ES2590231B1 - Colector híbrido termosolar-fotovoltaico - Google Patents
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Abstract
Colector híbrido termosolar-fotovoltaico que comprende un colector termosolar cilindro-parabólico al cual se le acoplan placas fotovoltaicas dispuestas de manera simétrica respecto al plano longitudinal de simetría del reflector, cada una de las referidas placas fotovoltaicas está unida mediante un soporte a la estructura de soporte del reflector de manera que queda paralela al plano longitudinal de simetría del referido reflector y con la cara en la que están dispuestas las células fotovoltaicas orientada hacia el tubo absorbedor del colector, la distancia entre el plano definido por los bordes inferiores de las placas fotovoltaicas y el plano definido por los bordes longitudinales del reflector es mayor que la distancia entre el referido plano definido por los bordes longitudinales del reflector y el tubo absorbedor y la distancia entre dichas placas fotovoltaicas opuestas entre sí es mayor que la distancia entre los bordes longitudinales del reflector.
Description
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DESCRIPCION
Colector hibrido termosolar-fotovoltaico Objeto de la invencion
Es objeto de la presente invencion un novedoso dispositivo de captation de la energia solar mediante la hibridacidn de la tecnologla termosolar y la tecnologla fotovoltaica en un unico captador que aprovecha la radiation solar directa y la difusa.
Antecedentes de la invencion
Para el aprovechamiento de la energia procedente de sol se ha desarrollado, entre otras, la tecnologla fotovoltaica y la tecnologla termosolar mediante colectores cillndrico-parabdlicos.
La tecnologla fotovoltaica permite la transformation, sin necesidad de otros dispositivos o sistemas, de la radiacidn solar en electricidad mediante paneles fotovoltaicos. La radiacion solar aprovechada por las cdlulas fotovoltaicas es la directa y la difusa, la primera es la radiacidn que incide perpendicularmente a la superficie del panel fotovoltaico y la segunda, la difusa, es toda aquella radiacion solar que no incide perpendicularmente a su superficie.
La tecnologla termosolar calienta un fluido que se utiliza como fluido caloportador para obtener vapor de agua que posteriormente se expansions en un ciclo tdrmico, mediante la expansidn del vapor de agua en una turbina acoplada a un generador de electricidad. La tecnologla termosolar puede utilizar captadores cilindro-parabolicos, que son aquellos en los que la section transversal del relector es un arco de parabola y que concentran la radiacion solar directa en su llnea focal en la que estd dispuesto un tubo absorbedor por el que circula el fluido caloportador, usualmente aceite sintdtico, que posteriormente cederd su energia al agua convirtidndola en vapor de agua a alta presidn. Este tipo de colectores cilindro- parabdlicos comprenden un bastidor, que los ancla al suelo, usualmente en direccidn norte- sur, una estructura de soporte, un reflector que comprende una lamina cuya seccidn transversal es parabdlica y sobre la cual se dispone una pluralidad de espejos, y un dispositivo de seguimiento solar, que orienta al reflector, para que durante todas las horas del dla el sol este comprendido en el piano longitudinal de simetrla del colector.
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El objetivo de la presente invencion es la unibn de la tecnologia termosolar y fotovoltaica en un solo colector y as! poder aprovechar tanto la radiation solar directa como la difusa ya que no se conocen sistemas que unan ambas tecnologias.
Descripcibn de la invencion
El colector hibrido termosolar-fotovoltaico, objeto de la presente description, comprende un colector termosolar cilindro-parabolico y una pluralidad de placas fotovoltaicas, preferentemente del tipo multi-union, tales que:
• las placas fotovoltaicas estan dispuestas de manera simetrica respecto al piano longitudinal de simetria del reflector,
• cada una de las referidas placas fotovoltaicas estb unida mediante un soporte a la estructura de soporte del reflector, de manera que quede paralela al piano longitudinal de simetria del referido reflector y con la cara en la que estan dispuestas las cblulas fotovoltaicas orientada hacia el tubo absorbedor del colector,
• la distancia entre el piano definido por los hordes inferiores de las placas fotovoltaicas y el piano definido por los hordes longitudinales del reflector es mayor que la distancia entre el referido piano definido por los hordes longitudinales del reflector y el tubo absorbedor y
• la distancia entre dichas placas fotovoltaicas opuestas entre si es mayor que la distancia entre los hordes longitudinales del reflector.
