WO1997042452A1

WO1997042452A1 - Nueva lente liquida modulada condensadora de energia solar

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Publication number: WO1997042452A1
Application number: PCT/ES1997/000119
Authority: WO
Inventors: Roberto Santander Cerbell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 1998-11-08
Also published as: IL122881A0; BR9702249A; MX9800268A; US6124980A; JP2000500884A; CN1196787A; EP0840075A1; AU2638997A

Abstract

Condensador de energía solar sobre estructura móvil, con seguimiento solar Este-Oeste y lente líquida modulada, consistente el primero en un sistema capaz de concentrar la energía solar (2), para llevar incorporada una o varias lentes líquidas moduladas (21) y constituida la segunda por la unión de distintos recipientes lenticulares transparentes (1), capacitados para instalarse sobre una estructura metálica de forma esférica o cilíndrica que mediante la acción de una lente divergente (22) y un prisma líquido (24), transmite el calor al fluido de un circuito primario (27) que mediante un intercambiador de calor (28) proporciona la temperatura necesaria para las diversas utilidades energéticas.

Description

NUEVA LENTE LIQUIDA MODULADA CONDENSADORA DE ENERGÍA SOLAR

D E S C R I P C I O N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente memoria descriptiva se refiere a un condensador de energia solar al que se incorpora una lente liquida modulada de gran tamaño, utilizando la propiedad que tienen los fluidos de refractar y concentrar la luz cuando están delimitados por superficies curvas transparentes, es decir, que se trata de una lente conformada por diversos recipientes lenticulares transparentes de forma, dimensiones y curvaturas que permitan, en su conjunto, configurar una lente liquida modulada con una distancia focal apropiada y capacitada para ser colocada sobre una estructura móvil o fija, ajustada dicha estructura a las características de la lente líquida modulada así constituida, permitiendo su construcción en grandes dimensiones, sin limitación de espesores y formas, teniendo al mismo tiempo la cualidad de ser fabricada a un bajo costo en comparación con las conocidas de similares características ópticas, elaboradas con otros materiales y proporcionando la concentración del flujo solar correspondiente a grandes superficies.

También es objeto de la invención el permitir la condensación de los rayos solares de una superficie determinada sobre un absorbedor de calor, y proporcionar la energía suficiente al fluido que recorre el circuito secundario de este, como para elevar su temperatura más

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) allá de su punto de ebullición con objeto de poder ser utilizado como fluido térmico en una turbina de producción de electricidad, en una planta desalinizadora de agua o en cualquier otra aplicación que requiera vapor de alta entalpia.

La invención posee un sistema de condensación a base de lentes líquidas moduladas, que abarata considerablemente el coste de la instalación frente a las lentes convencionales, contando igualmente con un sistema de seguimiento y guiado que permita un total aprovechamiento de los rayos incidentes, que siempre actúan de la forma más eficaz en el intercambiador de calor.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención tiene su campo de aplicación dentro de la industria dedicada al aprovechamiento de energía solar por concentración de la misma, tanto en la fabricación de lentes, como elementos y dispositivos para tal fin, así como dentro de la industria de la óptica y en general, en todas las aplicaciones en las que se precisen lentes de grandes dimensiones, pudiendo igualmente ser utilizada dentro de la industria dedicada a la fabricación de condensadores de energía solar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se tiene conocimiento, de que mediante el empleo de un recipiente lenticular transparente con un fluido refractante en su interior, se consiguen efectos similares de concentración de la luz solar, al de una lente óptica convencional, pero hasta la fecha este principio físico

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) solo se ha planteado a pequeña escala, inviable para su aprovechamiento industrial por su altísimo coste.

Siendo el objetivo de esta invención el aprovechamiento de grandes magnitudes del flujo solar, a fin de obtener elevadas temperaturas y gran concentración energética, se hace imprescindible el empleo de lentes de grandes dimensiones, de diseño apropiado, que permitan de forma óptica y a bajo coste de fabricación, la utilización con fines industriales de forma rentable, como la obtención de energía eléctrica, desalinización, depuración, tratamiento de residuos, aplicaciones en el campo de la medicina, óptica en general, producción de hidrógeno, cogeneración de energía, etc.

