Brazo de Soporte para reflector conformado.

Brazo de soporte para reflector conformado.

Se proporcionan unos brazos de soporte para reflector para su uso con concentradores solares parabólicos. Los brazos de soporte para reflector están construidos a partir de múltiples componentes conformados. El uso de múltiples componentes conformados permite proporcionar un brazo de soporte construido con precisión. Además

, al utilizar múltiples componentes, el brazo de soporte se puede producir utilizando máquinas de conformado más pequeñas de lo que, de otro modo, sería necesario.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2013/069302.

Solicitante: Abengoa Solar, Llc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1250 Simms Street Lakewood, CO 80401 80401 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MARCOTTE,Patrick, MANNING,Kerry, Eisinger,Joseph, Hodgkins,Cory, Stegall,Nathan.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/14 (semicilíndricos o en forma de cilindro parabólico)
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Brazo de Soporte para reflector conformado.

Fragmento de la descripción:

BRAZO DE SOPORTE PARA REFLECTOR CONFORMADO

Esta solicitud reivindica las ventajas de la Solicitud Provisional de EE. UU. número US 61/725.719, presentada el 13 de noviembre de 212, cuya descripción íntegra se 5 incorpora como referencia en la presente memoria.

Campo de la invención

Las realizaciones de la presente invención se refieren, en general, a un brazo de soporte para un reflector conformado utilizado en concentradores solares parabólicos.

Antecedentes de la invención

Los concentradores solares parabólicos utilizan un tubo receptor lleno de fluido que se coloca sobre los reflectores de seguimiento solar que concentran la energía solar en el tubo receptor. A medida que continúa el desarrollo de las centrales de energía solar de 15 concentración, ha aumentado el tamaño de los reflectores de concentración e instalaciones asociadas. Más específicamente, una manera de aumentar la producción de energía solar es aumentar el tamaño de los reflectores, tubos receptores, etc., lo que necesariamente aumenta el tamaño y el peso de la estructura de soporte asociada. Habitualmente, la estructura de soporte del reflector comprende un armazón compuesto 2 por una serie de componentes soldados. Algunas estructuras más grandes están compuestas por elementos de soporte estampados o conformados de otro modo. Como puede valorar el experto en la técnica, cuanto mayor y más compleja sea la estructura de soporte, mayores serán los costes de fabricación asociados. Por consiguiente, es deseable proporcionar unidades de soporte para los reflectores que se puedan producir 25 económicamente y que puedan mantener de un modo preciso una posición deseada de los reflectores relativamente grandes en diversas condiciones.

Además, se utilizan, de forma típica, estructuras de soporte de tipo armazón, ya que proporcionan la suficiente resistencia y rigidez, a la vez que mantienen un peso aceptable. Los sistemas de soporte de tipo armazón habituales están compuestos de 3 elementos de soporte individuales que están conformados a partir de múltiples piezas de material, como acero o aluminio, que se sueldan o remachan unas con otras. Las abrazaderas para conectar los reflectores, es decir, una serie de espejos u otros elementos reflectores a los brazos de soporte, y para conectar los brazos de soporte a una estructura de soporte central, se añaden, a continuación, al armazón. Aunque los

diseños de armazón se pueden utilizar para sostener reflectores de diversos tamaños, dichos diseños pueden sufrir una serie de desventajas. Una desventaja principal es que el proceso de fabricación del armazón es relativamente arduo y complejo. Además, dichos procesos a menudo dan como resultado una gran cantidad de materiales de desecho.

Otra desventaja es que el proceso de fabricación es típicamente impreciso. Más específicamente, muchas unidades de colectores solares se construyen colocando primero los reflectores en un soporte de la unidad con el lado reflectante hacia abajo. A continuación, se interconecta una pluralidad de elementos del armazón en el lado posterior de los reflectores, a menudo con abrazaderas o almohadillas cerámicas colocadas entre los reflectores y los elementos del armazón. A continuación, la unidad se levanta y se gira para orientar los espejos hacia arriba. Las almohadillas que fijan los reflectores a la estructura del armazón se pueden modificar entonces para garantizar que se concentre en el tubo receptor la máxima cantidad de luz que recogen los reflectores.

Para abordar algunas de las desventajas de los brazos de soporte de tipo armazón, se han propuesto brazos de soporte conformados a partir de metal estampado. Sin embargo, estampar piezas grandes requiere una inversión de capital muy alta, ya que son necesarias prensas grandes. También existen límites para el tamaño de las prensas disponibles, y un porcentaje mayor de chapa de metal sin procesar se desecha en el estampado de piezas grandes con formas irregulares. Por consiguiente, los sistemas anteriores que utilizaban brazos de soporte estampados para los espejos no tienen una optimización de costes adecuada.

