ES2631805T3

ES2631805T3 - Conjunto óptico con alto nivel de eficiencia para el almacenamiento y el uso de energía de una fuente solar

Info

Publication number: ES2631805T3
Application number: ES14731035.3T
Authority: ES
Inventors: Mario Magaldi
Original assignee: Magaldi Industrie SRL
Current assignee: Magaldi Industrie SRL
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2017-09-05
Anticipated expiration: 2034-05-02
Also published as: AU2014261039A1; AU2014261039B2; EP2992273B1; PT2992273T; WO2014178024A1; SI2992273T1; EP2992273A1; ITRM20130263A1; IL242325B; US20160076792A1; CY1119260T1; KR20160003821A; HRP20171065T1; US10156383B2

Abstract

Un conjunto óptico (2, 3), apto para ser utilizado en una instalación (1) para el almacenamiento y/o producción de energía de origen solar, cuyo conjunto óptico comprende: - un sistema de reflexión óptico principal (2), dispuesto en el suelo y configurado para reflejar la radiación solar incidente según una pluralidad de focos principales (F1-i, i>=211, ..., 242), cuyo sistema óptico principal (2) comprende uno o más elementos de reflexión principales (21-24) que se pueden dirigir de manera selectiva, preferentemente de manera individual y/o en grupos; y - un sistema de reflexión óptica secundario (3), configurado para captar la radiación solar procedente del sistema principal (2) y dirigirla hacia un único foco secundario (F2), cuyo sistema óptico secundario (3) comprende una pluralidad de elementos de reflexión secundarios (31-38), en el que dichos elementos de reflexión secundarios (31-38), o un subconjunto de los mismos, tienen una superficie de reflexión plana, caracterizado por que cada elemento de reflexión secundario (31-38) está asociado con un foco principal (F1-i) respectivo, y por que dicho sistema secundario (3) está configurado de manera que, en uso, los elementos secundarios (31-38) de dicha pluralidad reflejen la radiación concentrada en los focos principales (F1-i, i>=1, ..., n) respectivos hacia dicho único foco secundario (F2) común.

Description

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DESCRIPCION

Conjunto optico con alto nivel de eficiencia para el almacenamiento y el uso de ene^a de una fuente solar Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a un sistema optico secundario adecuado para captar la radiacion solar captada (reflejada) por un sistema optico principal dispuesto en el suelo y para dirigir (reflejar) tal radiacion solar hacia un receptor, colocado tambien en el suelo. Tal sistema de reflexion optica secundario se concibe entonces para utilizarse en una configuracion denominada "haz descendente", en el que la radiacion solar se concentra desde la parte superior en un receptor colocado mas abajo, normalmente en el suelo. El sistema de la invencion es particularmente adecuado para utilizarse en instalaciones para la produccion de energfa termica y/o electrica a partir de la propia radiacion solar (es decir, en la denominada "solar termica" o en la instalacion "solar fotovoltaica").

Antecedentes

En las instalaciones para generar energfa de origen solar, la tecnica conocida consiste en el uso de heliostatos, y en particular de un campo de espejos reflectores, para concentrar la radiacion solar sobre un objetivo determinado, normalmente un receptor colocado a una altura que utiliza la energfa termica de la fuente solar que aloja celulas fotovoltaicas de concentracion. Los heliostatos producen la iluminacion de una zona grande o pequena (denominada "impresion") cerca del objetivo. En un sistema ideal/teorico, tal zona se reduce a un punto y corresponde al foco del sistema de heliostatos.

Los sistemas conocidos que se acaban de mencionar con un receptor a una altura tienen dificultades y complejidades asociadas de hecho a la instalacion y mantenimiento a la altura de un objeto pesado. Tales inconvenientes empeoran al aumentar la potencia de la instalacion para generar energfa, ya que, como se sabe, al aumentar tal potencia, incluso la superficie ocupada por el campo de los heliostatos y consecuentemente la altura del foco relacionado y luego la altura de posicionamiento del receptor aumenta proporcionalmente.

