WO2013144388A1 - Planta de concentración solar con absorbedor plano optimizado - Google Patents

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flat
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radiation
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Rafael LOPEZ LUQUE
Jose RAMIREZ FAZ
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the invention falls within the technical sector of heat generation by solar energy, in particular through the use of linear Fresnel concentrators.
  • Solar concentration is one of the points of greatest technological interest in the extension of the use of renewable energy, both for the production of heat and electricity.
  • concentration refraction systems based on converging lenses and reflection or mirror-based systems are distinguished.
  • linear focus and the spot focus are distinguished.
  • Linear focus followers are more limited in their concentration factor.
  • they offer interesting advantages in their materialization and operation.
  • In its components predominate the geometries of flat and cylindrical surfaces that, when developed, facilitate the manufacturing phase.
  • follow-up movements are limited to a single degree of freedom, which facilitates this operation.
  • Even within the concentrators classified as linear different technologies are distinguished depending on the degree of concentration desired.
  • the concentration factor within thermal exploitations, is strongly related to the desired temperature in the heat transfer fluid.
  • Parabolic trough concentrators offer the highest concentration factor values and, therefore, the possibility of obtaining the greatest thermal jumps at equal collector surface. Technologically, these concentrators imply the need for movement of large reflective surfaces, which implies the use of expensive resistant structures as they must support the reflective surface preventing deformations or arrows that alter the concentrating optics. They must also withstand wind loads, which are usually proportional to the concentration factor.
  • the trough or V-trough concentrators offer very low concentration factors. Its great advantage lies in its great ease of construction. Do not
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) they require great precision in solar tracking and their structural needs are minimal.
  • the Fresnel linear concentrator has advantages but also disadvantages over which technological improvement efforts are invested. Thus, it is found that this type of collector results in radiative losses at the end of the collector due to the fact that the incident rays in an area close to one of the ends of the slats are concentrated in a place in the space where the receiver. It can also be verified how the geometries used in slats produce profiles that lack the uniformity of the receivers.
  • the collecting elements are not sufficiently optimized for use in medium temperatures.
  • the invention is presented of a solar thermal plant of Fresnel-type concentration that is characterized by the application of a set of technologically innovative solutions, which optimally combined, give rise to systems adaptable to seasonal heat demand curves.
  • the primary Fresnel concentration system is made up of a set of reflective slats, with predominantly longitudinal dimensions and rotating axes parallel to said longitudinal direction and coplanar with the envelope or frame plane.
  • the system in its overall conception is static, so it is available on the ground or on buildings constructed with a fixed orientation and inclination during the life of the plant.
  • the only elements with movement are the slats, with automated daily movement, and the collector, with possible non-automated and seasonal movement.
  • the plant object of the invention combines different technological solutions at different points thereof which are detailed below. It is therefore necessary a method that allows the global and simultaneous optimization within the wide range of solutions resulting after taking into account the combination of proposed improvements.
  • the improvements consist of:
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 28) closed or fed back with radiation distribution data in secondary mirrors (15). These data are captured by the LDR radiation sensors (16).
  • the thermal receiver unit incorporates an electronic control system that monitors the movement of slats to achieve an optimal distribution of solar radiation inside the solar collector.
  • the radiation sensors integrated in the collector are connected to said controller and it will be the controller that performs the adaptation and treatment of the measurement signals giving the orders of movement to the slats. In case of overheating of the collector element, the controller will perform a regulated blur of the slats until the required radiation levels are achieved inside the collector.
  • the Fresnel-type solar thermal concentration plant object of this invention incorporates the possibility of seasonal displacement of the receiving element. This makes it possible to take advantage of the radiation concentrated at the north end of the collector. To narrow the path of this displacement at the North end, a triangular shaped reflective surface will be available that redirects the sun's rays towards the collector, located to the South.
  • the solar thermal plant of concentration Fresnel type object of this invention provides the constructive possibility of arranging the absorber asymmetrically with respect to the plan of lamas. This allows:
  • REPLACEMENT SHEET Single drive of the slat assembly by means of a pusher and multiple connecting rods to each of which a slat is fixed by means of a grooved piece and shaped like a dovetail.