Sumario de la invención

Las realizaciones de la presente invención están dirigidas a la resolución de estos y otros problemas y desventajas del estado de la técnica. Según las realizaciones de la presente invención, se proporciona una unidad de soporte para un reflector concentrador que utiliza múltiples elementos de soporte, algunos de los cuales están conformados con una forma que facilita la fabricación de una unidad reflectora concentradora. En especial, los elementos de soporte contemplados que se fijan a los componentes del reflector, o espejos, son elementos de soporte conformados o moldeados. Los elementos de soporte del reflector incluyen generalmente una superficie de soporte o interfaz que puede poseer una forma que se corresponde con la forma del componente reflectante. Por tanto, al menos una parte de la superficie de soporte es curva. Los elementos de soporte también

incluyen una superficie de respaldo que está separada de la superficie de soporte. Un elemento intermedio se extiende entre al menos una parte de la superficie de soporte y una parte de la superficie de respaldo. Cada elemento de soporte puede incluir también, al menos, una primera almohadilla asociada a la superficie de soporte del espejo y un dispositivo de interconexión para fijar el elemento de soporte a otros elementos de la estructura. Una unidad de soporte para el reflector según las realizaciones de la presente invención puede incluir también un elemento de interconexión que tiene un primer extremo que se fija al dispositivo de interconexión de un primer elemento de soporte. Un segundo extremo del elemento de interconexión se fija a la estructura de soporte central o al segundo elemento de soporte. De forma similar a los elementos de soporte del espejo, los elementos de interconexión pueden estar conformados a partir de una sola pieza de material.

Los métodos según las realizaciones de la presente invención incluyen el conformado de los elementos de soporte que no están alineados a lo largo de al menos una primera superficie de una pieza integral de material. La primera superficie, o superficie de soporte del reflector, puede incluir uno o más dispositivos de interfaz del reflector. Algunas realizaciones permiten que los elementos reflectantes se puedan interconectar directamente a la superficie curva. Además, la superficie de soporte puede conformarse con la precisión requerida para enfocar los espejos o reflectores en el tubo receptor u otro objetivo. De forma alternativa, o además de esta opción, las almohadillas de los espejos pueden asociarse a la primera superficie. Se puede conformar un dispositivo de interconexión en una segunda superficie del elemento de soporte. Según al menos algunas realizaciones de la presente invención, los dispositivos de interfaz, las almohadillas de los espejos y/o los dispositivos de interconexión se moldean simultáneamente con el conformado del elemento de soporte asociado. Además, los dispositivos de interfaz, las almohadillas de espejo y/o los dispositivos de interconexión pueden estar integrados en el elemento de soporte del espejo asociado. El conformado de los elementos de soporte puede incluir el estampado de los elementos a partir de chapas metálicas, laminado, plegado, conformación por estirado, o mediante cualquier otro proceso de conformado y plegado mecánico o hidráulico conocido. El conformado de una unidad de soporte del espejo puede incluir la interconexión del primer y segundo elementos de soporte a través del elemento de interconexión que, al igual que los elementos de soporte del espejo, está curvado a lo largo de al menos la primera, segunda y tercera superficies....

 


Reivindicaciones:

1. Una unidad de soporte de una unidad de soporte del espejo concentrador solar que comprende:

una primera sección exterior que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante;

una segunda sección exterior que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante;

una primera sección interior que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante;

una segunda sección interior que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante;

en la que dicho segundo extremo de dicha primera sección exterior se asocia a dicho segundo extremo de dicha segunda sección exterior;

en la que dicho primer extremo de dicha primera sección interior se interconecta a dicha primera sección exterior en un punto entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo de dicha primera sección exterior;

en la que dicho primer extremo de dicha segunda sección interior se interconecta a dicha segunda sección exterior en un punto entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo de dicha segunda sección exterior;

en la que dicho segundo extremo de dicha primera sección interior se asocia a dicho segundo extremo de dicha segunda sección interior; y

en la que dicho soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior, dicha primera sección interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior sostienen una pluralidad de componentes reflectantes que están separados en una configuración arqueada.

2. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior se interconectan directamente y dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior se interconectan mediante una superficie de soporte del componente reflectante central.

3. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que las superficies de soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior, dicha primera sección interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior son curvas.

