ES1070880U - Solar follower of thermal concentration (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Seguidor solar de concentración térmica.Solar thermal concentration tracker.
La presente invención está relacionada con el
aprovechamiento de la energía solar, proponiendo un dispositivo de
captación de dicha energía formado por un concentrador térmico
integrado por espejos en una distribución
cilindro-parabólica, con un diseño que facilita el
montaje de los espejos, y una disposición del accionamiento que
permite el giro del conjunto estructural con total precisión para
el seguimiento
solar.The present invention is related to the use of solar energy, proposing a device for capturing said energy formed by a thermal concentrator integrated by mirrors in a parabolic trough distribution, with a design that facilitates the assembly of mirrors, and an arrangement of the drive that allows the rotation of the structural assembly with total precision for monitoring
solar.
Uno de los procedimientos que hoy en día se usa para conseguir energía térmica es el aprovechamiento de la energía solar, utilizando concentradores solares, los cuales consisten en estructuras capaces de concentrar la energía solar en un área reducida para conseguir un efecto calorífico de gran intensidad energética. Dichos concentradores reflejan la luz solar por medio de un arreglo de espejos alineados hacia un objetivo capaz de captar dicha energía para su aprovechamiento.One of the procedures used today to get thermal energy is the use of energy solar, using solar concentrators, which consist of structures capable of concentrating solar energy in an area reduced to achieve a high intensity calorific effect energetic These concentrators reflect sunlight through of an array of mirrors aligned towards a target capable of capture this energy for its use.
Se conocen en tal sentido concentradores que cuentan con un arreglo de espejos en forma cilindro-parabólica, mediante los cuales se reflejan los rayos del sol hacia un conducto montado de manera coaxial en el eje focal de la disposición cilindro-parabólica, de manera que, haciendo circular por dicho conducto un fluido, éste se calienta, pudiendo ser utilizado posteriormente para cualquier aplicación.Concentrators are known in this regard that feature an array of mirrors in shape parabolic trough, by which they are reflected the sun's rays towards a duct mounted coaxially in the focal axis of the parabolic trough arrangement, so that by circulating a fluid through said conduit, it is heated, and can be used later to any application
Según una disposición convencional, los concentradores cilindro-parabólicos giran sobre un eje de rotación para estar siempre orientados hacia el sol, con el fin de maximizar la radiación solar que se refleja sobre el conducto de circulación del fluido a calentar, coincidiendo el eje de rotación con el eje de la parábola que forman los espejos del concentrador.According to a conventional provision, the parabolic trough concentrators turn on a axis of rotation to always be oriented towards the sun, with the in order to maximize the solar radiation that is reflected on the circulation channel of the fluid to be heated, coinciding with the axis of rotation with the axis of the parabola that form the mirrors of the concentrator
Dichos concentradores
cilindro-parabólicos constan además de una
estructura compuesta por unos brazos de sustentación sobre los que
se colocan los espejos, disponiéndose en relación con dicha
estructura un accionamiento motriz para hacer rotar el conjunto
para el movimiento de seguimiento del sol, en montaje del conjunto
móvil sobre unos pilares de
sustentación.Said parabolic trough concentrators also consist of a structure made up of support arms on which the mirrors are placed, and in relation to said structure a motor drive is arranged to rotate the assembly for the sun tracking movement, in assembly of the assembly mobile on some pillars of
lift.
Existen realizaciones de concentradores cilindro-parabólicos con la estructura sustentadora de los espejos formada con brazos de chapa unidos sobre un tubo longitudinal de soporte, como las soluciones de las Patentes ES466393, US4432343 y DE19952276, pudiendo estar realizados los brazos de chapa con aberturas para abaratar costos y reducir peso por disminución de material, como la solución de la Patente ES2274710.There are realizations of concentrators parabolic trough with the supporting structure of the mirrors formed with metal arms joined on a tube longitudinal support, as the solutions of the Patents ES466393, US4432343 and DE19952276, and the sheet metal arms with openings to reduce costs and reduce weight by material decrease, such as the patent solution ES2274710.
