mientras que agua con temperatura menos continua ingresando por la tubería conectada al interno impulsando el contenido desde su parte inferior. 4. - El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", genera que una vez desbordado el liquido de mayor temperatura del tanque interno al externo se mantiene en contacto con liquido de igual o superior temperatura, ya que el proceso de calentamiento mediante calor solar continua en el tanque exterior; el cual de forma dominante esta elaborado con un material plástico cuyo grosor promedio de ¼ de pulgada, con excepción de puntos de conjunción de ángulos o protección, en cuyo caso el material plástico es de una pulgada de grosor. 5. - El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", presenta dicha variación en el grosor del material del tanque exterior, tiene como base el hecho que mediante un grosor mínimo el calor emitido por los rayos solares atraviesa mas fácilmente sus moléculas, es por esto que a su vez puede fabricarse con una diversidad de materiales que tengan por objeto de conseguir una mas eficiente transferencia de calor; 6.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", posee en sus 04 cuatro puntos laterales del "termo tinaco" placas de material térmico y reflejante montadas en materiales con insolación que ostentan materiales refractivos que fortalecen la cantidad de rayos solares por efecto paraboloide que se dirigen al material de menor grosor facilitando el aumento de temperaturas; los mismos refuerzan la concentración de los mismos bajo el efecto reflector de dichos materiales que reflejan los rayos solares que los golpean de diversas direcciones hacia un punto directo exacto; viéndose este efecto reforzado si dichos materiales reflectores ostentan forma de parábola o paraboloide para reforzar el punto de conjunción de los propios rayos solares en un ángulo de 45° grados. 7.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", dichas placas son sujetas por 01 un tensor en cada una, unido al aro giratorio superior, dicho aro sujeto a un 05 quinto tensor que fuerza su giro y retrae cada placa a los lados laterales al no haber mayor energía solar (anochecer) o por cuestiones climáticas. Dichas placas son replegadas a los laterales del tanque exterior mediante los tensores en el aro giratorio, con el objeto de conservar la energía termina interna durante las bajas temperaturas ante la ausencia de luz. 8.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", en su tubo superior externo para salida y entrada de aire, cuenta con la denominada válvula de aire, la cual esta elaborada de un plástico de un grosor mínimo, que se encarga de no dejar salir el calor por su forma cóncava, pero al vaciarse el propio tanque fuerza el acceso de aire y la expansión de la válvula formada con pequeños orificios en su material plástico, estos por la fuerza del efecto de vacío generado en el interior, y por su forma, se ven expandidos por la propia fuera del aire que ingresa, en la reacción física basada en la naturaleza del propio aire de llenar el vacío generado bajo la presión atmosférica; en sentido inverso al aumentar el volumen del liquido interior, este desplaza el aire que obtiene como escape dichos orificios. 9.- El sistema de almacenamiento y calefacción de agua "Termotinaco", en su parte exterior se constituye con una vitrina o rectángulo protector elaborado de material plástico transparente que permite el paso de rayos solares y protege en su totalidad a la invención; su objeto principal es evitar que el aire que circula en el exterior y a las alturas donde se puede localizar la invención no interfiera con sus funciones estabilizando las moléculas di agua y baje la temperatura de las superficies del tanque exterior cuya temperatura por el efecto solar aumento para si como para con el liquido interior, previendo a su vez una protección contra la lluvia o cualquier elemento extraño que pudiera dañar la estructura o las placas térmicas reflejantes. |
CAMPO TECNICO
Sistema de almacenado de agua para consumo domestico con la posibilidad de dispensar agua a temperatura ambiente o liquido con un aumento térmico con base en el calor solar potenciado por materiales reflectores.
OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención, según se expresa en el enunciado del apartado descriptivo, se refiere a una invención y sistema de almacenamiento y calefacción de agua basado en la transferencia de energía térmica con base en calor solar sobre el propio liquido y bajo esta premisa posee en sus cuatro puntos laterales placas o las denominadas montadas en materiales con insolación que ostentan materiales reflectores que mediante un principio de reflector parabólico fortalecen la intensidad de la energía térmica solar; la función del tanque es el almacenamiento de agua que ingresa por la tubería ordinaria, su imagen exterior es innovadora al presentarse con una estructura rectangular, pero su diferenciación mas relevante es que el mismo no es únicamente un sistema de almacenamiento de agua, sino un sistema de calefacción de dicho liquido a través de energía renovables protegiendo el medio ambiente bajo un costo accesible.
