Reflector solar con dispositivo de regulación hidráulico.

Reflector solar (G) con dispositivo de regulación (V) hidraulico,

en el que al menos dos cilindros hidraulicos (Z1, Z2)de doble efecto con decalado periferico (a) estan articulados en un espejo (1) alojado de forma giratoria, que se puedenconectar opcionalmente con una fuente de presión (P) y un depósito (R) a traves de un control (S) en las lineas detrabajo (17, 18, 20, 21) con valvulas direccionales (43, 44) actuables a traves del control (S), en el que en las lineas detrabajo estan dispuestas valvulas de retención de carga (22), y con una valvula de desconexión de cilindro hidraulico(36) actuable a traves del control (S) en dos direcciones de conmutación opuestas, conectada con las dos lineas detrabajo del cilindro hidraulico y el depósito (R) entre cada cilindro hidraulico y las valvulas de retención de carga,caracterizado porque la valvula de desconexión (36) presenta un par de valvulas de asiento de 3/2 vias (38, 39) parauna función de valvula de 5/2 vias, de las que respectivamente una esta dispuesta en una linea de trabajo (17, 18; 20,21) y se puede actuar entre una posición de conmutación de paso que conecta el cilindro hidraulico con una valvuladireccional (43, 44) y una posición de conmutación de desconexión que separa el cilindro hidraulico de la valvuladireccional (43, 44) sin fugas y que conecta el cilindro hidraulico con el depósito (R), y porque las valvulas de asientode 3/2 vias (38, 39) del par se reparten un actuador (37) coman para una dirección de conmutación

Reflector solar con dispositivo de regulación hidráulico La invención se refiere a un reflector solar del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.

En un reflector solar conocido por el documento WO 2009/087257 A en forma de un colector solar, el dispositivo de regulación hidráulico presenta un sistema de seguridad con un acumulador de presión para, en caso de una falta de corriente, regular el espejo parabólico orientado hacia el sol en la dirección este durante una etapa de emergencia, a fin de que no sufra daños el tubo absorbedor con el medio caloportador en la zona del foco del espejo parabólico. Ya que el rango de regulación total del espejo parabólico puede ser de más de 180°, se necesitan dos cilindros hidráulicos articulados de forma decalada. Básicamente en cada paso de regulación se solicitan los dos cilindros hidráulicos para el seguimiento del espejo parabólico conforme a la altura solar, atravesando durante un día solar conforme a la articulación decalada respectivamente una zona de inversión. Dentro de la zona de inversión el cilindro hidráulico correspondiente tiene, en referencia al eje de rotación del espejo parabólico, un brazo de palanca muy corto o no tiene, de modo que su fuerza de trabajo contribuye muy poco o no contribuye a la regulación, sino que carga principalmente el cojinete del espejo parabólico. Esto ha mostrado en la práctica que después de relativamente poco tiempo, por ejemplo, en un año se puede producir un deterioro del cojinete.

En colectores solares en una central solar en España, que está diseñada para una potencia de aproximadamente 50 MW y está en funcionamiento desde hace años, el dispositivo de regulación hidráulico correspondiente de un colector solar se hace funcionar para evitar tales daños del cojinete de modo que se desconecta al menos en la zona de inversión de cada cilindro hidráulico (cuando éste se conmuta de entrar o salir o a la inversa) o incluso en cada paso de seguimiento de estos cilindros hidráulicos que posee el brazo de palanca más desfavorable en referencia al eje de rotación del espejo parabólico. Desconexión significa que las dos líneas de trabajo se conectan con el depósito y el cilindro hidráulico no está en conexión que transfiere presión con la fuente de presión. Según se puede ver en los dispositivos de regulación hidráulicos de estos colectores solares cilíndrico-parabólicos (fig. 3, estado de la técnica) , la válvula de desconexión con un actuador en forma de un imán proporcional está dispuesta entre una línea de depósito y 25 dos líneas de trabajo del cilindro hidráulico y entre el cilindro hidráulico y las válvulas de retención de carga, y como válvulas direccionales para respectivamente una de las cuatro líneas de trabajo están previstas cuatro válvulas de asiento de 3/2 vías, de las que cada una se actúa por un actuador electromagnético contra la fuerza de resorte en la dirección de conmutación. Las cuatro válvulas de asiento de 3/2 vías están conectadas en paralelo con una línea de depósito y una línea de presión y se controlan con las válvulas de desconexión a través del control conforme a una lógica predeterminada. Aunque este principio conocido para una etapa de emergencia está destinado a una alimentación de corriente de emergencia, y no puede realizar autárquicamente la etapa de emergencia sin corriente de emergencia, todavía son necesarios en total seis actuadores electromagnéticos, de los que cada uno, al alimentarse con corriente, debe permanecer alimentado durante todo el intervalo de una etapa de regulación del espejo parabólico, de modo que en conjunto es inconvenientemente elevada la necesidad propia de energía eléctrica del dispositivo de regulación hidráulico, y los muchos actuadores se corresponden con un elevado número de posibles fuentes de fallo. Para tales colectores solares cilíndrico-parabólicos, junto a una larga capacidad de funcionamiento del dispositivo de regulación, es un requisito fundamental mantener la necesidad de energía eléctrica propia tan baja como sea posible, a fin de obtener un elevado rendimiento en la obtención de energía del sol. Esta ventaja se obtiene con la misma funcionalidad del dispositivo de regulación hidráulico según se da en el colector solar conocido en la central solar en España.