Existen también realizaciones de concentradores cilindro-parabólicos formados con estructuras de celosía, por ejemplo como la solución de la Patente ES200702720, con los brazos sustentadores de los espejos formados también por estructura de celosía, los cuales en las soluciones conocidas de este tipo de realización determinan un borde de forma poligonal para la incorporación de los espejos, lo cual dificulta el montaje de los espejos ya que obliga a utilizar piezas de sujeción entre los espejos y el brazo sustentador correspondiente de dimensiones diferentes en función de los puntos de colocación, por lo que es necesario disponer de piezas de sujeción distintas y tener que seleccionarlas para realizar el montaje de los espejos.There are also realizations of concentrators parabolic trough formed with structures of Lattice, for example as the solution of Patent ES200702720, with the support arms of the mirrors also formed by lattice structure, which in the known solutions of this type of embodiment determine a polygonal shaped edge for the incorporation of mirrors, which makes assembly difficult of the mirrors since it requires the use of clamping pieces between the mirrors and the corresponding supporting arm of dimensions different depending on the placement points, so it is it is necessary to have different fasteners and have to select them to mount the mirrors.
Por otro lado, las realizaciones convencionales de los seguidores solares de concentración térmica mediante un concentrador cilindro-parabólico, disponen de una transmisión de accionamiento rotatorio para el seguimiento del sol, con acoplamiento de la estructura sustentadora del concentrador cilindro-parabólico, respecto de dicha transmisión, mediante un amarre cilíndrico, lo cual determina la posibilidad de deslizamiento de dicho acoplamiento en el accionamiento de giro del seguidor solar, perdiendo con ello fiabilidad de la exactitud del movimiento seguidor del sol.On the other hand, conventional embodiments of solar thermal concentration trackers by means of a parabolic trough concentrator, have a Rotary drive transmission for sun tracking, with coupling of the support structure of the concentrator parabolic trough, with respect to said transmission, by means of a cylindrical mooring, which determines the possibility of sliding of said coupling in the rotation drive of the solar tracker, thereby losing reliability of the accuracy of the sun follower movement.
De acuerdo con la invención se propone un seguidor solar cilindro-parabólico de concentración térmica con estructura de celosía, realizado con unas características que facilitan el montaje de los espejos y aseguran la precisión del movimiento seguidor del sol.According to the invention, a concentration-parabolic trough solar tracker thermal with lattice structure, made with some features that facilitate the assembly of mirrors and ensure the accuracy of the sun follower movement.
Este seguidor solar objeto de la invención consta de una estructura de celosía que determina unos brazos mediante los que define una forma cilindro-parabólica para la colocación de los espejos componentes de la disposición concentradora de los rayos solares, estando formado cada uno de los brazos por un conjunto de perfiles unidos, sobre los cuales va dispuesto en el borde frontal un perfil curvado según la curvatura de la formación cilindro-parabólica de colocación de los espejos componentes del concentrador térmico.This solar tracker object of the invention It consists of a lattice structure that determines some arms through which you define a form parabolic trough for the placement of component mirrors of the lightning concentrator arrangement solar, each of the arms being formed by a set of joined profiles, on which it is arranged on the front edge a curved profile according to the curvature of the formation parabolic cylinder for mirror placement components of the thermal concentrator.
Se obtiene de esta forma un conjunto estructural que soluciona de un modo satisfactorio la complejidad del montaje de los espejos del concentrador térmico cilindro-parabólico, ya que el perfil curvado del borde frontal de los brazos sustentadores de los espejos permite el montaje de los espejos con piezas de sujeción iguales, con independencia de los puntos de amarre en los que se coloquen dichas piezas de sujeción.In this way a structural assembly is obtained which satisfactorily solves the complexity of the assembly of thermal concentrator mirrors parabolic-cylinder, since the curved profile of the front edge of the arms supporting the mirrors allows the assembly of the mirrors with equal clamping parts, with Independence of the mooring points where these are placed clamping parts
De este modo solo se necesita un único tipo de piezas de amarre para la sujeción de los espejos sobre los brazos de la estructura de sustentación, sin tener que usar distintos tipos de piezas de amarre en función de los puntos de colocación de las mismas.This only requires a single type of mooring pieces for fastening mirrors on arms of the support structure, without having to use different types of mooring parts depending on the placement points of the same.
