Concentrador solar.
La invención se refiere a un concentrador solar (1) con un cuerpo macizo de un material transparente que comprende una superficie de acoplamiento de la luz (2) y una superficie de desacoplamiento de la luz (3),
en el que el cuerpo macizo comprende entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3) una parte de guiado de la luz (4) que se estrecha en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz (3) y que está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz (5) entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3), y en el que la superficie de la parte de guiado de la luz (5) se convierte en la superficie de desacoplamiento de la luz 3) con una primera derivación constante.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/005755.
Solicitante: DOCTER OPTICS GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: Mittelweg 29 07806 Neustadt an der Orla ALEMANIA.
Inventor/es: WINTZER,Wolfram, MÜHLE,Peter, ARNOLD,Lars, WILLKE,Alois, GOLDAMMER,Hagen, BAATZSCH,Andreas.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L31/052 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Medios de refrigeración directamente asociados o integrados con la célula fotovoltaica, p. ej. elementos Peltier integrados para la refrigeración activa o disipadores de calor directamente asociados con las células fotovoltaicas (medios de refrigeración en combinación con el módulo fotovoltaico H02S 40/42).
Fragmento de la descripción:
Concentrador solar
La invención se refiere a un concentrador solar de un material transparente, comprendiendo el concentrador solar una superficie de acoplamiento de la luz, una superficie de desacoplamiento de la luz y una parte de guiado de la luz dispuesta entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz, que se estrecha en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz y que está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz. La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de un concentrador solar semejante.
La fig. 1 muestra un concentrador solar 101 conocido previamente, que en la fig. 2 está representado en una representación en sección transversal. El concentrador solar 101 comprende una superficie de acoplamiento de la luz 102 y una superficie de desacoplamiento de la luz 103 pulida, así como una parte de guiado de la luz 104 dispuesta entre la superficie de acoplamiento de la luz 102 y la superficie de desacoplamiento de la luz 103, que se estrecha en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz 103. La referencia 105 designa una superficie de la parte de guiado de la luz que delimita la parte de guiado de la luz 104 entre la superficie de acoplamiento de la luz 102 y la superficie de desacoplamiento de la luz 103.
El documento EP 1 396 035 B1 da a conocer un módulo de concentrador solar, que comprende una lente frontal en su lado frontal y una célula receptora en su lado posterior y un reflector entre la lente frontal y la célula receptora, presentando el reflector paredes laterales inclinadas al menos a lo largo de dos lados opuestos de la célula receptora, y un reflector plano perpendicular en el centro del módulo.
El objetivo de la invención es bajar los costes en la fabricación de concentradores solares. Otro objetivo de la invención es fabricar concentradores solares especialmente de gran valor en un marco de costes limitados.
El objetivo mencionado previamente se resuelve mediante un procedimiento para la fabricación de un concentrador solar de un material transparente, comprendiendo el concentrador solar una superficie de acoplamiento de la luz, una superficie 30 de desacoplamiento de la luz y una parte de guiado de la luz dispuesta entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz, que se estrecha (de forma lineal o no lineal) en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz y que está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz, prensándose al brillante, en particular en dos lados, el material transparente entre un primer molde para la conformación de la superficie de acoplamiento de la luz y al menos un segundo molde para la conformación de la superficie de desacoplamiento de la luz para dar el concentrador solar, y estirándose el material transparente, en particular al inicio de ejercer una presión de prensado sobre el material transparente, mediante una depresión en el segundo molde.
Un concentrador solar es en el sentido de la invención en particular un concentrador secundario. El material transparente es en el sentido de la invención en particular vidrio. Bajo prensado al brillante se debe entender en el sentido de la invención en particular prensar una superficie activa ópticamente, de manera que se pueda suprimir o se suprima o no esté previsto un mecanizado posterior subsiguiente del contorno de esta superficie activa ópticamente. Por consiguiente está previsto en particular que la superficie de desacoplamiento de la luz no se pula después del prensado al brillante.
Una superficie de la parte de guiado de la luz en el sentido de la invención está inclinada en al menos 0, 1º en particular respecto al eje óptico del concentrador solar. Una superficie de la parte de guiado de la luz en el sentido de la invención no está inclinada en más de 3º en particular respecto al eje óptico del concentrador solar. Un eje óptico del concentrador es en particular una o la ortogonal de la superficie de desacoplamiento de la luz. La superficie de la parte de guiado de la luz puede estar recubierta.