También el solicitante conoce la existencia de patentes que desarrollan algunos de los elementos que son utilizados en condensadores de energía solar sobre estructura móvil, entre las cuales cabe destacar las siguientes. A saber:

Patente de Invención española número 9101791, del 30 de julio de 1991, que expone la idea de poder concentrar el flujo solar mediante lentes que tienen la particularidad de configurarse como recipientes lenticulares de material transparente que, al ser rellenados de un fluido, materia semi-sólida o materia solidificable transparente, refractan la luz directa o previamente reflejada, de forma similar a como lo realiza una lente ordinaria, con el consiguiente abaratamiento de los costes, integrándose estas ideas en un cuerpo que se materializa en la denominada "lente líquida".

Patente de Invención española número 9402313, del 10 de noviembre de 1994, que incide fundamentalmente en la posibilidad de que el mecanismo capaz de aprovechar la

3 HOJADESUSTITUCIÓN(REGLA26) energía solar mediante el empleo de lentes líquidas, estará constituido por una estructura portante móvil o fija.

Patente de Invención española número 9502166, del 7 de noviembre de 1995, que perfecciona la interior, analizando algunas características de la lente líquida.

Patente de Invención española número 9601033, del 8 de mayo de 1996, que define las características de una lente líquida modulada que permite la construcción de lentes líquidas de gran tamaño, adecuadas a los fines de captación de rayos de sol en grandes superficies.

Patente de Invención española número 9700507 relativa a Lente Líquida Modulada sobre estructura móvil, con seguimiento solar.

Las citadas patentes caracterizan elementos de captación y direccionamiento de rayos solares mediante la incorporación de lentes líquidas o lentes líquidas moduladas, que serán partes integrantes de la invención objeto de la presente memoria descriptiva, siendo este de una concepción mucho más amplia y con una utilidad definida por su constitución.

Por otra parte, el solicitante conoce la existencia de sistemas que permiten el aprovechamiento de la energía solar para producir electricidad, potabilizar agua o incluso configurar hornos de muy alta temperatura mediante la condensación de los rayos solares, pero todos ellos incorporan elementos reflectantes del tipo de espejos cóncavos y planos y elementos reflectantes del tipo de las lentes macizas, constituidas a tenor del empleo de materiales como vidrio o cuarzo, de muy alto peso, costosas y no aptas para configurar colectores de grandes

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) dimensiones.

La solución evidente a la problemática existentes en este campo sería la de contar con un condensador de energía solar que dispusiera de lentes líquidas moduladas, de bajo peso, menor coste que las macizas y estructuralmente aptas para la captación de grandes magnitudes de flujo solar.

Al mismo tiempo sería deseable contar también con un mecanismo que orientase en todo momento hacia el sol al condensador de energía para un óptimo aprovechamiento del flujo solar.

Sin embargo, por parte del solicitante no se tiene conocimiento de la existencia en la actualidad de una invención que esté dotada de todas las características señaladas anteriormente como idóneas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El condensador de energía solar que la invención propone, constituye por sí solo una evidente novedad dentro del campo de aplicación en el cual se incorpora, ya que a partir de una lente líquida modulada con fluido en su interior, de grandes dimensiones, formas y características apropiadas, capacitada para realizar su función de forma óptima, a un bajo costo de fabricación y para ser utilizada como gran colector de energía solar, dispuesta sobre una estructura adecuada, móvil con seguimiento solar o fija sin seguimiento solar, que permite la concentración de gran cantidad de flujo solar a alta temperatura.

La lente líquida modulada objeto de esta invención, puede constituirse con recipientes lenticulares de

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) diferentes materiales transparentes susceptibles de moldear, tal y como pueden ser láminas de vidrio, materiales plásticos orgánicos, inorgánicos y similares.

