51 Int. CI.: H02S 40/44 ( ) F24J 2/50 ( ) F24J 2/26 ( ) 73 Titular/es: 72 Inventor/es:

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA Número de publicación: Número de solicitud: Int. CI.: H02S 40/44 ( ) F24J 2/0 ( ) F24J 2/26 ( ) 12 PATENTE DE INVENCIÓN B1 22 Fecha de presentación: Fecha de publicación de la solicitud: Fecha de publicación diferida del informe sobre el estado de la técnica: Fecha de la concesión: Titular/es: BRUN GRESA, Gonzalo José (33.3%) C/ Jorge Cocci, nº 1-4ºD 0002 Zaragoza (Zaragoza) ES; GONZÁLEZ GOIZUETA, Nicolás (33.3%) y DEL AMO SANCHO, Alejandro (33.3%) 72 Inventor/es: GONZÁLEZ GOIZUETA, Nicolás; DEL AMO SANCHO, Alejandro y BRUN GRESA, Gonzalo José 4 Fecha de publicación de la concesión: Título: Panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta transparente aislante CTA ES B1 7 Resumen: Panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta transparente aislante CTA. Se presenta un panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta transparente aislante CTA. La presente invención mejora el rendimiento global del panel híbrido plano convencional mediante la incorporación de una cubierta aquí llamada cubierta transparente aislante (cubierta CTA en todo el documento). Dicho panel híbrido plano comprende: cubierta CTA (1), capa intermedia de material o gas (2), sistema de generación fotovoltaico (3), absorbedor (4), aislante posterior (), carcasa (6), conexiones hidráulicas exteriores (7 y 8) y conexiones eléctricas exteriores (9). La cubierta CTA presenta dos variaciones, la cubierta CTA-TIM (Transparent Insulating Material) (1a) y la cubierta CTA-CVA (cámara de vidrio aislada) (1b). Ambas variaciones comparten un objetivo común, que es el aumento del rendimiento global del panel mediante la disminución de las pérdidas energéticas y/o el incremento del factor solar a través de su superficie principal de captación. Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art LP.

2 DESCRIPCIÓN Panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta transparente aislante CTA. Sector de la técnica La invención se encuadra en el sector técnico de la energía solar fotovoltaica y térmica Estado de la técnica La creciente demanda de nuevas tecnologías y materiales en el campo de la construcción energéticamente eficiente ha dado como resultado la aparición de nuevos sistemas de aislamiento térmico en edificios. Dentro de las áreas de investigación y desarrollo de este campo, cabe destacar la de los sistemas de acristalamiento energéticamente eficientes. En la actualidad existen varios tipos de sistemas de acristalamiento como los que incorporan la tecnología TIM (Transparent Insulating Material), los de doble o triple capa de vidrio con cámaras intermedias de aire, gases inertes, vacío o sus diversas combinaciones. El objetivo de estas tecnologías es la reducción de la transferencia de calor por conducción y convección, manteniendo un elevado nivel de transmisividad, reduciendo al mínimo sus niveles de transmitancia (U - W/m 2 C). Además dichos sistemas integran en algunas de sus superficies recubrimientos metálicos bajo emisivos para reflejar determinadas longitudes de onda (UV - IR) del espectro solar. Los recientes avances en nanotecnología están promoviendo el desarrollo de nuevos nanorecubrimientos con propiedades antireflectantes (AR) para permitir el paso de un mayor porcentaje de la luz visible. En la actualidad los sistemas de acristalamiento de doble capa de vidrio con cámara de vacío (VIG Vacuum Insulated Glass) en su interior están generando una gran expectación en el campo, como así lo reflejan las numerosas solicitudes de patentes presentadas por Guardian Industries Inc. en la última década (US / US / US20072). Esto es debido a la gran capacidad de aislamiento térmico que el vacío confiere. Sin embargo la aplicación de estas invenciones se enfoca exclusivamente en sistemas de acristalamiento eficientes para el sector de la construcción. En el sector de la energía solar se continúa investigando en técnicas de mejora de la eficiencia en el proceso de captación y conversión de la radiación solar en energía, bien sea térmica o fotovoltaica. Varios sistemas de captación y conversión de energía solar han sido desarrollados hasta la fecha. Centrándonos en los dispositivos de captación y conversión solar térmicos y solar híbridos (térmicos y fotovoltaicos), podemos encontrar los colectores solares térmicos (FR A1) o híbridos (térmico y fotovoltaico) (GB22147 A / ES B1) planos. Existen posibilidades de mejora del rendimiento térmico de dichos dispositivos mediante la reducción de las pérdidas asociadas a la transferencia de calor por conducción, convección