ES2586823T3 - Sistema fijo parabólico de energía solar y métodos relacionados para la captación de energía solar - Google Patents

Sistema fijo parabólico de energía solar y métodos relacionados para la captación de energía solar Download PDF

Info

Publication number
ES2586823T3
ES2586823T3 ES10754062.7T ES10754062T ES2586823T3 ES 2586823 T3 ES2586823 T3 ES 2586823T3 ES 10754062 T ES10754062 T ES 10754062T ES 2586823 T3 ES2586823 T3 ES 2586823T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
parabolic
manifold
solar energy
conduit
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10754062.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Jr Dale Polk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
D&D Manufacturing
Original Assignee
D&D Manufacturing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by D&D Manufacturing filed Critical D&D Manufacturing
Application granted granted Critical
Publication of ES2586823T3 publication Critical patent/ES2586823T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/80—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors having discontinuous faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S2010/71—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/18—Solar modules layout; Modular arrangements having a particular shape, e.g. prismatic, pyramidal
    • F24S2020/186—Solar modules layout; Modular arrangements having a particular shape, e.g. prismatic, pyramidal allowing change of position for optimization of heat collection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S2023/83—Other shapes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S2023/87—Reflectors layout
    • F24S2023/872—Assemblies of spaced reflective elements on common support, e.g. Fresnel reflectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Un sistema colector de energía solar que comprende: al menos una base (30); y al menos un colector concentrador parabólico (12) llevado por dicha al menos una base para reflejar la luz solar a una línea focal longitudinal separada desde dicho al menos un colector concentrador parabólico, comprendiendo dicho al menos un colector concentrador parabólico: una sección parabólica central de captación (22) que se extiende horizontalmente con respecto a dicha al menos una base, secciones parabólicas extremas de captación opuestas (24, 26) acopladas a dicha sección parabólica central de captación, estando cada sección parabólica extrema de captación en ángulo hacia abajo desde la sección parabólica central de captación, y un conducto (14) posicionado lo largo de la línea focal para recibir la luz solar reflejada por el colector parabólico.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Sistema fijo parabolico de ene^a solary metodos relacionados para la captacion de energfa solar Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de sistemas colectores de energfa solar que incluyen los colectores solares de concentradores parabolicos.
Antecedentes de la invencion
Hay disponible una variedad de sistemas colectores de energfa solar para la conversion de energfa solar en otras formas de energfa que puedan usarse o almacenarse mas facilmente. Estos sistemas emplean tipicamente colectores solares que recogen la radiacion solar y la convierten en una forma de energfa mas utilizable, tal como calor.
Los colectores solares de tipo placa plana se han usado en aplicaciones de baja energfa tales como calentamiento de agua, generacion de vapor a baja presion, suplementos de sistemas de acondicionamiento de aire y calefaccion, y similares. Los colectores de placa plana no enfocan la radiacion solar y tienen una capacidad de aplicacion limitada.
Otro tipo de colector se denomina genericamente colector de concentracion. Estos colectores enfocan o concentran la energfa de la radiacion solar en un area particular. Los colectores de concentracion pueden disenarse para funcionar con altas temperaturas con caudales razonables, incrementando de ese modo sustancialmente la versatilidad de los sistemas que incorporan estos colectores sobre los sistemas que emplean colectores de placa plana.
Un tipo de colector de concentracion es el colector concentrador parabolico. Este tipo de colector usa un concentrador reflector alargado que tiene una seccion transversal parabolica para concentrar la radiacion solar a lo largo de una lmea focal longitudinal que se extiende a traves de los puntos focales de los elementos parabolicos del concentrador. Puede situarse un conducto a lo largo de esta lmea focal longitudinal y puede hacerse circular un lfquido de transferencia de calor a traves del conducto, en donde sera calentado por la energfa solar. Pueden obtenerse caudales satisfactorios a altas temperaturas a partir de estos colectores.