Además, se remite al registro de patente europea con la referencia de registro 10 197 159.6 del 28.12.2010, publicada como EP 2 472 196 A1, con precedencia temporal más antigua, en el que se propone un dispositivo de regulaCión hidráulico de colectores solares, en efecto sin desconexión de los cilindros hidráulicos, en el que no sólo se usan actuadores electromagnéticos, sino que para el ahorro de energía también se usan actuadores mecánicos con 45 controles por levas para la conmutación de las válvulas.

Otro estado de la técnica se encuentra en los documentos EP 2 226 592 A1 Y DE 10 2006 040 962 A1.

La invención tiene el objetivo de mejorar un reflector solar del tipo conocido, usado en una central solar, en cuanto a una reducción del número de posibles fuentes de error y ante todo en cuanto al propio consumo de potencia eléctrica.

El objetivo propuesto se resuelve con las características de la reivindicación 1.

El par correspondiente de válvulas de asiento de 3/2 vías sólo requiere, junto con las válvulas direccionales para cuatro cilindros hidráulicos, en conjunto cuatro actuadores en comparación a los seis actuadores necesarios en los reflectores solares conocidos, de modo que se reduce considerablemente tanto el número de las posibles fuentes de error, como también la necesidad de potencia eléctrica propia. Para una etapa de seguimiento sólo se necesita actuar una válvula de desconexión y una válvula direccional, impidiendo la válvula de desconexión, debido al bloqueo sin fugas de las 55 conexiones de las líneas de trabajo en el lado de las válvulas de retención de carga, sin otras medidas que se disminuya la presión del sistema a través de la válvula de desconexión actuada hacia el depósito.

En una forma de realización conveniente, las válvulas de asiento de 3/2 vías del un par están cargadas por resorte en la otra dirección de conmutación de modo que, si no está activado el actuador común, conmutan en la otra dirección de conmutación automáticamente a la otra posición de conmutación sin consumir energía eléctrica.

En otra forma de realización favorable, el actuador común es un imán controlado eléctricamente o un actuador mecánico controlado por levas. El respectivo cilindro hidráulico a desconectar se puede desconectar para cada etapa de seguimiento, o al menos en su zona de inversión. El actuador común es por consiguiente favorablemente un actuador electromagnético controlado eléctricamente o uno mecánico y controlado por levas, detectándose en el último caso mencionado a través del control por levas las posiciones relativas del cilindro hidráulico del espejo parabólico,

conforme a la publicación en el documento EP 10 197 159.6 más antiguo, aquí no obstante al menos para la desconexión del cilindro hidráulico correspondiente.

En una forma de realización alternativa que deja ahorrar además potencia eléctrica propia, las válvulas de asiento de 3/2 vías del un par están configuradas de modo que mantienen por sí mismas la respectiva posición de conmutación ajustada, preferentemente con un dispositivo de enclavamiento de la posición de conmutación. Para que cada válvula 15 de asiento de 3/2 vías se puede cambiar entre las dos posiciones de conmutación, las válvulas de asiento de 3/2 vías del un par se reparte para las dos direcciones de conmutación respectivamente un actuador común, preferentemente un actuador electromagnético, controlado eléctricamente. Gracias a la autofijación, para una actuación en la dirección de conmutación correspondiente es suficiente luego un breve impulso del actuador, el actuador eventualmente electromagnético no debe alimentarse con corriente durante todo el intervalo, por ejemplo, de una etapa de seguimiento.

Para la interconexión del cilindro hidráulico en el dispositivo de regulación hidráulico son convenientes entre otros dos principios. Cada cilindro hidráulico se puede conectar por separado del otro gracias a sus dos líneas de trabajo con la fuente de presión o el depósito a través de una válvula direccional, que está dispuesta entre las válvulas de retención de carga y la fuente de presión o el depósito. En este caso la válvula direccional es una válvula de 4/2 vías cargada por 25 resorte, eventualmente una válvula de asiento de 4/2 vías, con un actuador electromagnético o uno mecánico, o una válvula de 4/2 vías o válvula... [Seguir leyendo]

1. Reflector solar (G) con dispositivo de regulación (V) hidráulico, en el que al menos dos cilindros hidráulicos (Z1 , Z2) de doble efecto con decalado periférico (o) están articulados en un espejo (1) alojado de forma giratoria, que se pueden conectar opcionalmente con una fuente de presión (P) y un depósito (R) a través de un control (S) en las líneas de 5 trabajo (17, 18, 20, 21) con válvulas direccionales (43, 44) actuables a través del control (S) , en el que en las líneas de trabajo están dispuestas válvulas de retención de carga (22) , y con una válvula de desconexión de cilindro hidráulico (36) actuable a través del control (S) en dos direcciones de conmutación opuestas, conectada con las dos líneas de trabajo del cilindro hidráulico y el depósito (R) entre cada cilindro hidráulico y las válvulas de retención de carga, caracterizado porque la válvula de desconexión (36) presenta un par de válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) para una función de válvula de 5/2 vías, de las que respectivamente una está dispuesta en una línea de trabajo (17, 18; 20, 21) Y se puede actuar entre una posición de conmutación de paso que conecta el cilindro hidráulico con una válvula direccional (43, 44) Y una posición de conmutación de desconexión que separa el cilindro hidráulico de la válvula direccional (43, 44) sin fugas y que conecta el cilindro hidráulico con el depósito (R) , y porque las válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) del par se reparten un actuador (37) común para una dirección de conmutación .