Está previsto en particular que el material transparente se corte como vidrio fluido y se disponga en el segundo molde, de modo que la marca del corte se encuentre fuera de la zona óptica. En el prensado está previsto en particular que el primer molde y el segundo molde se posicionen uno respecto al otro y se dirijan uno hacia otro. Después del prensado está previsto en particular que el concentrador solar se enfríe sobre un soporte apropiado en una cinta de enfriamiento. En una 55 configuración ventajosa el concentrador solar presenta un marco portante. En este caso está previsto en particular que las oscilaciones de peso del vidrio líquido suministrado se absorban por una variación del borde portante. También puede estar previsto que esté previsto un ciclo de trabajo en caliente en el que se admita una parte del vidrio en exceso y luego se caliente en el borde (después del desmoldeo) , en particular en el caso de llama caliente, hasta que esta parte caiga.
En una configuración ventajosa adicional de la invención se estira el material transparente, en particular en su zona exterior, al menos parcialmente durante el prensado al brillante mediante la depresión en el segundo molde. En una configuración ventajosa adicional de la invención la depresión es de al menos 50 kPa. En la configuración ventajosa adicional de la invención la depresión se corresponde en particular con el vacío. En una configuración ventajosa adicional de la invención el material transparente posee inmediatamente antes del prensado una viscosidad de no más de 104, 5 dPas.
En una configuración ventajosa adicional de la invención el primer molde se calienta y/o enfría. En una configuración ventajosa adicional de la invención el segundo molde se calienta y/o enfría.
En una configuración ventajosa adicional de la invención el segundo molde tiene al menos dos partes. En una configuración ventajosa adicional de la invención el segundo molde presenta una hendidura, en particular una hendidura continua, en particular una hendidura anular, en la zona que conforma la transición entre la superficie de desacoplamiento de la luz y la superficie de la parte de guiado de la luz. En este caso está previsto en particular que la hendidura esté conformada o se conforme entre una primera parte del segundo molde y una segunda parte del segundo molde. En una configuración ventajosa adicional de la invención la hendidura presenta una anchura entre 10 μm y 40 μm. En una configuración ventajosa adicional de la invención la depresión se genera en la hendidura.
El objetivo mencionado anteriormente se resuelve además mediante un procedimiento para la fabricación de un módulo solar, en el que un concentrador solar fabricado conforme a un procedimiento según una de las características precedentes se conecta, en particular pega, con su superficie de desacoplamiento de la luz con un elemento fotovoltaico (para la generación de energía eléctrica de la luz solar) y/o se orienta de forma fija respecto a un elemento fotovoltaico (para la generación de energía eléctrica de la luz solar) .
El objetivo mencionado anteriormente se resuelve además mediante un concentrador solar fabricado en particular conforme a un procedimiento según una de las características precedentes con un cuerpo macizo de un material transparente, el cual comprende una superficie de acoplamiento de la luz y una superficie de desacoplamiento de la luz, comprendiendo el cuerpo macizo entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz una parte de guiado de la luz que se estrecha (de forma lineal o no lineal) en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz y que está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz entre la superficie de acoplamiento de la luz y la superficie de desacoplamiento de la luz, y convirtiéndose la superficie de la parte de guiado de la luz en la superficie de desacoplamiento de la luz con una primera derivación constante.
El objetivo mencionado anteriormente se resuelve además mediante un concentrador solar fabricado en particular conforme a un procedimiento según una de las características precedentes de un material transparente, comprendiendo el concentrador solar una superficie de acoplamiento de la luz, una superficie de desacoplamiento de la luz y una parte de guiado de la luz dispuesta entre la superficie de acoplamiento de...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para la fabricación de un concentrado solar (1) de un material transparente, comprendiendo el concentrador solar (1) una superficie de acoplamiento de la luz (2) , una superficie de desacoplamiento de la luz (3) y una parte de guiado de la luz (4) dispuesta entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3) , que se estrecha en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz (3) y que está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz (5) entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3) , caracterizado por que el material transparente se prensa al brillante entre un primer molde (14) para la conformación de la superficie de acoplamiento de la luz (2) y al menos un segundo molde (10) para la conformación de la superficie de desacoplamiento de la luz (3) para dar el concentrador solar (1) , estirándose el material transparente mediante una depresión en el segundo molde (10) .