Con la ayuda de un sistema de seguimiento, los colectores concentradores parabolicos pueden hacerse muy eficientes dado que siguen el movimiento del sol. La Patente de Estados Unidos n.° 6.886.339 desvela un sistema colector de energfa solar que comprende colectores concentradores parabolicos que funcionan con un sistema de posicionamiento que proporciona un movimiento alrededor de un unico eje de rotacion. Un controlador acciona un motor para pivotar los colectores concentradores parabolicos alrededor de la lmea focal longitudinal. Sin embargo, debido a la necesidad de dicho sistema de seguimiento, los colectores concentradores parabolicos se han basado tfpicamente en conjuntos giratorios complicados y caros para posicionar los colectores concentradores parabolicos directamente hacia el sol cuando el sol se mueve de Este a Oeste durante el dfa. En consecuencia, existe la necesidad de un sistema colector de energfa solar que no se base en conjuntos giratorios complicados y caros para posicionar los colectores concentradores parabolicos directamente hacia el sol.
Otro problema asociado con los sistemas colectores de energfa solar es con respecto al conducto posicionado a lo largo de la lmea focal. Se desea un punto focal pequeno para maximizar la eficiencia de los colectores. Sin embargo, esto requiere tfpicamente ajustes regulares de las superficies de reflexion. Un compromiso es usar un punto focal mayor para recoger mas energfa, pero esto reduce la eficiencia dado que se ha de calentar un volumen de lfquido mayor. En consecuencia, existe tambien la necesidad de mejorar la eficiencia del conducto para sistemas colectores de energfa solar.
Otro colector concentrador es conocido por la patente de Estados Unidos n.° 4.815.444: un sistema concentrador solar comprende una base y un colector de concentracion transportado por la base para la reflexion de la luz solar incidente. El colector concentrador incluye dos secciones extremas adyacentes en angulo hacia el terreno.
Sumario de la invencion
A la vista de los anteriores antecedentes, es por lo tanto un objeto de la presente invencion proporcionar un sistema directo colector de energfa solar que tambien sea eficiente.
Este y otros objetos, ventajas y caractensticas de acuerdo con la presente invencion se proporcionan mediante un sistema colector de energfa solar que comprende al menos una base, y al menos un colector concentrador parabolico llevado por la al menos una base para la reflexion de la luz solar a una lmea focal longitudinal separada de dicho al menos un colector concentrador parabolico. El colector concentrador parabolico comprende una seccion parabolica central de captacion que se extiende horizontalmente con respecto a dicha al menos una base, secciones
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
parabolicas extremas de captacion en oposicion acopladas a la seccion parabolica central de captacion, y un conducto posicionado a lo largo de la lmea focal para recibir la luz solar reflejada por el colector parabolico. Cada seccion parabolica extrema de captacion esta en angulo hacia abajo desde la seccion parabolica central de captacion.
El colector concentrador parabolico y la base pueden permanecer fijas cuando reflejan la luz solar a la lmea focal longitudinal. Una ventaja del sistema colector de energfa solar fijo es que los colectores concentradores parabolicos no necesitan ser girados cuando el sol se traslada de Este a Oeste durante el dfa dado que una seccion del mismo esta siempre apuntando hacia el sol.
El sistema colector de energfa solar puede comprender adicionalmente al menos un dispositivo de inclinacion acoplado a cada base para el ajuste de un angulo de latitud del colector concentrador parabolico con respecto al terreno. Esto compensa ventajosamente la rotacion estacional del sol.
Un lfquido de transferencia puede circular a traves del conducto para ser calentado por la luz solar reflejada.
El conducto comprende una seccion central posicionada horizontalmente con respecto al terreno, y secciones extremas opuestas adyacentes a la seccion central. Cada seccion extrema esta en angulo hacia el terreno. En otras palabras, un perfil del conducto corresponde a un perfil del colector concentrador parabolico.
El conducto puede comprender un tubo interior y un tubo exterior, con el lfquido de transferencia termica circulando en un espacio definido entre los tubos interior y exterior y sin que el lfquido de transferencia termica circule dentro del tubo interior. Al circular el lfquido de transferencia termica entre los tubos interior y exterior, se obtiene ventajosamente un punto focal mayor con un volumen reducido de lfquido de transferencia termica.
