ES2325111B1 - Sistema de concentracion solar para paneles fotovoltaicos. - Google Patents
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Abstract
Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos, que utiliza placas fotovoltaicas (1) de forma
cuadrada, disponiendo en relación con los lados de cada una de
ellas cuatro respectivos espejos (2) rectangulares, los cuales son
de una longitud igual al lado de la placa fotovoltaica (1), con una
anchura del orden del 88,3% respecto de la longitud (L), colocándose
dichos espejos (2) en posición inclinada con un ángulo (\beta)
del orden de 57º respecto del plano de la placa fotovoltaica
(1).
Description
Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos.
La presente invención está relacionada con la
captación de la energía solar mediante placas fotovoltaicas para la
transformación en energías de consumo, proponiendo un sistema que
permite concentrar la energía solar de una manera ventajosa sobre
las placas fotovoltaicas de transformación.
Para la captación de la energía solar y su
transformación en energías de consumo, como electricidad o calor,
se utilizan paneles formados por placas fotovoltaicas, las cuales se
disponen componiendo un panel que se incorpora sobre una
estructura soporte que puede ser fija u orientable en seguimiento
respecto del sol.
Dado el elevado costo de las placas
fotovoltaicas de transformación de la energía solar, se han
desarrollado soluciones de paneles solares formados por una
combinación de placas fotovoltaicas y espejos, determinando un
conjunto de gran superficie que capta la energía solar y la
concentra sobre las placas fotovoltaicas transformadoras de dicha
energía, con lo que se consigue reducir el costo de construcción,
así como la dimensión del contorno de los paneles solares, para
una capacidad de producción equivalente.
Sin embargo, las soluciones existentes de
concentración solar mediante espejos sobre placas fotovoltaicas,
determinan distribuciones que no permiten el total aprovechamiento
de la superficie de los paneles solares formados por múltiples
placas fotovoltaicas con espejos de concentración sobre cada una
de ellas, ya que entre las disposiciones de las distintas placas
fotovoltaicas quedan zonas desaprovechadas o muertas, en las que no
se recoge la energía solar que incide sobre ellas.
Por otro lado, en dichas realizaciones conocidas
de concentración solar mediante espejos sobre placas
fotovoltaicas, la radiación solar que se recoge en cada placa
fotovoltaica no es uniforme en toda la superficie de la misma, lo
cual resulta perjudicial para las placas fotovoltaicas, acortando
la vida útil de éstas.
De acuerdo con la invención se propone un
sistema de concentración solar mediante espejos, sobre placas
fotovoltaicas, mediante el cual se determina una formación modular
que puede ser acoplada repetitivamente en la composición de paneles
solares con aprovechamiento total de la superficie de los mismos e
incidencia uniforme de la radiación solar sobre la superficie de
las placas fotovoltaicas.
Este sistema objeto de la invención consiste en
la utilización de placas fotovoltaicas cuadradas, disponiendo en
relación con cada uno de los lados de las mismas un espejo
rectangular, de longitud igual a la del lado de la placa
fotovoltaica y una anchura del orden del 88,3% respecto de la
longitud, situándose dichos espejos en una posición inclinada en un
ángulo del orden de 57º respecto del plano de la placa
fotovoltaica.
Se obtiene así una disposición en la que cada
placa fotovoltaica junto con los cuatro espejos dispuestos en
relación con sus lados, forman un conjunto modular que recoge la
radiación solar, en parte de manera directa mediante la propia
placa fotovoltaica, y en parte mediante reflexión por medio de los
espejos, los cuales reflejan sobre la placa fotovoltaica la
radiación solar que incide sobre ellos.
Cada conjunto modular formado por una placa
fotovoltaica y los cuatro correspondientes espejos dispuestos
respecto de los lados de la misma, determina una formación en cruz,
de modo que dicho conjunto modular puede ser asociado con otros
conjuntos modulares iguales, para componer un panel solar de la
dimensión que se desee, combinándose la forma en cruz de los
distintos conjuntos modulares de modo que con ellos se forma a modo
de un mosaico, coincidiendo entre sí los bordes de los conjuntos
modulares adyacentes, es decir que entre ellos no quedan huecos
libres.
Además, la dimensión y la disposición de los
espejos con respecto a las placas fotovoltaicas, hace que la
reflexión de la incidencia solar que proyectan dichos espejos sobre
la placa fotovoltaica correspondiente se compagine de tal forma que
la incidencia solar resulte completamente uniforme sobre toda la
superficie de la placa fotovoltaica, optimizándose así las
condiciones funcionales de la misma.
Por todo ello, el sistema de la invención
resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo
vida propia y carácter preferente para la composición de paneles
solares a la que se halla destinado.
La figura 1 muestra en vista frontal un ejemplo
de concentración solar, mediante espejos, sobre una placa
fotovoltaica, según un sistema convencional.
La figura 2 muestra en vista frontal una
disposición de concentración solar, mediante espejos, sobre una
placa fotovoltaica, según el sistema de la invención.
La figura 3 es una vista lateral de la
disposición de los espejos respecto de la placa fotovoltaica, según
el sistema de la invención.
La figura 4 es una vista frontal de la
composición de un panel solar mediante conjuntos modulares formados
según el sistema de la invención.
La figura 5 es una perspectiva de un seguidor
solar de dos ejes con el panel de captación solar formado
modularmente según el sistema de la invención.
El objeto de la invención se refiere a un
sistema de concentración solar mediante espejos sobre placas
fotovoltaicas, para la formación de paneles solares de captación y
transformación de la energía solar, preferentemente de los que se
disponen en estructuras de seguimiento de la posición del sol.