ANTECEDENTES
En la actualidad existen diversos sistemas para el calentamiento de agua potable para uso particular, pero los mismos son diseñados para su única función, requiriendo de un tanque separado y adicional; dichos aparatos son fabricados con materiales altamente conductivos de energía térmica pero de pobre durabilidad y cuyo valor es elevado tanto en su fabricación como en su reparación. Por esta conjunción de materiales que fácilmente sufren daños y su alto costo, el público consumidor se ve en dificultades para su adquisición, ya que no solo conlleva adquirir dichos sistemas, sino que generan la necesidad de adquirir instrumentos adicionales como lo son tanques o tinacos; mientras que su mínima resistencia a las condiciones ambientales y de uso, se traduce en daños y pérdidas continuas, lo que resalta la validez y aplicación de la invención descrita es sumamente inferior y cuya resistencia y protección resulta de una idea innovadora y original.
Ahora bien, debemos definir que un calentador solar es un aparato que utiliza el calor del sol (energía solar) para calentar alguna sustancia, como puede ser agua, aceite, salmuera, glicol o incluso aire; mientras que su uso más común es para calentar agua para uso en albercas o servicios sanitarios tanto en ambientes domésticos como de servicios. En muchos climas un calentador solar puede disminuir el consumo energético utilizado para calentar agua. Tal disminución puede llegar a ser de hasta 50%-75% o inclusive 100% si se sustituye completamente, eliminando el consumo de gas o electricidad. Aunque muchos países en vías de desarrollo cuentan con climas muy propicios para el uso de estos sistemas, su uso no está extendido debido al costo inicial de la instalación. Su eficiencia es alta pero depende de elementos y materiales especiales en forma de paneles para la captación de energía solar.
El mercado provocado por los llamados "calentadores solares" se ha ampliado considerablemente, con diversos sistemas o aparatos que ofrecen el mismo objeto bajo diversas presentaciones mediante la recepción directa de energía solar, diversos tanque tubulares, diversificándose el mercando; en razón de esto los diversos dispositivos se han enfocado en materiales diversos y en aumentar la complejidad de los mismos.
Primero se extendió su uso como un sistema que presentaba un ahorro a largo plazo debido a que ofrecía una reducción del consumo de gas o combustibles solidos en calentadores ordinario, pero solo como un suplemento.
Segundo la invención se multiplico en diversas presentaciones, diversos sistemas pero con el mismo objeto, elevándose su coste de producción y saturando el mercado de diversos sistemas.
Tercero, estos calentadores contemplan como forma de acuerdo con su funcionamiento los calentadores solares son en su mayoría de tipo Activos que son aquellos que utilizan una bomba o algún tipo de energía externa para mover el agua dentro de su ciclo.
Cuarto, al cobrar más presencia dichos aparatos, su validez o relevancia se vio disminuida por su dependencia de un tanque alterno para el agua a temperatura ambiente y su necesidad de su acompañamiento.
Estos calentadores que son bajo un objeto se ven limitados al tener solo este funcionamiento, sin embargo el aparato que se presenta nos otorga varias opciones: Opción A es un recipiente con la función de tinaco, capaz de cumplir con dicha función sin necesidad de elemento adicional alguno
Opción B posee la función adicional de calentar el liquido mediante la energía solar, pero sin la necesidad de paneles de materiales costosos para la absorción de energía sino por la misma energía térmica que se ve enfocada sobre si mismo por materiales reflectores, siendo por tanto más económico, funcional y novedoso. En las dos opciones existe la posibilidad de un sistema que no requiere de instrumentos adicionales y es capaz de distribuir agua a temperatura ambiente o liquido a más altas temperaturas al separarse por la convección.
