Montaje de paneles de hoja fina para concentradores solares.

Un montaje de paneles de hoja fina sustancialmente rígido (50) para uso con un concentrador solar, el montaje de paneles de hoja fina se configura como un armazón y tiene un componente de hoja fina no rígido

(51), en el cual el montaje de paneles de hoja fina (50) comprende el componente de hoja fina (51) que tiene un área de plano seleccionada y una forma y es un primer cordón del armazón, un refuerzo (60) que tiene una forma plana y un área sustancialmente similar al componente de hoja fina (51) y es un segundo cordón del armazón, y varios elementos de elevación (64) de una altura y configuración seleccionada, donde cada uno se extiende desde el refuerzo (60) a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente de hoja fina (51), el refuerzo (60) se define a través de una hoja de refuerzo (61) y cada uno de los elementos de elevación (64) se definen mediante una porción respectiva de la hoja de refuerzo (61) que se inclina alejándose de la hoja de refuerzo (61) para definir una abertura respectiva allí y tiene una conexión integral con la hoja de refuerzo (61), los elementos de elevación (64) son elementos diagonales del armazón y se configuran y disponen en un conjunto que hace que el montaje tenga una rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente de hoja fina (51), donde el montaje de hoja fina (50) comprende además una barra (78) acoplada al refuerzo (60) y se extiende entre al menos un par de elementos de elevación adyacentes (64) de los elementos de elevación (64) en una dirección sustancialmente paralela a la superficie inversa del componente de hoja fina (51) y en el cual las porciones de la hoja de refuerzo (61) que definen los elementos de elevación (64) tienen configuraciones en forma de reloj de arena.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/053856.

Solicitante: Gossamer Space Frames.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 5622-B Research Drive Huntington Beach, CA 92649-1633 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: REYNOLDS,GLENN ALAN.

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)

PDF original: ES-2529682_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Montaje de paneles de hoja fina para concentradores solares Campo

Los aspectos de las realizaciones de la presente Invención se relacionan con un montaje de paneles de hoja fina y más particularmente con un montaje de paneles de hoja fina adaptado para uso en aplicaciones de almacenamiento de energía solar.

Antecedentes

Las plantas de almacenamiento de energía solar utilizan concentradores solares y/o paneles fotovoltaicos para captar la energía solar. Los montajes de concentradores solares (SCA) que utilizan almacenadores de concentración solar movibles presentan grandes áreas de superficie brillantes (aperturas) para rastrear el sol y centrar la energía radiante capturada en elementos de almacenamiento de calor lineal (HCE) como una primera etapa en un proceso de conversión termoquímica para generar energía eléctrica. Una planta de generación de energía solar por concentración solar incluye típicamente muchos SCA colocados en fila para capturar grandes cantidades de energía radiante solar.

Las superficies reflexivas de los concentradores de SCA suelen ser espejos de vidrio grueso conformados en caliente que se ajustan idealmente a una geometría determinada, particularmente una curvatura de superficie. La eficacia operativa de la planta solar depende en gran medida de la capacidad de los espejos de mantener la precisión de curvatura de la superficie para que los espejos centren rigurosamente la luz solar reflejada en los HCE. Esto exige procesos de fabricación muy estrictos para la producción de espejos y una alta rigidez de los espejos en sí mismos cuando se colocan en sus soportes. Por lo tanto, el vidrio suele ser más grueso, lo que resulta en un peso del espejo que es similar al peso de la estructura de soporte.

Tradicionalmente, se utilizan espejos de vidrio conformados en caliente en varias aplicaciones de concentración solar, como en la planta generadora de energía solar Nevada Solar One en Nevada. El material del espejo de vidrio se conforma en caliente para alcanzar la forma matemática (geometría de superficie) requerida para reflejar y concentrar la luz solar en un HCE. Dicho vidrio formado en caliente también se conoce como vidrio hundido. El vidrio hundido es grueso, pesado, costoso de fabricar y transportar e instalar en una planta y es susceptible de quebrarse.