y radiación a través de sus cubiertas transparentes o superficies anteriores de captación. En lo que se refiere el estado de la técnica actual se contemplan cuatro soluciones para mejorar el rendimiento térmico de los dispositivos de captación solar térmica. La primera de ellas se centra en la evacuación del aire del interior de estos dispositivos con ánimo de reducir dichas pérdidas (US / US / US78491 / US / US488121,...), sin embargo los costes derivados de su singular estructura y de sus procesos de fabricación hacen que estos dispositivos no sean tan atractivos. La segunda solución adoptada se basa en la incorporación, sobre la cubierta o superficie anterior de los dispositivos captadores, de una doble capa plana de vidrio con cámara de aire en su interior (US / US / DE A1) con la finalidad de reducir las pérdidas térmicas a través de dicha superficie. Una tercera solución, con la misma finalidad, es la presentada en las patentes US / US414118, en las cuales se emplean cubiertas con varias cavidades al vacío o cubiertas de doble vidrio ondulado con vacío en su interior. La última solución se centra en el acoplamiento de materiales transparentes aislantes (TIM) en la cara posterior de la cubierta transparente (US ). Este tipo de materiales minimizan la convección del aire más cercano a la cubierta reduciendo las pérdidas térmicas a través de la misma, aumentando así el rendimiento de los dispositivos. Sin embargo en todos y cada uno de los casos anteriormente descritos, las soluciones adoptadas son implementadas única y exclusivamente sobre dispositivos de captación solar térmicos, que no híbridos (térmico y fotovoltaico). Existe por tanto la necesidad de mejorar las propiedades aislantes térmicas de la cubierta transparente de los dispositivos de captación y conversión solar híbridos (térmico y fotovoltaico), manteniendo una elevada transmisividad a través de ella, con objeto de mantener la irradiación incidente, mejorando el rendimiento global de los mismos. Adaptando tecnologías ya existentes en el sector de la construcción, más específicamente, en sistemas 2

3 de acristalamiento de edificios o viviendas, se puede dar solución al problema anteriormente citado, mejorando de forma sustancial el rendimiento global de los dispositivos Descripción de los dibujos Para una mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria se acompañan unos dibujos de representaciones esquemáticas del panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta CTA. Fig. 1: Panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta CTA. Fig. 2: Sección transversal del panel solar híbrido plano de la Fig. 1 con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta CTA. Fig. 3: Detalle de la sección transversal de la Fig. 2 para el caso un panel solar híbrido plano con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta CTA que incorpora tecnología TIM. Fig. 4: Detalle de la sección transversal de la Fig. 2 para el caso un panel solar híbrido plano con sistema de mejora del rendimiento global mediante cubierta CTA-CVA que incorpora doble capa de material transparente con cámara intermedia de vacío o gas. Fig. : Rendimiento térmico de varios modelos de paneles solares híbridos PVT. Comparación de PVT convencional, PVT con cubierta transparente aislante tipo TIM (Transparent Insulating Material) y PVT con cubierta transparente aislante tipo VIG (Vacuum Insulated Glass). Fig. 6: Rendimiento fotovoltaico de varios modelos de paneles solares híbridos PVT. Comparación de PVT convencional, PVT con cubierta transparente aislante tipo TIM (Transparent Insulating Material) y PVT con cubierta transparente aislante tipo VIG (Vacuum Insulated Glass). Fig. 7: Rendimiento global de varios modelos de paneles solares híbridos PVT. Comparación de PVT convencional, PVT con cubierta transparente aislante tipo TIM (Transparent Insulating Material) y PVT con cubierta transparente aislante tipo VIG (Vacuum Insulated Glass). 1. Cubierta CTA (TIM/CVA) 1a. Cubierta CTA-TIM 40 1b. Cubierta CTA-CVA 2. Capa intermedia de material o gas 3. Sistema de generación fotovoltaico 4 4. Absorbedor. Aislante posterior 0 6. Carcasa 7. Conexiones hidráulicas exteriores (entrada o salida) 8. Conexiones hidráulicas exteriores (entrada o salida) 9. Conexiones eléctricas exteriores. Canal del absorbedor Capa superior de material transparente 12. Membrana TIM 13. Cámara intermedia de la cubierta CTA-CVA 3