La estructura sustentadora del concentrador térmico cilindro-parabólico de dicho seguidor solar objeto de la invención, se dispone asociada a un accionamiento rotatorio para realizar el movimiento seguidor del sol, disponiendo para ello dicha estructura sustentadora del concentrador térmico cilindro-parabólico, un cajón de torsión sobre el que se acopla el eje de una transmisión del accionamiento rotatorio.The support structure of the concentrator thermal parabolic trough of said solar tracker object of the invention, is arranged associated with a drive Rotary to perform the sun follower movement, arranging for this said support structure of the thermal concentrator parabolic trough, a torsion box on the that the shaft of a drive transmission is coupled Rotary
Dicho cajón de torsión de la estructura sustentadora del concentrador térmico cilindro- parabólico determina una conformación poligonal, en la cual encaja una porción correspondientemente poligonal del eje de la transmisión del accionamiento rotatorio.Said structure torsion drawer parabolic trough cylinder concentrator determines a polygonal conformation, in which a portion fits correspondingly polygonal of the transmission shaft of the rotary drive
De esta forma se obtiene un acoplamiento de la transmisión rotatoria al seguidor solar que asegura una total exactitud del movimiento giratorio del conjunto estructural del concentrador cilindro-parabólico, para el seguimiento del sol, ya que el acoplamiento poligonal evita la posibilidad de deslizamientos en la transmisión del accionamiento giratorio.In this way a coupling of the Rotary transmission to the solar tracker that ensures a total accuracy of the rotational movement of the structural assembly of the parabolic trough concentrator, for sun tracking, since the polygonal coupling prevents the possibility of slippage in drive transmission rotary.
Con todo ello, dicho seguidor solar térmico objeto de la invención resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo su realización vida propia y carácter preferente respecto de los seguidores solares de concentración térmica que se conocen en el estado de la técnica.With all this, said thermal solar tracker object of the invention results of certain characteristics certainly advantageous, acquiring its realization of its own life and character preferential with respect to concentration solar trackers thermal elements that are known in the state of the art.
La figura 1 es una perspectiva parcial de un seguidor solar térmico con concentrador cilindro- parabólico, según la invenciónFigure 1 is a partial perspective of a thermal solar tracker with parabolic trough concentrator, according the invention
La figura 2 es una vista de perfil del conjunto estructural del concentrador cilindro-parabólico del seguidor solar térmico de la figura anterior.Figure 2 is a profile view of the assembly structural of the parabolic trough solar thermal tracker of the previous figure.
La figura 3 es una vista lateral de uno de los brazos sustentadores de los espejos del concentrador cilindro-parabólico en el seguidor solar térmico preconizado.Figure 3 is a side view of one of the support arms of concentrator mirrors parabolic trough in the solar thermal tracker recommended.
La figura 4 es un detalle en perspectiva ampliada del mecanismo de accionamiento de giro del seguidor solar térmico de la invención.Figure 4 is a perspective detail enlarged solar tracker rotation drive mechanism thermal of the invention.
El objeto de la invención se refiere a un seguidor solar que incorpora un concentrador térmico cilindro- parabólico para el aprovechamiento de la energía solar, en aplicación para calentar un fluido.The object of the invention relates to a solar tracker that incorporates a thermal concentrator cylinder- parabolic for the use of solar energy, in application to heat a fluid.
El concentrador térmico del seguidor solar preconizado consta de una estructura de celosía (1), sobre la cual se dispone una distribución (2) de espejos (2.1) en forma cilindro-parabólica, con proyección de dichos espejos (2.1) hacia un conducto tubular (3), yendo la estructura de celosía (1) acoplada a un mecanismo (4) de accionamiento rotatorio, en disposición del conjunto sobre unos pilares (5) de sustentación.The solar tracker thermal concentrator recommended consists of a lattice structure (1), on which a distribution (2) of mirrors (2.1) is arranged in shape parabolic trough, with projection of said mirrors (2.1) towards a tubular duct (3), going the structure of lattice (1) coupled to a rotary drive mechanism (4), in arrangement of the set on pillars (5) of lift.