Tales inconvenientes se superan en una configuracion alternativa a la ya mencionada, ya conocida tambien y normalmente denominada "haz descendente". En esta ultima configuracion se utiliza un sistema optico secundario asociado al campo de heliostato principal. El sistema optico secundario se instala a la altura y refleja la radiacion concentrada por los heliostatos principales hacia un receptor situado en el suelo.

En tal configuracion, el foco principal es el punto en el que se convergenan los rayos concentrados por los heliostatos en ausencia del reflector secundario, mientras que el foco secundario es el punto en el que los rayos convergen despues de reflexionar sobre el reflector secundario y corresponde, en un sistema ideal/teorico, al sitio en el que se coloca el receptor. En un sistema real, incluso el foco secundario corresponde a una zona y no a un punto, es decir, se asocia a una "impresion".

Generalmente, las instalaciones del tipo "haz descendente" proporcionan como sistema optico secundario un unico reflector en forma de hoja semi-elipsoide o hiperboloide, a veces implementado mediante una pluralidad de espejos planos de tamanos pequenos dispuestos adyacentes y de manera que esten cerca del grado de curvatura deseado. Como ya se ha mencionado anteriormente, las impresiones de luz producidas por los heliostatos o por el reflector secundario nunca son puntuales. Esto depende tanto de la divergencia solar, ya que los rayos procedentes del sol no son paralelos, como de los errores en la curvatura de los espejos que implementan los reflectores principal y secundario. En particular, los heliostatos de gran tamano, elegidos basados en economfas de escala, asociados a reflectores secundarios curvados, pueden producir ampliaciones de impresion muy grandes en el receptor con respecto al tamano de la impresion que puede obtenerse en un receptor colocado en el foco principal, es decir en la parte superior de una estructura dedicada.

Las figuras 1 y 2 muestran esquematicamente un ejemplo de configuracion de "haz descendente" con reflector secundario con superficie reflectora curvada, en particular, superficie concava y convexa respectivamente. En tales figuras, el reflector secundario se indica con S y M, respectivamente, un reflector principal ilustrativo con O, el foco principal con F1, el punto o zona de reflexion sobre el reflector secundario con P, el foco secundario con F2 y el receptor con R.

Cuando el reflector secundario es curvado, trae consigo una ampliacion optica de la impresion correspondiente al foco principal F1 de los heliostatos O, cuya ampliacion esta unida a la distancia del punto de reflexion P de los dos focos F1 y F2. En particular, el tamano de la impresion de los rayos concentrados por un unico reflector principal se amplfa en una cantidad proporcional a la relacion entre las distancias P-F2 y P-F1.

La figura 3 ilustra la impresion correspondiente al foco secundario F2 en el caso del reflector convexo de la figura 2.

La ampliacion de la impresion de luz concentrada obliga a aumentar la superficie del receptor R, aumentando de este modo las perdidas termicas, es decir, insertar un concentrador C adicional cerca del foco secundario F2. En particular, en el caso en el que el receptor es un medio para almacenar energfa termica calentada por la radiacion

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solar que penetra en la cavidad, el aumento de la impresion del foco secundario F2 requerina un aumento en los tamanos de la boca de entrada de la propia cavidad. Por otro lado, la interposicion de un concentrador C adicional entre la radiacion reflejada por el espejo secundario M y el receptor R induce perdidas opticas adicionales debido a la reflectividad no ideal de tal concentrador adicional.

Como se ha dicho, los reflectores secundarios curvados se aproximan habitualmente con espejos planos pequenos y esto trae consigo aun mas incertidumbre sobre la precision del sistema, una causa potencial de la ampliacion (adicional) de la impresion en el receptor.

Una posible solucion a los problemas que se derivan de la eleccion de superficies curvadas para el reflector secundario esta representada por el uso de superficies planas, como se muestra en las figuras 4 a 6. Sin embargo, incluso esta ultima eleccion causa algunos problemas. Haciendo referencia a la figura 4, como se conoce, un espejo plano T debe colocarse a la misma distancia de los dos focos F1 y F2 para evitar una ampliacion optica de la impresion concentrada. En particular, para obtener que todos los rayos directos del F1 converjan hacia f2, el espejo plano debe estar situado a la misma distancia de F1 y F2 e inclinado de manera que resulte ortogonal a la lmea de union F1-F2. Como se muestra en la figura 4, el espejo plano T necesita una estructura de soporte U dedicada, incluso para evitar que sombree al receptor en el suelo R.