4 14. Capa inferior de material transparente 1. Separadores intermedios 16. Placa del absorbedor Explicación de la invención El objetivo principal de la invención es aumentar el rendimiento de los dispositivos de captación solar híbridos, mediante la disminución de las pérdidas energéticas que se producen en forma de calor a través de la cubierta transparente. La presente invención consiste en un panel solar híbrido plano para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global mediante incorporación de una cubierta transparente aislante aquí llamada CTA compuesto por: cubierta CTA (1), capa intermedia de material o gas (2), sistema de generación fotovoltaico (3), absorbedor (4), aislante posterior (), carcasa (6), conexiones hidráulicas exteriores (7 y 8) y conexiones eléctricas exteriores (9). La cubierta CTA (1) podrá tener diferentes configuraciones y utilizar diferentes tecnologías pero siempre con un mismo objetivo, aumentar el rendimiento global del panel mediante la disminución de las pérdidas energéticas y/o incrementar el factor solar. El sistema de generación fotovoltaico (3) es el encargado de transformar parte de la radiación solar en energía eléctrica. Podrá utilizarse cualquier tipo de tecnología de generación fotovoltaica: silicio amorfo, silicio cristalino, capa fina, multi-junction, etc; siempre y cuando las características técnicas y geométricas de dicha tecnología permitan su incorporación en el panel híbrido. El sistema de generación fotovoltaico (3) estará unido al absorbedor (4) mediante un adhesivo conductor o cualquier otro tipo de sistema de unión que maximice el intercambio de calor por conducción entre ambos. Este intercambio de calor entre el sistema de generación fotovoltaico (3) y el absorbedor (4) permite reducir la temperatura de operación del sistema de generación fotovoltaico (3) aumentando así el rendimiento eléctrico del panel solar híbrido. La irradiación solar atraviesa la cubierta CTA (1), la capa intermedia de material o gas (2) e incide sobre el sistema de generación fotovoltaico (3), donde parte de esta energía se transforma en energía eléctrica y el resto se transforma en calor. El absorbedor (4) adosado al sistema de generación fotovoltaico (3) cumple la función de transferir el calor generado en el sistema fotovoltaico al fluido caloportador que circula por su interior, refrigerando así el sistema de generación fotovoltaico (3). El absorbedor (4) puede ser de cobre, aluminio, acero inoxidable o cualquier otro material con buena conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Este está formado por una placa (16) que cubre la superficie de captación del panel y una parrilla de tuberías soldadas a la placa (16) compuesta por dos tubos principales o colectores principales y unos canales () perpendiculares los mismo. A través de los tubos colectores se realizarán las conexiones hidráulicas exteriores (7 y 8). Los tubos colectores están dispuestos de forma paralela y conectados hidráulicamente mediante una serie de tubos de menor diámetro denominados canales () y dispuestos perpendicularmente a los tubos colectores. Es por estos canales () por donde circula el fluido caloportador absorbiendo la energía en forma de calor. La entrada y salida del fluido caloportador en/del panel se realizará por las conexiones hidráulicas exteriores (7 y 8). Estas podrán encontrarse bien en el lateral del panel o en la parte posterior del mismo. De forma general el panel tendrá dos o cuatro conexiones hidráulicas exteriores (7 y 8) que permitan diferentes conexionados con otros paneles y/o equipos. Las entradas o salidas que no se utilicen serán selladas mediante un tapón. El absorbedor (4) también podrá tener cualquier tipo de configuración, siempre y cuando cumpla su misión de transmitir calor al fluido caloportador, como por ejemplo: fabricado mediante dos placas separadas unos milímetros por las que circula el fluido caloportador, por una placa a la que se sueldan dos tubos principales (colectores) unidos entre si mediante una serie de tuberías de menor diámetro (canales), tipo Roll-Bond uniendo a gran presión dos láminas con circuito dibujado que recorrerá el fluido caloportador e inyectando aire a presión que produce el abombamiento del circuito, de tipo serpentín, etc. La cara o superficie posterior del absorbedor (4) se encuentra en contacto con una capa de material aislante posterior (). Su función es la de reducir al máximo las pérdidas térmicas por la cara posterior del panel solar híbrido. Dicha capa de material aislante () podrá ser de lana de roca mineral, de poliestireno, de paneles aislantes de vacío (VIP), de nanogeles, de aerogeles o de cualquier otro material con altas propiedades de aislamiento térmico y/o que evite pérdidas por radiación. 4