Los tubos interior y exterior pueden tener forma de U. El conducto puede comprender adicionalmente una cubierta de conducto que cubre las partes superiores expuestas de los tubos interior y exterior con forma de U para sellar el lfquido de transferencia termica. La cubierta del conducto puede cubrir tambien el tubo interior entre las partes expuestas del tubo interior con forma de U. La cubierta del conducto puede comprender un material claro, y los tubos interior y exterior puede comprender cada uno un recubrimiento opaco.
El colector concentrador parabolico y la base pueden formarse como una unidad monolftica. El colector concentrador parabolico y la base pueden comprender un material termoplastico y/o un material termoestable. Esto reduce significativamente los costes de organizacion, envm y mantenimiento tfpicamente asociados con un panel colector solar de concentrador parabolico que se gira para seguir el sol.
El sistema colector de energfa solar puede comprender una pluralidad de bases adyacentes entre sf. De la misma manera, puede haber una pluralidad de colectores concentradores parabolicos adyacentes entre sf. Cada base es llevada por un colector concentrador parabolico respectivo que tiene un conducto posicionado a la largo de la lmea focal longitudinal. El conducto puede comprender adicionalmente una seccion de interconexion respectiva para la conexion de los conductos adyacentes juntos. Ademas, los colectores concentradores parabolicos adyacentes pueden acoplarse juntos.
Otro aspecto mas se dirige a un metodo para la captacion de energfa solar usando un sistema colector de energfa solar tal como se ha descrito anteriormente. El metodo comprende proporcionar al menos una base, y al menos un colector concentrador parabolico llevado por la al menos una base. El al menos un colector concentrador parabolico comprende una seccion parabolica central de captacion que se extiende horizontalmente con respecto a la al menos una base, secciones parabolicas extremas de captacion en oposicion adyacentes a la seccion parabolica central, estando cada seccion parabolica extrema de captacion en angulo hacia abajo desde la seccion parabolica central de captacion, y un conducto posicionado lo largo de una lmea focal del al menos un colector concentrador parabolico, separado del mismo. El metodo comprende ademas el uso de al menos un colector concentrador parabolico para reflejar la luz solar al conducto. Se hace circular un lfquido de transferencia termica a traves del conducto para que sea calentado por la luz solar reflejada.
Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un sistema fijo parabolico de energfa solar de acuerdo con la presente invencion
la FIG. 2 es una vista lateral en perspectiva de un colector concentrador parabolico simple de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 3 es una vista lateral del colector concentrador parabolico ilustrado en la FIG. 2
la FIG. 4 es una vista desde el extremo del colector concentrador parabolico ilustrado en la FIG. 2.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La FIG. 5 es una vista lateral en perspectiva de un colector concentrador parabolico simple con un dispositivo de inclinacion asociado con el mismo para compensar la rotacion estacional del sol de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 6 es una vista en perspectiva de otra realizacion del sistema de energfa solar parabolico fijo ilustrado en la FIG. 1.
La FIG. 7 es una vista lateral en perspectiva parcial del colector concentrador parabolico y un conducto posicionado por encima del mismo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 8 es una vista lateral en perspectiva parcial del conducto ilustrado en la FIG. 7.
La FIG. 9 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo para la captacion de energfa solar usando un sistema colector de energfa solar de acuerdo con la presente invencion.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
Se describira ahora la presente invencion mas detalladamente en el presente documento a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones preferidas de la invencion. La presente invencion puede, sin embargo, realizarse de muchas formas diferentes y no debena interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento. Por el contrario, estas realizaciones se proporcionan de modo que la presente divulgacion sea global y completa, y transmita totalmente el alcance de la invencion a los expertos en la materia. Numeros iguales se refieren a elementos iguales a todo lo largo y la notacion prima se usa para indicar elementos similares en realizaciones alternativas.
En referencia inicialmente a la FIG. 1, un sistema fijo parabolico de energfa solar 10 comprende una pluralidad de colectores concentradores parabolicos 12 separados lado con lado, y un conducto 14 asociado con el mismo. Cada colector concentrador parabolico 12 esta conformado de modo que una seccion del mismo esta siempre apuntando hacia el sol. Una ventaja del sistema fijo parabolico de energfa solar 10 es que los colectores concentradores parabolicos 12 no necesitan girarse cuando el sol se traslada de Este a Oeste durante el dfa dado que una seccion del mismo siempre esta apuntando hacia el sol.