  • the Fresnel-type solar thermal concentration plant object of this invention has the possibility of incorporating slats that have longitudinal folds to modify the spatial distribution of radiation within the collector.
  • the Fresnel concentration solar thermal plant object of this invention being able to incorporate different options within each type of technological improvement, requires a physical model implemented in a computer application that allows to size the plant object of this invention in a way appropriate to the requirements of each case.
  • Figure 1 General view of the basic module of the Fresnel type solar concentration plant with optimized flat collector.
  • FIG. 1 Front view of the support structure in which the different positions contemplated are illustrated.
  • Figure 5. Detail of the single drive mechanism.
  • FIG. 1 Side view of the solar concentration plant in which the optimized positions of the collector for winter and summer are appreciated.
  • REPLACEMENT SHEET (Regia 26) Figure 8. Front view of the reflective surface located at the north end.
  • the present invention relates to a solar thermal plant of Fresnel type concentration with optimized flat collector (2).
  • Figure 1 shows an overview of the plant, which is composed of a set of primary reflectors (1) whose reflective surface may be flat or prismatic.
  • the slats may rotate around longitudinal axes that define the envelope plane of primary reflectors.
  • the envelope plane is delimited by a frame (3) that is fixed during the life of the installation. This frame is held parallel to the ground or the surface of the building on which it rests. Although the frame can have any orientation and inclination, the preferred situation is horizontal and with North-South slat orientation.
  • An electronic controller (37) and an actuator system gives rise to a joint movement of the slats so that they all rotate the same angle.
  • the slats are adequately offset so that the reflected rays converge within a focal area where the collector (2) is placed.
  • the collector is supported by elevated rails (23) and suspended on fixed supports (4).
  • the collector can be moved seasonally on the rails to take better advantage of the North end radiation.
  • a flat and vertical reflective surface (8) is provided, perpendicular to the collector axis, this surface reflects the rays that converge in the area of extension of the collector, but where it is no longer arrives, recovering these rays because after reflection these are directed to the collector.
  • FIG 2 shows through a cross-sectional view the technological innovations introduced in the collector (2).
  • the collecting system is based on the transmission of the energy that radiates into the absorbent plate (12) and, after being absorbed, is transmitted in the form of heat by conduction through a weld (13) to the tubes (11 ) through which a heat transfer fluid (30) circulates, which, by convection, is the final receiver of the captured energy.
  • the technological innovations introduced consist of the lateral arrangement of mirror surfaces (15) that act as secondary reflectors and give rise to homogenization and redistribution of energy
  • REPLACEMENT SHEET radiant on the absorbent surface (12).
  • the collector has a set of radiation sensors type LDR (16) or Light Dependent Resistor inserted in the secondary reflectors. Preferably and only for guidance purposes, one sensor is placed for each meter of collector. With the processed radiation information, the controller can determine the necessary movement to be printed on the slats (1) to achieve an optimal distribution of the radiation in the absorbing plane. Also in figure 2 it is observed as a technological novelty introduced, the closing of the window of the collector by means of a curved glass (14). The curvature is determined by a method of maximization of uptake within the collector, or what is equivalent to minimizing the reflection of said element.
  • the clamping system (17) of the pipes is presented.
  • This piece is made of thermal insulating material that limits heat losses and is screwed (20) to the housing.
  • Figure 3 shows details of the shape and insertion of the clamping piece (17).
  • the collector incorporates as a novelty some slits (21) in its housing that allow it to slide along suspended rails (23).
  • the collector incorporates a terminal block (28) where the electrical connections of the sensors (16) are made accessible.
  • the presented collector is considered a unit with its own entity within the Fresnel system. Its adequate materialization for a specific application and climate cannot be understood as the addition of optimal isolated elements and requires a joint optimization process.
  • Figure 4 shows details of how the supports (4) of the rails (23) in which the collector (2) is inserted can be fixed in different perforations (31) made in the frame (3).
  • the collector can be displaced to the East or the West. To the extent that the collector moves east (West), the moment of picking up peak power with respect to solar noon is delayed (ahead). In non-preferred embodiments this delay / advance will be seasonal.
  • Figure 5 shows a detail of the mechanism presented as a novelty to achieve a simultaneous rotation movement of each blade around its axis at
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) time that allows each slat to offset a desired angle with respect to the set.