La invención propuesta se diferencia de componentes existentes en las Invenciones ya conocidas en una variedad de elementos:
Primero, debido a su objeto múltiple, el "termo tinaco" no funciona exclusivamente como un sistema de calentamiento del agua en su interior, ya que como resultado de los procesos que más adelante se precisan solo 1/3 del liquido en su interior será el que alcance un aumento de temperatura.
Segundo, su misma estructura lo traduce como un tanque capaz de abastecer las necesidades hogareñas del liquido en diversas temperaturas, sea ambiental o con un aumento térmico por los rayos solares; esto en razón de un sistema original de separación del mismo en virtud de la inestabilidad de sus moléculas y el fenómeno de convección.
Tercero, puede ser elaborado con diversos materiales y en diversas presentaciones, acorde con las necesidades y capacidad económica del usuario; puede ser elaborado con materiales plásticos únicamente, o bien con la utilización de diversos materiales como vidrio, aluminio o diversos susceptibles de transmisión o conservación de la energía térmica en el liquido.
Cuarto, cuando se opta por el material en específico, dichos elementos se ven conjugados con sistemas de apertura o protección automáticas o manuales de las protecciones de material reflector.
Quinto, la conjunción de sus elementos de dicho instrumento de uso particular disminuye el consumo de energía eléctrica o fósil por sistemas diversos de calefacción, con efectos económicos y ambientales considerables; con un coste mucho menor.
Sexto, se trata de un sistema original que utiliza principios de las leyes de la termodinámica para de forma controlada aumentar la temperatura del agua, mientras que con el efecto de la convección se mantienen separado el liquido con moléculas mas desestabilizadas que el de temperatura ambiente.
Es importante mencionar que aunque actualmente los sistemas de calentadores contemplan el sistema de convección o movimiento PASIVO del liquido, estos es tan solo para el movimiento del propio liquido interno, con el objeto de aumentar la temperatura de la totalidad del mismo; mientras que la invención propuesta ofrece dicho aumento a la vez que facilita la existencia de liquido de alta temperatura.
Con la invención presentada en resumen, se constituye como un instrumento de uso particular que disminuye el consumo de energía eléctrica o fósil por sistemas diversos de calefacción, con efectos económicos y ambientales considerables.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La figura 1 es una vista en perspectiva frontal en transparencia del tanque interior de la invención donde ingresa primeramente el líquido de la tubería.
La figura 2 es una vista en perspectiva frontal en transparencia del tanque interior en conjunto con el tanque exterior de la invención donde se observa su relación entre si, explicándose que por su tamaño se vierte el liquido del tanque interior al exterior al aumentar la temperatura del liquido y la inestabilidad de sus moléculas. La figura 3 es una vista en perspectiva frontal en transparencia de la tapa superior de la invención, donde se observa el domo plástico que une el aro giratorio y el conducto de ingreso y salida de aire.
La figura 4 es una vista frontal con acercamiento del domo plástico que une el aro giratorio y el conducto de ingreso y salida de aire, con una vista en aumento de la parte superior del respiradero.
La figura 5 es una vista en perspectiva frontal en transparencia del tanque exterior de la invención donde se observa su relación con la tapa superior, así como se observa como los bordes plásticos del tanque exterior son distintos a la parte media.
La figura 6 es una vista en perspectiva frontal en transparencia del tanque exterior de la invención donde se observa su relación con la tapa superior, así como se observa como los bordes plásticos del tanque exterior son distintos a la parte media; asimismo se observan las placas de material reflector y térmico, sujeta cada una por un tensores al aro giratorio; cuya función es concentrar los rayos solares reflejándolos a las partes laterales de material más delgado, aumentando la temperatura del liquido.
La figura 7 es una vista en perspectiva frontal del tanque exterior de la invención cubierto por la protección plástica externa, donde se observa su relación con la tapa superior, así como se observa como los bordes plásticos del tanque exterior son distintos a la parte media; asimismo se observan las placas de material reflector y térmico, sujeta cada una por un tensor al aro giratorio sujeto por un quinto tensor que se extiende hasta la protección plástica externa; guardando las placas la función de concentrar los rayos solares reflejándolos a las partes laterales de material más delgado, aumentando la temperatura del liquido. La figura 8 es una vista en perspectiva frontal del tanque exterior de la invención cubierto por la protección plástica externa, donde se observa su relación con la tapa superior, se observan las placas de material reflector y térmico, retraídas por sus tensores sujetos cada una por un tensores al aro giratorio sujeto por un quinto tensor que se extiende hasta la protección plástica externa; guardando las placas la función de conservar el calor interno del tanque exterior.