El espesor de estas láminas ha de ser el apropiado, en función de la presión interna y condiciones externas que tengan que soportar y de las características resistentes del material empleado.

Las superficies de la lente modulada, curvas, alabeadas, planas o mixtas, esféricas o cilindricas, etc. , vendrán dadas en función del tipo de foco que se pretenda obtener, es decir: circular, elíptico, longitudinal, etc. , y tendrán la curvatura adecuada a la distancia que se proyecte obtener en cada caso.

La forma en panta de esta lente modulada puede ser: circular, poligonal, elíptica, parabólica, etc., y estará en función a las necesidades de proyectación.

La lente líquida modulada, podrá configurarse como un cuerpo tórico de revolución, de desarrollo total o parcial, de sección apropiada en función al tamaño y forma, que proporcione uno o varios focos centrados según las necesidades.

Cuando se precise captar el flujo de la energía solar sobre un elemento o cuerpo en movimiento, se utilizará la lente modulada tórica completa o de desarrollo total, a modo de cúpula o casquete esférico, cumplida o rebajada.

Si la captación se realiza de forma estática, se podrá utilizar la lente líquida modulada tórica de desarrollo parcial, cuyas dimensiones variarán según las necesidades de superficie destinadas a la captación.

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) La construcción de la lente líquida modulada, se realizará a partir de uno o varios recipientes individuales, cuya forma y tamaño vendrán en función de las dimensiones totales de la lente líquida modulada a obtener, pudiendo estar estos recipientes comunicados entre sí mediante los orificios y conexiones que fuesen necesarios practicados en sus caras, de forma que permitan el llenado total o parcial con el fluido refractante.

Con el fin de lograr varias distancias focales diferentes con una única lente modulada de gran tamaño, cada uno de los recipientes individuales que componen la lente, podrán estar a su vez divididos horizontalmente en su interior, a fin de poder ser llenados de forma simultánea o alternativa, y asimismo podrán estar divididos vertical y transversalmente según las necesidades de obtención de las distancias focales adecuadas.

Como consecuencia de lo mismo, se obtienen formas y combinaciones ópticas tales como el prisma lenticular, lente mixta o múltiple, convergente-divergente, y otras, según las distintas alternativas de llenado o vaciado de los recipientes configurados.

Puede también obtenerse un único foco con una lente no homogénea o forma compuesta y de sección variable.

Las uniones de los distintos recipientes que fuesen necesarias, se ejecutarán mediante el empleo de material adhesivo, soldables o moldes que proporcionen, a su vez, la estanqueidad y durabilidad suficientes del conjunto de recipientes que componen la lente líquida modulada, pudiéndose utilizar uniones elásticas, rígidas, semirrígidas, de fundición autorresistentes o por adición de una estructura portante, realizada con la perfilería

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) adecuada, que permitan conformar la lente modulada.

La lente modulada, constituida por un conjunto de recipientes lenticulares ensamblados entre si, podrá adoptar las formas usuales de las lentes: convergente

(biconvexa, planoconvexa, cóncavoconvexa), o divergentes

(cóncava, planocóncava o convexacóncava) .

El color y la textura de los materiales enumerados con que se construyan los recipientes lenticulares, no es relevante en ningún modo, a condición de que permitan la concentración de la luz solar con la mayor eficacia, pudiendo incorporarse algún material, producto o dispositivo antirreflectante tanto en la superficie, como incorporado al fluido refractante.

El conjunto formado por la lente modulada y su estructura portante, podrá disponer de cuantos elementos de sujeción, basculación o giro le sean necesarios, con independencia de que los elementos utilizados sean propios o añadidos, para facilitar su utilización, tanto estática como dinámica.

El fluido refractante puede estar constituido por gas, agua u otro componente líquido, semilíquido o materia solidificable refractante, y tendrá la composición adecuada para soportar las condiciones atmosféricas y climáticas a las que haya de estar sometido, pudiendo en este sentido disponer de anticongelantes, refrigerantes o cualquier sustancia que aporte las condiciones óptimas para su funcionamiento.

