Estructura que sirve de soporte para un colector solar que es modular y configurable,

que consta de una serie de costillas entre las que se disponen una serie de tramos tubos acoplables mediante casquillos y entre las que quedan acopladas la parte central de las costillas, por otro lado consta de una serie de refuerzos estructurales que permiten absorber las solicitaciones frente al seísmo y que están dispuestos sobre los extremos de las costillas en base a unos tramos de tubos de sismo acoplables mediante casquillos. Gracias a la configuración obtenida es posible obtener una estructura soporte más fácil de fabricar, más fácil de montar, más liviana, con una mayor estabilidad y precisión en el apuntamiento focal de la reflexión de la luz, y capaz de absorber las solicitaciones frente al sismo

Estructura soporte para colector solar cilíndrico-parabólico.

Objeto de la invención

Es objeto de la presente invención una estructura soporte para colector solar cilíndrico-parabólico, este tipo de estructuras o bastidores son utilizadas en las plantas solares térmicas, en las que mediante concentración óptica se calienta un fluido, que bien directamente o indirectamente a través de otro fluido mueve una turbina para generación de energía eléctrica.

Caracteriza a la presente invención la especial configuración y diseño de los elementos y piezas que conforman la estructura soporte objeto de la invención, que permiten obtener una estructura soporte de fabricación sencilla, fácil de montar, que permite mejorar la precisión del montaje y que ofrece una elevada estabilidad frente a las cargas producidas por los seísmos, así como las producidas por el resto de cargas ambientales.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de las estructuras o bastidores que hacen las funciones de seguidores solares y de soporte de espejos reflectores en colectores solares cilíndrico-parabólicos.

Antecedentes de la invención

Las características constructivas o geométricas que presenten las piezas que conforman una estructura soporte de un colector solar son criticas en lo que se refiere a la precisión que se puede obtener en la incidencia de la luz solar sobre el punto focal de la parábola, lo que repercute directamente en la eficiencia del colector solar.

Otras consecuencias derivadas de las características constructivas o geométricas que presenten las piezas necesarias para el montaje, hacen que el proceso de fabricación de dichas piezas así como su montaje sea más o menos complejo, por lo que incide directamente en el precio final del montaje.

Se conoce en el Estado de la Técnica un colector solar como el descrito en la patente española de número de publicación ES 2274710 A, en el que el bastidor o la estructura soporte está conformada por dos medias costillas enlazadas en su punto intermedio y que se asocian a un cuerpo central. Esta configuración presenta varios inconvenientes, por un lado la interconexión entre las dos medias costillas puede ser origen de falta de precisión en la incidencia de la luz sobre el punto focal. Por otro lado, complica tanto la fabricación como su posterior montaje, debido a la necesidad de emplear mano de obra más cualificado y el empleo de un mayor número de horas, lo que redunda en un mayor coste de la instalación.

El problema de la precisión de la patente anteriormente citada, ES 2274710 A, deriva de la unión embulonada, ya que el elemento de posicionamiento también absorbe los esfuerzos.

Además, esta estructura como otras que existen en el mercado no cuenta con medios adicionales tales que permitan dotar a la estructura de una estabilidad frente al sismo.

La utilización de unos elementos que proporcionen rigidez frente al sismo permite a la estructura no solamente ser utilizadas en zonas con actividad sismológica sino que además si se utilizan estos elementos liberan a las costillas de ser estas los únicos elementos que han de soportar las cargas ambientales por lo que puede disminuirse la cantidad de material de estas de forma significativa. De hecho el principal factor limitativo, conocidas las cargas ambientales, es el pandeo por lo que la utilización de las barras anti sismo puede ser recomendable hasta en las zonas que no hay sismo para poder obtener una estructura más liviana y económica.

Otra dificultad existente en las estructuras soportes conocidas son los medios de mecanizados empleados en la fabricación de los elementos estructurales, empleándose procesos de plegado, conformado, que en general son poco precisos.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar una estructura soporte para un colector solar cilíndrico parabólico que supere los anteriores inconvenientes y que de acuerdo a las características a continuación descritas, redunde en una mayor precisión en el posicionamiento, en el que el elemento de posicionamiento no reciba esfuerzos; se logre también, una mayor rigidez estructural donde no sean las costillas los únicos elementos que han de soportar cargas, y como consecuencia la estructura presente una mayor facilidad de fabricación, mayor sencillez en el montaje, lo que implica que la mano de obra a utilizar no precisa tener una cualificación particular, y emplee un menor número de horas. Por otro lado, la estructura cumpla con lo establecido en los eurocódigos relativo a las solicitaciones que debe satisfacer frente al sismo.

Descripción de la invención

La Invención de estructura soporte de colector cilíndrico-solar, básicamente consiste en una estructura modular acoplable y configurable, que consta de una serie de costillas entre las que se disponen una serie de tramos tubos acoplables mediante casquillos y entre las que quedan acopladas la parte central de las costillas.

Los tubos conforman la parte central de la estructura a través de la cual los actuadores proporcionan el movimiento de giro. La unión entre los tramos de tubo se lleva cabo disponiendo entre los extremos de tramos consecutivos de tubos la parte central de las costillas.

Con objeto de favorecer la unión entre tramos consecutivos y de éstos con las cosquillas, los tramos de tubos presentan un extremo en configuración macho, mientras que el otro extremo presenta una configuración hembra. Sobre el saliente macho del extremo del tramo de tubo descansa la parte central de la costilla. Además, dicha zona macho sirve de registro de posicionamiento de la costilla y posee una marca para determinar la posición final.

