COLECTOR CILINDRO-PARABÓLICO.
Colector cilindro-parabólico con una superficie reflectante que concentra la luz solar en un absorbedor que se extiende en la línea focal,
estando dispuesta la superficie reflectante en al menos un panel con una sección transversal parabólica y una extensión rectilínea en el sentido longitudinal del colector cilindro-parabólico, y estando dispuesta en la cara inferior convexa de cada panel una construcción portante que está unida de forma articulada con una subestructura que soporta el colector cilindro-parabólico, estando dispuestos en el puntal al menos cuatro medios de transmisión de fuerza (12a -d) alargados, extendiéndose los medios de transmisión de fuerza (12a - d) entre el puntal (10) y la construcción portante (4), formando los medios de transmisión de fuerza (12a -d) los cantos laterales de una pirámide recta, cuya punta situada en el plano de simetría de la superficie reflectante (6) con forma parabólica está formada por los medios de transmisión de fuerza que se reúnen en el puntal, caracterizado porque - la construcción portante (4) presenta al menos tres cuadernas de soporte (9a -c) que están dispuestas en el lado inferior convexo del colector cilindro-parabólico (1) extendiéndose transversalmente con respecto al sentido longitudinal (8) de éste, estando dispuesto, partiendo de las cuadernas de soporte (9a, 9c) frontales, en cada segunda cuaderna de soporte (9b), un puntal (10) que se extiende hacia arriba, - en cada cuaderna de soporte (9a - c) está dispuesto un alojamiento giratorio (3) para la disposición giratoria del colector cilindro-parabólico (1) alrededor de un eje de giro (27a - c) paralelo con respecto a su eje longitudinal (8)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/001829.
Solicitante: AMATON SA.
Nacionalidad solicitante: Bélgica.
Dirección: RUE HAUTE 174 4700 EUPEN BELGICA.
Inventor/es: KUNZ,GUNTHER.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 7 de Marzo de 2008.
Fecha Concesión Europea: 22 de Septiembre de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24J2/14
- F24J2/54B4
Clasificación PCT:
- F24J2/14
- F24J2/54
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
Fragmento de la descripción:
La invención se refiere a un colector cilindro-parabólico con una superficie reflectante que concentra la luz solar en un absorbedor que se extiende en la línea focal, estando dispuesta la superficie reflectante en al menos un panel con una sección transversal parabólica y una extensión rectilínea en el sentido longitudinal del colector cilindro-parabólico, y estando dispuesta en la cara inferior convexa de cada panel una construcción portante que está unida de forma articulada con una subestructura que soporta el colector cilindro-parabólico.
Los colectores cilindro-parabólicos se componen sustancialmente de superficies reflectantes, curvadas en forma de parábola, que concentran la luz solar en un absorbedor que se extiende en la línea focal. La línea focal y el punto culminante de la parábola forman el plano de simetría de la superficie reflectante con forma parabólica. La longitud de este tipo de colectores oscila habitualmente entre pocos metros y 150 metros, según el tipo de construcción. Los colectores cilindro-parabólicos más cortos pueden reunirse como módulos individuales formando un campo de colectores. Dentro de los absorbedores, la radiación solar concentrada se convierte en calor y se emite a un fluido circulante, especialmente agua u otro medio líquido o gaseiforme.
Generalmente, por razones económicas, los espejos cilindro-parabólicos se realizan de tal forma que pueden pivotar sólo alrededor de un eje siguiendo de esta manera la dirección de la irradiación solar.
La memoria de patente europea EP1397621B1 da a conocer un colector cilindroparabólico de este tipo, que presenta varios paneles autoportantes que tienen una sección transversal parabólica y una extensión rectilínea en el sentido longitudinal. Los paneles sirven para soportar la delgada superficie reflectante unida con ellos. Por su lado convexo, el panel está dispuesto en un elemento portante tubular, que se extiende en el sentido longitudinal y que está provisto de un dispositivo automatizado para girar alrededor del eje del elemento portante, para que las superficies reflectantes en los paneles puedan seguir el movimiento solar. Los paneles, o bien, pueden estar fijados directamente al elemento portante anular, o bien, pueden apoyarse en los nervios de soporte de extensión transversal, dispuestos en el elemento portante tubular.
En cualquier caso, los colectores cilindro-parabólicos según el estado de la técnica requieren una construcción portante estable para conferir la rigidez suficiente a los paneles. Además, son extraordinariamente altos los requerimientos en cuanto a la precisión de forma y la rigidez estática de las construcciones portantes de colectores cilindro-parabólicos, que soportan las superficies reflectantes, ya que se tienen que absorber especialmente fuerzas de flexión y de torsión causadas por el peso propio y por cargas del viento, sin que un exceso de una deformación máxima definible de la parábola conduzca a una pérdida de rendimiento.