Tambien se sabe que la altura del foco principal F1 es proporcional a la eficiencia en la concentracion de la radiacion y la explotacion del suelo. Sin embargo, al aumentar la altura del foco principal F1, aumentan las superficies de reflexion necesarias en el espejo plano y por lo tanto la capacidad de carga de la estructura de soporte relacionada. Asimismo, un reflector secundario de grandes tamanos proyectana una amplia sombra sobre los reflectores principales. De hecho, como se ilustra en la figura 5, con un campo de heliostatos O con plano circular un reflector secundario N paralelo al suelo (y considerando vertical el eje F1-F2) sena un disco muy grande, con un rayo igual a la mitad del campo de heliostato uno. Como se ilustra en la figura 6, en el caso del eje inclinado F1-F2, el reflector plano, aqu tambien indicado con T, tendna en cualquier caso la zona mas alejada de la lmea de union F1-F2 implicada por los flujos solares considerablemente mas alta que la media en el propio reflector, con riesgos para la integridad mecanica (por ejemplo, debido a expansiones termicas diferenciadas a lo largo de la extension de la superficie reflectora).

Los documentos US 2010/0319678 A1, US 2011/0088246 A1 y WO 2012/153264 A2 muestran conjuntos opticos conocidos.

Sumario de la invencion

El problema tecnico colocado y resuelto por la presente invencion consiste entonces en proporcionar un conjunto optico y un metodo relacionado que permita obviar los inconvenientes mencionados anteriormente con referencia a la tecnica conocida.

Tal problema se resuelve mediante un conjunto segun la reivindicacion 1, mediante una instalacion segun la reivindicacion 10 y mediante un metodo segun la reivindicacion 13.

Las caractensticas preferentes de la presente invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La presente invencion proporciona un sistema optico secundario, en particular un conjunto de espejos que pueden aumentar la eficiencia en la captacion de la radiacion solar concentrada por los espejos principales en las configuraciones de instalaciones denominadas "haz descendente". El conjunto de la invencion permite altas eficiencias productivas de la instalacion en la que se insertan bajos costes de inversion y mantenimiento y alta seguridad de funcionamiento. El sistema optico secundario de la invencion esta formado por al menos dos reflectores secundarios (preferentemente en forma de espejos planos) normalmente orientados para asociar a cada uno de ellos una subseccion de un campo de heliostatos, es decir de concentradores principales. En particular, la invencion permite concentrar los rayos solares hacia un unico foco secundario F2 mediante una pluralidad de reflectores secundarios, preferentemente planos y normalmente dispuestos a diferentes alturas y/o diferentes distancias del eje vertical que atraviesa F2, cada uno de los cuales se asocia a un foco principal F1, i con i=(1, ..., n) diferente. En particular, cada foco principal F1, i corresponde a un subconjunto de concentradores principales, por ejemplo, como se ha dicho, a los concentradores de una parte del campo de heliostatos. Los focos principales F1, i se colocan ventajosamente a gran altura, aumentando de este modo la eficiencia en la captacion de la radiacion concentrada con una mejor explotacion de la dimension global en el suelo.

Con una pluralidad de focos F1, i es posible obtener una captacion de la radiacion solar limitando enormemente los problemas de ampliacion optica de la impresion mencionada con referencia a la tecnica conocida. Ademas, es posible reducir, siendo las otras condiciones iguales, el tamano de la superficie reflectora plana del unico reflector secundario y, por consiguiente, disminuir los flujos solares medios con respecto al caso de un unico espejo plano secundario asociado a un unico foco principal.

La posibilidad de utilizar reflectores secundarios planos ilustra en gran medida las etapas para construir e instalar el sistema de la invencion.

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La invencion tambien proporciona instalaciones o procedimientos para producir ene^a fotovoltaica termica o de concentracion utilizando el conjunto mencionado anteriormente.