Los espejos de vidrio grueso (u otros reflectores utilizados) deben conservar su forma matemática para centrar eficientemente la luz solar concentrada, que requiere que el vidrio del espejo formado en caliente tenga un espesor suficiente para mantener la forma de vidrio (generalmente entre aproximadamente tres y cinco milímetros). Los problemas con el vidrio formado en caliente incluyen que el vidrio más grueso reduce la eficacia reflectante del espejo (más absorción y menos reflejo de la luz solar), tiene limitaciones de error de superficie relacionadas con la fabricación (error de pendiente y efectos de borde), es más costoso debido a una mayor cantidad del material de vidrio y es más pesado, lo que resulta en problemas de envío y manejo indeseados. Además, el material de hoja gruesa es difícil de formar en las formas complejas necesarias para las aplicaciones de energía solar y puede atrapar agua en la interfaz, lo que corroe el azogue.

En algunos casos, el vidrio fino y la película fina se han enlazado directamente con una placa de sustrato o aluminio pre-moldeada que tiene una curvatura deseada, o a un panel sándwich fabricado con la geometría de superficie requerida. Los paneles sándwich suelen estar constituidos por dos superficies de chapa metálica enlazadas a un núcleo celular, como una configuración de panal. Los problemas históricos con el vidrio fino y la película fina enlazados directamente a un sustrato o placa curva pre-moldeada, o en combinación con una construcción de panel tipo panal y otros tipos de construcción de panel de célula cerrada, son su alto costo y su afinidad para la intrusión de agua cuando se exponen al clima. El agua atrapada ataca los componentes preferentemente de aluminio y penetra los revestimientos de vidrio, generando una corrosión del azogue.

La patente US1433232 divulga una viga o un miembro estructural similar para uso en hormigón armado, donde la viga tiene la forma de un montaje de paneles.

Sumario

De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un montaje de paneles de hoja fina sustancialmente rígido para uso con un concentrador solar, donde el montaje de paneles de hoja fina se configura como un armazón y tiene un componente de hoja fina no rígido, en el cual: el montaje de paneles de hoja fina comprende el componente de hoja fina que ha seleccionado un área y una forma y es un primer cordón del armazón, un refuerzo que tiene una forma plana y un área sustancialmente similar al componente de hoja fina y es un segundo cordón del armazón y varios elementos de elevación de la altura y configuración seleccionadas, donde cada una se extiende desde el refuerzo a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente de hoja fina, el refuerzo se define por una hoja de refuerzo y cada uno de los elementos de elevación se define mediante una porción respectiva de la hoja de refuerzo que se dobla alejándose de la hoja de refuerzo para definir una abertura respectiva y tiene una conexión integral con la hoja de refuerzo, donde los elementos de elevación son

elementos en diagonal del armazón y se configuran y disponen en fila lo que hace que el montaje tenga una rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente de hoja fina, en el cual el montaje de paneles de hoja fina comprende, además, una barra acoplada al refuerzo y se extiende entre al menos un par de elementos de elevación adyacentes de los varios elementos de elevación en una dirección sustancialmente paralela a la superficie inversa del componente de hoja fina y en el cual las porciones de la hoja de refuerzo que definen los elementos de elevación tienen configuraciones en forma de reloj de arena y las conexiones integrales con la hoja de refuerzo se encuentran en las bases de las configuraciones en forma de reloj de arena.

Preferentemente, los elementos de elevación (64) tienen una altura sustancialmente uniforme desde el refuerzo.

Convenientemente, una superficie anversa del componente de hoja fina tiene una curvatura parabólicamente cóncava y cilindrica.

Preferentemente, el componente de hoja fina incluye una capa de vidrio.

Convenientemente, las conexiones integrales de los elementos de elevación con la hoja de refuerzo están espaciadas a lo largo de líneas sustancialmente paralelas y los elementos de elevación están en planos sustancialmente paralelos.

Preferentemente, la barra se extiende entre planos sustanclalmente paralelos.

Convenientemente, los elementos de elevación en sus extremos distales definen fichas de conexión dispuestas en forma lateral a las alturas de los elementos de elevación.

Preferentemente, los elementos de elevación en sus extremos distales definen los pares respectivos de las fichas de conexión dispuestas en forma lateral a las alturas de los elementos de elevación, las fichas de conexión de cada par de fichas de conexión se extienden en direcciones opuestas desde el extremo distal del elemento de elevación.

Preferentemente, la hoja de refuerzo comprende aluminio.