La incorporación de la lente modulada de forma tórica de desarrollo parcial a la estructura móvil, permite utilizar un equipo de seguimiento solar puramente electro-

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) mecánico de reducido costo, debido a la elevada tolerancia que proporciona esta lente modulada de gran angular, en la captación de grandes cantidades de flujo de energía solar, con el consiguiente ahorro económico.

Es también objeto de la invención, la lente líquida modulada constituida por una serie de recipientes que configuran un disco lenticular central y varias coronas lenticulares que la circunda, toda ella ensamblada mediante la aportación de una estructura que le da forma esférica o cilindrica (cúpula o bóveda).

Las características de la lente líquida modulada permiten que se comporte de la misma manera que una lente convencional pero con un peso y espesor netamente inferior.

En la trayectoria vertical del foco se dispone un prima líquido que desvía por refracción el haz lumínico hacia un punto fijo en la instalación donde se ubica el absorbente, el foco lumínico también podrá desviarse por un sistema de reflexión, todo ello dispuesto sobre un carril curvo de deslizamiento.

En el foco, se dispone una lente líquida divergente, cuya misión es transformar el foco lumínico en un haz de rayos paralelos, que se hace incidir en una de las caras del prisma líquido o placa refractante para su desvío hacia el absorbente.

El conjunto compuesto por una lente líquida divergente y el prisma líquido, está dotado de un movimiento lineal a lo largo del desarrollo del carril de desplazamiento con el objeto de permitir el seguimiento del foco luminoso a lo largo de su recorrido vertical.

HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) El haz de rayos paralelos refractados desde el prisma líquido, incide en un absorbente que contiene una placa térmica que recibe la energía solar y transmite la energía calorífica a un fluido circulante, estando dotada la cámara donde reside el absorbente, al menos, de una ventana selectiva a su entrada que minimiza la pérdida de energía por emitancia, disponiendo asimismo de una cámara de vacío que impide las pérdidas de calor.

El fluido receptor de la energía solar condensada sobre el absorbente, circula por un circuito primario que cuenta con un intercambiador de calor que lo transmite a un circuito secundario que contiene el fluido destinado a la producción de energía eléctrica o cualquier otro uso, proceso o procedimiento que requiera la utilización de vapor a alta presión y temperatura.

El condensador de energía solar dispone de un dispositivo o sistema de rotación Este-Oeste del conjunto que permite el giro del mismo siguiendo la trayectoria del sol, asimismo, el conjunto formado por el prisma y la lente dispone de un equipo de seguimiento del foco lumínico.

Por último, la invención también cuenta con un circuito secundario de producción de calor que suple al sistema anteriormente citado de alimentación solar por uno de combustión mediante la utilización como combustible de gas, fuel, carbón o cualquiera de los combustibles habitualmente utilizados.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, once hojas de planos en las cuales, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra el esquema general, vista en sección del objeto de la invención, referente a la lente líquida modulada condensadora de energía solar, representando una lente modulada de gran tamaño, del tipo convergente, representación gráfica que se realiza a título de ejemplo, pudiendo realizarse una pluralidad de representaciones similares, variando su configuración, que pueden presentar cualquier tipo de sección de características convergentes o divergentes y las combinaciones de las mismas.

La figura número 2.- Corresponde a vistas en planta y perspectivas de la lente modulada de sección tórica de desarrollo total y parcial.

La figura número 3.- Representa las secciones horizontales y verticales de la lente modulada de forma tórica de desarrollo total o parcial y perspectiva de un sector seccionado de dicha lente, así como un detalle en perspectiva de una de las formas que pueden adoptar los recipientes lenticulares.

La figura número 4.- Corresponde a un esquema en planta y sección de una lente modulada de gran tamaño del tipo convergente biconvexa, compuesta por diversos recipientes lenticulares y los detalles de ensambles, uniones y estructura portante de dichos recipientes, así como sellado de uniones y orificios de llenado y vaciado.

