PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL USO DE ENERGÍA SOLAR.

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para el uso de energía solar. El sol radia sobre cada metro cuadrado de la superficie de la tierra con una incidencia perpendicular aproximadamente un kilovatio de energía. Se conoce un gran número de diferentes procedimientos y dispositivos para el uso de la energía solar irradiada por el sol. En la tecnología fotovoltaica, la luz del sol se convierte directamente en corriente. Los costes de este procedimiento, sin embargo, son muy elevados, en la actualidad un metro cuadrado de células solares fotovoltaicas cuesta aproximadamente 700 . El procedimiento presenta una eficiencia energética de 20 %. 15 Un enfoque alternativo reside en el hecho de emplear la energía irradiada por el sol para la generación de calor. En este caso se conocen algunos procedimientos y dispositivos en los que se concentra luz solar por medio de espejos que se pueden orientar. El calor que se ha de conseguir para esta manera sirve, por ejemplo, para el calentamiento de un aceite o para el 20 calentamiento de una sal líquida. El aceite o bien la sal calienta agua para fabricar vapor de agua. Con el vapor de agua generado se acciona una turbina de vapor para la generación de corriente por medio de un generador de corriente. Este enfoque es realizable desde el punto de vista tecnológico, si bien resulta comparativamente complejo y caro. 25 Otro enfoque reside en el hecho de prever instalaciones de espejos parabólicos, en los que se orienta una superficie del espejo cerrada suficientemente grande hacia el sol. Esta orientación se realiza por medio de la basculación de inclinación de la instalación del espejo parabólico, de manera que es necesario un control de dos ejes. Una instalación de este tipo presenta por regla general, como consecuencia de la gran superficie del espejo un peso elevado, de manera que sólo con grandes dificultades se puede orientar hacia el sol con una precisión suficiente. El 30 foco del sistema se desplaza con la altura del sol, lo que dificulta el uso de los rayos de sol en haces como energía térmica. Un ejemplo de un sistema de este tipo es un solar dish, tal y como se describe, por ejemplo, en http://www.solarpaces.org/resources/technologies.html. Una orientación más sencilla se puede conseguir con sistemas de espejos de surco, ya que estos sólo se han de 35 mover alrededor de un eje. Los espejos de surco calientan un tubo, que discurre en su recta de foco. En la realización técnica, sin embargo, surge un problema en tanto que se han de ajustar, calentar y proteger sistemas de tubos contra pérdidas térmicas, lo que hace que las instalaciones, de nuevo, sean caras. Un ejemplo de un sistema de este tipo es el proyecto Andasol (http://ww.solarmillennium.de/). 40 En el denominado concepto de torre solar se orienta un gran número de espejos a un punto común en la punta de la torre solar. En este caso, de nuevo, cada uno de los espejos ha de ser controlado individualmente por medio de dos ejes, lo que, viendo la precisión requerida en este caso hace que el procedimiento sea caro (ver, por ejemplo, http://www.bmu.de/pressemitteilungen/pressemitteilungen_ab_22112005/pm/37405.pho). El precio de una instalación de este tipo tiene un valor de aproximadamente 1.100 por metro cuadrado de superficie de espejo, y 45 con ello, con una eficiencia energética de aproximadamente 10 % se encuentra justo por encima del precio para la tecnología fotovoltaica.   Otro ejemplo para un denominado concepto de torre solar se conoce del documento FR 2 354 590. El helióstato aquí descrito tiene un eje de giro principal, que con los medios auxiliares correspondientes puede realizar un movimiento lento alrededor del eje propio para seguir la altura del sol. Los reflectores, respectivamente, están fijados sobre ejes de giro auxiliares, que están dispuestos perpendicularmente respecto al eje principal, y que pueden realizar con medios auxiliares correspondientes un movimiento alrededor del eje principal. También en este caso es necesario un control del espejo individual a través de dos ejes. 55 Una necesidad para la orientación de sistemas de espejos para la concentración de luz solar se deriva del hecho de que, vista desde la tierra, el sol aparentemente realiza una trayectoria circular plana a través de la tierra. El plano de esta trayectoria circular se puede describir en este caso por medio de un vector unitario que está perpendicular sobre este plano. Como consecuencia de la inclinación del eje de la tierra respecto a la órbita se modifica la dirección de este vector unitario a lo largo de un año, lo que tiene el efecto de que la altura meridiana del sol, es 2 decir, la altura aparente del sol por encima del horizonte, varía a lo largo del año. Los dispositivos y los procedimientos conocidos para el uso de la energía solar son costosos desde el punto de vista constructivo, y son en parte caros en su adquisición y operación. El objetivo de la presente invención, así pues, es proporcionar un dispositivo alternativo y un procedimiento alternativo para el uso de energía solar, con los que se eviten los problemas de los dispositivos y procedimientos conocidos, o al menos se reduzcan. 