En referencia ahora a las FIGS. 2-6, cada colector concentrador parabolico 12 incluye una seccion central 22 y un par de secciones extremas 24, 26 en angulo. Una de las secciones extremas 24 en angulo esta apuntando hacia el sol durante la manana cuando el sol se eleva, mientas que la otra seccion extrema 26 esta apuntando hacia el sol en la tarde cuando el sol se oculta. Cada seccion extrema 24, 26 puede estar en angulo con un intervalo de 25 a 65 grados con respecto al terreno. Las secciones extremas 24, 26 ilustradas se muestran a 45 grados con una transicion curva a la seccion central 22. La seccion central 22 es plana de modo que esta apuntando hacia el sol cuando el sol esta mas directamente por encima.
La seccion central 22 y el par de secciones extremas 24, 26 en angulo se acoplan a una base 30. La base puede denominarse tambien como una cuna. La base 30 esta atornillada al terreno y sujeta el colector concentrador parabolico 12 en su sitio. Dado que no hay partes moviles, cada colector concentrador parabolico 12 puede estar formado en una unica pieza con su base 30. Esto incrementa ventajosamente la eficiencia de la fabricacion.
Cada colector concentrador parabolico 12 puede estar formado a partir de un material de moldeo que comprende un material termoplastico o un material termoestable, tal como se apreciara facilmente por los expertos en la materia. El material de moldeo puede basarse en un polfmero o elastomero. Los polfmeros tambien pueden estar reforzados por fibra.
En la formacion de cada colector concentrador parabolico 12, puede usarse un proceso STF Sheetless ThermoForming™ para proporcionar una capa dinamicamente controlada de material directamente en un molde segun se extrude. Este proceso es una forma rapida y efectiva en coste para moldear grandes productos termoformados con una operacion en un unico paso directamente desde el extrusor.
Dado que cada colector concentrador parabolico 12 es fijo, y pueden formarse como una unica pieza con la base 30, esto reduce significativamente los costes de organizacion, envfo y mantenimiento asociados tfpicamente con un panel colector solar concentrador parabolico que se gira para seguir el sol.
Las dimensiones del colector concentrador parabolico 12 pueden ser de 8 pies de ancho, 15 pies de largo y 8 pies de alto. Naturalmente, el colector concentrador parabolico 12 puede formarse con otras dimensiones dependiendo de la aplicacion deseada. Incluso aunque los colectores concentradores parabolicos ilustrados 12 esten separados en la FIG. 1, pueden posicionarse de modo que no haya espacio entre ellos, tal como se ilustra en la FIG. 6. Mas aun, los lados de los colectores concentradores parabolicos 12 pueden configurarse de modo que tengan laterales de enganche. En lugar de los laterales de enganche, pueden usarse clips o abrazaderas para acoplar juntos un par adyacente de colectores concentradores parabolicos 12.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Cada colector concentrador parabolico 12 tiene una superficie reflectora para reflejar la luz solar a una lmea focal longitudinal. Hay sobre la superficie reflectora una pelmula o un recubrimiento reflector. El recubrimiento puede ser una pintura reflectora, por ejemplo. Se evita el uso de espejos, lo que anadina peso significativamente al colector concentrador parabolico 12.
Pueden llevarse por cada base 30 dispositivos de inclinacion 33 para ajustar un angulo de latitud del colector concentrador parabolico 12 con respecto al terreno. Tal como se ilustra, un lado de la base 30 esta inclinado para incrementar el area superficial del colector concentrador parabolico 12 cuando el sol se mueve durante su rotacion estacional. En otras palabras, el colector concentrador parabolico 12 se gira en una direccion Norte-Sur.
Los dispositivos de inclinacion 33 pueden ser gatos de tornillo sinfm, por ejemplo. La rotacion del colector concentrador parabolico 12 a lo largo del ano puede estar dentro de mas/menos 10 grados, por ejemplo. Aunque la base 30 ilustrada tiene un par de dispositivos de inclinacion 33 asociados con ella, el numero real variara dependiendo de la configuracion de la base.