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) La figura número 5.- Corresponde a una vista de las distintas formas y combinaciones ópticas a partir de la configuración de los recipientes lenticulares y sus alternativas de llenado, tales como el prisma lenticular y la lente mixta o múltiple convergente-divergente y otras.

La figura número 6.- Representa el esquema de una lente modulada no homogénea o de forma compuesta, de sección variable.

La figura número 7. - Corresponde a un esquema general de la constitución del condensador de energía solar estructura móvil en el que se aplica la lente líquida modulada.

La figura número 8.- Ilustra las distintas posiciones que puede adquirir el prisma líquido refractante y la lente líquida divergente en el seguimiento de los rayos solares.

La figura número 9.- Muestra, a modo de ejemplo, distintas lentes líquidas moduladas.

La figura número 10.- Detalla la forma o método de unión entre dos secciones contiguas de la lente líquida modulada.

La figura número 11.- Se refiere a una vista en planta y sección de la lente líquida modulada en la figura número 10.

La figura número 12.- Detalla la conversión del foco lumínico en un haz de rayos paralelos mediante la lente líquida divergente, así, como su refracción por el prisma líquido.

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) La figura número 13.- Ilustra algunas posibilidades de concentración de la energía solar dentro del absorbente.

La figura número 14.- Muestra por último la concentración del flujo solar mediante una lente convencional y utilizando una lente líquida modulada, en la que se aprecia la similitud de su distancia focal y su notable diferencia de grosor.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras números 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, puede observarse cómo la lente líquida modulada condensadora de energía solar, se configura a partir de un cuerpo constituido por una lente modulada de gran tamaño, representada en la figura número 1, compuesta pro un conjunto de recipientes lenticulares transparentes (1), de tipo, dimensiones y curvaturas adecuadas que mediante la incorporación en su interior de un fluido refractante (4) , permite obtener una distancia focal apropiada, proporcionando la concentración en uno o varios focos de reducido tamaño, del flujo solar (2), correspondiente a grandes superficies, sin limitación de espesores y formas, estando fabricada a partir de diferentes materiales transparentes, susceptibles de moldear, pudiendo la lente líquida modulada adoptar las formas usuales de las lentes convergentes o divergentes en todos sus tipos y capacitada para ser colocada sobre una estructura móvil con seguimiento solar o fija sin seguimiento solar.

La lente líquida modulada en su conjunto, podrá adoptar en planta cualquier forma: circular, poligonal, elíptica, parabólica, etc. , en función de las necesidades

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) de proyectación, pudiéndose configurar por la unión de diferentes cuerpos tóricos de revolución, generados por las secciones de los recipientes lenticulares representados en la figura número 2, engendrado por la superficie comprendida entre la intersección de dos círculos no concéntricos, girando sobre el eje del círculo exterior total o parcialmente, haciéndose extensible d igual manera cuando el círculo interior es sustituido por una línea recta o quebrada girando sobre el eje del círculo exterior representado en la figura número 3, de tal forma que cuando su desarrollo sea completo, podrá generar un cuerpo a modo de casquete esférico o cúpula cumplida o rebajada, sin limitación de tamaños, en función de las necesidades de captación del flujo solar.

Los recipientes lenticulares ( 1 ) , que componen en su conjunto la lente líquida modulada, estarán fabricados a partir de materiales transparentes susceptibles de moldear, por cualquier método de alabeo, soplado, etc. , como pueden ser láminas de vidrio, materiales plásticos orgánicos, inorgánicos o similares, con espesor apropiado en función de la presión interna y condiciones externas que tengan que soportar y de las características resistentes del material empleado, adoptando la geometría adecuada, estando estos recipientes lenticulares, ensamblados entre sí de forma autoportante o con la adición de una estructura realizada con perfilería de material apropiado, tal y como se representa en la figura número 4, que en su conjunto componga la lente modulada que se pretende.