10 Este objetivo se consigue por medio de un dispositivo para el uso de la energía solar con las características tal y como están definidas en la reivindicación 1. Igualmente, este objetivo se consigue por medio de un procedimiento para el uso de energía solar con las características tal y como están definidas en la reivindicación 13. Las características de las formas de realización ventajosas de la invención están definidas en las reivindicaciones subordinadas. El dispositivo conforme a la invención comprende en primer lugar un objeto y un número de reflectores para desviar 20 los rayos de sol hacia el objeto. En este caso, los reflectores están dispuestos de modo que se pueden hacer bascular, respectivamente, alrededor de un eje, para permitir una orientación de los reflectores según el acimut del sol a lo largo de un día, para, así pues, adaptar los reflectores al movimiento aparente del sol por el cielo a lo largo del día. Los ejes correspondientes son parte constituyente de una disposición de ejes, que para la orientación según la altura meridiana del sol se puede inclinar a lo largo de un año. Con ello, el dispositivo se puede adaptar a la 25 variación de la trayectoria solar aparente como consecuencia del ángulo entre el eje de la tierra y el plano de rotación alrededor del sol.   Con la basculación de un espejo o reflector alrededor de un eje, que al igual que el vector unitario mencionado anteriormente está dispuesto perpendicularmente respecto al plano de trayectoria aparente, los rayos de sol que inciden desde el sol pueden ser desviados sobre el mismo objeto a lo largo de todo el día. En el caso de un espejo plano, este objeto representa una superficie que es aproximadamente igual de grande que el espejo, mientras que con el espejo correspondientemente abombado también se pueden reducir los rayos fundamentalmente a un punto. La región a la que se desvían los rayos de sol también se designa habitualmente como superficie caliente o hot spot. En caso de que se orienten varios reflectores de esta manera sobre un objeto común, entonces los rayos de sol incidentes se pueden concentrar en la región de objeto, de manera que se dé en este caso una intensidad de luz incrementada (rendimiento por unidad de superficie). En el procedimiento conforme a la invención, y en el dispositivo conforme a la invención, durante el transcurso del día sólo es necesaria una orientación de los reflectores según el acimut del sol, es decir, según la dirección (en el cielo) desde la que inciden los rayos de sol, pudiéndose realizar esta orientación con una basculación de los reflectores alrededor del eje correspondiente. Se tiene en cuenta la trayectoria del sol que se modifica aparentemente a lo largo del año gracias al hecho de que el eje alrededor del cual se hace bascular un reflector a lo largo del día se adapta por medio de la inclinación de una disposición de ejes que aloja este eje. En una forma de realización preferida, la disposición de ejes está configurada de tal manera que el eje se puede orientar por medio de una inclinación perpendicularmente respecto a un plano de trayectoria del sol. Con un eje orientado de modo perpendicular respecto a la trayectoria del sol se desvían los rayos de sol al realizarse la basculación del reflector correspondiente fundamentalmente en el plano de trayectoria del sol, de manera que de esta manera se puede conseguir un guiado especialmente sencillo de los rayos del sol hacia el objeto. En otra forma de realización preferida de la presente invención, la disposición de eje presenta un gran número de ejes, y está configurada de tal manera que los ejes se pueden inclinar... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (100, 200) para el uso de energía solar con: - un objeto (50) y - reflectores (10, 12, 210) para el desvío de rayos de sol al objeto, en el que los reflectores (10, 12, 210) se pueden hacer bascular cada uno de ellos alrededor de un eje (20, 220) para 10 la orientación según el acimut del sol (30) a lo largo de un día, siendo el eje (20, 220) correspondiente parte constituyente de una disposición de ejes (70, 270) común, que se puede inclinar para la orientación según la altura meridiana del sol (30) a lo largo de un año, y presenta un plano de orientación que se puede orientar en el funcionamiento perpendicularmente al plano de trayectoria del sol, 15 caracterizado porque está previsto un primer reflector (210) de los reflectores para la desviación de los rayos de sol con un primer ángulo del plano (214) de un plano de trayectoria del sol, y está acoplado con un primer eje (220),   en el que el primer eje (220) está inclinado y/o se puede inclinar respecto al plano de orientación (212) de la disposición de ejes (270) con un primer ángulo entre ejes (216), en el que el primer reflector (210) está inclinado y/o se puede inclinar respecto al primer eje (220) con un primer ángulo del reflector (218) y en el que el primer ángulo entre ejes (216) está en sentido contrario al primer ángulo del reflector (218) y al primer ángulo del plano (214). 2. Dispositivo (100, 200) según la reivindicación 1, caracterizado por medio de un sistema de accionamiento de basculación para la basculación común de varios reflectores (10, 12, 210) alrededor del eje (20, 220) correspondiente, en particular con un primer dispositivo de transición de basculación, a través del que para cada uno de los varios reflectores (10, 12, 210) se puede ocasionar una basculación predeterminada dependiendo del sistema de accionamiento de basculación. 