La estructura de celosía (1) determina unos brazos (6) que se componen de un conjunto de perfiles (6.2), sobre los cuales va en el borde frontal de los mencionados brazos (6) un perfil (6.1) que define una forma curvada según una curvatura cilindro-parabólica.The lattice structure (1) determines some arms (6) that are composed of a set of profiles (6.2), on which goes on the front edge of the mentioned arms (6) a profile (6.1) that defines a curved shape according to a curvature parabolic trough
Sobre dicho perfil (6.1) del borde frontal de los brazos (6) se incorporan los espejos (2.1) que conforman la distribución (2) del concentrador térmico en forma cilindro-parabólica, de modo que la forma curvada de dichos perfiles (6.1) simplifica el montaje de los espejos (2.1), ya que la disposición de éstos para formar la distribución (2) en forma cilindro- parabólica se ajusta a la curvatura de esos perfiles (6.1), permitiendo una colocación fácil de los espejos (2.1) para que queden posicionados según la distribución (2) de forma cilindro-parabólica.On said profile (6.1) of the front edge of the arms (6) are incorporated mirrors (2.1) that make up the distribution (2) of the thermal concentrator in form parabolic trough, so that the curved shape of said profiles (6.1) simplifies the assembly of the mirrors (2.1), since their willingness to form the distribution (2) Cylinder-parabolic shape conforms to the curvature of those profiles (6.1), allowing easy placement of mirrors (2.1) so that they are positioned according to the distribution (2) of parabolic trough shape.
Dicha disposición permite el montaje de los
espejos (2.1) con un único tipo de piezas (11) de sujeción sobre los
perfiles (6.1) de los brazos (6) sustentadores, ya que la distancia
entre los espejos (2.1) y los perfiles (6.1) de montaje, es
constante, lo que permite un montaje de los espejos (2.1) rápido
y
sencillo.Said arrangement allows the assembly of the mirrors (2.1) with a single type of fastening parts (11) on the profiles (6.1) of the supporting arms (6), since the distance between the mirrors (2.1) and the profiles ( 6.1) assembly, is constant, which allows quick assembly of the mirrors (2.1) and
simple.
En los extremos la estructura de celosía (1) incorpora unas placas (7), yendo sobre las placas (7) de los extremos que coinciden con el mecanismo (4) de accionamiento rotatorio un cajón de torsión (8), respecto del cual encaja el eje (10) de transmisión del mecanismo (4), determinando el cajón de torsión (8) una forma poligonal, en correspondencia con la cual el eje (10) de transmisión del mecanismo (4) determina una porción extrema (9) de forma poligonal recíproca, mediante la cual encaja dicho eje (10) de transmisión respecto del cajón de torsión (8).At the ends the lattice structure (1) incorporates some plates (7), going on the plates (7) of the ends that match the drive mechanism (4) rotating a torsion box (8), on which the shaft fits (10) transmission mechanism (4), determining the drawer of torsion (8) a polygonal shape, in correspondence with which the transmission shaft (10) of the mechanism (4) determines a portion extreme (9) of reciprocal polygonal shape, by which it fits said transmission shaft (10) with respect to the torsion box (8).
Con ello así, el mecanismo (4) de accionamiento hace girar al eje (10) de transmisión, el cual transmite la rotación al cajón de torsión (8), haciendo girar con él a la estructura de celosía (1), lográndose de este modo un accionamiento de giro del conjunto estructural del concentrador térmico con absoluta precisión, ya que el acoplamiento de la transmisión giratoria, al estar establecido entre conformaciones poligonales, no permite ningún deslizamiento.With this, the drive mechanism (4) spins the transmission shaft (10), which transmits the rotation to the torsion box (8), turning with it to the lattice structure (1), thus achieving a drive of rotation of the structural assembly of the thermal concentrator with absolute precision, since the transmission coupling rotating, being established between polygonal conformations, It does not allow any slippage.
Claims (3)
accionamiento.3. Thermal concentration solar tracker, according to the first claim, characterized in that the transmission coupling of the rotation drive is established by fitting between a polygonal conformation of a torsion box (8) associated with the lattice structure (1) and an end portion (9) of polygonal shape that determines the transmission shaft (10) of the mechanism (4) of
drive
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- 2009-07-01 ES ES200901075U patent/ES1070880Y/en not_active Expired - Lifetime
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