Espejo colector solar residencial para colectores de gran superficie y de baja concentración.

Conjunto de espejo que comprende

una pluralidad de elementos de espejo (10);

una pluralidad de vigas de soporte dispuestas verticalmente

(12);

una pluralidad de barras de soporte (14) que están unidas horizontalmente a las vigas de soporte (12) de modo que forman una disposición de compartimentos de suspensión para dichos elementos de espejo; en el que cada elemento de espejo (10) comprende elementos de suspensión (22) y una tira de unión (24) para disponer cada uno de dichos elementos de espejo (10) en un compartimento de suspensión, caracterizado por que comprende una base (18) para hacer que el conjunto de espejo sea rotatorio, en el que al menos dos de dichas vigas de soporte (12) están acopladas a dicha base (18) por medio de una bisagra (16) y barras de palanca (26), en el que cada barra de palanca (26) está acoplada de manera pivotante a dicha base (18) en su primer extremo y acoplada de manera deslizante a una de dichas vigas de soporte (12) en su segundo extremo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09009010.

Solicitante: King Abdulaziz City for Science and Technology.

Nacionalidad solicitante: Arabia Saudita.

Dirección: P.O. Box 6086 Riyadh 11442 ARABIA SAUDITA.

Inventor/es: BAABBAD,MAZEN A. DR.

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... > F24J2/54 (especialmente adaptados para el movimiento rotativo)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN... > Utilización del calor solar, p. ej. colectores de... > F24J2/16 (con superficies planas)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Monturas, medios de regulación o uniones estancas... > G02B7/183 (especialmente adaptados a espejos muy grandes, p. ej. para astronomía (G02B 7/185, G02B 7/192, G02B 7/198 tiene prioridad))

PDF original: ES-2458090_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Espejo colector solar residencial para colectores de gran superficie y de baja concentración La invención se refiere a un conjunto de espejo que puede utilizarse como colector solar de gran superficie y como colector de baja concentración.

Se conoce un sistema para recoger y transferir calor solar utilizable, por ejemplo, por el documento US 3.905.352. En ese documento, el sistema emplea aparatos de espejo “de seguimiento solar” que se mueven por una órbita predeterminada y que comprenden preferiblemente una pluralidad de unidades de espejo separadas circunferencialmente. Cada unidad de espejo comprende preferiblemente una multiplicidad de espejos que pueden ajustarse individualmente dispuestos en bloque que reflejan en órbita rayos solares ventajosamente hacia un área de absorción de calor concentrado de un novedoso vaporizador o caldera que utiliza preferiblemente mercurio y vapor de mercurio como medio de absorción de calor, de conducción y de transferencia. Las unidades reflectoras planas en múltiples bloques están montadas sobre una plataforma giratoria o sobre un carril para girar en una secuencia sincronizada con el desplazamiento del sol y el novedoso vaporizador o caldera está montado axialmente con respecto al aparato giratorio y preferiblemente es estacionario con una disposición de obturador aislante que gira en órbita con las unidades reflectoras de espejo y que deja al descubierto, a través del control, el área de absorción de calor concentrado en la parte superior del vaporizador. En órbita, la inclinación de los reflectores de espejo planos individuales de las unidades en múltiples bloques se controla de manera sumamente eficaz mediante medios mecánicos y/o electromecánicos en respuesta al movimiento orbital de dichos bloques de espejos mediante sensores solares disponibles actualmente y posteriores. Preferiblemente, el solicitante emplea un sensor solar comercial que se utiliza para orientar una plataforma de 360 grados hacia el sol en azimut y un segundo sensor solar que se utiliza para orientar un mecanismo de elevación desde -10 grados hasta +40 grados o más en elevación. Los sensores comercialmente disponibles incluyen los controles y mecanismos de accionamiento necesarios para ajustar individualmente los espejos en órbita para reflejar de manera eficaz rayos solares hacia el área crítica del vaporizador.

El documento US 5 347 402 A da a conocer un conjunto de espejo según el preámbulo de la reivindicación 1. Puede verse un inconveniente de este diseño y de diseños similares conocidos en la técnica anterior en la alta concentración de energía solar que hace que el área que rodea el colector solar esté muy caliente, pudiendo las corrientes de convección de aire dispersar el calor al área de espejo. Otro inconveniente de estos sistemas es que los conjuntos de espejo dados a conocer en la técnica anterior son vulnerables a ráfagas de viento repentinas a pesar de que los elementos de espejo individuales estén montados por medio de un complicado sistema.

Otro inconveniente de los diseños de espejo reflectores conocidos es que estos diseños no pueden ampliarse a escala a áreas más allá de aproximadamente 300 m2 sin sufrir graves problemas estructurales y de control. Otro inconveniente más de los sistemas de la técnica anterior es que se utilizan piezas realizadas a medida que pueden ser difíciles y costosas de fabricar.

Existe por tanto en la técnica anterior la necesidad de un conjunto de espejo mejorado que sea sencillo de fabricar, indiferente a las influencias ambientales, tales como viento o lluvia y que pueda dimensionarse en gran medida.

La presente invención por tanto se refiere a un conjunto de espejo que comprende una pluralidad de elementos de espejo; una pluralidad de vigas de soporte dispuestas verticalmente; una pluralidad de barras de soporte que están unidas horizontalmente a las vigas de soporte de modo que forman una disposición de compartimentos de suspensión para dichos elementos de espejo; en el que cada elemento de espejo comprende elementos de suspensión y una tira de unión para disponer cada uno de dichos elementos de espejo en un compartimento de suspensión, caracterizado porque comprende una base para hacer que el conjunto de espejo sea rotatorio, en el que al menos dos de dichas vigas de soporte están acopladas a dicha base por medio de una bisagra y barras de palanca, en el que cada barra de palanca está acoplada de manera pivotante a dicha base en su primer extremo y está acoplada de manera deslizante a una de dichas vigas de soporte en su segundo extremo.