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el material transparente se estira, en particular en su zona exterior, al menos parcialmente durante el prensado al brillante mediante la depresión en el segundo molde (10) .
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la depresión es al menos de 50 kPa.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado por que el material transparente posee inmediatamente antes del prensado una viscosidad de no más de 104, 5 dPas.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la superficie de desacoplamiento de la luz (3) no se pule después del prensado al brillante.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el segundo molde (10) tiene al menos dos partes.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el segundo molde (10) presenta una hendidura en la zona que conforma la transición entre la superficie de desacoplamiento de la luz (3) y la superficie de la parte de guiado de la luz (5) .
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que la hendidura presenta una anchura entre 10 μm y 40 μm.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 y 8, caracterizado por que la depresión se genera en la hendidura.
10. Procedimiento para la fabricación de un módulo solar, caracterizado por que un concentrador solar (1) fabricado conforme a un procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes está conectado con su superficie de desacoplamiento de la luz (3) con un elemento fotovoltaico (42) y/o se orienta de forma fija respecto a un elemento fotovoltaico (42) .
11. Procedimiento para la generación de energía eléctrica, caracterizado por que se acopla la luz solar en la superficie de acoplamiento de la luz (2) de un concentrador solar (1) de un módulo solar fabricado conforme a un procedimiento según la reivindicación 10.
12. Concentrador solar (1) de un material transparente, comprendiendo el concentrador solar (1) una superficie de acoplamiento de la luz (2) y una superficie de desacoplamiento de la luz (3) , y una parte de guiado de la luz (4) , dispuesta entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3) y que se estrecha en la dirección de la superficie de desacoplamiento de la luz (3) , caracterizado por que la superficie de desacoplamiento de la luz (3) está prensada al brillante.
13. Concentrador solar (1) según la reivindicación 12, caracterizado por que la parte de guiado de la luz (4) está delimitada por una superficie de la parte de guiado de la luz (5) entre la superficie de acoplamiento de la luz (2) y la superficie de desacoplamiento de la luz (3) .
14. Concentrador solar (1) según la reivindicación 13, caracterizado por que la superficie de la parte de guiado de la luz
(5) se convierte en la superficie de desacoplamiento de la luz (3) con una primera derivación constante.
15. Concentrador solar (1) según una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado por que la superficie de la parte de guiado de la luz (5) se convierte con una curvatura en la superficie de desacoplamiento de la luz (3) , cuyo radio de curvatura no es mayor de 0, 25 mm.
16. Concentrador solar (1) según la reivindicación 15, caracterizado por que la superficie de la parte de guiado de la luz
(5) se convierte con una curvatura en la superficie de desacoplamiento de la luz (3) con un radio de curvatura no mayor de 0, 15 mm.
17. Concentrador solar (1) según la reivindicación 16, caracterizado por que la superficie de la parte de guiado de la luz
(5) se convierte con una curvatura en la superficie de desacoplamiento de la luz (3) con un radio de curvatura no mayor de 0, 1 mm.
18. Concentrador solar (1) según la reivindicación 15, 16 ó 17, caracterizado por que el radio de curvatura es mayor de 0, 04 mm.
19. Concentrador solar (1) según una de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizado por que la transición, en particular curvada, de la superficie de la parte de guiado de la luz (5) a la superficie de desacoplamiento de la luz (3) está prensada al brillante.
20. Concentrador solar (1) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, caracterizado por que la superficie de acoplamiento de la luz (2) está prensada al brillante.
21. Concentrador solar (1) según una de las reivindicaciones 12 a 20, caracterizado por que el concentrador solar (1) es un cuerpo macizo de material transparente.
22. Módulo solar caracterizado por que un concentrador solar (1) según una de las reivindicaciones 14 a 21 está conectado mediante su superficie de desacoplamiento de la luz (3) a un elemento fotovoltaico (42) .
23. Procedimiento para la generación de energía eléctrica, caracterizado por que se acopla luz solar en la superficie de acoplamiento de la luz (2) de un concentrador solar (1) de un módulo solar según la reivindicación 22.
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