Utilización y emisión de ondas energéticas.

Dispositivo para la utilización de ondas energéticas que inciden desde distintas direcciones con unasuperficie reflectora anticlástica (12) y un dispositivo (14) para la utilización de ondas energéticas con una superficieactiva de utilización que se extiende a lo largo de la superficie reflectora (12) pero a distancia de la misma,

estandorealizada la superficie reflectora anticlástica para concentrar ondas energéticas que inciden desde un intervalo angular enel espacio predeterminado sustancialmente en la superficie activa de utilización, caracterizado porque el dispositivopresenta un módulo fotovoltaico (40) en un lado posterior (36) de la superficie reflectora (12).

Utilización y emisión de ondas energéticas La presente invención se refiere a la utilización y emisión de ondas energéticas, como p. ej. radiación electromagnética, como por ejemplo energía solar, sonido o similares.

Hoy día se hacen grandes esfuerzos para obtener energía aprovechable de la naturaleza, de forma cuidadosa para los recursos y el medio ambiente, como p. ej. de la energía solar, del viento, de las mareas o similares. No obstante, la posibilidad de empleo de estos planteamientos para encontrar soluciones es en la mayoría de los casos limitada, puesto que las instalaciones para la utilización de la forma de energía correspondiente son complicadas, requieren mucho mantenimiento o son demasiado voluminosas. Otras instalaciones, como p. ej. colectores solares planos, son ciertamente compactas y tienen una estructura sencilla, pero en cambio no es óptimo su rendimiento energético, puesto que debido a la variación de la posición del Sol puede ser poco favorable la superficie efectiva, es decir, la proyección de la superficie del colector en la dirección de incidencia de la radiación solar, según la hora del día, la región en el mundo, la zona climática y la estación. Por lo tanto, existen distintos planteamientos para encontrar soluciones, según los cuales los colectores solares, pero también módulos fotovoltaicos, realizan mediante unos actores un seguimiento de la posición del Sol, de modo que sus superficies estén siempre orientadas hacia el Sol. Los inconvenientes de estas soluciones indicadas en último lugar son, no obstante, los mayores gastos respecto a la energía necesaria para el mando de los actores y el control del seguimiento y la necesidad del mantenimiento debido a las piezas de desgaste mecánicamente móviles.

De forma similar, a veces existen problemas para emitir ondas energéticas en distintas direcciones en el espacio. Las soluciones para la emisión de energía prevén a veces el giro de colectores, para emitir la energía de una fuente de energía cíclicamente en distintas direcciones.

El documento US 4, 291, 679 describe un colector solar con una superficie reflectante, hiperbólica-parabólica.

El documento US 4, 587, 951 describe un concentrador solar con superficies reflectoras curvas.

El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, crear un concepto para la utilización de ondas energéticas que inciden desde distintas direcciones, así como un concepto para la emisión de ondas energéticas en distintas direcciones, de modo que la utilización o emisión sea a largo plazo más efectiva, tenga menor desgaste y/o sea menos complicado.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo según la reivindicación 1.

El conocimiento de la presente invención es que la utilización de una superficie reflectora anticlástica permite colocar un dispositivo para la utilización de ondas energéticas o un dispositivo para la emisión de ondas energéticas de tal modo que las ondas energéticas sean concentradas por la superficie reflectora desde un gran intervalo angular en el espacio en la superficie activa para la utilización o pueden ser emitidas por el dispositivo emisor por la superficie reflectora en un gran intervalo angular en el espacio. No es necesario un movimiento mecánico de la superficie reflectora, p. ej. para que la misma haga un seguimiento de la posición del Sol, por lo que pueden ahorrarse costes de energía, desgaste, manejo, mantenimiento y componentes mecánicos, mientras que para todas las posiciones del Sol posibles o al menos para una gran parte de las mismas la concentración mediante la superficie reflectora hace que haya un rendimiento energético óptimo. Naturalmente, la invención también puede emplearse para otras ondas energéticas que no sean rayos solares.

A continuación, se explicarán unos ejemplos de realización preferibles de la presente invención haciéndose referencia a los dibujos. Muestran:

la figura 1 una vista tridimensional de un módulo de colector solar según un ejemplo de realización de la presente invención;

la figura. 2 una vista tridimensional de otro ejemplo de realización de un módulo de colector solar;

la figura 3 una vista en corte de un módulo de colector solar según otro ejemplo de realización de la presente invención a lo largo de un plano de corte que pasa por un eje de rotación de la superficie reflectora y una posición del Sol momentánea; y

las figuras 4ª – d vistas de un prototipo de un ejemplo de realización según la invención descrita a continuación. Antes de explicarse más detalladamente unos ejemplos de realización de la presente invención haciéndose referencia a las figuras expuestas a continuación, se indica que estos ejemplos de realización sólo hacen referencia a título de ejemplo a la utilización de energía solar y, en particular, la transformación de energía solar en calor, es decir, a colectores

solares. Como se explicará más adelante a continuación de la descripción de las figuras, la presente invención también puede emplearse para la utilización de otras ondas energéticas y los ejemplos de realización mostrados sólo representan todas estas posibilidades a título de ejemplo. También la emisión de ondas energéticas es posible con estructuras que corresponden a las de las figuras 1 a 3, como también se explicará a continuación.