DESCRIPCION DETALLADA
El sistema de almacenamiento y calefacción de agua ""Termotinaco"" al que se refiere la invención esta implementado inicialmente por un tanque interno (2) conectado a la tubería ordinaria (1) como un tinaco ordinario, en dicho tanque interno el agua ingresa sin embargo este se encuentra dentro de otro tanque, el denominado tanque externo (3) cuyos bordes son de grosor 01 una pulgada, pero en su parte central de cada lado del tanque externo (3) el groso se reduce a ¼ de pulgada; se tratan de dos tanques de diversos tamaños, uno dentro del otro, con el objeto que mediante la transferencia de calor y la inestabilidad de las moléculas del agua por el calor, el agua con mayor temperatura se eleve sobre la de menor temperatura y se desborde al tanque externo (3). El tanque externo (3) en su parte superior se ve sellado por la tapa superior (4) la cual en su parte media pose un hueco cubierto por un domo plástico (5) misma se encuentra adjunta y atornillada como una protección con un empaque plástico que en su interior contiene una burbuja plástica unida a un conducto plástico que sigue hasta el exterior, del cual se desprende un tubo plástico externo (7) por donde circulara el aire entrante o saliente; La burbuja o domo plástico (5) es un espacio donde descansara el flotador, cuando el tanque se encuentre lleno de agua y el tubo es la válvula de aire la cual en el extremo superior, asimismo justo encima del domo plástico (5) se encuentra un aro giratorio (6). En la parte superior del tubo plástico externo (7) se observa una superficie de un plástico mas delgado llamada válvula de aire (8) con perforaciones apenas perceptibles; el domo plástico (5) cuenta con diversa válvula de plástico o silicón que se encarga de no dejar salir el calor por su forma cóncava, pero al vaciarse el propio tanque fuerza el acceso de aire y la expansión de la válvula (8) formada con pequeños orificios en su material plástico, estos por la fuerza del efecto de vacío generado en el interior, y por su forma, se ven expandidos por la propia fuera del aire que ingresa, en la reacción física basada en la naturaleza del propio aire de llenar el vacío generado bajo la presión atmosférica; en sentido inverso al aumentar el volumen del liquido interior, este desplaza el aire que obtiene como escape dichos orificios.
Del aro giratorio (6) se encuentran sujetos 04 cuatro tensores (10) que a su vez lo unen a la parte superior de 04 placas de material térmico reflejante (9), las cuales en su parte inferior se encuentran unidas a cada uno de los 04 lados del tanque exterior (3); estas placas de material térmico reflejante (9) en su lado exterior interior cuentan con un material cuya función es reflectar los rayos solares hacia las paredes y partes central del tanque externo (3) que son de un grosor menor a los bordes (1/4 de pulgada) permitiendo el aumento de temperatura al interior del tanque externo (3) y del tanque interno (2); dichas placas están sujetas por los tensores en un ángulo de 45° grados en relación con las paredes laterales del tanque externo. El aro giratorio (6) esta sujeto con un quinto tensor externo (11) de tal manera que al ser alado genera el giro de dicho aro giratorio (6) arrastrando los tensores (10) forzando a su acercamiento protección de los lados del tanque externo (3); esto con el objeto por el material térmico de las placas de material térmico reflejante (10) conserven el aumento de temperatura del agua en el interior.
Finalmente, todo el sistema se encuentra cubierto por la protección plástica externa (12) de forma rectangular que encubre la totalidad del sistema, y que cuenta con un orificio que permite la salida del quinto tensor (1 1); su objeto principal es evitar que el aire que circula en el exterior y a las alturas donde se puede localizar no enfrié las superficies cuya temperatura por el efecto solar aumento para si como para con el liquido interior, previendo a su vez una protección contra la lluvia o cualquier elemento extraño que pudiera dañar la estructura.