Se conecta un controlador 35 a los dispositivos de inclinacion 33 para el control de los mismos de modo que cada base 30 se ajuste de modo incremental para proporcionar el giro deseado, como se apreciara facilmente por los expertos en la materia. Un controlador 35 puede controlar los dispositivos de inclinacion 33 para una pluralidad de bases 30 que componen el sistema fijo parabolico de energfa solar 10.
Se explicara ahora con mas detalle el conducto 14. Aunque el conducto 14 se explica con respecto a los colectores concentradores parabolicos 12, el conducto 14 puede aplicarse a otros tipos de sistemas de colectores de energfa solar, como se apreciara facilmente por los expertos en la materia. En otras palabras, el conducto ilustrado 14 asociado con colectores concentradores parabolicos 12 tiene finalidades de ilustracion, y no se ha de ver como limitativo.
El conducto 14 comprende secciones paralelas 16 separadas situadas a lo largo de la lmea focal longitudinal de un colector concentrador parabolico 12. Las secciones de interconexion 18 se acoplan a las secciones paralelas 16. Se hace circular un lfquido de transferencia termica (es decir, un fluido) a traves del conducto 14, en donde sera calentado por la energfa del sol.
Tal como se ilustra mejor mediante las vistas en perspectiva parcial de las FIGS. 7 y 8, las secciones paralelas 16 del conducto 14 comprenden un tubo o tubena interior 40 y un tubo o tubena exterior 42, en el que el lfquido de transferencia termica se hace circular entre los tubos interior y exterior. Al limitar el lfquido de transferencia termica al interior de los tubos interior y exterior 40 y 42, se reduce el volumen de fluido a ser calentado. Sin embargo, el tubo exterior 42 proporciona un punto focal mayor para la captacion de luz solar.
Tal como se apreciara facilmente por los expertos en la materia, el volumen de un tubo es igual a nr2 veces la longitud L del tubo. Un tubo de diametro mayor tiene un punto focal mayor, lo que hace mas facil recolectar la energfa solar para calentamiento del lfquido de transferencia termica. Sin embargo, esto requiere un volumen mayor del lfquido de transferencia termica a ser calentado lo que a su vez reduce la eficiencia del sistema de energfa solar 10.
Un tubo de diametro menor tiene un punto focal mas pequeno, lo que significa que se ha de calentar un volumen del lfquido de transferencia termica menor. Sin embargo, un tubo de diametro menor requiere tfpicamente ajustes periodicos de modo que el tubo este apropiadamente alineado con respecto a las lmeas focales longitudinales de los colectores concentradores parabolicos 12 para la captacion de energfa solar.
Mediante la circulacion del lfquido de transferencia termica entre el tubo interior y exterior 42 y 44, se obtiene ventajosamente un punto focal mayor, con un volumen reducido de lfquido de transferencia termica. Tanto el tubo interior como el exterior 42 y 44 pueden tener un recubrimiento opaco.
Otra caractenstica diferenciadora de las secciones paralelas 16 del conducto 14 es que tiene una forma en U o forma de semidrculo. En otras palabras, se ha retirado la mitad mas elevada o superior de cada seccion paralela 16. Esto reduce ventajosamente el volumen de lfquido de transferencia termica a ser calentado. Se fija una cubierta de conducto 50 al tubo interior y exterior 42 y 44 expuestos para sellar el lfquido de transferencia termica asf como las superficies interiores del tubo interior 40. La cubierta de conducto 50 puede ser clara para crear un efecto invernadero al dejar a la luz solar entrar pero atrapando el calor para impedir su escape.
Las secciones de interconexion 18 acopladas a las secciones paralelo 16 no necesitan la configuracion de tubo interior/exterior como en las secciones paralelo. En su lugar, las secciones de interconexion 18 comprenden un unico tubo o tubena para la circulacion del lfquido de transferencia termica a o desde las secciones paralelo 16. Las secciones de interconexion 18 pueden estar tambien aisladas.