5 La carcasa (6) protege y sirve de soporte a los equipos y/o subsistemas alojados en el interior del panel. Además, puede contener equipos de monitorización y/o medición de variables térmicas y/o eléctricas del panel. Puede presentar orificios de entrada y salida, tanto para las conexiones hidráulicas (7 y 8) como para las conexiones eléctricas exteriores (9). También incorpora elementos de anclaje para la fijación del panel durante la instalación. Su estructura puede estar formada por un marco y una tapa posterior o por un cajón de una o varias piezas. El marco puede estar fabricado mediante la unión de perfiles estructurales de aluminio o cualquier otro material. La tapa posterior puede ser de cualquier material ligero y resistente. La unión de todos los componentes puede hacerse mediante tornillos, remaches, guías, ranuras, insertos, cualquier tipo de adhesivo o cualquier método de unión que garantice una rigidez estructural suficiente para el correcto funcionamiento, manipulación e instalación del panel. Con objeto de reducir las pérdidas térmicas a través de la cubierta transparente del panel solar híbrido, se contemplan dos sistemas de mejora: la cubierta CTA-TIM (1a) y la cubierta CTA-CVA (1b). Cubierta CTA-TIM (1a): En un panel híbrido convencional (ES B1), el sistema de generación fotovoltaico está en contacto directo con el ambiente, cediendo calor al mismo por convección y radiación. Para aumentar el rendimiento térmico y por tanto el rendimiento global del panel solar híbrido plano convencional se puede interponer entre el sistema de generación fotovoltaico (3) y el ambiente una capa de material transparente (11) generando así una capa de gas (2) intermedio entre ambos. En esta capa (2) se producirán corrientes de convección natural, aumentando el coeficiente de convección con el ambiente, y por tanto mayor transferencia de calor del sistema de generación fotovoltaico (3) a la capa superior de material transparente (11); induciendo así pérdidas térmicas y una reducción del rendimiento del panel. Para minimizar dichas corrientes, se adosa una membrana TIM (12) a la capa superior de material transparente (11). Esta membrana esta compuesta de pequeñas celdas cuya sección, constante a lo largo del espesor de la membrana TIM (12), es perpendicular a la capa superior de material transparente (11). La sección de las celdas puede ser hexagonal, pentagonal, cuadrada, triangular o cualquier otra geometría. Estas están dispuestas de forma contigua unas con otras formando una estructura similar a los paneles de abeja. Esta disposición de las celdas, que solo tienen una entrada ya que están adheridas a la superficie posterior de la capa superior de material transparente (11), evita que se produzcan corrientes de convección internas. Además la membrana TIM (12) crea una capa aislante de aire interior. La membrana TIM (12) puede ser fabricada con cualquier material transparente que tenga una alta transmisividad, permitiendo así el paso de la máxima irradiación disponible. La membrana TIM (12) se adhiere a la cara posterior de la capa superior de material transparente (11) formando así la nueva cubierta aislante y transparente CTA-TIM (1a), cualquiera que sea el método de adhesión empleado. De este modo el sistema de mejora del rendimiento global CTA-TIM (1a) para el panel solar hibrido plano estará compuesto por: una capa superior de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características (11); y una membrana TIM (12) adherida a la superficie o cara posterior de la capa superior de material transparente, cualquiera que sea su método de adhesión. Adicionalmente, las superficies o caras anteriores y/o posteriores de la capa superior de material transparente (11) podrán incorporar cualquier tipo de tratamiento superficial, nano recubrimiento, láminas o películas adhesivas de cualquier material con el fin de modificar propiedades de la cubierta, como puedan ser emisividad, transmisividad, antireflexividad, etc. Cubierta CTA-CVA (1b): En un panel hibrido convencional (ES B1), el sistema de generación fotovoltaico está en contacto directo con el ambiente, cediendo calor al mismo por convección. Para aumentar el rendimiento térmico y por tanto el rendimiento global del panel solar hibrido plano convencional se puede interponer una cámara de vacío o gas (13) entre el sistema de generación fotovoltaico (3) y el ambiente. Esta cámara de vacío o gas (13) estará formada por una capa superior (11) y otra inferior (14) de material transparente y estará sellada mediante una junta perimetral de cualquier material adecuado para cumplir dicha función, cualquiera que sea su método de fabricación o aplicación. Esta junta de sellado perimetral podrá o no incorporar un separador estructural. La cámara (13) podrá incorporar unos separadores intermedios (1) con función estructural.

