Paneles solares inteligentes y autolimpiables.

Un panel, tal como un panel solar, que comprende al menos un dispositivo autolimpiable para limpiar la superficie del panel, comprendiendo dicho dispositivo autolimpiable al menos un recubrimiento conductivo

(1, 6) configurado para aplicar campos electrostáticos pulsados de CC generados por un medio electrónico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2011/050422.

Solicitante: Volotek SA.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Rue du Pré-de-la-Fontaine 15 1242 Satigny SUIZA.

Inventor/es: MCKARRIS,GEORGE.

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... > F24J2/46 (Partes constitutivas, detalles o accesorios de los colectores de calor solar)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/0216 (Revestimientos (H01L 31/041  tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > LIMPIEZA > LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN... > B08B6/00 (Limpieza por medios electrostáticos (instrumentos de limpieza de uso doméstico de acción electrostática A47L 13/40; limpieza de los soportes de grabación G11B 3/58))

PDF original: ES-2476143_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Paneles solares inteligentes y autolimpiables

Campo de la invenciïn y antecedentes La presente invenciïn se refiere al campo de los paneles solares y, mïs especïficamente, al campo de los paneles solares inteligentes y autolimpiables.

Uno de los principales problemas identificados con el uso de paneles solares (en particular con los utilizados en desiertos y en lugares en los que la iluminaciïn del sol es especialmente efectiva) , es la necesidad de limpiar frecuentemente el polvo y la arena de los paneles solares y de las fachadas de vidrio.

De hecho, debe efectuarse una limpieza regular de los paneles solares para mantener la eficiencia en el mayor 15 porcentaje posible.

La eficiencia de un panel solar puede disminuir hasta un 30% debido a la suciedad o al polvo, o incluso mïs debido a la nieve acumulada sobre el panel.

Los fabricantes de paneles solares recomiendan un mïnimo de una limpieza al mes. En algunas situaciones, no resulta sencillo trepar a un tejado para limpiar el panel.

La limpieza tradicional provoca araïazos en las superficies, lo que reduce la eficiencia del panel. En la mayorïa de los casos, la limpieza requiere disolventes, agua, horas de personal, equipo y maquinaria.

Adicionalmente, dichos paneles solares normalmente estïn esparcidos sobre grandes ïreas para construir superficies extensas, y la limpieza de tales ïreas grandes es laboriosa.

Las publicaciones de la tïcnica anterior incluyen:

- el documento US 6.076.216, que da a conocer un mïtodo y un aparato para limpiar el polvo de las superficies mediante el uso de un campo elïctrico alterno con un bajo consumo de energïa. La amplitud del campo elïctrico estï entre 1000 y 30000 V/cm y su frecuencia estï entre 10 y 1000 Hz.

- el documento US 2002/0134399 da a conocer un mïtodo para recolectar partïculas de polvo lunar que incluye las etapas de proporcionar una fuente de campo magnïtico para atraer las partïculas de polvo lunar, proporcionar una proximidad magnïtica entre las partïculas de polvo lunar y la fuente de campo magnïtico, y recolectar las partïculas de polvo lunar mediante la fuente de campo magnïtico. Un aparato para recolectar partïculas de polvo lunar incluye una fuente de campo magnïtico, una estructura para proporcionar proximidad magnïtica entre las partïculas de polvo lunar y la fuente de campo magnïtico, y una estructura para recolectar partïculas de polvo lunar mediante la fuente de campo magnïtico. El aparato puede utilizarse en una instalaciïn de residencia lunar, tal como una nave espacial o una base lunar. Una cïlula solar autolimpiable incluye al menos un panel solar y una estructura mïvil que tiene una fuente de campo magnïtico adaptada para trasladarse sobre el panel solar para recolectar las partïculas acumuladas.

- el documento US 2007/0017567 da a conocer sistemas y materiales para mejorar la eficiencia de las cïlulas fotovoltaicas mediante la implementaciïn de una funciïn autolimpiable en las cïlulas fotovoltaicas, y en las superficies de albedo asociadas con los conjuntos de cïlulas fotovoltaicas.

- el documento US 2007/0256732 da a conocer un mïdulo fotovoltaico que incluye al menos una cïlula fotovoltaica y una capa transparente. La capa transparente estï posicionada por encima de la cïlula fotovoltaica, teniendo la capa transparente una pluralidad de partes sobresalientes dispuestas sobre al menos una superficie de la capa transparente encarada hacia el exterior del mïdulo fotovoltaico, hacia el interior, o hacia ambos.

- los documentos US-A-2004055632 y EP-A-2045025 dan a conocer ambos un panel que comprende un dispositivo autolimpiable para limpiar la superficie del panel.

Sumario de la invenciïn Un objetivo de la presente invenciïn es proponer paneles solares mejorados con respecto a los conocidos.

Mïs especïficamente, un objetivo de la presente invenciïn es proponer paneles solares que sean fïciles de limpiar de manera efectiva, de tal modo que mantengan sus propiedades y eficiencia con el tiempo.

Por consiguiente, los Solicitantes han desarrollado un recubrimiento inteligente multicapa autolimpiable para abordar la limpieza de superficies tales como paneles solares, ventanas de vidrio, o cualquier superficie similar que requiera limpieza.

La superficie de un panel estï equipada con diversos detectores, por ejemplo de luminosidad, de temperatura, de humedad y otros, para un funcionamiento automïtico o o se puede operar manualmente.

En el caso de una superficie transparente, la eficiencia de transmisiïn de la luz se monitoriza regularmente y se compara con la calibraciïn inicial de fïbrica.