4. La unidad de soporte de la reivindicación 3, en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes internos que se

interconectan directamente a dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior; y

en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes externos que se interconectan directamente a dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior.

5. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dichas superficies de soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior son rectas y dicha superficie de soporte del componente reflectante de dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior son curvas.

6. La unidad de soporte de la reivindicación 5, que además comprende al menos un dispositivo de interfaz del espejo asociado a dicha primera sección exterior y al menos un dispositivo de interfaz del espejo asociada a dicha segunda sección exterior;

en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes internos que se interconectan directamente a dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior; y

en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes externos que se interconectan al menos a dicho dispositivo de interfaz del espejo de dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior.

7. La unidad de la reivindicación 6, en la que la primera interfaz del espejo es una almohadilla de espejo cerámica.

8. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dichas superficies de soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior son curvas y dicha superficie de soporte del componente reflectante de dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior son rectas.

9. La unidad de soporte de la reivindicación 8, que además comprende al menos un dispositivo de interfaz del espejo asociado a dicha primera sección interior y al menos un dispositivo de interfaz del espejo asociado a dicha segunda superficie interior;

en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes internos que se interconectan a dicho al menos un dispositivo de interfaz del espejo de dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior; y

en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes comprenden componentes reflectantes externos que se interconectan directamente a dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior.

1. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha superficie de soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior, dicha primera sección

interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior están conformadas con la precisión requerida para concentrar la energía solar reflejada de dicha pluralidad de dichos componentes reflectantes en un objetivo deseado.

11. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha primera sección exterior, dicha primera sección interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior están conformadas de una sola pieza de material.

12. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha primera sección exterior y dicha segunda sección exterior están conformadas de una sola pieza de material.

13. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha primera sección interior y dicha segunda sección interior están conformadas de una sola pieza de material.

14. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes son espejos que están unidos directamente a dicha primera sección exterior, dicha primera sección interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior.

15. La unidad de soporte de la reivindicación 1, en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes se unen directamente a dicha primera sección exterior, dicha primera sección interior, segunda sección interior, y dicha segunda sección exterior.

16. Un concentrador solar, que comprende:

una pluralidad de unidades de soporte separadas, cada una de las cuales comprende una primera sección exterior conformada que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante curva;

una segunda sección exterior conformada que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante curva;

una primera sección interior conformada que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante curva;

una segunda sección interior conformada que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y una superficie de soporte del componente reflectante curva;

en la que dicho segundo extremo de dicha primera sección exterior conformada se asocia a dicho segundo extremo de dicha segunda sección exterior conformada;

en la que dicho primer extremo de dicha primera sección interior conformada se interconecta a dicha primera sección exterior conformada en un punto entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo conformado de dicha primera sección exterior conformada;

en la que dicho primer extremo de dicha segunda sección interior conformada se

interconecta a dicha segunda sección exterior conformada en un punto entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo de dicha segunda sección exterior conformada;

en la que dicho segundo extremo conformado de dicha primera sección interior conformada se asocia a dicho segundo extremo de dicha segunda sección interior conformada; y

en la que dicho soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada sostienen una pluralidad de componentes reflectantes que se fijan en una configuración arqueada, estando dicha pluralidad de componentes reflectantes interconectados directamente a dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada con la ausencia de dispositivos de interfaz del espejo;

una estructura de soporte central asociada a dichos segundos extremos de dichas primeras secciones interiores conformadas y dichas segundas secciones interiores conformadas de cada una de dichas unidades de soporte; y

un tubo receptor separado por encima de dicha pluralidad de componentes reflectantes, estando dicho tubo receptor también asociado a un primer pivote asociado a un primer extremo de dicho concentrador solar y un segundo pivote asociado a un segundo extremo de dicho concentrador solar.

17. La unidad de soporte de la reivindicación 16, en la que dicha superficie de soporte del componente reflectante de dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada se conforman con la precisión requerida para concentrar la energía solar reflejada de dicha pluralidad de componentes reflectantes en dicho tubo receptor.

18. La unidad de soporte de la reivindicación 16, en la que dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada se conforman de una sola pieza de material.

19. La unidad de soporte de la reivindicación 16, en la que dicha pluralidad de componentes reflectantes son espejos que se unen directamente a dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada.

2. La unidad de soporte de la reivindicación 16, en la que dicha pluralidad de componentes

reflectantes se unen directamente a dicha primera sección exterior conformada, dicha primera sección interior conformada, segunda sección interior conformada, y dicha segunda sección exterior conformada.