6 Este conjunto compuesto por una capa superior (11) y otra inferior (14) de material transparente, la cámara intermedia de gas o vacío (13), su sistema de sellado perimetral, compondrán la cubierta CTA-CVA (cámara de vidrio aislada) (1b) De este modo el sistema de mejora del rendimiento global CTA-CVA (1b) para el panel solar híbrido plano estará compuesto por: una capa superior de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características (11); una capa inferior de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características (14); una cámara intermedia de gas o vacío (13) y una junta de sellado perimetral con o sin separador estructural. Adicionalmente la cubierta CTA-CVA (1b) podrá incorporar unos separadores estructurales (1) dispuestos a lo largo y ancho de la cámara intermedia de gas o vacío (13). Estos podrán presentar cualquier geometría, estar compuestos de cualquier material y ser distribuidos a lo largo y ancho de la cámara (13) de cualquier modo. La cubierta CTA-CVA (1b) podrá o no incorporar un sistema de llenado, vaciado o mantenimiento de la cámara intermedia (13). La cubierta CTA-CVA (1b) estará separada del sistema de generación fotovoltaico (3) mediante una capa de material o gas intermedia (2). Adicionalmente, las superficies o caras anteriores y/o posteriores de las capas superior (11) e inferior (14) de material transparente podrán incorporar cualquier tipo de tratamiento superficial, nanorecubrimiento, láminas o películas adhesivas de cualquier material con el fin de modificar propiedades de la cubierta, como puedan ser emisividad, transmisividad, antireflexividad, etc. Justificación de la invención: Como justificación de la invención, se presentan a continuación los resultados de un estudio comparativo sobre los rendimientos de diferentes tipologías de paneles solares híbridos PVT planos. Para la realización de dicho estudio se han empleado métodos analíticos basados en un modelo unitario y bidimensional de transferencia de calor desarrollado por John A. Duffie y William A. Beckman (Solar Engineering of Thermal Processes, 1991). En este estudio se comparan las curvas de rendimiento (térmico, fotovoltaico y global) de un panel solar híbrido plano PVT convencional con las obtenidas de dos versiones mejoradas del panel PVT convencional. La primera de estas versiones mejoradas incorpora cubierta CTA-TIM y la segunda incorpora cubierta CTA-CVA de vacío o CTA- VIG (Vacuum Insulated Glass). El modelo considerado, es una sección transversal e intermedia del panel (perpendicular a los canales del recuperador), considerado como el promedio representativo del funcionamiento de todo el colector. Esto es posible debido a la cuasi linealidad del perfil de temperaturas a lo largo del panel, causada por la reducida diferencia de temperaturas a lo largo del mismo. Las gráficas de las Fig presentan los rendimientos térmicos, fotovoltaicos y globales respectivamente, de las tres opciones consideradas. Como se puede observar en la gráfica de la Fig., el mayor rendimiento óptico lo presenta el PVT convencional. Esto se debe a que no incorpora ningún elemento adicional en la cubierta o superficie de captación excepto por el vidrio o capa de material transparente. Este rendimiento óptico se da cuando la temperatura media (T m ) del panel es igual a la temperatura ambiente (T a ), lo que significa que no hay pérdidas por convección (U L ) a través de la cubierta o superficie anterior de captación. Si comparamos los otros dos casos, el PVT-CTA-TIM es el que mayor rendimiento óptico tiene seguido de PVT- CTA-VIG. Esto es debido a que en el PVT-CTA-TIM la irradiación atraviesa un solo vidrio o capa de material transparente y el TIM, frente a los vidrios que debe atravesar en el caso del PVT-CTA-VIG (ver Fig. 3 y 4). Cuando la temperatura media del panel es mayor que la temperatura ambiente, el rendimiento térmico del PVT convencional disminuye rápidamente debido a las elevadas pérdidas térmicas a través de su superficie anterior de captación de bajo aislamiento térmico (U L = 7W /m 2 C). Tanto para el caso del PVT-CTA-TIM, como para el PVT-CTA-VIG, las pérdidas al ambiente (U L ) son significativamente mucho menores que para el PVT convencional. Esto es debido a la capa de aislamiento que incorporan ambos sistemas. Ambos tiene pendientes similares, ya que las pérdidas por su cara anterior son similares: 1,2 W/m 2 C para el CTA-TIM y 1,6 W/m 2 C para el CTA-VIG. Para cualquier aplicación térmica, el mero hecho de aumentar la temperatura del fluido conlleva que el PVT-CTA- TIM o el PVT-CTA-VIG sean más eficientes que el PVT convencional. Sólo para el caso de pura refrigeración del módulo fotovoltaico, el PVT convencional será más eficiente. 6