Otro aspecto esta dirigido a un metodo para la captacion de energfa solar usando un sistema colector de energfa solar 10 tal como se ha descrito anteriormente. En referencia ahora al diagrama de flujo 100 ilustrado en la FIG. 9,
desde el inicio (Bloque 102), el metodo comprende proporcionar al menos una base 30, y al menos un colector concentrador parabolico 12 llevado por la al menos una base en el Bloque 104. El al menos un colector concentrador parabolico 12 comprende una seccion central 22 que se extiende horizontalmente con respecto a la base 30, y secciones extremas 24, 26 en oposicion adyacentes a la seccion central, estando cada seccion extrema en angulo 5 hacia el terreno. El metodo comprende ademas en el Bloque 106 el uso de al menos un colector concentrador parabolico 12 para la reflexion de la luz solar a una lmea focal longitudinal. Una seccion paralela 16 de conductos 14 se posiciona a lo largo de la lmea focal longitudinal para recibir la luz solar reflejada en el Bloque 108. Se hace circular un lfquido de transferencia termica a traves de la seccion paralela 16 del conducto 14 a ser calentado mediante la luz solar reflejada en el Bloque 110. El metodo acaba en el Bloque 112.
10
A los expertos en la materia se les ocurriran muchas modificaciones y otras realizaciones de la invencion que tengan el beneficio de las ensenanzas presentadas en las descripciones precedentes y los dibujos asociados. Por lo tanto, se ha de entender que la invencion no esta limitada a las realizaciones espedficas desveladas, y que se pretende que muchas modificaciones y realizaciones esten incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
15

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema colector de ene^a solar que comprende: al menos una base (30); y
    al menos un colector concentrador parabolico (12) llevado por dicha al menos una base para reflejar la luz solar a una lmea focal longitudinal separada desde dicho al menos un colector concentrador parabolico, comprendiendo dicho al menos un colector concentrador parabolico:
    una seccion parabolica central de captacion (22) que se extiende horizontalmente con respecto a dicha al menos una base,
    secciones parabolicas extremas de captacion opuestas (24, 26) acopladas a dicha seccion parabolica central de captacion, estando cada seccion parabolica extrema de captacion en angulo hacia abajo desde la seccion parabolica central de captacion, y
    un conducto (14) posicionado lo largo de la lmea focal para recibir la luz solar reflejada por el colector parabolico.
  2. 2. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 1 en el que dicho al menos un colector concentrador parabolico (12) y dicha al menos una base (30) permanecen fijos cuando reflejan la luz solar a la lmea focal longitudinal cuando el sol se traslada de este a oeste durante el dfa.
  3. 3. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 1 que comprende ademas al menos un dispositivo de inclinacion (33) acoplado a dicha al menos una base (30) para el ajuste de un angulo de latitud de dicho al menos un colector concentrador parabolico (12) con respecto al terreno.
  4. 4. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que un lfquido de transferencia circula a traves de dicho conducto (14) para ser calentado por la luz solar reflejada.
  5. 5. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 4 en el que dicho conducto (14) comprende un tubo interior (40) y un tubo exterior (42), circulando el lfquido de transferencia termica en un espacio definido entre dichos tubos interior y exterior y sin que el lfquido de transferencia termica circule dentro del tubo interior.
  6. 6. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 5 en el que cada uno de dichos tubos interior y exterior (40, 42) tiene forma de U; y en el que dicho conducto (14) comprende ademas una cubierta de conducto (50) que cubre las partes superiores expuestas de dichos tubos interior y exterior con forma de U para sellar el lfquido de transferencia termica, y en el que dicha cubierta de conducto cubre tambien dicho tubo interior entre las partes expuestas de dicho tubo interior con forma de U.
  7. 7. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 6 en el que dicha cubierta de conducto (50) comprende un material claro; y en el que dichos tubos interior y exterior (40, 42) comprende cada uno un recubrimiento opaco.
  8. 8. El sistema colector de energfa solar de acuerdo con la reivindicacion 1 en el que dicho al menos un colector concentrador parabolico (12) y dicha al menos una base (30) se forman como una unidad monolttica.