En particular, la instalacion de la invencion esta ventajosamente asociada a un receptor colocado en el suelo constituido por un dispositivo para almacenar intercambiar ene^a termica de origen solar, preferentemente a base de un lecho de partfculas de almacenamiento fluidizables.

En terminos mas generales, en el presente contexto, bajo "receptor" o "dispositivo de recepcion", la radiacion solar concentrada por el sistema optico secundario cualquier medio esta creado de manera adecuada para recibir dicha radiacion, en particular un dispositivo reactor o un dispositivo para almacenar, intercambiar y/o transformar energfa termica o de luz.

Otras ventajas, caractensticas y modos de uso de la presente invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada de algunas realizaciones, mostradas a modo de ejemplo y no con fines limitativos.

Breve descripcion de las figuras

Se hara referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en las que:

■ la figura 1, ya mencionada anteriormente, representa un esquema de una configuracion conocida de tipo haz descendente con un reflector secundario concavo;

■ la figura 2, ya mencionada anteriormente, representa un esquema de una configuracion conocida de tipo haz descendente con un reflector secundario convexo;

■ la figura 3, ya mencionada anteriormente, muestra un esquema del sistema de la figura 2 con un concentrador asociado al receptor;

■ la figura 4, ya mencionada anteriormente, representa un esquema de una configuracion de tipo haz descendente con un reflector secundario plano inclinado con respecto al suelo;

■ la figura 5, ya mencionada anteriormente, representa un esquema de una configuracion de tipo haz descendente con un reflector secundario plano horizontal con respecto al suelo;

■ la figura 6, ya mencionada anteriormente, representa un esquema de una configuracion de tipo haz descendente con un reflector secundario plano inclinado con respecto al suelo, en el caso de un numero elevado de reflectores principales;

■ la figura 7 muestra una representacion esquematica, en vista lateral, de un conjunto optico segun una realizacion de base de la invencion;

■ la figura 8 muestra una vista en planta de (una parte de) una instalacion para almacenar energfa termica de origen solar que incorpora un conjunto optico segun una realizacion preferente de la invencion;

■ la figura 9A muestra una vista lateral esquematica de la instalacion de la figura 8;

■ la figura 9B muestra la misma vista de la figura 9A, en la que algunos componentes no han sido representados para mayor claridad de la ilustracion; y

■ la figura 10 muestra una representacion en perspectiva de la instalacion de la figura 8.

Descripcion detallada de algunas realizaciones preferentes

La figura 7 muestra de manera esquematica una realizacion de base de un sistema de reflexion optico secundario.

En tal figura, el sistema secundario se indica en su conjunto con 300.

El sistema optico 300 es adecuado para utilizarse en una instalacion para el almacenamiento y/o la produccion de energfa de origen solar que tiene una configuracion global de tipo "haz descendente". En particular, el sistema secundario 300 esta asociado a un sistema de reflexion optico principal indicado en conjunto con 200 y dispuesto en el suelo.

El sistema principal 200 esta configurado para reflejar la radiacion solar incidente segun dos focos principales F1a y F1b. Con este fin, el sistema principal 200, en el ejemplo representado, comprende dos elementos de reflexion opticos principales, 201 y 202 respectivamente, cada uno de los cuales es realmente adecuado para reflejar la radiacion solar en un foco F1a y Fib respectivo.

El sistema secundario 300 esta configurado para reflejar la radiacion concentrada en los focos principales Fla y Fib hacia un unico foco secundario F2. Con este fin, el sistema secundario 300, en el ejemplo representado, comprende dos elementos opticos de reflexion secundarios, 301 y 302 respectivamente, cada uno asociado a un foco principal Fla y F1b respectivo, que es adecuado para reflejar la radiacion solar concentrada en el foco principal F1a y F1b respectivo hacia el foco secundario F2 comun.

Todavfa en el presente ejemplo, los elementos de reflexion secundarios 301 y 302 tienen una superficie de reflexion plana. En particular, son espejos planos.

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Las variantes de realizacion pueden proporcionar el uso, en particular, para los elementos secundarios 301 y 302, de una superficie reflectora curvada, en particular una superficie concava o convexa.