7 El PVT convencional tiene mayor rendimiento fotovoltaico que las otras dos tipologías porque recibe más irradiación. Sin embargo, excepto para temperaturas muy bajas, el rendimiento global de ambas tipologías mejoradas es superior al convencional. Esto se debe a que parte del calor en el PVT convencional es disipado al ambiente a través del sistema de generación fotovoltaico, mientras que en las dos tipologías mejoradas, parte de ese calor es transferido al fluido caloportador. Un modo de realizar la invención Construir la carcasa (6) mediante el ensamblado de un marco perimetral de aluminio y una tapa posterior con uniones mediante remaches. Construir un recuperador de calor (4) mediante dos colectores principales de cobre, unidos entre si a través de canales () de tubos de cobre de menor diámetro soldados de forma perpendicular, cubiertos por una placa de cobre (16). Todas las uniones del absorbedor se realizan mediante soldadura. Extender sobre la cara posterior del sistema de generación (3) una capa de silicona conductora y adosar el recuperador (4) aplicando una presión uniforme durante el tiempo que sea necesario. Colocar una capa de aislante posterior () en el interior de la carcasa (6) y fijar sobre el marco de la carcasa (6) mediante perfiles de sujeción remachados el conjunto formado por el absorbedor (4) y sistema de generación fotovoltaico (3) adherido anteriormente. La cubierta CTA-TIM (1a) se fabrica mediante la deposición de una película de adhesivo transparente en toda la superficie de la membrana TIM (12), depositando esta membrana sobre la cara o superficie posterior de la capa superior de material transparente (11), manteniendo una presión superficial el tiempo que sea necesario. Sobre el marco de la carcasa, dejando una capa intermedia de gas (2) se ensambla la cubierta CTA-TIM (1a) mediante unos perfiles de sujeción unidos mediante remaches. Para fabricar la cubierta CTA-CVA (1b) se debe crear una cámara intermedia sellada entre la capa superior (11) e inferior (14) mediante la junta perimetral. Entre ambas capas (11 y 14) se colocan unos separadores (1). A través de un sistema de llenado, vaciado o mantenimiento de la cámara intermedia (13) acoplado en la capa superior, se extrae aire del interior generando un nivel adecuado de vacío. Este conjunto se integra en un marco de sujeción. Sobre el marco de la carcasa (6), dejando una capa intermedia de material (2), se ensambla la cubierta CTA-CVA (1b) mediante unos perfiles de sujeción unidos mediante remaches. Aplicación industrial El panel solar hibrido esta diseñado para su integración en instalaciones solares que tengan una demanda de calor y de energía eléctrica, como por ejemplo en el sector residencial, sector terciario, hoteles, hospitales, residencias, instalaciones agrarias, instalaciones industriales, lavaderos de coches, caravanas, autocaravanas, casetas de obra,... El uso de estos paneles cobra especial relevancia cuando estos se implementan en instalaciones de poligeneración como cogeneración solar, frío solar, trigeneración solar, etc. Documentos citados US Vacuum insulated glass (VIG) unit including nano-composite pillars, and/or methods of making the same US Edge profiles for vacuum insulated glass (VIG) units, and/or VIG units, and/or VIG units including the same US Vacuum-insulated glass windows with glass-bumpspacers FR A1 - Capteur solaire GB22147 A - Solar collectors ES B1 - Panel solar híbrido fotovoltaico/térmico con incremento de eficiencia en sistema fotovoltaico. US Flat plate solar collector module 60 US Solar energy collector panel US Evacuable flat panel solar collector US Evacuated flat-plate solar collectors 7

8 US Vacuum solar collector US Flat plate solar collector US Solar collector panel DE A1 - Sonnenkollektor US Vacuum window for solar transmission US Solar collector cover US Solar collector for the generation of high temperature 1 "Solar Engineering of Thermal Processes" John A. Duffie y William A. Beckman. ISBN-:

9 REIVINDICACIONES Panel solar hibrido para la producción de energía eléctrica y energía térmica con sistema de mejora del rendimiento global, formado por: un sistema de generación eléctrica fotovoltaico (3); un absorbedor de calor (4); una capa de material aislante posterior (); una carcasa (6); donde el absorbedor (4) evacúa el calor del sistema de generación fotovoltaico (3) aumentando el rendimiento eléctrico, trasfiriendo el calor un fluido caloportador; caracterizado por contar con una capa intermedia de material o gas (2) situada sobre el sistema de generación eléctrica fotovoltaico (3) y una cubierta transparente aislante (CTA) (1) situada sobre dicha capa intermedia de material o gas (2) y sellada perimetralmente al sistema de generación eléctrica fotovoltaico (3), que mejora el rendimiento global del panel. 2. Panel solar hibrido según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema de generación eléctrica fotovoltaico (3), con las conexiones eléctricas (9) necesarias, está unido al absorbedor (4) mediante un adhesivo conductor o cualquier tipo de sistema de unión que permita el intercambio de calor por conducción entre ambos; un absorbedor (4) de temperatura de alta conductividad térmica formado por un sistema hidráulico que permita la circulación de un fluido caloportador y una chapa absorbedora (16), unidos entre si mediante cualquier sistema de unión que permita la transferencia de calor entre ellos; una capa de material o sistema aislante posterior () con baja conductividad térmica que disminuya las pérdidas de calor en la parte posterior del panel; una carcasa (6) que sirve como soporte y protección de todos los componentes del panel, compuesta por un marco y una tapa posterior o por un cajón de una o varias piezas, de aluminio, plástico o cualquier otro tipo de material; donde el absorbedor (4) contiene dos o mas conexiones hidráulicas (7 y 8) para su conexionado con otros paneles y/o para su integración en instalaciones de poligeneración. 