Protección para reflectores de energia solar y método de protección de reflectores de energia solar.

La presente invención se refiere a una protección para espejos reflectores de concentradores de energía solar.

La protección comprende un cordón perimetral que se extiende por el canto del reflector cubriendo la zona perimetral de la capa reflectora en el canto del reflector. Preferiblemente, el cordón perimetral está hecho sustancialmente de un polímero elastómero (silicona) y se adhiere al menos al canto del espejo reflector para protegerlo de la corrosión y los golpes. Además se define un método para proteger un reflector contra la corrosión y los golpes mediante la extrusión de un cordón perimetral en el canto de un espejo reflector.

Protección para reflectores de energía solar y método de protección de reflectores de energía solar.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a una protección contra la corrosión y los impactos para espejos reflectores de concentradores de energía solar. La protección se aplica en particular en la zona del canto de dichos espejos reflectores.

Antecedentes de la invención Los sistemas de generación de electricidad por concentración a partir de la energía solar térmica utilizan como uno de sus elementos fundamentales espejos reflectores de diferentes geometrías, como los que tienen una superficie plana, cilíndrico parabólica o esférico-parabólicos, según la tecnología a la que son aplicados, estando entre ellas la tecnología de concentración sobre Torre, concentración sobre Tubo o concentración sobre motor Sterling.

La superficie reflectante se consigue mediante una capa metálica depositada sobre una de las caras de un sustrato rígido. Este sustrato rígido suele ser de metal o vidrio. Además, tanto en los reflectores directos, en los que la radiación incide directamente sobre la superficie reflectante, como en los de tipo espejo, en los que la radiación atraviesa un substrato-soporte antes de incidir sobre la superficie reflectante, se depositan, para proteger estas superficies reflectantes, una pluralidad de capas protectoras sobre estas superficies reflectantes.

Las mencionadas capas protectoras que se depositan durante el proceso de fabricación de los espejos utilizados como reflectores solares, se hacen esencialmente contemplando las siguientes etapas secuenciales: aplicación de al menos una capa reflectora de plata, seguida de la aplicación sobre la plata de una capa de cobre protectora de la anterior y la aplicación sobre el cobre de una pluralidad de capas protectoras de pintura con espesor del orden de micrómetros.

Una vez completado su proceso de fabricación, un aspecto común a estos reflectores es que los bordes de las capas metálicas reflectantes, que determinan una zona perimetral en el canto del espejo reflector, quedan permanentemente expuestos al ambiente o atmósfera externa. En la zona perimetral expuesta al ambiente se inicia un proceso de oxidación hacia el interior del reflector que tiene fatales consecuencias para la capa reflectora, pues la corrosión que se inicia en el canto del reflector progresa hacia el interior del reflector, degradando las propiedades reflectoras de la capa reflectora y reduciendo la superficie reflectante operativa.

Estos reflectores van montados sobre estructuras metálicas instaladas a la intemperie en lugares con gran nivel de insolación. Teniendo en cuenta que son instalados normalmente en parajes desérticos con gradientes de temperatura elevados a lo largo de una jornada, las condiciones ambientales favorecen la aparición de agua por condensación de la humedad atmosférica. Por tanto, la probabilidad de que a medio-largo plazo se inicien procesos de corrosión en el borde de las capas metálicas que con el tiempo progresen hacia el interior de los reflectores y produzcan fenómenos de corrosión como los descritos anteriormente es notable, con la consecuente reducción de la superficie reflectante útil.

Este fenómeno es completamente independiente del tamaño y la geometría del reflector, pues la capacidad de corrosión perimetral de su capa reflectante y su posterior penetración hacia el interior de la superficie del colector, dependen fundamentalmente de la capacidad intrínseca de oxidación de los materiales de las capas reflectantes, de las condiciones atmosféricas del emplazamiento de los reflectores y de la calidad del proceso de aplicación y protección de las capas reflectantes sobre el sustrato-soporte.

La protección contra la oxidación de las capas metálicas que se realiza en los reflectores solares con deposición de capas metálicas, se basa de forma general en la aplicación del recubrimiento protector descrito sobre la capa reflectante, ya sea en la cara de incidencia de la radiación solar como en la cara opuesta. En un reflector tipo espejo con la capa metálica aplicada en la cara del sustrato opuesta a la radiación solar, el recubrimiento protector consta normalmente de una capa de cobre y al menos una capa de pintura adicional. Con este tipo de protección a base de sucesivas deposiciones de capas, se sigue manteniendo la zona perimetral definida por el borde de la capa metálica en el canto del reflector expuesta a la intemperie y bajo riesgo de inicio y avance de corrosión.

Se han hecho intentos de reducir el riesgo de oxidación de la capa de plata con tratamientos químicos, U.S. Pat. Nº 5.296.297, pero con la misma filosofía de protección a base de deposición superficial de capas y sin ningún tipo de protección en la zona perimetral.

También se han propuesto protecciones mediante la aplicación de capas de pintura en el canto del espejo reflector. Estas capas de pintura están expuestas a diversos problemas durante su manejo y transporte que pueden ocasionar daños en el reflector que se suman a los daños que pueden ocasionarse en la misma capa protectora. Estos daños facilitan que los agentes oxidantes accedan a las capas reflectoras y pueden acelerar la degradación de las prestaciones del reflector.

Más aún, la aplicación de una capa de pintura requiere en general un nivel de terminación del canto del reflector capaz de proporcionar superficies limpias que resulten en una correcta adhesión de la capa protectora. Estos procesos en los cantos de un reflector implican el uso de maquinaria que permita alcanzar los requerimientos anteriores en reflectores con formas curvas como paraboloides y similares lo que resulta en un sustantivo incremento de los costes.