3. Dispositivo (100, 200) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por medio de un dispositivo de accionamiento de basculación asignado a un reflector (10, 12, 210) o a un eje (20, 220) para la basculación del reflector (10, 12, 210) o de los reflectores (10, 12, 210) asignados al eje (20, 220), en particular con un segundo dispositivo de transición de basculación, a través del que para cada uno de los reflectores (10, 12, 210) se puede ocasionar una basculación predeterminada dependiendo del dispositivo de accionamiento de basculación. 4. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte de los reflectores (12) está inclinada respecto al eje (20) correspondiente. 5. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una parte de los reflectores (12) se puede inclinar respecto al eje (20) correspondiente. 45 6. Dispositivo (100) según la reivindicación 5, caracterizado porque por medio de un sistema de accionamiento de inclinación para la inclinación común de varios reflectores (12) respecto a su eje (20) correspondiente, en particular con un primer dispositivo de transición de inclinación, por medio del cual para cada uno de los varios reflectores (12) se puede ocasionar una inclinación predeterminada dependiendo del sistema de accionamiento de inclinación. 7. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado por medio de un dispositivo de accionamiento de inclinación asignado a un reflector (12) o a un eje (20) para la inclinación del reflector (12) o de los reflectores (12) asignados al eje (20), en particular con un segundo dispositivo de transmisión de inclinación, por medio del que para cada uno de los reflectores (12) se puede ocasionar una inclinación predeterminada 55 dependiendo del dispositivo de accionamiento de inclinación. 8. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por medio de un accionamiento para la basculación e inclinación de varios reflectores (10, 12), en particular con un dispositivo de transmisión, a través del cual para cada uno de los varios reflectores (10, 12) se puede ocasionar una basculación predeterminada y/o una inclinación dependiendo del accionamiento. 9. Dispositivo (100, 200) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el objeto (50) está acoplado con la disposición de ejes (70, 270) de modo fijo en relación a la disposición de ejes (70, 270). 10. Dispositivo (100, 200) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el objeto (50) se puede mover independientemente de la disposición de ejes (70, 270), en particular por medio de un accionamiento del objeto. 11. Dispositivo (200) según la reivindicación 1, caracterizado por medio de un segundo reflector (210) de los reflectores, que está previsto para el desvío de rayos de sol con un segundo ángulo del plano, que difiere del primer ángulo del plano, del plano de trayectoria del sol, y que está acoplado con un segundo eje (220), en el que el segundo eje (220) está inclinado y/o se puede inclinar respecto al plano de orientación (212) de la disposición de ejes con un segundo ángulo entre ejes, en el que el segundo reflector (210) está inclinado y/o se puede inclinar respecto al segundo eje (220) con un segundo ángulo del reflector y en el que el segundo ángulo entre ejes está en sentido opuesto al segundo ángulo del reflector y al segundo ángulo del plano. 12. Dispositivo (200) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el ángulo del reflector (218) se corresponde con el ángulo del plano (214), y el ángulo entre ejes (216) se corresponde con una mitad en sentido contrario del ángulo del plano (214). 13. Procedimiento para el uso de energía solar con los pasos: - Preparación de un dispositivo (100, 200) para el uso de energía solar con un objeto (50) y reflectores (10, 12, 210), y - Desvío de rayos de sol al objeto (50) por medio de los reflectores (10, 12, 210), en el que los reflectores (10, 12, 210) se hacen bascular alrededor de un eje correspondiente (20, 220) para la orientación según el acimut del sol (30) a lo largo de un día, siendo el eje (20, 220) correspondiente parte constituyente de una disposición de ejes (70, 270) común, que se inclina para la orientación según la altura meridiana del sol (30) a lo largo de un año, y en el que un plano de orientación está orientado durante la operación perpendicularmente al plano de trayectoria del sol, caracterizado porque la preparación comprende 45 una disposición de un primer reflector (210) de los reflectores que está previsto para el desvío de rayos de sol con un primer ángulo del plano (214) desde un plano de trayectoria del sol, y que está acoplado con un primer eje (220),   una inclinación del primer eje (220) respecto a un plano de orientación (212) de la disposición de ejes (270) con un primer ángulo entre ejes (216) y una inclinación del primer reflector (210) respecto al primer eje (220) con un primer ángulo del reflector (218), en el que el primer ángulo del eje (216) está en sentido opuesto al primer ángulo del reflector (218) y al primer ángulo del plano (214). 16   17   18   19     21   22   23   24     26   27