Debido a las razones ya ilustradas en la introduccion, cada elemento de reflexion secundario 301 302 esta dispuesto, preferentemente, de manera que la superficie de reflexion plana respectiva sea sustancialmente ortogonal a la lmea que une el foco principal F1a, Fib respectivo con el foco secundario F2. Ademas, aun basandose en lo ya ilustrado en la introduccion preferentemente cada elemento de reflexion secundario 301, 302 esta dispuesto de manera que el punto de reflexion Pi, P2 respectivo o el punto medio de la impresion de reflexion sea equidistante del foco secundario F2 y del foco principal Fla, Fib respectivo.

El sistema secundario 300 comprende ademas medios de soporte 400 para los elementos secundarios 301 y 302. En el presente ejemplo, ventajosamente, tales medios de soporte 400 son comunes para los dos elementos secundarios 301 y 302. En particular, comprenden una columna o torre 410, de la misma parten dos soportes transversales 401 y 402, cada uno asociado a un elemento secundario 301 o 302 respectivo. En el ejemplo representado, los soportes transversales 401 y 402 tienen un perfil sustancialmente curvado.

Preferentemente, los medios de soporte 400 son adecuados para soportar los elementos secundarios 301 y 302 a diferentes alturas uno con respecto al otro. La altura desde el suelo necesaria para los elementos secundarios 301 y 302 depende de la distancia entre el foco principal y el foco secundario respectivo.

Ventajosamente, los elementos reflectores secundarios 301 y 302 y/o los elementos reflectores principales 201 y 202 son selectivamente orientables, preferentemente de manera individual. En particular, se proporciona una posibilidad de orientacion biaxial mediante un movimiento cinematico, de manera que dichos elementos reflectores pueden seguir el movimiento aparente del sol para reflejar la radiacion hacia el foco respectivo. Preferentemente, la orientacion de los elementos reflectores principales y secundarios esta coordinada, ventajosamente de manera automatica, con el fin de obtener la disposicion deseada ya mencionada anteriormente.

En el ejemplo representado, el foco secundario F2 entra en un dispositivo receptor 500, preferentemente un dispositivo para almacenar energfa termica y aun mas preferentemente un dispositivo de tipo de lecho de partfculas fluidizables.

Haciendo referencia a las figuras 8 a 10, se describira ahora una realizacion preferente del conjunto optico de la invencion, insertada tambien en una instalacion segun una realizacion preferente de la invencion. Todas las caractensticas ilustradas anteriormente con respecto a la realizacion de base de la figura 7 y a las variantes relacionadas pueden aplicarse incluso a la instalacion analizada en el presente documento y, por lo tanto, no se repetiran en lo sucesivo.

Haciendo referencia a las figuras 8 a 10 mencionadas anteriormente, la instalacion, indicada en conjunto con 1, es una instalacion termodinamica para almacenar y producir energfa. La instalacion 1 comprende el sistema de reflexion optico secundario mencionado anteriormente, indicado en el presente documento en conjunto con 3, un sistema optico de reflexion principal asociado, indicado en el presente documento en conjunto con 2 y un dispositivo receptor, indicado en el presente documento en conjunto con 5.

La configuracion de la instalacion, y en particular de los sistemas opticos 2 y 3 y del dispositivo receptor 5, es del tipo de "haz descendente", como ya se ha ilustrado haciendo referencia a la realizacion de la figura 7.

El sistema optico principal 2, en el presente ejemplo, comprende un campo de heliostato posicionado segun los cuatro puntos cardinales alrededor del dispositivo receptor 5 y el sistema optico secundario 2, este ultimo dispuesto entonces en posicion central con respecto al propio campo de heliostatos 2. En particular, se proporcionan cuatro partes principales del campo de heliostatos 2, indicadas respectivamente con las referencias 21 a 24 y correspondiendo cada una, como se ha dicho, a un emplazamiento de alojamiento particular que en el presente ejemplo esta asociado a un punto cardinal. La disposicion en planta, mostrada en la figura 8, es tal que cada parte 21, ..., 24 del campo de heliostatos 2, a su vez, esta formada por dos partes adyacentes, teniendo cada una de las cuales una forma sustancialmente poligonal. En particular, en el presente ejemplo se proporciona una primera parte con forma sustancialmente cuadrada o rectangular, indicada a modo de ejemplo con 211 para la primera parte 21 y con referencias analogas 221, 231 y 241 para las otras parte 22, ..., 24, y por una segunda parte sustancialmente conformada como un triangulo, indicada a modo de ejemplo con 212 aun para la primera parte 21 y con referencias analogas 222, 232 y 242 para las otras partes 22, ..., 24.