  • the mechanism consists of a motor (5) that rotates a threaded rod (6) thus displacing a master rod (29) that in turn displaces a pusher (7) that articulates with the different connecting rods ( 24).
  • the piece of sheet in the shape of a dovetail (25) with a circular groove is used.
  • screws (32) that thread in the body of each connecting rod the pieces (25) are made integral with their respective connecting rods.
  • Figure 6 shows a detail of seasonal displacement of the collector (2) on the rails (23).
  • the collector travels north in winter to achieve the incidence of sunlight.
  • An alternative and complementary way to that of displacement to take advantage of the solar rays that affect the north end is the arrangement of a triangular shaped mirror surface (8).
  • the arrangement of said surface (8) represents a technological innovation in this type of concentrators.
  • Figure 7 shows a detail of the type of slats that the invention can incorporate in its preferred embodiment.
  • the invention may have flat-faced single-sided slats (36), flat-sided two-sided slats (33), flat-sided three-sided slats (26) and / or flat-sided four-sided slats (34), preferably achieved by folding the slat constituent material.
  • the selection of the number of facets and angle between them is dimensioned by means of an optimization procedure in conjunction with the collector elements (2).
  • the slats have bolts (27) that materialize their axis of rotation.
  • Figure 8 shows a detail of the reflective surface (8) which in the preferred embodiment is fixed at the end of the manifold (2). This figure limits the northward movement of the collector (2) shown in Figure 6.
  • Radiation sensors (35) type LDR (Light Dependent Resistor) are arranged at the base of this surface. The electrical connections to this sensors are made accessible by the terminal block (28)

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Description

PLANTA DE CONCENTRACION SOLAR CON ABSORBEDOR PLANO OPTIMIZADO AMBITO DE LA INVEN COSI
La invención se encuadra en el sector técnico de la generación de calor mediante energía solar, en concreto mediante el uso de concentradores lineales de Fresnel.
ANTECEDENTES DE LA INVENCÓM
La concentración solar es uno de los puntos de mayor interés tecnológico en la extensión del uso de las energías renovables, tanto para la producción de calor como de electricidad. Dentro del ámbito de la concentración se distinguen los sistemas de refracción o basados en lentes convergentes y los de reflexión o basados en espejos. En ambos casos, en función de la geometría del receptor de radiación se distinguen los de foco lineal y los de foco puntual. Los seguidores de foco lineal están más limitados en su factor de concentración. Sin embargo ofrecen ventajas interesantes en su materialización y operación. Así, en sus componentes predominan las geometrías de superficies planas y cilindricas que al ser desarrollabas facilitan la fase de fabricación. Los movimientos de seguimiento se encuentran limitados a un solo grado de libertad, lo que facilita esta operación. Aún dentro de los concentradores clasificados como lineales se distinguen diferentes tecnologías en función del grado de concentración deseado. El factor de concentración, dentro de los aprovechamientos térmicos, está fuertemente relacionado con la temperatura deseada en el fluido caloportador. Los concentradores cilindroparabólicos ofrecen los mayores valores de factor de concentración y, por tanto, la posibilidad de obtener los mayores saltos térmicos a igualdad de superficie captadora. Tecnológicamente, estos concentradores implican la necesidad de movimiento de grandes superficies reflectoras, lo que implica el uso de estructuras resistentes costosas pues deben soportar la superficie de reflectante impidiendo deformaciones o flechas que alteren la óptica concentradora. Igualmente, deben soportar las cargas de viento, que, normalmente son proporcionales al factor de concentración. Los concentradores en artesa o V-trough ofrecen factores de concentración muy bajos. Su gran ventaja radica en su gran facilidad de construcción. No
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) requieren gran precisión en el seguimiento solar y sus necesidades estructurales son mínimas. Los sistemas basados en concentradores tipo Fresnel, como el reivindicado en el presente documento dan lugar, por su naturaleza, a valores de concentración intermedios que los hacen especialmente interesantes en aplicaciones donde se requieren temperaturas finales en el fluido caloportador comprendidas entre 100 y 3009C. Presentan la ventaja de fragmentar la superficie reflectora en un conjunto de lamas planas o con ligera curvatura. Cada una de ellas gira alrededor de un eje fijo de manera que los rayos reflejados convergen hacia una zona focal de geometría lineal donde se dispone el sistema receptor de energía radiante. El movimiento de las lamas se encuentra condicionado por la orientación e inclinación del plano envolvente de las mismas. Si bien el ángulo de cada lama será diferente para hacer llegar la radiación solar directa al eje del receptor. Otro atributo del concentrador de Fresnel viene dado por las bajas fuerzas de empuje aerodinámico que el viento puede ejercer sobre su estructura debido al paralelismo entre el conjunto de lamas reflectoras y el plano de apoyo, normalmente el terreno o cubierta de edificación. Este atributo implica que las estructuras portantes del sistema concentrador sean esbeltas.