Resumen de la invención Es objeto de la invención solucionar la protección de la capa reflectora de un reflector solar y en particular prevenir el inicio y penetración de los procesos de corrosión de la capa reflectora que se inician en los cantos de un espejo reflector solar y la protección de los cantos de estos espejos reflectores frente a golpes e impactos que puedan sufrir en los procesos de fabricación, embalaje, transporte y montaje.

Estos y otros problemas son solucionados en la presente invención mediante una protección para reflectores solares según la reivindicación 1 independiente, un reflector solar según la reivindicación independiente 6, y un método de protección de un reflector solar según la reivindicación independiente 14. Además, otros aspectos de la invención y realizaciones particularmente ventajosas de la misma se encuentran definidos en las reivindicaciones dependientes.

En un primer aspecto inventivo la invención presenta una protección contra corrosión e impactos para reflectores de concentradores de energía solar que comprende un cordón perimetral que recubre al menos la zona perimetral de la capa reflectante en el canto del reflector, siendo el cordón de un espesor tal que sobresale sustancialmente del canto del reflector, y estando adherido el cordón perimetral al menos a parte de la zona de adhesión del reflector.

En el contexto de la presente invención, se entiende por zona de adhesión del reflector a cualquiera parte del canto del reflector y/o cualquier zona o zonas de las superficies próximas al canto, que permiten que el cordón perimetral pueda recubrir la zona perimetral de la capa reflectante en el canto del reflector garantizando la estanqueidad frente a la penetración de los agentes corrosivos externos. Por consiguiente, el cordón perimetral puede estar adherido a cualquier zona del canto, a cualquier zona o zonas de la cara de incidencia, a cualquier zona o zonas de la cara opuesta a la de incidencia, o a cualquier combinación de las anteriores.

La protección de la invención protege los cantos de los reflectores a lo largo de todo su perímetro mediante un producto elástico de gran capacidad de adherencia y estabilidad frente a los agentes atmosféricos (radiación solar, humedad, polvo, variaciones de temperatura) que permite también la absorción de impactos, protegiendo así el espejo contra roturas accidentales en los procesos de mayor manipulación, tales como el embalaje, transporte y montaje en las estructuras-soporte, especialmente en el caso de transporte marítimo de los reflectores.

El cordón cubre al menos la zona perimetral definida por el borde de la capa metálica en el canto del reflector, expuesta a la atmósfera exterior, en donde se inician los procesos de corrosión. El tamaño de la sección o espesor del cordón perimetral es tal que sobresale del canto del reflector de forma que proporciona una superficie de contacto ante impactos y/o agentes corrosivos que... [Seguir leyendo]

1. Protección contra corrosión e impactos para reflectores (9) de concentradores de energía solar que comprende un cordón perimetral (8) que recubre al menos la zona perimetral de la capa reflectante en el canto del reflector, siendo el cordón perimetral (8) de un espesor tal que sobresale sustancialmente del canto del reflector, y estando adherido el cordón perimetral (8) al menos a parte de la zona de adhesión del reflector (9) .

2. Protección según la reivindicación 1 en donde el cordón perimetral (8) está hecho sustancialmente de un polímero elastómero.

3. Protección según la reivindicación 2 en donde el cordón perimetral (8) está hecho sustancialmente de un polímero de silicona.

4. Protección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el cordón perimetral (8) cubre al menos todo el canto del reflector (9) .

5. Protección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el cordón perimetral (8) se extiende sobre la superficie reflectora aproximadamente una distancia menor o igual que 5 mm.

6. Reflector para concentradores de energía solar que comprende: -Un substrato rígido (1) ; -Un capa reflectora (2) ; -Una pluralidad de capas protectoras (10) , y -Una protección contra corrosión e impactos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores1a5.

7. Reflector según la reivindicación 6 en donde la capa reflectora (2) está hecha de plata de un espesor tal que la densidad superficial mínima es aproximadamente 0, 7 g/m2.

8. Reflector según cualquiera la reivindicaciones 6ó7en donde la pluralidad de capas protectoras (10) comprende una capa de cobre (3) .

9. Reflector según la reivindicación 8 en donde el espesor de la capa de cobre (3) es tal que la densidad superficial mínima es de 0, 3 g/m2.

10. Reflector según cualquiera de la reivindicaciones 6 a 8 en donde la pluralidad de capas protectoras (10) comprende una primera capa de pintura (4) .

11. Reflector según cualquiera la reivindicaciones 6 a 10 en donde la pluralidad de capas protectoras (10) comprende una segunda capa de pintura (5) .

12. Reflector según cualquiera de la reivindicaciones6a11en donde la pluralidad de capas protectoras (10) comprende una tercera capa de pintura (6) .

13. Reflector según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 en donde el espesor de cualquiera de las capas de pintura (4, 5, 6) está comprendido aproximadamente entre 20 y 45 micrómetros.

14. Método para proteger un reflector para concentradores de energía solar contra la corrosión y los impactos que comprende las siguientes etapas:

- disposición de un reflector (9) que comprende una superficie reflectora (2) ; y

- aplicación de una protección según cualquiera de las reivindicaciones1a5alolargo la zona perimetral de la capa reflectante en el canto del reflector (9) .

15. Método según la reivindicación 14 en donde la aplicación de la protección comprende la extrusión de un cordón perimetral (8) en el canto de un espejo reflector.