La electrïnica inteligente decide activar el sistema autolimpiable en relaciïn con la disminuciïn en la eficiencia, teniendo en cuenta la zona horaria, la luminosidad, la temperatura y las condiciones meteorolïgicas de la regiïn.

La electrïnica activarï cuatro campos electrostïticos independientes pulsados, accionados por CC, al detectar suciedad o arena sobre el panel, o utilizarï los mismos elementos sobre la superficie para derretir la nieve.

El medio electrïnico (vïase la figura 17) comprende normalmente una entrada de potencia y un regulador de la placa, un microcontrolador, electrïnicas de monitorizaciïn, electrïnicas de potencia de campo electrostïtico y electrïnicas de conmutaciïn.

Esta tecnologïa innovadora utiliza un porcentaje pequeïo de la energïa producida por el panel solar y durante un periodo de tiempo muy corto.

En el caso de otras superficies, el circuito electrïnico deberï estar alimentado por otras fuentes externas.

Descripciïn detallada de la invenciïn La presente invenciïn se comprenderï mejor a partir de una descripciïn detallada y a partir de los dibujos adjuntos, que muestran:

la figura 1 ilustra el principio de la invenciïn; las figuras 2 a 8 ilustran diferentes realizaciones de recubrimientos conductivos; las figuras 9 a 11 ilustran diferentes realizaciones de paneles solares fotovoltaicos y tïrmicos;

las figuras 12 a 13 ilustran diferentes realizaciones de espejos y reflectores para rayos solares concentrados; las figuras 14 y 15 ilustran diferentes realizaciones de fachadas, ventanas y quitavientos; la figura 16 ilustra una realizaciïn de un panel solar fotovoltaico basado en vacïo; la figura 17 ilustra la placa electrïnica principal; la figura 18 ilustra el sistema autolimpiable ultrasïnico.

La presente invenciïn se refiere a un mïtodo y un aparato para hacer levitar y transportar arena, polvo o para derretir depïsitos de nieve de la superficie de objetos, en particular paneles solares, espejos, objetos de vidrio y similares. El principio de un panel de acuerdo con la presente invenciïn se ilustra en la figura 1, que comprende un panel o cualquier superficie sobre la que se aplica un recubrimiento conductor con diferentes geometrïas, y luego preferiblemente se aïade encima un recubrimiento aislante transparente.

Por consiguiente, tal aparato emplea diversas geometrïas de pistas conductivas (ya sean transparentes u opacas) embebidas dentro de una fina capa sobre la superficie del objeto. La presente invenciïn emplea mïltiples sensores y detectores utilizados para monitorizar el entorno, el ambiente, la 55 temperatura, la humedad y el rendimiento del objeto, y para activar ya sea el proceso de limpieza o de fusiïn de nieve. El sistema de detecciïn, las pistas embebidas en la superficie y la salida de potencia del objeto (en el caso de un panel solar) estïn todos conectados a una placa o circuito electrïnico inteligente que toma decisiones acerca de cuïndo iniciar cualquiera de los procesos de limpieza o fusiïn.

Muchos objetos pueden estar conectados... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un panel, tal como un panel solar, que comprende al menos un dispositivo autolimpiable para limpiar la superficie del panel, comprendiendo dicho dispositivo autolimpiable al menos un recubrimiento conductivo (1, 6) configurado 5 para aplicar campos electrostïticos pulsados de CC generados por un medio electrïnico.

2. El panel de la reivindicaciïn 1, que comprende al menos una capa de resina no conductiva altamente transparente (2) .

3. El panel de una de las reivindicaciones precedentes, que comprende una lïmina de respaldo fabricada con material compuesto (4) .

4. El panel de una de las reivindicaciones precedentes, que comprende un refuerzo en nido de abeja (7) fabricado con metal, para disipar el calor, o fabricado con otro material para un refuerzo de elevada rigidez y peso ligero. 15

5. Un panel segïn se define en la reivindicaciïn 1 ï 2, que comprende un concentrador o espejo parabïlico o semicilïndrico altamente reflectante (9) .

6. Un panel segïn se define en la reivindicaciïn 1 ï 2, que comprende un panel solar tïrmico con superficie de 20 vidrio.

7. Un panel segïn se define en la reivindicaciïn 1 ï 2, que comprende una lïmina de vidrio (11) utilizada en quitavientos, ventanas o fachadas.

8. El panel de una de las reivindicaciones precedentes, que comprende detectores para monitorizar y operar el dispositivo de limpieza.

9. El panel segïn se define en la reivindicaciïn 8, en el cual los detectores incluyen de luminosidad, de temperatura,

de humedad y otros para un funcionamiento automïtico. 30

10. El panel segïn se define en la reivindicaciïn 1, que comprende una cïmara (12) con superficie superior de vidrio sellada hermïticamente a muy alto vacïo para aislamiento tïrmico, y en el cual cïlulas solares (3) estïn situadas sobre la capa inferior.

11. Un panel segïn se define en una de las reivindicaciones precedentes, que comprende dispositivos piezoelïctricos adicionales (13) para generar ondas ultrasïnicas adicionales.

12. Una instalaciïn que comprende al menos un panel de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.

13. Un mïtodo para limpiar un panel segïn se define en una de las reivindicaciones 1 a 11 o una instalaciïn segïn se define en la reivindicaciïn 12 con un dispositivo de limpieza que utiliza campos electrostïticos pulsados de CC.

14. Un mïtodo para limpiar adicionalmente un panel segïn se define en una de las reivindicaciones 1 a 11 o una instalaciïn segïn lo definido en la reivindicaciïn 12 con dispositivos piezoelïctricos que crean ondas ultrasïnicas 45 sobre la superficie para retirar arena y polvo mezclados con humedad.