ES2472665A2

ES2472665A2 - Motor solar

Info

Publication number: ES2472665A2
Application number: ES201200823A
Authority: ES
Inventors: Angel Gabriel RAMOS RAMOS; Luis ZUÑIGA MANGAS; Roberto DIAZ VERA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: ES2472665B1; ES2472665R1

Abstract

Motor solar accionado por radiación solar por concentración que comprende un tubo absorbedor en cuyo interior se dispone un eje coaxial, estando ambos elementos unidos por al menos un elemento espiral.

Description

MOTOR SOLAR

Objeto de la invención.

La presente invención, motor solar, se refiere a un dispositivo que a partir exclusivamente del sol como fuente de energía, aprovecha la dilatación de elementos espirales bimetálicos dispuestos en su interior para producir un movimiento giratorio.

El objeto de la presente invención es solucionar de forma sencilla y económica el movimiento que se necesita para, principalmente, mantener orientados los distintos

5 sistemas de espejos y paneles en instalaciones solares mediante el uso del sol como única fuente de energía. El dispositivo puede ser utilizado en otras aplicaciones tal y como se menciona en la presente descripción. Para ello se ha ideado el presente dispositivo capaz de funcionar de forma similar a como lo haría un girasol.

Antecedentes de la invención lONa se conocen máquinas que funcionen siguiendo el método aquí descrito.

Descripción de la invención.

El dispositivo objeto de la presente invención se refiere a un motor solar que basado en el aprovechamiento de la radiación solar por concentración, comprende al menos un elemento espiral bimetálico en el interior de un tubo absorbedor en el interior a su vez de 15 un tubo transparente con una superficie reflectante por su lado cóncavo, que ocupa la mitad interior del mismo, de manera que dicho elemento espiral está sujeto por el extremo de su parte de mayor diámetro al tubo absorbedor y por el extremo de su parte de menor diámetro a un eje coaxial con el tubo absorbedor, de tal manera que cuando la radiación solar es concentrada en el tubo absorbedor, dicho al menos un elemento espiral

20 se dilata por el calentamiento producido sobre este y hace girar el eje.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS. Con la intención única de explicar gráficamente la invención ya modo de ejemplo NO LIMITATIVO se proponen estas figuras de un modo de realización ya construido.

25 La figura 1 presenta una vista en perspectiva del dispositivo objeto de la invención.

La figura 2 presenta una configuración básica del motor solar.

La figura 3 muestra la sección del dispositivo de las figuras anteriores en la cual se pueden apreciar los elementos internos que lo componen.

FORMA PREFERENTE DE REALlZACION

A continuación se describirá un ejemplo de realización de la invención atendiendo a las figuras anteriormente descritas. La invención, principalmente se basa en la utilización de al menos un, y preferiblemente ocho, elementos en espiral, bimetálicos, «5a al 5h) que van confinados en un tubo absorbedor térmico o cuerpo negro (7) y unidos o sujetos por un extremo a un eje (1) y por el otro extremo unidos o sujetos al tubo absorbedor (7), que forma un conjunto con un tubo transparente (2). Dichos elementos en espiral bimetálicos (5a al 5h) son calentados por la radiación solar concentrada en dicho tubo absorbedor mediante una superficie reflectante que ocupa la mitad interior del lado cóncavo del tubo transparente (2), que puede ser un espejo concentrador (4) o una imprimación reflectante.

Dicho eje es capaz de reproducir un efecto giratorio cuando los elementos en espiral (5a al 5h) bimetálicos se deforman por la dilatación debido al calor que el espejo (4) concentra en el tubo absorbedor (7) en forma de radiación solar,.

El sistema está formado por dos partes principales, la primera el eje (1) alojado en los cojinetes (6a, 6b) y el conjunto formado por el tubo transparente (2), espejo (4), tubo absorbedor (7) y los cuales forman un todo sin parte móvil alguna entre los elementos que lo conforman, en adelante cuerpo principal. El eje va sujeto al extremo de menor diámetro de los elementos espirales bimetálicos (5a a 5h), y estos a su vez van sujetos en su otro extremo o extremo de más diámetro al tubo absorbedor (7), estando dichos elementos espirales (5a al 5h) confinados dentro del tubo absorbedor (7) para evitar que la dilatación de los mismos provoque el aumento de diámetro de estos, obligándolos así a estirarse longitudinalmente para reproducir el movimiento de rotación del eje (1). El funcionamiento del motor solar comienza cuando la radiación solar incide en el espejo concentrador o superficie reflectante (4) a través del tubo transparente (2), siendo dicha radiaCión concentrada en el tubo absorbedor (7) y aumentando la temperatura de este, en cuyo interior van alojados los elementos espirales bimetálicos (5a al 5h). Estos elementos espirales (5a al 5h) son calentados y comienzan a estirarse debido a la dilatación haciendo girar el eje (1) sobre los cojinetes (6a,6b), y produciendo así el movimiento giratorio de los piñones (3a,3b), o por el contrario si el eje (1) está f~o se consigue un movimiento del resto del cuerpo principal.