3. Panel solar hibrido según la reivindicación 1, caracterizado por que la cubierta transparente aislante CTA (1) es de tipo CTA-TIM (1a) y está comprendida por: una capa superior de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características (11) y una membrana TIM (12) compuesta por pequeñas celdas contiguas de sección hexagonal, pentagonal, cuadrada, triangular o cualquier otra geometría, fabricada con cualquier tipo de material transparente; donde la sección de las celdas es constante a lo largo del espesor de la membrana TIM (12) y perpendicular a la capa superior de material transparente (11); donde la membrana TIM (12) está adherida a la superficie o cara posterior de la capa superior de material transparente (11), cualquiera que sea el método de adhesión; donde la cubierta CTA-TIM (1a) está separada del sistema de generación fotovoltaico (3) por una capa intermedia de gas (2); y donde las superficies o caras anteriores y/o posteriores de la capa superior de material transparente (11) podrán incorporar cualquier tipo de tratamiento superficial, nano recubrimiento, láminas o películas adhesivas de cualquier material. 4. Panel solar híbrido según la reivindicación 1, caracterizado por que la cubierta CTA es de tipo CTA-CV A (cámara de vidrio aislada) (1 b) y está comprendida por: una capa superior (11) de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características; una cámara intermedia de la cubierta CTA-CVA (13); una capa inferior (14) de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características; y una junta perimetral; donde la cámara intermedia de la cubierta CTA-CVA (13) contiene gas; donde la cámara intermedia de la cubierta CTA-CVA (13) queda sellada entre la capa superior (11) e inferior (14) mediante la junta perimetral de cualquier material adecuado para cumplir dicha función, cualquiera que sea su método de fabricación; donde la junta de sellado perimetral podrá o no incorporar un separador estructural; donde las superficies o caras anteriores y/o posteriores de la capa superior (11) e inferior (14) de material transparente podrán incorporar cualquier tipo de tratamiento superficial, nano recubrimiento, láminas o películas adhesivas de cualquier material; donde la cubierta CTA-CVA (1b) está separada del sistema de generación fotovoltaico (3) por una capa intermedia de material o gas (2); donde la cubierta CTA-CVA (1b) podrá o no incorporar un sistema de llenado, vaciado o mantenimiento de la cámara intermedia (13).. Panel solar híbrido según la reivindicación 1, caracterizado por que la cubierta CTA es de tipo CTA-CVA (cámara de vidrio aislada) (1b) y está comprendida por: una capa superior (11) de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características; una cámara intermedia de la cubierta CTA- CVA (13); una capa inferior (14) de material transparente plano de vidrio laminado, templado o cualquier otro material de similares características; y una junta perimetral; donde el gas contenido en la cámara intermedia (13) ha sido extraído obteniendo un nivel o grado de vacío; donde la cámara intermedia de la cubierta CTA-CVA (13) queda sellada entre la capa superior (11) e inferior (14) mediante la junta perimetral de cualquier material adecuado para cumplir dicha función, cualquiera que sea su método de fabricación; donde la junta de sellado perimetral podrá o no incorporar un separador estructural; donde las superficies o caras anteriores y/o posteriores de la capa superior (11) e inferior (14) de material transparente podrán incorporar cualquier tipo de tratamiento superficial, nano recubrimiento, láminas o películas adhesivas de cualquier material; donde la cubierta CTA-CVA (1b) está separada del sistema de generación fotovoltaico (3) por una capa intermedia de material o gas (2); donde la cubierta CTA-CVA (1b) podrá o no incorporar un sistema de llenado, vaciado o mantenimiento de la cámara intermedia (13); y donde la cámara (13) podrá incorporar unos separadores intermedios (1) con función estructural. 9

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13 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 21 N.º solicitud: Fecha de presentación de la solicitud: Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA 1 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría 6 Documentos citados Reivindicaciones afectadas X Y Y X X X DE A1 (HOLSTEIN WOLFGANG DIPL VOLKSW) , página, línea 27 página 6, línea 19; figura 2. US A (MCCULLOUGH ROBERT W et al.) , columna 3, línea 66 columna 4, línea 28; figura 1. DE A1 (MUELLER GERALD PATRICK) , columna 6, líneas 8-34; columna 30, líneas 21-26,34-37,46-3; figuras 3,,7. EP A2 (AETEBA GMBH) , párrafos [49-4]; figura 1. EP A1 (FRAUNHOFER GES FORSCHUNG) , párrafo [20]; figura 1. 1,2,4, ,2 1,2 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones nº: Fecha de realización del informe Examinador J. Merello Arvilla Página 1/4