Cada parte del campo de heliostatos 211, ..., 241 y 212, ..., 242 concentra la radiacion solar incidente en un foco principal F1-211, ..., F1-242 respectivo. Por lo tanto, en el presente ejemplo se proporcionan en conjunto ocho partes del campo de heliostatos 2 principal y ocho focos principales F1-i (i = 211, 221, 231, 241, 212, 222, 232, 242) correspondientes.

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El sistema optico secundario 3 comprende entonces una pluralidad de elementos de reflexion secundarios correspondientes, indicados con las referencias 31 a 38 y cada uno asociado a un foco principal F1-i respectivo de la manera ya ilustrada, es decir, para reflejar la radiacion solar concentrada en dicho foco principal en un foco secundario F2 comun que entra en el dispositivo receptor 5, en particular una parte seleccionada de este ultimo. En el caso ya mencionado de la recepcion constituida por un dispositivo de almacenamiento de tipo ahuecado, el foco F2 se colocara, ventajosamente, en un punto del eje central del rebaje.

En las figuras 9A y 9B es visible solo una parte del campo de heliostatos y de los focos secundarios respectivos (en la figura 9B, para una mejor claridad de la ilustracion, no se han representado algunos componentes).

En resumen, los rayos concentrados por los heliostatos de la parte del campo 211 como foco principal tienen el indicado con F1-211 y el reflector secundario relacionado es el reflector 31. La radiacion concentrada por los heliostatos de la parte del campo 211 se intercepta segun el foco F1-211 por el reflector secundario 31 y se proyecta en el foco F2 correspondiente a la colocacion del dispositivo receptor 5. Analogamente, los rayos concentrados por los heliostatos de la parte del campo 212 tienen como foco principal el indicado con F1-212 y el reflector secundario relacionado es el reflector 32. La radiacion concentrada por los heliostatos de la parte del campo 212 se intercepta segun el foco F1-212 por el reflector secundario 32 y se proyecta en el foco secundario F2 comun.

Las asociaciones analogas son validas para las partes restantes del campo de heliostatos 2, para los focos principales relacionados y para los elementos reflectores secundarios correspondientes.

Por analogfa a la colocacion de las partes del campo de heliostatos principales 21-24, incluso los elementos reflectores secundarios 31-38 se disponen segun los cuatro puntos cardinales, y en particular en pares de elementos secundarios 31-32, 33-34, 35-36 y 37-38, correspondiendo cada una a una parte 21, ..., 24 del campo de heliostato. En particular, el primer reflector secundario 31, 33, 35 y 37 de cada par se dispone generalmente debajo del otro reflector 32, 34, 36 y 38 del mismo par (o, en variantes alternativas, viceversa).

El sistema optico secundario 3, incluso en este caso, comprende medios para soportar los elementos reflectores secundarios, indicados en el presente documento en conjunto con 4 y son mejor visibles en las figuras 9B y 10. En el presente ejemplo, los medios de soporte 4 comprenden una estructura de soporte 41 arqueada y una pluralidad de elementos de soporte transversales (uno de los mismos indicado a modo de ejemplo con 42 en la figura 9B) analogos a los ya descritos con referencia a la realizacion de la figura 7. En la figura 10, se puede apreciar en mayor detalle un ejemplo que implementa la estructura de soporte 42, que en este caso tiene una forma sustancialmente en forma de cruz.