El concentrador lineal de Fresnel, presenta ventajas pero también inconvenientes sobre los que se invierten esfuerzos de mejora tecnológica. Así, se encuentra, que este tipo de colector da lugar a unas pérdidas radiativas por final de colector debidas a que los rayos incidentes en una zona próxima a uno de los extremos de las lamas se concentran en un lugar del espacio donde ya no llega el receptor. También se puede comprobar como las geometrías utilizadas en lamas producen perfiles faltos de uniformidad en los receptores. Los elementos colectores no se encuentran suficientemente optimizados para su uso en medias temperaturas.
En latitudes medias, la captación energética mediante sistemas de concentración Fresnel solar muestra una elevada estacionalidad. En fase de diseño, la mencionada estacionalidad se puede modular para potenciar la producción energética en diferentes épocas del año en detrimento de la producción en verano. Esta es una de las líneas de mejora fundamentales en la tecnología de sistemas solares basados en concentradores Fresnel para usos térmicos y sobre la que incide la presente memoria.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 28) DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
Se presenta la invención de una planta solar térmica de concentración tipo Fresnel que se caracterizada por la aplicación de un conjunto de soluciones tecnológicamente novedosas, que óptimamente combinadas, dan lugar a sistemas adaptables a curvas de demanda calorífica estacionales.
El sistema primario de concentración Fresnel está constituido un conjunto de lamas reflectantes, con dimensión predominantemente longitudinal y ejes de giro paralelos a dicha dirección longitudinal y coplanarios con el plano envolvente o del bastidor. El sistema en su concepción global es estático por lo que se dispone sobre el terreno o sobre edificios construidos con una orientación e inclinación fijas durante la vida útil de la planta. Los únicos elementos con movimiento son las lamas, con movimiento diario automatizado, y el colector, con posible movimiento no automatizado y estacional. Para el movimiento de las lamas se dispone un controlador electrónico y un mecanismo de accionamiento que realiza el movimiento de las mismas para que los rayos solares tras reflejarse, incidan en la ventana del colector.
La planta objeto de la invención combina diferentes soluciones tecnológicas en diferentes puntos de la misma que a continuación se detallan. Resulta, por tanto, necesario un método que permita la optimización global y simultánea dentro del amplio espacio de soluciones resultante tras tener en cuenta la conjunción de mejoras propuestas.
Las mejoras consisten en:
- En el colector solar térmico, basado en sistema de tuberías soldadas a chapa absorbente con pintura o tratamiento selectivo, con cerramiento lateral y superior, térmicamente aislado y una ventana inferior con vidrio de alta transmitancia, se integrarán como novedades tecnológicas:
o Espejos reflectores secundarios planos (15) en los que se distribuyen e integran sensores calibrados de radiación solar tipo LDR (Light Dependent Resistor). El ancho de los espejos secundarios será el que optimice la captación solar deseada. La falta de curvatura en estos espejos se compensará con movimientos de ajuste en los reflectores primarios. Se trata de un movimiento basado en lazo de control
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 28) cerrado o realimentado con los datos de distribución de radiación en espejos secundarios (15). Dichos datos son captados por los sensores de radiación tipo LDR (16).
o Cobertura de vidrio con curvatura óptima para minimizar las pérdidas por reflexión.
o Sistema de sujeción de los tubos y la chapa absorbente a la carcasa del colector de modo que evita la deformación elástica de los tubos, ya que por su propio peso flectarían. Al tiempo, el sistema de sujeción deberá minimizar las pérdidas caloríficas por conducción a su través.
