ESTRUCTURA MEJORADA APLICABLE A COLECTORES DE ENERGÍA SOLAR CILINDRO-PARABÓLICOS.

Estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos,

comprendiendo módulos (2) soportados por pilas (3), con espejos (4) apoyados en una viga (5) o cilindro transmisor de par, formando una parábola cuyo foco atraviesa el tubo absorbedor (6). Los soportes (9) del tubo absorbedor (6) sobre el módulo (2) colector o sobre las pilas (3) son deslizantes, y permiten que el eje (8) o cilindro transmisor de par sea desplazable longitudinalmente. La distancia (d) entre el eje (8) y el dispositivo de apoyo de los espejos (4) más alejado está comprendida en un rango de entre 3036 mm a 3960 mm; y la distancia focal de la parábola definida por los espejos (4) entre 15 0,60d Y 0,81d. La altura de la base de los pilones (3) al eje (8) de giro de la estructura, tanto conductores intermedios y finales, se sitúa entre 1,20d y 1,56d.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802896.

Solicitante: IBERDROLA INGENIERÍA Y CONSTRUCCIÓN, S.A.U.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: INSA TELLO,Jorge, SANTOS EGEA,Jesús, SAMPEDRO FEITO,Jorge, GALA LUPIANI,Francisco Javier.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24J2/14
  • F24J2/46
ESTRUCTURA MEJORADA APLICABLE A COLECTORES DE ENERGÍA SOLAR CILINDRO-PARABÓLICOS.

Fragmento de la descripción:

Estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos. Objeto de la invención

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a una estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos.

El objeto de la invención se centra en una estructura soporte aplicable a un colector de energía solar y, más en particular, a un colector de energía solar cilindro-parabólico, presentando la particularidad de contar con un innovador diseño mediante el que se consigue, entre otros objetivos, que tenga un coste mucho más rentable, y de construcción simple y fácil de montar en el lugar de la instalación.

Otro objetivo de la estructura propuesta consiste en una reducción trascendente del número de colectores totales para obtener una misma potencia térmica que en las centrales termosolares con colectores cilindro-parabólicos convencionales.

Asimismo, otro objetivo adiciona consiste en proporcionar unos soportes del tubo absorbedor capaces de mantener siempre dicho tubo en el foco de la parábola que forma los espejos reflectores, tanto a temperatura ambiente, como cuando el fluido térmico se encuentra a temperatura de operación. Campo de aplicación

El campo de aplicación de la presente invención se encuentra dentro del sector de la industria dedicado a la fabricación de elementos, estructuras y colectores para plantas termosolares en general, y en particular para las de tipo cilindro-parabólico. Antecedentes de la invención

Como es sabido, las plantas termosolares de tecnología de colector cilindro-parabólico se basan en la concentración de energía solar por medio de un espejo colector sobre un fluido térmico, calorífero o caloportador, del que se extrae gradualmente dicha energía para mover una turbina y un generador.

La estructura soporte del colector se orienta en un único eje de giro de forma continua, de tal manera que el espejo colector siga al sol en su movimiento para la obtención de energía, principio en el que se basa esta tecnología.

La estructura o colector, está formada por módulos que están soportados por pilas (intermedias y finales) en configuración simétrica a ambos lados de una pila central o pila conductora.

Cada módulo presenta una superficie colectora formada por espejos apoyados en una viga en celosía

o en un cilindro, que actúa como elemento transmisor de par.

Los espejos forman una superficie con forma parabólica por cuyo foco atravesará el tubo absorbedor que contiene el fluido térmico.

Estos espejos, generalmente, se fijan a la viga mencionada anteriormente mediante perfiles metálicos (brazos en voladizo) o piezas estampadas, estando unidos en varios puntos a cada espejo.

Bien la celosía o bien el cilindro estructural han de estar unidos a las pilas. Esta unión se establece mediante unas chapas metálicas unidas a través de un cilindro transmisor de par, tal como se ha señalado anteriormente. Este eje, generalmente cromado para evitar rozamiento con las cunas de las pilas, permite los giros para que el actuador situado en la pila central mantenga el colector orientado hacia el sol.

Por su parte, el tubo absorbedor consta de dos tubos concéntricos, uno metálico interior, para el trasiego del fluido térmico, y otro exterior de vidrio, para obtener vacío. Dicho conjunto se soporta en el foco de la parábola sobre los módulos de la estructura colectora mediante unos perfiles metálicos que se encuentran aislados térmicamente del tubo absorbedor.

Cabe señalar que las plantas termosolares dé tecnología de colector cilindro-parabólico son conocidas desde hace años, debiendo señalarse que como referencia al estado actual de la técnica, el solicitante tiene conocimiento de diversos documentos relacionados con ellas, entre los que cabe señalar como más relevantes, en cuanto a su estructura, los siguientes:

- La patente ES2164026, en la que se divulga una batería de colectores solares parabólicos que están montado sobre una misma estructura de celosía para orientar al mismo tiempo a los colectores de la misma batería en seguimiento de la trayectoria solar, estando formada por una viga horizontal sobre unos carriles circunferenciales mediante unos apoyos de rodadura. De dicha viga salen unas columnas, una por cada colector, al que se unen mediante un dispositivo basculante que, junto con el giro de la estructura sobre los carriles, permite el seguimiento del sol.