Además, se indica que en la descripción de las figuras expuesta a continuación, los elementos que en las figuras son idénticos o se corresponden unos a otros son provistos de los mismos signos de referencia y que las explicaciones que se ofrecen respecto a uno de estos elementos en relación con una figura también serán válidas en relación con las otras figuras, para evitar explicaciones repetidas.

La figura 1 muestra un módulo de colector solar con una superficie reflectora anticlástica 12 y un tubo 14 de forma anular, con el que están conectados para el paso de fluidos una tubería de alimentación de fluido 16 y una tubería de evacuación de fluido 18, de modo que mediante la tubería de alimentación y la de evacuación 16, 18 puede hacerse pasar un fluido por el tubo 14 anular. El tubo 14 puede estar hecho, por ejemplo, de vidrio resistente al calor, en el que está dispuesto a su vez al vacío un tubo metálico o un tubo provisto de un recubrimiento metálico, por el que fluye un fluido de evacuación de calor, como p. ej. aceite. Un tubo circular como tubería de fluido con pared interior de metal es fabricado, por ejemplo, por la firma Schott, para lo cual obtuvo el Premio Europeo al Futuro de 2009.

En la realización elegida a título de ejemplo de la figura 1, la superficie reflectora 12 es rotacionalmente simétrica respecto a un eje de rotación. En particular, la superficie reflectora 12 se genera por la rotación de una curva 22 cóncava, abombada hacia el interior, en dirección al eje de rotación 20, que puede corresponder, por ejemplo, a un recorte de una elipse, una parábola o una hipérbola, no estando limitados, no obstante, ni las formas de la curva 22 ni la forma de la superficie reflectora 12 a ello, como se explicará a continuación.

La superficie reflectora 12 es, por ejemplo, una superficie correspondientemente azogada de un cuerpo rotativo hueco o de un cuerpo rotativo macizo. Además, sería posible que el cuerpo rotativo 12 no presente ningún azogue, sino que esté hecho directamente de un material reflectante, como p. ej. de metal, plástico u otro material liso. La superficie reflectora 12 está prevista para colocarse en el uso en posición vertical, es decir, con el eje de rotación 20 orientado en la dirección vertical. Como alternativa sería posible colocar la superficie reflectora 12 en el uso algo inclinada respecto a la línea vertical, como p. ej. 30º, como p. ej. en el plano que pasa por el polo norte, el polo sur y la posición del Sol, en la que el Sol está dispuesto a mayor altura en el lugar de montaje correspondiente, concretamente orientado en la dirección opuesta a esta posición del Sol más alta.

En cualquier caso, la superficie reflectora 12 está prevista para concentrar los rayos solares en el anillo 14. Debido a la forma anticlástica de la superficie reflectora 12 es posible configurar la concentración de rayos de tal modo que la concentración de rayos conduzca, independientemente de la posición momentánea, a que se reflejen por ejemplo al menos el 25 % de los rayos que inciden en la superficie reflectora 12 al tubo 14, donde los rayos solares se transforman en calor.

El tubo 14 sirve para la utilización de la energía solar y transforma los rayos solares concentrados en el mismo en calor, que el tubo puede transmitir a su vez a un fluido que pasa por el mismo.... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la utilización de ondas energéticas que inciden desde distintas direcciones con una superficie reflectora anticlástica (12) y un dispositivo (14) para la utilización de ondas energéticas con una superficie activa de utilización que se extiende a lo largo de la superficie reflectora (12) pero a distancia de la misma, estando realizada la superficie reflectora anticlástica para concentrar ondas energéticas que inciden desde un intervalo angular en el espacio predeterminado sustancialmente en la superficie activa de utilización, caracterizado porque el dispositivo presenta un módulo fotovoltaico (40) en un lado posterior (36) de la superficie reflectora (12) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la superficie reflectora anticlástica (12) presenta una línea de cresta (24) curvada, a lo largo de la cual la curvatura principal cóncava de la superficie reflectora (12) es localmente extrema, extendiéndose la superficie activa de utilización a lo largo de la línea de cresta (24) curvada pero a distancia de la misma y estando realizada la superficie reflectora anticlástica (12) para concentrar ondas energéticas que inciden desde un intervalo angular en el espacio en la superficie reflectora, que comprende los ángulos en el espacio en los que están orientados los vectores normales de la superficie reflectora (12) a lo largo de la línea de cresta y más allá de ello, sustancialmente en la superficie activa de utilización.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, comprendiendo la superficie reflectora anticlástica (12) al menos un tramo de una superficie de un cuerpo rotativo.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la superficie reflectora anticlástica (12) al menos una parte de un hiperboloide de una capa o un tramo de una superficie de un cilindro tallado a lo largo de su circunferencia de forma elíptica, parabólica o hiperbólica.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo (14) para la utilización presenta un absorbente para la transformación de ondas energéticas en calor.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, presentando el dispositivo (14) para la utilización un canal de fluido, de modo que un fluido que fluye por el canal de fluido puede evacuar el calor.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, presentando el dispositivo (14) para la utilización un elemento fotovoltaico.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando fijado el dispositivo (14) para la utilización mediante soportes (28) en la superficie reflectora (12) .

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, siendo el dispositivo una instalación solar, en la que no es necesario un seguimiento según la posición del Sol.