Los recipientes modulares ( 1 ) , que constituyen la lente líquida modulada, podrán estar a su vez, subdivididos horizontalmente ( 8 ) , vertical o transversalmente en su interior, en cualquier sentido (9), a fin de poder ser llenados o vaciados de forma simultánea o alternativa con

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) el fluido refractante ( 4 ) , según las necesidades de obtención de diversas distancias focales con una misma lente líquida modulada, llevando para tal fin dicho recipiente los necesarios orificios y conexiones practicadas en sus caras o uniones ( 10 ) , obteniéndose formas y combinaciones ópticas, tal y como se representa en la figura número 5, como el prisma lenticular (11) en todas sus variantes, la lente mixta o múltiple convergente- divergente (12), y otras (13), según las distintas alternativas de llenado o vaciado de los recipientes configurados.

El empleo de los recipientes lenticulares ( 1 ) antes descritos, nos permite, la construcción de la lente líquida modulada de sección no homogénea o compuesta, representada en la figura número 6, con foco único (3).

Las uniones ( 14 ) de los distintos recipientes lenticulares (1) que fuesen necesarias, se ejecutarán mediante el empleo de materiales adhesivos, soldables o moldes que proporcionen a su vez, la estanquidad y durabilidad suficientes del conjunto de recipientes que componen la lente líquida modulada, pudiéndose utilizar uniones elásticas, rígidas, semirrígidas o de fundición, autorresistentes o por adición de una estructura portante, realizada con perfilería adecuada, que permitan conformar la lente líquida modulada.

El color y la textura de los materiales enumerados con que se construyan los recipientes lenticulares, no es relevante en ningún modo, a condición de que permitan la concentración de la luz solar con la mayor eficacia, pudiendo incorporarse algún material, producto o dispositivo antirreflectante tanto en la superficie, como incorporado al fluido refractante (4).

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) El fluido refractante (4), puede estar constituido por gas, agua u otro componente líquido, semilíquido o materia solificable refractante, y tendrá la composición adecuada para soportar las condiciones atmosféricas y climáticas a las que haya de estar sometido, pudiendo en este sentido disponer de anticongelantes, refrigerantes, o cualquier sustancia que aporte las condiciones óptimas necesarias.

El conjunto formado por la lente líquida modulada y su estructura portante, podrá disponer de cuantos elementos de sujeción, basculación o giro le sean necesarios, con independencia de que los elementos utilizados sean propios o añadidos, para facilitar su utilización tanto estática como dinámica.

La incorporación de la lente líquida modulada de forma tórica, de desarrollo parcial (6) y (7), a la estructura móvil, permite utilizar un equipo de seguimiento solar puramente electro-mecánico de reducido costo, debido a la elevada tolerancia, que proporciona esta lente líquida modulada de gran angular, en la captación de grandes cantidades de flujo de energía solar, con el consiguiente ahorro económico.

Siguiendo la figura número 7, puede observarse el condensador de energía solar que cuenta con una lente líquida modulada (21) que concentra los rayos solares en un punto interior pero que en un punto cercano al foco, el haz es interceptado por una lente líquida divergente ( 22 ) , que lo transforma en un haz paralelo que resulta desviada por el prisma líquido ( 24 ) que se desplaza por la estructura curva ( 23 ) , siguiendo los rayos solares que cambian de ángulo de incidencia a tenor del movimiento del sol.

El haz paralelo incide en un absorbedor (26), después

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) de pasar a través de una ventana selectiva ( 25 ) , que pretende minimizar las pérdidas de calor del absorbedor (26).

El absorbedor (26) traspasa el calor al fluido de un circuito primario (27), que por medio de un intercambiador, cede el calor a un fluido secundario ( 28 ) , que lo utiliza para cualquier uso que requiera vapor a alta presión y temperatura está dotado de, al menos, una ventana selectiva y alojado dentro de una cámara al vacío, que minimizan las pérdidas de calor por radiación.

La lente líquida modulada ( 21 ) , formada por diversos recipientes de vidrio tiene un grosor y características adecuadas para permitir la máxima transmisividad y la resistencia estructural necesaria para soportar la presión interior del fluido y las tensiones derivadas de su constitución y método de fijación.