El sistema preconizado se basa en la utilización
de placas fotovoltaicas (1) de forma cuadrada, que pueden estar
integradas por una sola placa cuadrada o por una composición
formada mediante dos ó más placas unidas formado un conjunto
cuadrado, disponiéndose en relación con los lados de la placa
fotovoltaica (1) cuadrada cuatro respectivos espejos (2), como se
observa en la figura 2.
Los mencionados espejos (2) son de forma
rectangular, con una longitud (L) igual al lado de la placa
fotovoltaica (1) correspondiente, y con una anchura (H) del orden
del 88,3% respecto de la longitud (L), disponiéndose dichos espejos
(2) en una posición inclinada con un ángulo (R) del orden de 57º
respecto del plano de la placa fotovoltaica (1), como se observa
en la figura 3.
Entre la placa fotovoltaica (1) y los espejos
respectivos (2) forman, de este modo, un conjunto modular con forma
de cruz, en el cual las radiaciones solares que inciden sobre la
placa fotovoltaica (1) son captadas directamente por ésta, mientras
que las radiaciones solares que inciden sobre los espejos (2) son
reflejadas por éstos hacia la placa fotovoltaica (1), de modo que
estas radiaciones solares son captadas de una manera indirecta.
Con esa disposición, las radiaciones solares que
inciden en el espacio superficial del conjunto modular formado por
la placa fotovoltaica (1) y los espejos (2), se proyectan, en parte
de forma directa y en parte de forma indirecta, sobre la placa
fotovoltaica (1), con una distribución uniforme en la misma, ya
que, debido a la dimensión relativa de los espejos (2) y a la
posición de los mismos, las radiaciones solares que reflejan los
espejos (2) forman una distribución totalmente uniforme sobre la
superficie de la placa fotovoltaica (1).
De este modo se consiguen unas óptimas
condiciones funcionales de la placa fotovoltaica (1), evitando los
perjuicios que ocasiona una distribución no uniforme de la
incidencia solar en las placas fotovoltaicas, como ocurre en las
soluciones convencionales de concentración mediante espejos (2.1)
dispuestos en relación con los lados y en las zonas de las
esquinas, cubriendo todo el contorno de la placa fotovoltaica (1)
correspondiente, como el ejemplo de la figura 1, cuya disposición
no permite, además, disponer el conjunto modular en combinación con
otros iguales de forma que cubran una superficie de captación solar
con aprovechamiento total de la misma.
El conjunto modular de concentración solar
formado por cada placa fotovoltaica (1) y los cuatro espejos (2)
correspondientes, según el sistema de la invención, determina una
configuración en cruz, con una geometría que permite compaginar el
conjunto modular con otros iguales, para componer, a modo de un
mosaico, paneles solares de cualquier dimensión, conjugando en la
disposición los conjuntos modulares entre sí, de forma que entre
ellos no quedan espacios libres, por lo que se consigue un
aprovechamiento total de la superficie del panel solar formado,
lográndose con este sistema, por lo tanto, una máxima eficacia de
captación solar.
Los conjuntos modulares de captación solar según
el sistema de la invención, pueden ser de cualquier dimensión,
siempre que la placa fotovoltaica (1) sea cuadrada y en relación con
sus lados vayan dispuestos cuatro espejos (2) con las dimensiones
relativas y en la posición inclinada que se han indicado
anteriormente.
En la aplicación práctica dicho sistema de
captación solar según la invención, puede utilizarse para formar
paneles solares de cualquier aplicación de captación solar, pero
preferentemente es aplicable para la utilización en paneles solares
(3) que se disponen sobre estructuras (4) con movimientos en dos
ejes para el seguimiento del sol, como el ejemplo de la figura 5,
que no tiene carácter limitativo.
Claims (4)
1. Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos, del tipo que respecto de una o más placas
fotovoltaicas se disponen espejos que reflejan hacia las placas
fotovoltaicas la radiación solar que incide sobre ellos,
caracterizado porque se utiliza una placa fotovoltaica (1)
de forma cuadrada, disponiéndose en relación con los lados de la
misma cuatro respectivos espejos (2) de forma rectangular, los
cuales son de una longitud (L) igual al lado de la placa
fotovoltaica (1) y una anchura (H) del orden del 88,3% respecto de
la longitud (L), colocándose dichos espejos (2) en una posición
inclinada con un ángulo (R) del orden de 57º respecto del plano de
la placa fotovoltaica (1).
2. Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos, de acuerdo con la primera reivindicación,
caracterizado porque entre la placa fotovoltaica (1) y los
cuatro espejos (2) dispuestos respecto de ella, forman un conjunto
modular de configuración en cruz, el cual es susceptible de
compaginarse en asociación con otros conjuntos modulares iguales
sin que queden huecos entre ellos.
3. Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos, de acuerdo con la primera reivindicación,
caracterizado porque la placa fotovoltaica (1) respecto de
la que se disponen los espejos (2), es una única placa
cuadrada.
4. Sistema de concentración solar para paneles
fotovoltaicos, de acuerdo con la primera reivindicación,
caracterizado porque la placa fotovoltaica (1) respecto de la
que se disponen los espejos (2), se compone de dos o más placas
unidas que forman un conjunto cuadrado.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200901385A ES2325111B1 (es) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | Sistema de concentracion solar para paneles fotovoltaicos. |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2325111A1 ES2325111A1 (es) | 2009-08-25 |
| ES2325111B1 true ES2325111B1 (es) | 2010-04-23 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
- 2009-06-09 ES ES200901385A patent/ES2325111B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2325111A1 (es) | 2009-08-25 |
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