Breve descripcion de los dibujos
Figura 1: vista en perspectiva de una realization preferente del colector hibrido termosolar- fotovoltaico.
Realizacibn preferente
En la figura 1 se muestra una realizacion preferente del colector hibrido termosolar- fotovoltaico (1). Dicha realizacion preferente muestra los elementos fundamentales de la invencibn que son un colector termosolar cilindro-parabolico (2) y las placas fotovoltaicas (3).
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El colector termosolar cilindro-parabolico (2) comprende un bastidor (4) anclado al suelo, que soporta el resto de componentes de la invention, una estructura (5) de soporte del reflector (6), el reflector (6), el tubo absorbedor (7) y un dispositivo de seguimiento solar, no mostrado en la figura.
Las placas fotovoltaicas (3) estdn dispuestas de manera si metrics respecto a I piano longitudinal de simetria del reflector. Cada una de las referidas placas fotovoltaicas (3) esta unida mediante un soporte (8) a la estructura (5) de soporte del reflector (6), de manera que quede paralela al piano longitudinal de simetria del referido reflector (6) y con la cara en la que estan dispuestas las celulas fotovoltaicas orientada hacia el tubo absorbedor (7) del colector, y la distancia entre el piano definido por los bordes inferiores de las placas fotovoltaicas (3) y el piano definido por los bordes longitudinales del reflector (6) es mayor que la distancia entre el referido piano definido por los bordes longitudinales del reflector (6) y el tubo absorbedor (7) y la distancia entre dichas placas fotovoltaicas (3) opuestas entre si es mayor que la distancia entre los bordes longitudinales del referido reflector (6). Con esta disposition de las placas fotovoltaicas, esta no generan ninguna sombra en el reflector y aprovechan la radiacion difusa procedente del sol y tanto la radiacion directa y difusa procedente del reflector.
Preferentemente, las placas fotovoltaicas son del tipo multiunion, debido a que al estar formadas por varias l&minas de distintos materiales tienen varios saltos de energia interna, band-gaps, lo que les permite aprovechar una parte mayor del espectro de la radiacion solar y consecuentemente captar una mayor cantidad de radiacion por area. Esta tecnologfa fotovoltaica est& especial mente indicada para situaciones en los que se requiera poca superficie pero una gran eficiencia, como es el caso de los colectores termosolares donde la superficie disponible para la instalacidn de las placas es limitado. El hecho de que exista tanto seguimiento como concentration de la radiacion no hace sino incrementar el atractivo de esta tecnologia fotovoltaica en estos tipos de dispositivos.
Las placas fotovoltaicas recibirian por un lado la radiacion difusa procedente de las nubes y particulas en suspension, del suelo y de cualquier otro elemento. Adicionalmente tambi§n recibirian aquella parte de radiacidn difusa que rebote en los espejos del colector y alcanzara a las placas fotovoltaicas, ademas de aquella radiacidn directa que debido a que los espejos no tienen una curvatura perfects vayan no se enfoque correctamente sobre el tubo absorbedor e intercepten en su camino a las placas fotovoltaicas.
Claims (1)
- ES 2 590 231 A1REIVINDICACIONES1. Colector hibrido termosolar-fotovoltaico caracterizado porque comprende un colector 5 termosolar cilindro-parabolico y una pluralidad de placas fotovoltaicas, tales que:• las placas fotovoltaicas est£n dispuestas de manera simetrica respecto al piano longitudinal de simetria del reflector,• cada una de las referidas placas fotovoltaicas esta unida mediante un soporte a la estructura de soporte del reflector de manera que queda paralela al piano10 longitudinal de simetria del referido reflector y con la cara en la que estandispuestas las celulas fotovoltaicas orientada hacia el tubo absorbedor del colector,• la distancia entre el piano definido por los bordes inferiores de las placas fotovoltaicas y el piano definido por los bordes longitudinales del reflector es15 mayor que la distancia entre el referido piano definido por los bordeslongitudinales del reflector y el tubo absorbedor y• la distancia entre dichas placas fotovoltaicas opuestas entre si es mayor que la distancia entre los bordes longitudinales del reflector.20 2. Colector hibrido termosolar-fotovoltaico, segun reivindicacibn 1, caracterizadoporque las placas fotovoltaicas son del tipo multiunibn.
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