La unidad de receptor térmico incorpora un sistema de control electrónico que monitoriza el movimiento de lamas para conseguir una distribución óptima de radiación solar en el interior del colector solar. A dicho controlador se conectan los sensores de radiación integrados en el colector y será el controlador el que realice la adecuación y tratamiento de las señales de medida dando las órdenes de movimiento a las lamas. En caso de sobrecalentamiento del elemento colector, el controlador realizará un desenfoque regulado de las lamas hasta conseguir en el interior del colector los niveles de radiación requeridos.
La planta solar térmica de concentración tipo Fresnel objeto de esta invención incorpora la posibilidad de desplazamiento estacional del elemento receptor. Con ello se consigue aprovechar la radiación concentrada en el extremo Norte del colector. Para acotar el recorrido de este desplazamiento en el extremo Norte se dispondrá de una superficie reflectante con forma triangular que redirija los rayos solares hacia el colector, situado al Sur.
La planta solar térmica de concentración tipo Fresnel objeto de esta invención dispone la posibilidad constructiva de disponer el absorbedor asimétricamente respecto del plano de lamas. Ello permite:
o En plantas con orientación predominante N-S: Desplazar de modo sistemático el máximo de producción energética hacia las horas de la mañana o de la tarde,
o En plantas con orientación E-W: Desplazar de modo sistemático el máximo de producción energética hacia el invierno o el verano
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Accionamiento único del conjunto de lamas mediante un empujador y múltiples bielas a cada una de las cuales se fija una lama mediante una pieza ranurada y con forma de cola de milano.
La planta solar térmica de concentración tipo Fresnel objeto de esta invención cuenta con la posibilidad de incorporar lamas que presentan pliegues longitudinales para modificar la distribución espacial de radiación dentro del colector.
La planta solar térmica de concentración tipo Fresnel objeto de esta invención, al poder incorporar diferentes opciones dentro de cada tipo de mejora tecnológica, requiere de un modelo físico implementado en una aplicación informática que permita dimensionar la planta objeto de esta invención de modo adecuado a los requerimientos de cada caso.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción de esta invención y facilitar la compresión de la misma, se adjunta un conjunto de figuras donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se han representado:
Figura 1. Vista general del módulo básico de la planta de concentración solar tipo Fresnel con colector plano optimizado.
Figura 2. Sección transversal del colector plano optimizado.
Figura 3. Detalle de los tubos soldados a la lámina absorbedora.
Figura 4. Vista frontal de la estructura soporte en la que se ilustran las distintas posiciones contemplada. Figura 5. Detalle del mecanismo de accionamiento único.
Figura 6. Vista lateral de la planta de concentración solar en la que se aprecian las posiciones optimizadas del colector para invierno y verano.
Figura 7. Detalle de las cuatro lamas que se presentan en la invención.
HOJA DE REEMPLAZO (Regia 26) Figura 8. Vista frontal de la superficie reflectora situada en el extremo norte.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector (2) plano optimizado. La figura 1 muestra una visión global de la planta, que se compone de un conjunto de reflectores primarios (1) cuya superficie reflectante podrá ser plana o prismática. Las lamas podrán girar alrededor de ejes longitudinales que definen el plano envolvente de reflectores primarios. El plano envolvente viene delimitado por un bastidor (3) que es fijo durante la vida de la instalación. Este bastidor se mantiene paralelo al terreno o a la superficie del edificio sobre el que se apoya. Aunque el bastidor puede tener cualquier orientación e inclinación, la situación preferente es horizontal y con orientación de lamas Norte-Sur. Un controlador electrónico (37) y un sistema actuador, da lugar a un movimiento conjunto de las lamas de forma que todas giran igual ángulo. En su posición inicial las lamas se encuentran adecuadamente desfasadas para que los rayos reflejados converjan dentro de una zona focal donde está colocado el colector (2). El colector se apoya a unos raíles elevados (23) y suspendidos en unos soportes fijos (4). El colector se puede mover sobre los raíles estacionalmente para aprovechar de mejor manera la radiación del extremo Norte. No obstante para aprovechar esta radiación y limitar el desplazamiento al Norte se dispone una superficie reflectante plana y vertical (8), perpendicular al eje del colector, esta superficie refleja los rayos que convergen en la zona de prolongación del colector, pero donde este ya no llega, recuperando estos rayos pues tras la reflexión estos se dirigen al colector.