La lente líquida modulada (21) está constituida a partir de una pluralidad de recipientes lenticulares situados concéntricamente a un disco lenticular central (32) y montados sobre una estructura reticular (33), realizada preferentemente en acero o aluminio de alta resistencia.

Las ventajas de las lentes líquidas moduladas frente a las macizas convencionales estriba en su bajo peso, reducido costo, corta distancia focal en relación a sus dimensiones, así como la nitidez de su foco y la posibilidad de corregir la aberración esférica, ya que se puede variar el ángulo de salida de los rayos luminosos.

Todo el conjunto descrito puede girar por medio de los mecanismos de giro (30) para el perfecto seguimiento de la

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) trayectoria solar que junto al contexto delimitado anteriormente, permite el movimiento de la lente divergente (22) y el prisma líquido (24) por la estructura curva (23), siguiendo el foco condensado, logrando la recepción de los rayos solares de la forma más conveniente.

El condensador de energía solar sobre estructura móvil cuenta con un elemento de generación de calor por combustión ( 29 ) , que puede suplir la falta de energía solar en períodos de baja radiación o por la noche, el cual puede estar constituido de cualquier forma y aplicación que se considere oportuna, tal y como puede ser un elemento, dispositivo o anexo a la instalación alimentado por energías de cualquier tipo.

Asimismo, el condensador que irá herméticamente cerrado, irá dotado de un equipo de recuperación de calor residual (34) para diversos usos.

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

13.- Lente líquida modulada condensadora de energía solar, compuesta por recipientes lenticulares transparentes (1), de forma, dimensiones y curvaturas adecuadas, que permitan obtener una distancia focal apropiada, proporcionando la concentración de un foco reducido (3 ) del flujo solar (2) correspondiente a grandes superficies, sin limitación de espesores y formas, estando fabricada a partir de diferentes recipientes lenticulares ( 1 ) , transparentes susceptibles de moldear, conteniendo en su interior un fluido refractante ( 4 ) , pudiendo la lente líquida modulada adoptar las formas usuales convergentes o divergentes, estando los distintos recipientes lenticulares ( 1 ) que la componen ensamblados entre sí ( 14 ) , estando capacitada para ser colocada sobre una estructura móvil con seguimiento solar o fija sin seguimiento solar, que se ajusta a las características de la lente líquida modulada así constituida.

23.- Lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque puede adoptar en planta cualquier forma: circular, poligonal, elíptica, parabólica, en función de las necesidades de proyectación, estando los recipientes lenticulares ( 1 ) , fabricados mediante la utilización de materiales susceptibles de moldear por cualquier método, pudiendo ser láminas de vidrio, materiales plásticos orgánicos, inorgánicos y similares, con un espesor apropiado para soportar la presión interna y las condiciones externas a las que estén sometidos y de las características resistentes del material a emplear.

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) 33.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, sobre estructura móvil, según la primera reivindicación, caracterizada porque la lente líquida modulada puede configurarse a partir de la unión de varios cuerpos tóricos de revolución generados por la sección de los recipientes lenticulares, engendrados por la superficie comprendida entre la intersección de dos círculos no concéntricos, girando sobre el eje del círculo exterior, total o parcialmente, haciéndose extensible igualmente cuando el círculo interior es sustituido por una línea recta o quebrada girando sobre el eje del círculo exterior de desarrollo total ( 5 ) o parcial ( 6 ) y ( 7 ) , de sección apropiada en función al tamaño y forma que proporcione uno o varios focos (3) centrados según las necesidades, pudiendo ser de desarrollo completo a modo de cúpula o casquete esférico cumplida o rebajada, sin limitación de tamaños.

4a.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque los recipientes lenticulares 81), que constituyen la lente líquida modulada, podrán estar a su vez subdivididos horizontalmente (8), vertical o transversalmente (9) en su interior, a fin de poder ser llenados o vaciados de forma simultánea o alternativa con el fluido refractante (4), según las necesidades de obtención de diversas distancias focales con una misma lente, llevando dichos recipientes, los necesarios orificios y conexiones practicados en sus caras (10), pudiéndose obtener un único foco con una lente modulada de sección no homogénea o compuesta.