Se prefiere tal forma de la estructura de soporte que permite eliminar el efecto de bloqueo (obstaculo ffsico) de la trayectoria optica entre los reflectores principal y secundario. De hecho, la estructura propuesta consiste en definir una pluralidad de alojamientos en posiciones seleccionadas que corresponden, de hecho, a la trayectoria de reflexion desde los elementos principales a los secundarios. Por ejemplo, en la figura 10, tales alojamientos estan definidos tanto por los espacios interpuestos entre los diferentes arcos que forman la cruz.

Las habitaciones pretenden ademas reducir, en la mayor extension posible y analizar los ciclos solares, zonas de sombra en los reflectores principales.

Preferentemente, incluso en este caso los heliostatos del campo principal 2 y/o los elementos reflectores secundarios del sistema 3 son selectivamente orientables, preferentemente mediante un movimiento cinematico biaxial, segun lo que ya se ha ilustrado. Preferentemente, los heliostatos de cada parte 211-242 son orientables incluso en grupo.

La configuracion ilustrada anteriormente con referencia a las figuras 8 a 10 representa una solucion preferente entre las posibles configuraciones en las que una tiene que asociar n zonas de un campo de heliostatos a tantos n focos principales y n reflectores secundarios relacionados, teniendo todos el mismo foco secundario coincidente con el receptor de la radiacion concentrada.

Como ya se ha dicho anteriormente con referencia a la realizacion de la figura 7, una realizacion preferente proporciona que los elementos reflectores secundarios sean planos y se dispongan a la misma distancia del foco principal y del foco secundario respectivo, para evitar una ampliacion optica de la impresion concentrada por los heliostatos.

Ventajosamente, como ya se ha mencionado, los focos principales se pueden disponer en alto, tal efecto, como se sabe, permite optimizar el uso del suelo, disminuyendo la distancia entre los heliostatos y reduciendo el conocido efecto de “coseno” que penaliza la eficiencia de recepcion de los heliostatos.

Se entendera que la invencion proporciona incluso un metodo para concentrar una radiacion solar en un receptor para la produccion y/o el almacenamiento de energfa de origen solar en una configuracion global de "haz descendente". En la definicion mas general del mismo, tal metodo proporciona el uso de un sistema optico principal

dispuesto en el suelo y configurado para reflejar la radiacion solar incidente segun una pluralidad de focos principales y el uso de un sistema de reflexion optico secundario que capta la radiacion solar procedente del sistema principal y la dirige hacia un unico foco secundario. Preferentemente, el metodo proporciona una implementacion segun los modos funcionales y/o las caractensticas estructurales ya descritas anteriormente con referencia a las 5 figuras 7 a 10.

En el presente contexto, bajo la disposicion "en el suelo" de los elementos reflectores principales y/o del dispositivo receptor, puede entenderse incluso una disposicion en la que estan a una altura inferior a la de los elementos reflectores del sistema secundario.

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La presente invencion se ha descrito hasta ahora con referencia a realizaciones preferentes. Debe entenderse que pueden existir otras realizaciones pertenecientes al mismo nucleo inventivo, como se define por el ambito de proteccion de las reivindicaciones que se presentan a continuacion.

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REIVINDICACIONES

1. Un conjunto optico (2, 3), apto para ser utilizado en una instalacion (1) para el almacenamiento y/o produccion de ene^a de origen solar, cuyo conjunto optico comprende:

- un sistema de reflexion optico principal (2), dispuesto en el suelo y configurado para reflejar la radiacion solar incidente segun una pluralidad de focos principales (F1-i, i=211, ..., 242), cuyo sistema optico principal (2) comprende uno o mas elementos de reflexion principales (21-24) que se pueden dirigir de manera selectiva, preferentemente de manera individual y/o en grupos; y