Para usar el motor solar como seguidor solar, el eje ha de permanecer inmóvil permitiendo así el movimiento del resto del cuerpo principal, el cual forma a efectos de dicho movimiento un todo, y para lo cual el motor solar objeto de la invención se orienta

con el lado cóncavo del espejo (4) apuntando en dirección Este con una inclinación de 30°. Cuando el sol asoma en el horizonte, la radiación incide en el espejo (4) el cual concentra la luz en el tubo absorbedor (1), calentando este paulatinamente e iniciando lentamente el giro del cuerpo principal en dirección contraria, saliendo a los 5° de giro de la zona de radiación pues el espejo actúa también de barrera lumínica al ser opaco por su lado convexo (lo que se denominará zona de sombra). Lo anterior se produce porque el giro del motor debido a que la dilatación de los elementos espirales bimetálicos (5a al 5h) es más rápida que el avance del sol por la bóveda celeste, razón por la que el espejo (4) ha de ir en una posición de avance respecto de la perpendicular de incidencia de la radiación solar, y de ahí que el ángulo de partida o ángulo de orientación inicial de la concavidad del espejo (4) respecto del terreno sea de 30°. Una vez alcanzada la zona de sombra, se inicia el enfriamiento paulatino del tubo absorbedor (7) por lo que los elementos espirales bimetálicos (5a al 5h) empiezan a contraerse provocando el movimiento de giro contrario del cuerpo principal en busca del Sol. Lo anterior se repite sucesivamente durante el día por lo que la orientación continua al astro viene dada por el ciclo luz/sombra que el espejo concentrador provoca sobre el tubo absorbedor (1). De esta manera, mediante pequeñas oscilaciones desde el amanecer hasta el ocaso el motor se mantiene orientado y por ende cualquier espejo o panel acoplado al mismo, volviendo este a su posición de reposo original cuando la intensidad lumínica no es suficiente durante el ocaso. Para solucionar el movimiento del motor durante alternancia de nubosidad se propone que el seguidor solar esté formado por dos motores solares, de tal forma que ambos giren de manera solidaria pero que el desfase entre ambos en su orientación sea de 30°, consiguiendo con ello que el seguidor solar no pierda la orientación debido a la interferencia intermitente o momentánea de una nube, de tal forma que el motor solar desfasado recoja el testigo y continúe con el movimiento de orientación supliendo la función del motor solar principal. Por otro lado, el giro del eje está limitado a un ángulo máximo que obedece al límite de dilatación de los elementos espirales bimetálicos (5a al 5h) y a la longitud de los mismos, pudiendo desmultiplicar su desarrollo para obtener más par o multiplicar este para alcanzar más velocidad. El giro del eje (1) así como el par de torsión y la velocidad angular del mismo es proporcional a la temperatura en el tubo absorbedor (7), al compuesto bimetálico utilizado en los elementos bimetálicos (5a al 5h), al número de bimetales ensamblados al mismo así como al tamaño del concentrador.

De esta manera podemos usar un solo motor solar para efectuar el movimiento EsteOeste en un solo eje, o combinar dos de ellos uno holizontal y otro vertical para lograr que se produzca el movimiento a dos ejes, disponiendo para ello un bastidor acorde a las necesidades específicas.

5 El dispositivo al que se refiere la presente invención puede implementarse en muy diversos usos como en invernaderos, granjas, industria, comercio, etc. Por ejemplo, aplicaciones concretas donde en motor solar objeto de la presente invención es utilizado como sistema de accionamiento, podrían ser:

Techo de invernadero abatible por arrastre mediante poleas, o

10 Piscina con cubierta móvil por arrastre mediante cadena, o Sistema para desplegar un toldo por arrastre mediante poleas, o Sistema de orientación de paneles o espejos solares, o Sistema para la regulación de la intensidad solar lumínica en fachadas acristaladas mediante cortinas movidas por poleas, o

15 Sistema de iluminación interna diurna de edificaciones mediante fibra óptica auto-onentable con un sistema mecánico, o Mecanismo de accionamiento de la llave de paso de agua de un sistema de refrescamiento por nebulizadores, o Horno solar auto-orientable mecánicamente.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Motor solar basado en el aprovechamiento de la radiación solar por concentración, caracterizado porque comprende al menos un elemento espiral bimetálico (5a, .. , 5h) en el interior de un tubo absorbedor (7) en el interior a su vez de un tubo transparente (2) con una superficie reflectante (4) por su lado cóncavo, que ocupa la mitad interior del mismo, estando dicho elemento espiral (5a,.., 5h) sujeto porel extremo de su parte de mayor diámetro al tubo absorbedor (7) y por el extremo de su parte de menor diámetro a un eje (1) coaxial con el tubo absorbedor (7), de manera que cuando la radiación solar es concentrada en el tubo absorbedor (7), dicho al menos un elemento espiral (5a, ... ,5h) se dilata por el calentamiento producido sobre este.
2.

Motor, según reivindicación 1, caracterizado porque dicho eje va embutido en dos rodamientos (6a, 6b), uno en cada extremo del eje (1), acoplados en los laterales del tubo transparente (2).
3.

Motor, según reivindicación 1, caracterizado porque el tubo transparente (2) es de borosilicato.
4.

Techo de invernadero abatible por arrastre mediante poleas caracterizado porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
5.

Piscina con cubierta móvil por arrastre mediante cadena caracterizada porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
6.

Sistema para desplegar un toldo por arrastre mediante poleas caracterizado por su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
7.

Sistema de orientación de paneles o espejos solares caracterizado porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
8.

Sistema para la regulación de la intensidad solar lumínica en fachadas acristaladas mediante cortinas movidas por poleas caracterizado porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
9.

Sistema de iluminación interna diurna de edificaciones mediante fibra óptica autoorientable con un sistema mecánico caracterizado porque su sistema de

accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.
10. Mecanismo de accionamiento de la llave de paso de agua de un sistema de refrescamiento por nebulizadores caracterizado porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.

5 11. Horno solar auto-orientable mecánicamente caracterizado porque su sistema de accionamiento es un motor solar de acuerdo con la reivindicación 1.

Fig.1

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Fig.2

Fig.3

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