Por los altos requerimientos en cuanto a la precisión de la forma de parábola es preciso fabricar los colectores cilindro-parabólicos en plantas de fabricación equipadas especialmente para este fin. Debido a esta circunstancia, se producen elevados gastos desde la logística de transporte hasta el montaje en la obra, porque los elementos constructivos son por una parte muy frágiles y, por otra parte, muy voluminosos.
Para permitir una fabricación económica y un uso sencillo incluso por personal poco experimentado, el documento US2906257A da a conocer un colector cilindro-parabólico con una capa reflectante que concentra la luz solar en un absorbedor que se extiende en la línea focal. El absorbedor se encuentra en el colector cilindro-parabólico en la prolongación de pivotes laterales, dispuestos en piezas finales del colector cilindro-parabólico. En el lado inferior convexo de la capa reflectante está dispuesta una construcción portante que está formada por traviesas de arriostramiento que se extienden hacia abajo reuniéndose en un punto central por debajo del colector, y por tubos metálicos, y que lateralmente está delimitada por las piezas finales. Las piezas finales constituyen un soporte para un puntal que se extiende hacia arriba. El puntal está formado por costados laterales fijados a las piezas finales, que están unidos entre sí a través de un tubo dispuesto por encima de la línea focal. En un punto central de dicho tubo están dispuestos cuatro alambres que se extienden en diagonal hacia las esquinas del colector cilindroparabólico. Cada cable de alambre presenta un tensor para pretensar los alambres.
La estructura del colector cilindro-parabólico según el documento US2906257A, formada mediante una subconstrucción complicada en el lado inferior y un arriostramiento por cables de alambre en el lado superior, tiene una estabilidad estática suficiente. Debido a las elevadas fuerzas ejercidas por el arriostramiento por cables de alambre sobre el tubo del puntal, éste tiene que estar dimensionado lo suficientemente fuerte. Por tanto, el diámetro necesario del tubo conlleva un sombreado indeseable de la superficie reflectante. También resulta desventajoso que a creciente longitud se producen tensiones de flexión más grandes dentro del colector cilindroparabólico, de forma que su longitud máxima se ve limitada en el interés de la deformación máxima tolerable de la parábola.
Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene, por tanto, el objetivo de proporcionar un colector cilindro-parabólico que tenga una estructura constructiva más sencilla, que se pueda montar fácilmente y que, por tanto, se pueda transportar también por piezas, garantizando no obstante una alta precisión de parábola con una alta rigidez y una mayor longitud de construcción máxima. La solución está basada en la idea de hacer prescindible una complicada construcción portante en el lado inferior de la superficie reflectante del colector cilindro-parabólico y, al mismo tiempo, desviar de forma óptima las fuerzas estáticas y dinámicas que se producen en el colector cilindro-parabólico.
En concreto, el objetivo se consigue en un colector cilindro-parabólico del tipo mencionado al principio, de tal forma que
- la construcción portante está formada por al menos tres cuadernas de soporte que
están dispuestas en el lado inferior convexo del colector cilindro-parabólico
extendiéndose transversalmente con respecto al sentido longitudinal de éste, estando
dispuesto, partiendo de las cuadernas de soporte frontales, en cada segunda
cuaderna de soporte, un puntal (10) que se extiende hacia arriba,
- en cada cuaderna de soporte está dispuesto un alojamiento giratorio para la
disposición giratoria del colector cilindro-parabólico alrededor de un eje de giro
paralelo con respecto a su eje longitudinal.
La resistencia a la torsión necesaria del colector cilindro-parabólico se consigue mediante la acción conjunta de la construcción portante con los medios de transmisión de fuerza dispuestos de forma piramidal por encima del espejo cilindro-parabólico. Preferentemente, respectivamente dos paneles, especialmente en forma de chapas estructuradas con las cuadernas estables de forma pertenecientes constituyen la base para una pirámide recta, formada por el puntal que se apoya sobre la cuaderna central y por un arriostramiento formado por los medios de transmisión de fuerza, preferentemente cables de alambre, entre una fijación para los cables de alambre en el puntal hacia las esquinas de la pirámide -preferentemente las zonas finales exteriores de las cuadernas exteriores. De esta manera, se garantizan unas condiciones de palanca óptimas durante la introducción de fuerza. Los puntos de fijación, sin embargo, también pueden encontrarse en otras posiciones de la construcción portante, si la unión de los medios de transmisión de fuerza con la construcción portante queda garantizada con la misma distancia a ambos lados del plano de simetría de la superficie reflectante con forma parabólica. Una distancia más grande con respecto al plano de simetría, sin embargo, trae consigo una mejor desviación de las fuerzas que atacan en el colector cilindro-parabólico.