Convenientemente, las conexiones de los extremos dlstales de los elementos de elevación con la superficie inversa del componente de hoja fina son conexiones enlazadas.

Preferentemente, el componente de hoja fina incluye una capa de sustrato compuesta principalmente de un material de resina sintética seleccionada.

Convenientemente, el componente de hoja fina refleja... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un montaje de paneles de hoja fina sustancialmente rígido (5) para uso con un concentrador solar, el montaje de paneles de hoja fina se configura como un armazón y tiene un componente de hoja fina no rígido (51), en el cual el montaje de paneles de hoja fina (5) comprende el componente de hoja fina (51) que tiene un área de plano seleccionada y una forma y es un primer cordón del armazón, un refuerzo (6) que tiene una forma plana y un área sustancialmente similar al componente de hoja fina (51) y es un segundo cordón del armazón, y varios elementos de elevación (64) de una altura y configuración seleccionada, donde cada uno se extiende desde el refuerzo (6) a los extremos dlstales conectados a una superficie Inversa del componente de hoja fina (51), el refuerzo (6) se define a través de una hoja de refuerzo (61) y cada uno de los elementos de elevación (64) se definen mediante una porción respectiva de la hoja de refuerzo (61) que se Inclina alejándose de la hoja de refuerzo (61) para definir una abertura respectiva allí y tiene una conexión Integral con la hoja de refuerzo (61), los elementos de elevación (64) son elementos diagonales del armazón y se configuran y disponen en un conjunto que hace que el montaje tenga una rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente de hoja fina (51), donde el montaje de hoja fina (5) comprende además una barra (78) acoplada al refuerzo (6) y se extiende entre al menos un par de elementos de elevación adyacentes (64) de los elementos de elevación (64) en una dirección sustanclalmente paralela a la superficie Inversa del componente de hoja fina (51) y en el cual las porciones de la hoja de refuerzo (61) que definen los elementos de elevación (64) tienen configuraciones en forma de reloj de arena.

2. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual los elementos de elevación (64) tienen una altura sustanclalmente uniforme desde el refuerzo (6).

3. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 2, en el cual una superficie anversa del componente de hoja fina (51) tiene una curvatura cóncava parabólicamente cilindrica.

4. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 1, en el cual el componente de hoja fina (51) incluye una capa de vidrio.

5. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual las conexiones integrales de los elementos de elevación (64) con la hoja de refuerzo (61) están espaciadas en líneas sustanclalmente paralelas y los elementos de elevación (64) están en planos sustanclalmente paralelos.

6. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual la barra (78) se extiende entre planos sustanclalmente paralelos.

7. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual los elementos de elevación (64) en sus extremos distales definen fichas de conexión (66, 67) dispuestas en forma lateral a las alturas de los elementos de elevación (64).

8. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual los elementos de elevación (64) en sus extremos distales definen pares respectivos de fichas de conexión (66, 67) dispuestas en forma lateral a las alturas de los elementos de elevación (64), las fichas de conexión (66, 67) de cada par de fichas de conexión (66, 67) se extienden en direcciones opuestas desde el extremo distal del elemento de elevación (64).

9. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 1, en el cual la hoja de refuerzo (61) comprende aluminio.

1. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 1, en el cual las conexiones de los extremos distales de los elementos de elevación (64) con la superficie inversa del componente de hoja fina (51) son conexiones enlazadas.

11. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual el componente de hoja fina (51) incluye una capa de sustrato compuesta principalmente de un material de resina sintético seleccionado.

12. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual el componente de hoja fina (51) refleja radiación electromagnética.

13. El montaje de paneles de hoja fina (5) de la reivindicación 1, en el cual el componente de hoja fina (51) refleja la radiación solar.

14. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 1, en el cual una primera superficie del componente de hoja fina (51) opuesta a la superficie inversa incluye al menos una porción de una superficie reflexiva curva que tiene una curvatura seleccionada para dirigir y concentrar la luz del sol en un receptor de una planta de generación de energía solar.

15. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 14, en el cual la barra (78) se adjunta a un marco que soporta la superficie reflexiva curva.

16. El montaje de paneles de hoja fina de la reivindicación 1, en el cual la barra (78) tiene una forma transversal hexagonal.