- un sistema de reflexion optica secundario (3), configurado para captar la radiacion solar procedente del sistema principal (2) y dirigirla hacia un unico foco secundario (F2), cuyo sistema optico secundario (3) comprende una pluralidad de elementos de reflexion secundarios (31-38),

en el que dichos elementos de reflexion secundarios (31-38), o un subconjunto de los mismos, tienen una superficie de reflexion plana, caracterizado por que cada elemento de reflexion secundario (31-38) esta asociado con un foco principal (F1-i) respectivo, y por que dicho sistema secundario (3) esta configurado de manera que, en uso, los elementos secundarios (31-38) de dicha pluralidad reflejen la radiacion concentrada en los focos principales (F1-i, i=1, ..., n) respectivos hacia dicho unico foco secundario (F2) comun.
2. El conjunto optico segun la reivindicacion 1, en el que dicho sistema optico principal (2) comprende una pluralidad de elementos de reflexion principales (21-24), preferentemente en forma de heliostatos y/o espejos.
3. El conjunto optico segun la reivindicacion 1 o 2, en el que dicho sistema optico principal (2) esta dividido en una pluralidad de zonas (211-242), correspondiendo cada una a un foco principal (F1-i) respectivo y/o a un elemento de reflexion secundario (31-38).
4. El conjunto optico segun la reivindicacion anterior, en el que cada una de dichas zonas (21-24) esta posicionada a lo largo de un punto cardinal respectivo.
5. El conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho sistema optico secundario (3) esta dispuesto en una posicion central con respecto a dicho sistema optico principal (2).
6. El conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos elementos de reflexion secundarios (31-38) estan dispuestos a diferentes alturas y/o distancias desde el eje vertical que atraviesa el foco secundario (F2) comun y diferente con respecto al otro.
7. El conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos elementos de reflexion secundarios (31-38) se pueden orientar de manera selectiva, preferentemente de manera individual y/o en grupos.
8. El conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

que comprende medios de soporte (4) de dichos elementos de reflexion secundarios (31-38), preferentemente al menos parcialmente comunes para los elementos de reflexion secundarios de dicha pluralidad.
9. El conjunto optico segun la reivindicacion anterior, en el que dichos medios de soporte (4) son tales que no plantean obstaculos a la trayectoria optica entre dicho sistema de reflexion principal (2) y dicho sistema de reflexion secundario (3), teniendo alojamientos dispuestos a posiciones seleccionadas.
10. Una instalacion (1) para el almacenamiento y/o la produccion de energfa de origen solar que tiene una configuracion optica que comprende:

■ un conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y

■ un receptor (5), dispuesto sustancialmente al nivel de dicho foco secundario (F2) o en proximidad del mismo y preferentemente situado en el suelo.
11. La instalacion (1) segun la reivindicacion anterior, en la que dicho receptor (5) comprende un dispositivo de almacenamiento, preferentemente de tipo lecho de partfculas que pueden fluidizarse.
12. La instalacion (1) segun la reivindicacion 10 u 11, que es una instalacion para la produccion de energfa termica y/o electrica, en este ultimo caso en particular una instalacion solar termodinamica.
13. Un metodo para concentrar una radiacion solar sobre un receptor (5) para la produccion y/o el almacenamiento de energfa de origen solar,

cuyo metodo proporciona el uso de un sistema de reflexion optico principal (2), dispuesto en el suelo y configurado para reflejar la radiacion solar segun una pluralidad de focos principales (F1-i, i=211, ..., 242), y de un sistema de reflexion optica secundario (3) que capta la radiacion solar procedente del sistema principal (2) y la dirige hacia un unico foco secundario (F2),

cuyo metodo utiliza un conjunto optico segun cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9 y/o en el que dicho metodo se utiliza en una instalacion segun cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 12.
14. El metodo segun la reivindicacion anterior, en el que dicho sistema optico principal (2) y/o dicho sistema optico 5 secundario (3) comprende una pluralidad de elementos de reflexion (21-24; 31-38).
15. El metodo segun la reivindicacion anterior, en el que dichos elementos de reflexion (21-24; 31-38) se pueden orientar de manera selectiva, preferentemente de manera individual y/o en grupos.

10 16. El metodo segun la reivindicacion 14 o 15, en el que dicho sistema optico secundario (3) comprende una

pluralidad de elementos de reflexion (31-38) estando cada uno asociado a un foco principal (F1-i) respectivo, en el que preferentemente dichos elementos de reflexion secundarios (31-38) estan dispuestas a alturas y/o distancias diferentes desde el eje vertical que atraviesa el foco secundario (F2) comun y diferente con respecto al otro.