La construcción portante tiene que ser capaz de transmitir las tensiones de cizallamiento que se producen dentro de los paneles. Esto puede realizarse, o bien, mediante paneles suficientemente rígidos en combinación con cuadernas de soporte que se extienden transversalmente...
Reivindicaciones:
1. Colector cilindro-parabólico con una superficie reflectante que concentra la luz solar en un absorbedor que se extiende en la línea focal, estando dispuesta la superficie reflectante en al menos un panel con una sección transversal parabólica y una extensión rectilínea en el sentido longitudinal del colector cilindro-parabólico, y estando dispuesta en la cara inferior convexa de cada panel una construcción portante que está unida de forma articulada con una subestructura que soporta el colector cilindro-parabólico, estando dispuestos en el puntal al menos cuatro medios de transmisión de fuerza (12a -d) alargados, extendiéndose los medios de transmisión de fuerza (12a -d) entre el puntal (10) y la construcción portante (4), formando los medios de transmisión de fuerza (12a -d) los cantos laterales de una pirámide recta, cuya punta situada en el plano de simetría de la superficie reflectante (6) con forma parabólica está formada por los medios de transmisión de fuerza que se reúnen en el puntal, caracterizado porque
- la construcción portante (4) presenta al menos tres cuadernas de soporte (9a -c) que están dispuestas en el lado inferior convexo del colector cilindro-parabólico (1) extendiéndose transversalmente con respecto al sentido longitudinal (8) de éste, estando dispuesto, partiendo de las cuadernas de soporte (9a, 9c) frontales, en cada segunda cuaderna de soporte (9b), un puntal (10) que se extiende hacia arriba,
- en cada cuaderna de soporte (9a -c) está dispuesto un alojamiento giratorio (3) para la disposición giratoria del colector cilindro-parabólico (1) alrededor de un eje de giro (27a -c) paralelo con respecto a su eje longitudinal (8).
2. Colector cilindro-parabólico según la reivindicación 1, caracterizado porque los cantos de la superficie base de cada pirámide tendida por los medios de transmisión de fuerza (12a -d) se extienden paralelamente con respecto a los bordes longitudinales y frontales (14a, 14b, 15a, 15b) del colector cilindro-parabólico (1).
3. Colector cilindro-parabólico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los medios de transmisión de fuerza (12a -d) son medios de tracción o barras.
4. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque partiendo de las cuadernas de soporte frontales (9a, 9c), en cada segunda cuaderna de soporte (9b) está dispuesto un soporte (9b) dispuesto en el lado inferior convexo del colector cilindroparabólico para el puntal (10) que se extiende hacia arriba, y a una distancia (11) con respecto a la fijación del puntal (10), en el soporte (9b) están dispuestos los medios de transmisión de fuerza
(12a -d) en el puntal.
5. Colector cilindro-parabólico según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de transmisión de fuerza (12a -d) se extienden entre cada puntal (10) y las zonas finales exteriores (13a -d) de las cuadernas de soporte (9a, 9c) contiguas.
6. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el puntal (10) que tiene especialmente forma de barra presenta por debajo de una fijación (16) para los medios de transmisión de fuerza (12a -d) una amortiguación (17) que actúa en la dirección de la fijación (16).
7. Colector cilindro-parabólico según la reivindicación 6, caracterizado porque a la amortiguación (17) está asignado un amortiguador de oscilaciones.
8. Colector cilindro-parabólico según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la amortiguación comprende al menos un resorte de disco.
9. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el puntal (10) que tiene especialmente forma de barra está configurado al mismo tiempo como soporte (18) para el absorbedor.
10. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque en cada cuaderna de soporte (9a -c) están dispuestos varios elementos de unión que determinan la forma de parábola deseada para cada panel (5) y la superficie reflectante (6) dispuesta encima.
11. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la superficie reflectante (6) está unida de forma separable con cada panel (5) del colector cilindroparabólico (1).
12. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la superficie reflectante (6) forma parte de una hoja aplicada sobre cada panel (5).
13. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 4 a 12, caracterizado porque en el sentido longitudinal (8) del colector cilindro-parabólico (1), entre las cuadernas de soporte (9a c) están dispuestos refuerzos longitudinales (19a -d, 20)
14. Colector cilindro-parabólico según las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el alojamiento giratorio (3a -d) dispuesto en cada cuaderna de soporte (9a -c) puede fijarse de forma ajustable a la subestructura (2).
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