2. Reflector solar según la reivindicación 1, caracterizado porque las válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) del par están cargadas por resorte en las otras dirección de conmutación.

3. Reflector solar según la reivindicación 1, caracterizado por un actuador (37, 41; 53) electromagnético, controlado eléctricamente o uno mecánico, controlado por levas.

4. Reflector solar según la reivindicación 1, caracterizado porque las válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) del par están configuradas autofijando la posición de conmutación correspondiente, están provistas preferentemente de un dispositivo de enclavamiento de la posición de conmutación (55) , y porque las válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) del par se reparten respectivamente un actuador (37, 37') común para las dos direcciones de conmutación, preferentemente un actuador (41, 41 ' ) electromagnético, controlado eléctricamente.

5. Reflector solar según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada cilindro hidráulico (Z1, Z2) se puede conectar por separado del otro con la fuente de presión (P) y el depósito (R) con sus dos líneas de trabajo (17, 18; 20, 21) a través de la válvula direccional (43, 44) configurada como válvula de 4/2 vías cargada por resorte con un actuador (48, 53) mecánico o electromagnético, único o a través de la válvula direccional (43, 44) configurada como una válvula de 4/2 vías que presenta un dispositivo de enclavamiento de la posición de conmutación (55) con dos actuadores (48, 48') electromagnéticos, estando dispuestas las válvulas de 4/2 vías entre las válvulas de retención de carga (22) y la fuente de presión (P) o el depósito (R) .

6. Reflector solar según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las líneas de trabajo (17, 18) de los dos cilindros hidráulicos (Z1, Z2) están conectadas entre sí y conjuntamente con la fuente de presión (P) y el depósito (R) , porque respectivamente entre las válvulas de retención de carga (22) y la conexión (17', 18') de las líneas de trabajo (17, 18) con la fuente de presión (P) y el depósito (R) está dispuesta la válvula direccional (43, 44)

configurada como válvula de 4/2 vías cargada por resorte con un actuador (48, 47; 53) electromagnético o mecánico o la válvula direccional (43, 44) configurada como una válvula de 4/2 vías que presenta un dispositivo de enclavamiento de la pOSición de conmutación (55) con dos actuadores (48, 48') .

7. Reflector solar según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque entre las líneas de trabajo (17, 18) Y la fuente de presión (P) o el depósito (R) está prevista una válvula de 4/2 vías de etapa de emergencia (59) con un actuador (50) electromagnético.

8. Selector solar según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la válvula de desconexión (36) correspondiente de un cilindro hidráulico (Z1, Z2) comprende como válvula direccional (43, 44) otro par de válvulas de asiento de 3/2 vías (56, 57) , que se reparten un actuador (48, 53) mecánico o electromagnético común para una dirección de conmutación y están combinadas con las válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) del un 45 par para una función de válvula de 5/3 vías y con éstas están conexionadas entre el un par de válvulas de asiento de 3/2 vías (38, 39) Y las válvulas de retención de carga (22) .

9. Reflector solar según la reivindicación 8, caracterizado porque cada válvula de asiento de 3/2 vías (56, 57) del otro par está dispuesta en una línea de depósito (19) conectada con la válvula de asiento de 3/2 vías (38, 39) correspondiente del un par y está conectada con una línea de trabajo (17, 18) del cilindro hidráulico, y en la posición de paso de la línea de depósito bloquea sin fugas la conexión de línea de trabajo (60) dirigida hacia la válvula de retención de carga (22) correspondiente.

10. Reflector solar según la reivindicación 8, caracterizado porque las válvulas de asiento de 3/2 vías (56, 57) de otro par presentan respectivamente un dispositivo de enclavamiento de la posición de conmutación (55) y para cada dirección de conmutación se reparten un actuador mecánico o electromagnético común.

11. Reflector solar según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el actuador (53) mecánico correspondiente coopera funcionalmente con un control por levas (54) , que detecta recorridos de elevación y/o movimientos relativos del cilindro hidráulico (Z1, Z2) correspondiente respecto a un apoyo (10) fijo o movimientos relativos de un buje rotativo (5) del espejo (1) en el apoyo (10) o respecto al cilindro hidráulico (Z1, Z2) correspondiente dentro del rango de regulación del espejo (1) Y los transfiere al actuador (53) .

12. Reflector solar según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque a la fuente de presión (P) se le asigna al menos un acumulador de presión (24) con un circuito de carga del acumulador.