- La patente ES466393, en la que se divulga un colector que incluye un tubo de soporte sobre el que se fijan una serie de costillas, que se extiende a lo largo del reflector parabólico. La unión entre ambos se realiza mediante bridas, existiendo una serie de costillas intermedias, de material laminar delgado, que conforman el soporte de todos los colectores. En el extremo de las costillas existen unos elementos retenedores que los unen con los elementos reflectores. El conjunto se soporta sobre el terreno con unos postes sobre los que se disponen medios de arrastre que mueven los reflectores en seguimiento de la trayectoria solar.

- La patente ES2274710, en la que se divulga una brazo de sustentación para un colector solar que se acopla a un cuerpo central perpendicularmente a la línea focal, el cual tiene forma de cuña, con un primer lado provisto de apoyos para los espejos, un segundo lado y un tercer lado que se acopla al cuerpo central mediante unos soportes. El brazo está formado por chapa estampada conformando una celosía con nervaduras y porciones laminares entre dichas nervaduras que dan a la estructura resistencia y rigidez.

- La patente US4875467, que divulga un soporta para un colector solar de tipo parabólico, de carácter individual, consistente en una base en forma de cilindro de poca altura, con unos brazos que conectan con el soporte sobre el que se sustentas las membranas que conforman el colector. La unión de los brazos con el soporte se pivotante y, además, existe un mecanismo de elevación desde la base hacia el centro del colector, que ayuda a mover el dispositivo para adecuarlo a la trayectoria solar.

- La patente US2008087277, que divulga un soporte de colector solar que consta de una base apoyada en el terreno con dos arcos de circunferencia unidos y que giran solidariamente sobre la base, y que soportan los colectores.

- La patente US4432343, en la que se divulga otro soporte de colector, cuya novedad reside en que el posicionamiento del dispositivo no se hace mediante sensores solares, sino mediante un programa que considera la posición relativa del sol y la tierra. Estructuralmente se compone de un soporte tubular central, en el que se fijan rígidamente unas alas laterales metálicas. Los colectores se sustentan sobre esta estructura aplicando una capa de adhesivo sobre las citadas alas.

- La patente US4422614, en la que se divulga un sistema de soporte para paneles solares, cuya estructura consiste en un tubo conectado a postes sobre los que se instala el dispositivo de seguimiento de la trayectoria solar. Los paneles se fijan a la estructura tubular mediante unos soportes metálicos que, en su parte central, son soldados al tubo y unidos mediante tornillos a los paneles en su parte superior. Cada uno de estos dispositivos se une a dos paneles solares, están realizados a partir de chapa de metal y tienen la misma curvatura de los paneles.

- La patente WO9629745, en la que se divulga un sistema de captación solar cuya estructura mejora el seguimiento del sol no solo girando los colectores sin también su eje. El soporte se realiza, mediante unas columnas con brazos articulados interpuestos entre colectores y un sistema de giro entre base y brazos que permite inclinar el eje de los colectores para mejorar la captación solar.

- La patente US6363926, en la que se divulga un sistema de colectores solares que tienen forma de concha, divididos en dos mitades y que pueden moverse de forma que ambas mitades queden enfrentadas

o totalmente extendidas en función de la posición del sol. El soporte de este sistema consiste en unos postes, con respecto a los que giran los colectores gracias a un mecanismo de seguimiento que se sitúa sobre dicho postes. El soporte incluye además unos miembros estabilizadores transversales a los anteriores, y un miembro alargado entre...

 


Reivindicaciones:

1. Estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos, del tipo que comprende unos módulos (2) soportados por pilas (3) , intermedias y finales, en configuración simétrica a ambos lados de una pila central o pila conductora; en que cada módulo (2) presenta una superficie colectora formada por espejos (4) apoyados en una viga

(5) de celosía o un cilindro que actúa como elemento transmisor de par, formando una superficie con forma parabólica por cuyo foco atraviesa el tubo absorbedor

(6) que contiene el fluido térmico; en que la viga (5) de celosía o el cilindro estructural, en su caso, se unen a las pilas (3) mediante chapas metálicas (7) unidas a través de un eje (8) constituido por un cilindro transmisor de par; y en que el tubo absorbedor (6) se soporta en el foco de la parábola sobre los módulos (2) de la estructura colectora (1) mediante unos soportes

(9) constituidos por perfiles metálicos que se encuentran aislados térmicamente del tubo absorbedor (6) , caracterizada por el hecho de que los soportes (9) sobre los que se sustenta el tubo absorbedor (6) sobre el módulo (2) colector o sobre las pilas (3) son desli

zantes, de manera que se unen a dichos elementos, en su parte inferior, mediante un sistema de unión deslizante permitiendo que el eje (8) o cilindro transmisor de par sea libremente desplazable en sentido longitudinal con respecto al tubo absorbedor (6) .

2. Estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la proyección horizontal o distancia (d) entre el eje (8) de la parábola del colector y del dispositivo de apoyo de los espejos (4) más alejado del eje longitudinal del colector, está comprendida en un rango de entre 3036 mm a 3960 mm; y porque la distancia focal de la parábola definida por los espejos (4) fijados sobre la estructura está comprendida entre 0, 60 d y 0, 81 d, o lo que es lo mismo entre 1967 mm 2565 mm.

3. Estructura mejorada aplicable a colectores de energía solar cilindro-parabólicos, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que la altura de la base de los pilones (3) al eje (8) de giro de la estructura, tanto de los pilones conductores como de los pilones intermedios y finales, se sitúa en un rango de entre 1, 20 d y 1, 56 d, o lo que aproximadamente son entre 3864 mm y 5040 mm.


 

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