53.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque las uniones (14) que fueran necesarias

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) realizar de los distintos recipientes lenticulares, se ejecutarán mediante el empleo de materiales adhesivos, soldables o moldes que proporcionen la estanqueidad y durabilidad suficientes de la lente líquida modulada, pudiéndose utilizar uniones elásticas rígidas, semirrígidas o de fundición autorresistentes o por adición de una estructura portante realizada con perfilería adecuada.

63.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque el color y textura de los recipientes lenticulares (1), elaborados con cualquiera de los materiales señalados, permitirá la concentración de la luz solar con la máxima eficacia, pudiéndose incorporar materiales, productos o dispositivos antirreflectantes, tanto en la superficie como dentro del fluido refractante (4).

73. - Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque el fluido refractante (4), tendrá la composición adecuada para soportar las condiciones atmosféricas y climáticas a las que haya de estar sometido, pudiendo disponer de anticongelantes, refrigerantes, o cualquier sustancia que cumpla unas condiciones óptimas que no impida o mejore la refracción.

8a.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada por disponer de cuantos elementos de sujeción, basculación o giro le sean necesarios para facilitar su utilización tanto estática como dinámica en la captación del flujo solar (2).

9a.- Nueva lente líquida modulada condensadora de

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada por la incorporación a la estructura móvil de una lente modulada de forma tórica de desarrollo parcial ( 6 ) y ( 7 ) , que permite utilizar un equipo de seguimiento solar electro-mecánico, al tratarse de una lente de gran capacidad angular.

10a.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque mediante la subdivisión de los recipientes lenticulares ( 1 ) , de forma horizontal ( 8 ) .

lia.- Nueva lente líquida modulada condensadora de energía solar, según la primera reivindicación, caracterizada porque el fluido refractante (4), puede estar constituido por gas, agua u otro componente líquido, semilíquido o material solidificable refractante.

12a.- Condensador de energía solar sobre estructura móvil, dotado de una o varias lentes líquidas moduladas

(21), concentradoras de los rayos solares, contando en su interior con una lente divergente (22), que intercepta el foco lumínico y lo convierte en un haz de rayos paralelos que incide sobre un prisma líquido ( 24 ) , que refracta el haz hacia un absorbente ( 26 ) , que se calienta y cede la energía la fluido que circula por un circuito primario

( 27 ) , que por medio de un intercambiador ( 28) , transmite el calor al fluido secundario evaporándolo a alta presión y temperatura para su aplicación energética, y disponiendo de un carril de deslizamiento (23), por el que se desplaza el conjunto formado por el prisma (24) y lente divergente

( 22 ) , siguiendo al foco lumínico mediante la acción de un sistema de seguimiento adecuado.

13a.- Condensador de energía solar, según la

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) decimosegunda reivindicación, caracterizada porque el absorbedor (26) cuenta con una cámara de vacío que le rodea o circunda, disponiendo igualmente de al menos una ventana selectiva (25) comunicada con el interior del absorbedor (26), permitiendo el paso del haz lumínico que proviene del prisma líquido (24).

14a.- Condensador de energía solar sobre estructura móvil, según la decimosegunda y decimotercera reivindicación, caracterizada por estar dotado de un movimiento de giro, en seguimiento de la trayectoria solar mediante la incorporación de unos elementos de giro (30).

15a.- Lente líquida modulada condensadora de energía solar, según las reivindicaciones de la 1 a la lia, ambas inclusive, caracterizada por estar constituida por una serie de recipientes que conforman un disco lenticular central y varias coronas lenticulares que lo circundan, todo ello ensamblado mediante la aportación de una estructura reticular que le da forma esférica o cilindrica, conformándola como una cúpula o bóveda respectivamente.

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HOJA DE SUST/TI/C.OW (REGLA 26)