Gracias a la unión de los tramos con las costillas mediante una brida, esta unión no recibe esfuerzos, lo que redunda en una mayor precisión en el posicionamiento, además de una mayor precisión dimensional al separar los elementos estructurales de los utilizados para el posicionamiento.

Por otro lado, en la unión entre tramos consecutivos de tubos se emplea un casquillo que se introduce en la zona macho y sirve de centraje con la zona hembra del tramo de tubo consecutivo.

Gracias a esta configuración es posible la obtención de una estructura de soporte modular que permite su configuración, pudiéndose lograr la longitud que se desee.

La posibilidad de modularidad abre el campo de utilización de cualquier dispositivo que en el futuro se estime es adecuado para generar el movimiento de giro, eliminando la falta de flexibilidad en un elemento de dimensión longitudinal prefijada.

Por otro lado, y con objeto de dotar a la estructura soporte de una capacidad de estabilidad estructural ante un requerimiento sísmico, sobre los extremos de las costillas se procede a realizar una unión estructural de dichos extremos mediante una serie de tramos de tubos enlazables que disponen entre sus extremos a modo de sándwich los extremos de las cosquillas. A esto tramos de tubo con objeto de diferenciarlos de los anteriores los llamaremos tramos de tubo de sismo.

La razón de la disposición de los elementos tubulares de sismo unido sobre los extremos de las costillas es porque es dichos extremos de las costillas donde se consigue dotar a la estructura de la mayor rigidez posible.

Alternativamente, el número de elementos tubulares de sismo no tiene que ser únicamente dos por módulo, pudiendo llegar a ser 4 ó 6 de elementos tubulares por módulo, lo que redundará en un incremente de la estabilidad estructural y por consiguiente posibilitará una reducción de masa en las costillas importante.

Adicionalmente, la estructura soporte puede contar con unos medios de transmisión de la carga de los denominados tubos de sismo a la barra central, con objeto de pasar todas las cargas a los apoyos, logrando pasar toda la responsabilidad de la estructura al tubo central.

Una vez optimizada la estructura en cuento a las costillas, faltarla optimizar el tubo central, debiendo distinguirse entre las cargas que le llegan al tubo central desde el resto de la estructura y las cargas que realmente soporte por el sistema actuador.

Dado que las cargas debidas al sistema actuador son más elevadas, entonces puede contar la estructura soporte de un sistema de rotación mediante una translación a lo largo de una guía curva de manera que las dimensiones del tubo vengan dimensionadas por las cargas ambientales...

1. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico que consta de una espina central sobre la que se fijan una serie de costillas de soporte de unos espejos de reflexión de la luz solar, caracterizada por que la estructura es modular y configurable, donde la espina central consta de una serie de tramos de tubos acoplables entre si, y entre los que se dispone y fija una parte central de cada costilla, que está realizada en pieza única, contando además dicha estructura de una serie de refuerzos estructurales que unen costillas adyacentes.

2. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 1, caracterizada por que los tramos de tubo cuentan sobre sus extremos con un saliente anular (12), por otro lado, en cada tramo de tubo sobre uno de sus extremos hay definida una zona de acoplamiento macho (11), mientras que en el otro extremo hay definida una zona de acoplamiento hembra.

3. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 1, caracterizada por que los refuerzos estructurales colocados sobre las costillas consisten en una serie de tramos de tubos de sismo enlazables que presentan sobre sus extremos unos salientes anulares (14), contando en uno de sus extremos una zona de acoplamiento macho, mientras que en el otro extremo una zona de acoplamiento hembra.

4. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 2 y 3, caracterizada por que las costillas realizadas en pieza única cuentan en su parte central con una zona central de acoplamiento (16) de dimensiones similares a los salientes anulares de los tramos de tubo central, mientras que en sus extremos cuentan con una zona de acoplamiento (17) de dimensiones coincidentes con el saliente anular (14) de los extremos de los tramos de tubo de sismo.

5. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 2, caracterizada por que la espinal central está conformada por una sucesión alternada de tramos de tubos, por un lado de tubos centrales (1) y tubos intermedios (2).

6. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 3, caracterizada por que los tramos de tubo de sismo enlazables presentan dos longitudes diferentes, tramos de tubo de sismo centrales (5), y tramos de tubo de sismo intermedios (6).

7. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 2, caracterizada por que la unión entre los tramos de tubo con la parte central de las costillas se realiza disponiendo la parte central de las costillas entre los salientes anulares de los extremos de dos tramos consecutivos de tubo empleándose además un casquillo (3) que se introduce en la zona macho y sirve de centraje con la zona hembra del tramo de tubo consecutivo.

8. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 4, caracterizada por que la unión entre los tramos de tubo de sismo con los extremos de las costillas se realiza disponiendo la zona de acoplamiento (17) de los extremos de las costillas entre los salientes anulares (14) de los extremos de dos tramos consecutivos de tubo empleándose además un casquillo (7) que se introduce en la zona macho y sirve de centraje con la zona hembra del tramo de tubo consecutivo.

9. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 1, caracterizada por que el número de refuerzos estructurales por módulo es de 2.

10. Estructura soporte de colector solar cilíndrico parabólico según la reivindicación 1, caracterizada por que el número de refuerzos estructurales por módulo es superior a dos.