14 INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA Nº de solicitud: CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD H02S40/44 ( ) F24J2/0 ( ) F24J2/26 ( ) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H02S, F24J Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

15 OPINIÓN ESCRITA Nº de solicitud: Fecha de Realización de la Opinión Escrita: Declaración Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 2- SI Reivindicaciones 1 NO Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones SI Reivindicaciones 1- NO Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). Base de la Opinión.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

16 OPINIÓN ESCRITA Nº de solicitud: Documentos considerados.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. Documento Número Publicación o Identificación Fecha Publicación D01 DE A1 (HOLSTEIN WOLFGANG DIPL VOLKSW) D02 US A (MCCULLOUGH ROBERT W et al.) Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración El documento D01 se considera el más próximo en el estado de la técnica a la invención de acuerdo con las reivindicaciones de la solicitud de patente objeto de la presente Opinión Escrita. Las referencias numéricas utilizadas son relativas al documento D01. En adelante se utilizará la misma terminología que las reivindicaciones de la solicitud de patente en estudio. El documento D01 presenta un panel solar híbrido para la producción de energía eléctrica y energía térmica que cuenta con un sistema de generación eléctrica fotovoltaico (8), un absorbedor de calor (6), una capa de material aislante posterior (2) y una carcasa (1); donde el absorbedor evacúa el calor del sistema de generación fotovoltaico (8) transfiriendo el calor a un fluido caloportador; el panel solar cuenta con una capa intermedia de gas (en el documento D01 no se dice que se haya practicado el vacio) situada sobre el sistema de generación fotovoltaico (8) y una cubierta transparente aislante (3) situada sobre dicha capa intermedia de gas y sellada perimetralmente al sistema de generación fotovoltaico (8). Por lo indicado el documento D01 anticipa todas las características técnicas de la reivindicación 1 de la solicitud de patente en estudio haciendo que dicha reivindicación carezca de novedad (Ley 11/1986, Art.6.1.) y por tanto de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art.8.1.). El documento D01 no trata la unión entre el sistema de generación eléctrica fotovoltaico (8) y el absorbedor (6) y por tanto la reivindicación 2 de la solicitud de patente en estudio presenta novedad (Ley 11/1986, Art.6.1.). Por otra parte se considera que la reivindicación 2 no posee característica técnica alguna que en combinación con las características técnicas de la reivindicación 1 haga pensar en la existencia de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art.8.1.). La cubierta transparente aislante de acuerdo con D01 está compuesta por una capa superior (3) de material transparente, una cámara intermedia y una capa inferior (3) de material transparente. La principal diferencia entre la invención de acuerdo con el documento D01 y las invenciones de acuerdo con las reivindicaciones 4 ó de la solicitud de patente en estudio radica en que la primera no especifica si la cámara intermedia contiene gas (reivindicación 4 de P ) o por el contrario se ha practicado un cierto grado de vacío (reivindicación de P ). El utilizar un gas o cierto grado de vacio para mejorar el aislamiento térmico en paneles solares son recursos ampliamente conocidos en el estado de la técnica y se considera una opción de diseño obvia para un experto en la materia el recurrir a una u otra alternativa y aplicarla al panel solar del documento D01 dando así lugar a la invención de acuerdo con las reivindicaciones 4 ó. Por tanto la invención de acuerdo con las reivindicaciones 4 ó de la solicitud de patente P presenta novedad (Ley 11/1986, Art.6.1.) por no encontrarse recogida en el estado pero carece de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art.8.1.) por resultar obvia para un experto en la materia. El documento D02 presenta un panel solar térmico que cuenta con una configuración similar a la propuesta por la reivindicación 3 de la solicitud de patente P con la diferencia de que no se trata de un panel solar híbrido. Dicho documento D02 divulga el uso de una cubierta transparente aislante compuesta por una capa superior de material transparente plano y una membrana transparente aislante formada por pequeñas celdas contiguas. Se considera obvio para un experto en la materia que partiera del panel solar de acuerdo con el documento D01 y deseara modificar las características de aislamiento superior del mismo el recurrir a una cubierta transparente aislante como la divulgada en el documento D02 dando así lugar a la invención de acuerdo con la reivindicación 3 en estudio. Por tanto la invención de acuerdo con la reivindicación 3 de la solicitud de patente P presenta novedad (Ley 11/1986, Art.6.1.) por no encontrarse recogida en el estado pero carece de actividad inventiva (Ley 11/1986, Art.8.1.) por resultar obvia para un experto en la materia. Informe del Estado de la Técnica Página 4/4

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