Preferiblemente, cada elemento de espejo tiene dichos elementos de suspensión dispuestos en un primer extremo del mismo para suspender dicho elemento de espejo de una primera barra de soporte.

Además, cada elemento de espejo puede tener dicha tira de unión dispuesta en un segundo extremo del mismo, estando el segundo extremo dispuesto preferiblemente de manera opuesta al primer extremo, para unir dicho elemento de espejo a una segunda barra de soporte adyacente a la primera barra de soporte. Por tanto, cada elemento de espejo que está unido de manera flexible a las barras de soporte horizontales puede oscilar individualmente en reacción con, por ejemplo, una ráfaga de viento repentina, evitando así una alta carga estructural sobre todo el conjunto. Otra ventaja de la presente invención es que pueden utilizarse piezas estructurales y mecánicas disponibles convencionalmente, lo que da como resultado un proceso de fabricación sencillo y económico.

Todos los elementos de espejo son preferiblemente planos.

Además, cada barra de palanca está acoplada preferiblemente de manera deslizante y de manera pivotante a una

de dichas vigas de soporte por medio de una corredera y una articulación giratoria unida a dicha corredera y a dicho segundo extremo opuesto de dicha barra de palanca. Cada barra de palanca puede estar acoplada de manera pivotante a dicha base por medio de una articulación giratoria unida a dicho primer extremo de dicha barra de palanca y acoplada a un tornillo de transmisión de potencia.

Además, los tornillos de transmisión de potencia pueden estar acoplados a un árbol equipado con engranajes helicoidales que pueden hacerse funcionar mediante motores para hacer que los tornillos de transmisión de potencia puedan hacerse funcionar conjuntamente. Dichos engranajes helicoidales están diseñados para bloquear el movimiento procedente del viento sin traspasarlo a los motores. Dichos engranajes pueden estar equipados con frenos, que pueden utilizarse, por ejemplo de noche, para amortiguar las vibraciones del sistema y proporcionar una larga vida a los engranajes.

Detalles adicionales de la presente invención y ventajas alcanzadas mediante la misma resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones preferidas.

La figura 1a muestra un conjunto de espejo según una primera realización de la presente invención.

La figura 1b muestra a la derecha un conjunto de espejo según la presente invención y una segunda realización a la izquierda sobre un tejado que no forma parte de esta invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva del conjunto de espejo según la primera realización.

La figura 3 muestra un elemento de espejo que forma parte de un conjunto de espejo según la presente invención.

La figura 4 muestra otra vista en perspectiva de un conjunto de espejo según la primera realización de la presente invención.

La figura 5 muestra una corredera y una articulación en una viga de soporte vertical que forma parte del conjunto de espejo según la primera realización de la presente invención.

La figura 6 muestra una viga de soporte dispuesta... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Conjunto de espejo que comprende una pluralidad de elementos de espejo (10) ;

una pluralidad de vigas de soporte dispuestas verticalmente (12) ;

una pluralidad de barras de soporte (14) que están unidas horizontalmente a las vigas de soporte (12) de modo que forman una disposición de compartimentos de suspensión para dichos elementos de espejo;

en el que cada elemento de espejo (10) comprende elementos de suspensión (22) y una tira de unión (24) para disponer cada uno de dichos elementos de espejo (10) en un compartimento de suspensión, caracterizado por que comprende una base (18) para hacer que el conjunto de espejo sea rotatorio, en el

que al menos dos de dichas vigas de soporte (12) están acopladas a dicha base (18) por medio de una bisagra (16) y barras de palanca (26) , en el que cada barra de palanca (26) está acoplada de manera pivotante a dicha base (18) en su primer extremo y acoplada de manera deslizante a una de dichas vigas de soporte (12) en su segundo extremo.

2. Conjunto de espejo según la reivindicación 1, en el que cada elemento de espejo tiene dichos elementos de suspensión (22) dispuestos en un primer extremo del mismo para suspender dicho elemento de espejo (10) de una primera barra de soporte (14) .

3. Conjunto de espejo según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada elemento de espejo (10) tiene dicha tira de unión (24) dispuesta en un segundo extremo del mismo para unir dicho elemento de espejo (10) a una segunda barra de soporte (14) adyacente a la primera barra de soporte (14) .

4. Conjunto de espejo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que todos los elementos de espejo (10) son planos.

5. Conjunto de espejo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que cada barra de palanca (26) está acoplada de manera deslizante y pivotante a una de dichas vigas de soporte (12) por medio de una corredera (28) y una articulación giratoria (30) unida a dicha corredera y a dicho segundo extremo de dicha barra de palanca (26) .

6. Conjunto de espejo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que cada barra de palanca (26) está acoplada de manera pivotante a dicha base (18) por medio de una articulación giratoria (32) unida a dicho primer extremo de dicha barra de palanca (26) , en el que dicha articulación giratoria (32) está acoplada a un tornillo de transmisión de potencia (36) .

7. Conjunto de espejo según la reivindicación 6, en el que los tornillos de transmisión de potencia (36) están acoplados a un árbol equipado con engranajes helicoidales para hacer que los tornillos de transmisión de potencia (36) puedan hacerse funcionar conjuntamente.