La figura 2 muestra mediante una vista de sección transversal las novedades tecnológicas introducidas en el colector (2). El sistema colector está basado en la transmisión de la energía que incide en modo radiante a la placa absorbente (12) y, tras ser absorbida, es transmitida en forma de calor por conducción a través de una soldadura (13) a los tubos (11) por cuyo interior circula un fluido caloportador (30) que, por convección, es el receptor final de la energía captada. Las novedades tecnológicas introducidas consisten en la disposición lateral de superficies especulares (15) que actúan como reflectores secundarios y dan lugar a una homogeneización y redistribución de la energía
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) radiante sobre la superficie absorbente (12). Para un adecuado control de la distribución espacial de la energía incidente, el colector dispone de un conjunto sensores de radiación tipo LDR (16) o Light Dependent Resistor insertados en los reflectores secundarios. Preferentemente y sólo a título orientativo, se coloca un sensor por cada metro de colector. Con la información procesada de radiación, el controlador puede determinar el movimiento necesario a imprimir en las lamas (1) para lograr una distribución óptima de la radiación en el plano absorbente. También en la figura 2 se observa como novedad tecnológica introducida, el cierre de la ventana del colector mediante un vidrio curvado (14). La curvatura está determinada por un método de maximización de captación dentro del colector, o lo que es equivalente la minimización de la reflexión de dicho elemento. También como novedad, se presenta el sistema de sujeción (17) de las tuberías. Para impedir su deformación o flecha que genera su peso propio se dispone de pieza con alojamientos ahuecados (17) en cuyas ranuras encajan las tuberías. Esta pieza se realiza de material aislante térmico que limite las pérdidas caloríficas y está atornillada (20) a la carcasa. La figura 3 muestra detalles la forma e inserción de la pieza de sujeción (17). El colector incorpora como novedad unas hendiduras (21) en su carcasa que le permiten deslizar por raíles suspendidos (23). El colector incorpora un bornero (28) donde se hacen accesibles las conexiones eléctricas de los sensores (16). Al colector presentado se le considera una unidad con entidad propia dentro del sistema Fresnel. Su materialización adecuada para una aplicación y clima concreto no puede entenderse como la adición elementos óptimos aislados y requiere un proceso de optimización conjunta.
La figura 4 muestra detalles de cómo los soportes (4) de los raíles (23) en los que se inserta el colector (2) pueden fijarse en diferentes perforaciones (31) practicadas en el bastidor (3). De esta manera, en la realización preferente, el colector puede quedar desplazado al Este ó al Oeste. En la medida que el colector se desplaza al Este (Oeste) se retrasa (adelanta) el momento de captación de potencia pico respecto del mediodía solar. En realizaciones no preferentes este retraso/adelanto será estacional.
La figura 5 muestra detalle del mecanismo presentado como novedad para conseguir un movimiento simultáneo de giro de cada lama alrededor su eje al
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) tiempo que permite desfasar cada lama respecto del conjunto un ángulo deseado. El mecanismo se compone de un motor (5) que hace girar a una varilla roscada (6) desplazando de esta manera a una biela maestra (29) que a su vez desplaza a un empujador (7) que se articula con las diferentes bielas (24). Para conseguir desfasar el ángulo que forman las bielas con el plano de las lamas se utiliza la pieza de chapa en forma de cola de milano (25) que presenta una ranura circular. Mediante tornillos (32) que roscan en el cuerpo de cada biela se hacen solidarias la piezas (25) con sus respectivas bielas.
La figura 6 muestra un detalle de desplazamiento estacional del colector (2) sobre los railes (23). En su realización preferente, el colector se desplaza hacia el norte en invierno para conseguir la incidencia de los rayos solares. Una forma alternativa y complementaria a la del desplazamiento para aprovechar los rayos solares que inciden en el extremo norte consiste en la disposición de una superficie especular (8) con forma triangular. La disposición de dicha superficie (8) supone una novedad tecnológica en este tipo de concentradores.