  9. 9. Un metodo para la captacion de energfa solar usando un sistema colector de energfa solar, comprendiendo el metodo:
    proporcionar al menos una base (30), y al menos un colector concentrador parabolico (12) llevado por la al menos una base, comprendiendo el al menos un colector concentrador parabolico una seccion parabolica central de captacion (22) que se extiende horizontalmente con respecto a la al menos una base, secciones parabolicas extremas de captacion en oposicion (24, 26) acopladas a la seccion parabolica central de captacion, estando cada seccion parabolica extrema de captacion en angulo hacia abajo desde la seccion central de captacion, y un conducto (14) posicionado lo largo de una lmea focal del al menos un colector concentrador parabolico separado del mismo; y usar el al menos un colector concentrador parabolico para reflejar la luz solar al conducto.
  10. 10. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 que comprende ademas ajustar un angulo de latitud del al menos un colector concentrador parabolico (12) con respecto al terreno usando el al menos un dispositivo de inclinacion (33) acoplado a la al menos una base (30).
  11. 11. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 que comprende ademas la circulacion del lfquido de transferencia termica a traves del conducto (14) para ser calentado por la luz solar reflejada.
  12. 12. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 11 en el que el conducto comprende un tubo exterior (42) que rodea un tubo interior (40), circulando el lfquido de transferencia termica en un espacio definido entre los tubos interior y exterior y sin que el lfquido de transferencia termica circule dentro del tubo interior.
  13. 13. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 12 en el que cada uno de los tubos interior y exterior (40, 42) tiene forma de U; en el que el conducto (14) comprende ademas una cubierta de conducto (50) que cubre las partes superiores expuestas de los tubos interior y exterior con forma de U para sellar el lfquido de transferencia termica; y en el que la cubierta del conducto tambien cubre el tubo interior entre las partes expuestas del tubo interior con
    5 forma de U.
  14. 14. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 13 en el que la cubierta de conducto (50) comprende un material claro; y en el que los tubos interior y exterior (40, 42) comprende cada uno un recubrimiento opaco.
    10 15. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 en el que el al menos un colector concentrador parabolico (12) y la
    al menos una base (30) estan formadas como una unidad monolttica.
ES10754062.7T 2009-03-17 2010-03-17 Sistema fijo parabólico de energía solar y métodos relacionados para la captación de energía solar Active ES2586823T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16077509P 2009-03-17 2009-03-17
US160775P 2009-03-17
PCT/US2010/027672 WO2010107921A1 (en) 2009-03-17 2010-03-17 Stationary parabolic solar power system and related methods for collecting solar energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2586823T3 true ES2586823T3 (es) 2016-10-19

Family

ID=42739972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10754062.7T Active ES2586823T3 (es) 2009-03-17 2010-03-17 Sistema fijo parabólico de energía solar y métodos relacionados para la captación de energía solar

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8813741B2 (es)
EP (1) EP2409091B1 (es)
CN (1) CN102405381B (es)
AU (2) AU2010226650B2 (es)
BR (1) BRPI1006483A2 (es)
ES (1) ES2586823T3 (es)
PT (1) PT2409091T (es)
WO (1) WO2010107921A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9188364B2 (en) * 2008-12-17 2015-11-17 D And D Manufacturing Parabolic solar energy collector apparatus
WO2011110415A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Solar collection system
US20140116420A1 (en) * 2012-10-29 2014-05-01 Bio-Tecture, Inc. Sunshade with integrated solar thermal collector
WO2016005964A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Solight Ltd. System for collecting electromagnetic radiation from a moving source
IL243601B (en) * 2016-01-13 2022-04-01 Solight Ltd Absorbs radiation
AU2017418693B2 (en) 2017-06-12 2023-07-13 Solight Ltd. Radiation collector and method of manufacture thereof
WO2021073932A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-22 Hpm Holding B.V. Heat receiver for urban concentrated solar power

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1345758A (en) * 1919-02-14 1920-07-06 Arthur V Folsom Solar steam-generator
US2961802A (en) * 1957-02-18 1960-11-29 William T Mongan Stressed structural unit
US4326502A (en) * 1975-04-07 1982-04-27 Ljubomir Radenkovic Solar energy collecting system
US4018215A (en) * 1975-07-28 1977-04-19 Owens-Illinois, Inc. Liquid operated solar energy collector
US4120286A (en) * 1976-06-07 1978-10-17 Joseph Farber Ridged surface solar heater
US4151829A (en) * 1977-09-21 1979-05-01 Suntron Energy Systems Ltd. Solar energy collector
US4313426A (en) * 1978-03-13 1982-02-02 Niedermeyer William P Solar energy collector
US4220136A (en) * 1978-09-13 1980-09-02 Penney Richard J Solar energy collector
US4327705A (en) 1979-11-01 1982-05-04 Steutermann Edward M Solar heat recovery control
US4313424A (en) * 1980-05-16 1982-02-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Solar heating system
US4333447A (en) * 1980-06-04 1982-06-08 Corning Glass Works Solar receiver tube support
US4372705A (en) * 1980-11-18 1983-02-08 Atkinson Francis S Articulated erosion control system
FR2516220B1 (fr) * 1981-11-12 1986-01-17 Rossignol Sa Collecteur cylindro-parabolique d'energie solaire
US4587951A (en) * 1983-04-19 1986-05-13 Stellar Energy Systems, Inc. Circular arc solar concentrator
US4815444A (en) * 1986-09-02 1989-03-28 Holland Beecher J Moderate to moderately high temperature solar liquid heater
US5153780A (en) * 1991-06-10 1992-10-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for uniformly concentrating solar flux for photovoltaic applications
US6886339B2 (en) * 2003-05-19 2005-05-03 The Boeing Company Trough-stirling concentrated solar power system
DE10351474B3 (de) * 2003-11-04 2005-05-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Parabolrinnenkollektor
US7055519B2 (en) * 2003-12-10 2006-06-06 United Technologies Corporation Solar collector and method
CN201037705Y (zh) * 2006-04-05 2008-03-19 北京天瑞星真空技术开发有限公司 聚光型太阳能集热器
US20100037953A1 (en) * 2008-02-15 2010-02-18 Jinchun Xie Device for focusing reflected light from a parabolic trough reflector onto focal points in a longitudinal direction

Also Published As

Publication number Publication date
US8813741B2 (en) 2014-08-26
AU2013257477B2 (en) 2016-03-17
CN102405381A (zh) 2012-04-04
AU2010226650B2 (en) 2013-08-15
CN102405381B (zh) 2014-07-30
BRPI1006483A2 (pt) 2016-03-01
AU2010226650A1 (en) 2011-09-01
EP2409091B1 (en) 2016-05-11
PT2409091T (pt) 2016-08-17
WO2010107921A1 (en) 2010-09-23
EP2409091A1 (en) 2012-01-25
US20100269816A1 (en) 2010-10-28
EP2409091A4 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2586823T3 (es) Sistema fijo parabólico de energía solar y métodos relacionados para la captación de energía solar
ES2745116T3 (es) Sistema colector de energía solar
ES2398405T3 (es) Sistema de colector solar de campo
CN102782420A (zh) 太阳能收集器
CN101466985A (zh) 薄膜槽型太阳能收集器
US9583662B2 (en) Light weight solar concentrator
JP2011530688A5 (es)
US20090159115A1 (en) Light Concentrating Modules, Systems and Methods
AU2012215380A1 (en) Energy convertor/concentrator system
US20100043777A1 (en) Solar collector system
KR101948825B1 (ko) 태양열 발전시스템
US20160268968A1 (en) Solar Collecting Device
WO2008012390A1 (es) Caldera de energía solar
JP5250111B2 (ja) 高集光型太陽光発電システム
US11605747B2 (en) Solar energy collector adaptable to variable focal point
CN206626824U (zh) 太阳能聚光器
ES2912533T3 (es) Método, disposición y línea de producción para fabricar un colector solar cilindro-parabólico
WO2018015598A1 (es) Concentrador de energía solar con espejos móviles para su utilización en captadores solares térmicos planos o en módulos fotovoltaicos estáticos
ES2770726T3 (es) Sistemas y métodos de generación de energía a partir de radiación solar
ES2726673T3 (es) Concentrador solar con conexiones pivotantes separadas
ES2575743B1 (es) Equipo captador solar
KR101847632B1 (ko) 원추형 반사판을 이용한 태양광열 복합 시스템
CN106461271A (zh) 太阳能集热装置
ES1260905U (es) Sistema concentrador y captador de energía solar
ES1280802U (es) Sistema concentrador y captador de energía solar