La figura 7 muestra un detalle de la tipología de lamas que puede incorporar la invención en su forma de realización preferente. Concretamente, la invención podrá contar con lamas de una sola cara reflectante plana (36), lamas de dos caras reflectantes planas (33), lamas de tres caras reflectante planas (26) y/o lamas de cuatro caras reflectantes planas (34), conseguidas preferentemente mediante plegado del material constituyente de la lama. La selección del número de facetas y ángulo entre estas se dimensiona mediante procedimiento de optimización conjunta con los elementos del colector (2). En todos los casos las lamas disponen de bulones (27) que materializan su eje de giro.
La figura 8 muestra un detalle de la superficie reflectante (8) que en la realización preferente se fija en el extremo del colector (2). Esta figura limita el movimiento hacia el norte del colector (2) representado en la figura 6. En la base de esta superficie se disponen sensores de radiación (35) tipo LDR (Light Dependent Resistor). Las conexiones eléctricas a esto sensores se hacen accesibles mediante el bornero (28)
HOJA DE REEMPLAZO (Regia 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado, caracterizado porque comprende un conjunto de lamas especulares (1) planas o prismáticas con giro de ciclo diario alrededor de ejes paralelos y un colector optimizado (2) que integra espejos planos secundarios (15) en los que se distribuyen también de forma integrada, sensores tipo LDR (Light Dependent Resistor) de radiación solar con terminales eléctricos disponibles en un hornero accesible desde el exterior del colector. El cierre de la ventana de colector se realiza de vidrio con la curvatura adecuada para minimizar pérdidas de radiación. El conjunto de tuberías (11) y la superficie de chapa absorbente (12) se sujeta a la caja del colector mediante piezas rígidas (17) de aislante térmico con huecos adecuados para sujetar las tuberías.
2. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de un mecanismo que permite el deslizamiento del colector (2) sobre raíles (23) permitiendo movimiento estacional para mayor incidencia de la radiación reflejada en el extremo de las lamas opuesto a la dirección de los rayos solares.
3. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de soportes (4) que permiten fijarse en diferentes alojamientos (31) acercando el colector (2) hacia uno de los laterales.
4. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de accionamiento único que permite girar todas las lamas un mismo ángulo con un solo motor. El accionamiento motor gira una varilla roscada (6) que desplaza una biela maestra (29) sobre la que se articula un empujador (7) común a un conjunto de bielas (24). A cada biela (24) se acopla una lama que, solidaria a una pieza en forma de cola de milano (25), es ajustada para dar el ángulo adecuado la superficie de la lama y el eje de la biela. La fijación del ajuste se realiza mediante el apriete de
HOJA DE REEMPLAZO (Regia 26) un tornillo (32), que rosca en la biela y aprisiona la pieza en forma de cola de milano (25).
5. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de un elemento especular en el extremo del norte del colector (2) opuesto a la dirección predominante de la radiación solar. Dicha superficie es plana y perpendicular al eje del colector, tiene forma de triángulo isósceles con altura variable.
6. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de un elemento especular sobre el que se alojan de forma integrada, formando unidad, un conjunto de sensores de radiación tipo LDR (35). Dicha superficie cuenta con un bornero (28) en el que los extremos de las conexiones eléctricas de los sensores son accesibles.
7. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por disponer de lamas que pueden ser: de una sola cara reflectante plana (36), lamas de dos caras reflectantes planas (33), lamas de tres caras reflectante planas (26) y/o lamas de cuatro caras reflectantes planas (34), conseguidas preferentemente mediante plegado del material constituyente.
8. Planta solar térmica de concentración tipo Fresnel con colector plano optimizado según reivindicación 1 caracterizada por estar monitorizada por un controlador electrónico (37) que realiza medida de radiación y distribución de radiación tanto en el interior del colector como en el espacio entre lamas y colector. El controlador utiliza las medidas de radiación tomadas por los sensores en el interior del colector (16) y los sensores (35) en la base de la superficie reflectante, para mover de la forma más adecuada el conjunto de lamas, para realizar desenfoques controlados en caso de sobrecalentamiento del fluido caloportador y para avisar mediante sistema de alarma o similar del desenfoque fortuito de alguna lama o lamas.
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