ES2254698T3 - Modulo concentrador solar parabolico. - Google Patents

Modulo concentrador solar parabolico.

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ES2254698T3 ES02743626T ES02743626T ES2254698T3 ES 2254698 T3 ES2254698 T3 ES 2254698T3 ES 02743626 T ES02743626 T ES 02743626T ES 02743626 T ES02743626 T ES 02743626T ES 2254698 T3 ES2254698 T3 ES 2254698T3
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Abstract

Un módulo de concentrador solar con una geometría de perfil parabólico bidimensional, que comprende uno o más paneles (P) rígidos autosoportantes, que tienen una sección transversal parabólica y una extensión longitudinal rectilínea, los cuales son aptos para soportar superficies reflectantes delgadas (2) conjugadas, siendo los mencionados paneles desplazados por medios de movimiento automatizados para el seguimiento del movimiento del sol durante el día; en el que la geometría de las mencionadas superficies reflectantes (2) es tal que concentren los rayos del sol a lo largo de un eje longitudinal correspondiente al eje de simetría de un tubo receptor (6), dentro del cual está circulando un fluido a calentar, en el que los mencionados paneles (P) tienen una estructura del tipo de emparedado que tiene: una superficie reflectante hecha de cristal, un núcleo central (1) de panel de abeja de aluminio y dos películas exteriores delgadas (3) de un material de alta resistencia, caracterizado porque cualquiera de las películas exteriores mencionadas (3) están hechas de acero, o bien las mencionadas películas exteriores (3) están hechas de aluminio y una capa adicional de fibras de vidrio que se insertan entre el lado cóncavo de la película de aluminio y el espejo reflectante delgado (2), obviando dicha configuración las grandes diferencias existentes entre el coeficiente de dilación térmica del espejo (2) y el de la película de aluminio (3).

Description

Módulo concentrador solar parabólico.
La presente invención está relacionada con el sector de las plantas solares para la producción de energía y en particular con un panel o módulo de colectores cilíndrico-parabólicos, con una estructura en forma de panel de abeja, apta para soportar espejos delgados, los cuales puedan concentrar los rayos de la luz solar sobre una tubería, dentro de la cual circula un fluido a calentar.
Los sistemas actuales para la concentración de los rayos de la luz solar están formados en general mediante espejos de cristal curvados, que tienen un grosor de 4 mm y una forma cilíndrico-parabólica, con un foco separado de 166 cm y una envergadura de 576 cm, estando soportado todo ello mediante una estructura de tubos de tipo reticular, que tiene la resistencia necesaria para soportar las fuerzas de deformación debidas a la acción del viento. El espejo es autosoportante y está fijado a una estructura inferior por medios de soportes pegados a la misma.
Aunque incluso si la estructura rectangular fuera suficientemente rígida y fuerte, tiene el inconveniente no obstante de ser muy pesada y que precisaría de difíciles operaciones de ensamblado y de alineamiento de los espejos.
Otro inconveniente de la mencionada técnica anterior consiste en que los mencionados espejos rígidos, montados sobre una estructura reticular, necesitan ser comprobados en cuanto a la convergencia de los rayos solares en el tubo de recepción, dentro del cual circula un fluido a calentar, siendo una operación que provoca altos costos de instalación.
Las mencionadas superficies reflectoras de las plantas actuales son estables durante un largo periodo de tiempo, tanto desde el punto de vista óptico como del punto de vista mecánico, pudiendo limpiarse fácilmente, pero en unas condiciones de trabajo en particular tenderán a ser frágiles. De hecho, en algunos casos se habrán superado los esfuerzos de ruptura, debido a las fuerzas y a las vibraciones provocadas por el viento y por las interacciones con las estructuras de soporte.
Por estas razones, los paneles de cristal dispuestos en las extremidades más expuestas de las mencionadas estructuras se han reforzado mediante fibras de vidrio, para mejorar sus características mecánicas. El costo actual de los espejos curvados varia entre 52 y 60 dólares/m^{2}, pero en cualquier caso deberá considerarse un costo adicional para el ensamblado y alineamiento de los espejos in situ, lo cual puede estimarse en 60 dólares/m^{2}. Los espejos deberán tener unas propiedades ópticas excelentes, y precisarán de unas estructuras de soporte que permitan el movimiento con respecto al sol; todo esto será extremadamente costoso y precisando de un sistema alternativo para reducir los costos de los colectores.
A partir del documento US-A-3841738 se da a conocer un panel reflectante que comprende una material reflector soportado sobre un panel similar a un panel de abeja.
El objeto principal de la presente invención es superar los problemas e inconvenientes anteriores mencionados mediante un módulo o panel que tenga una forma parabólica con una estructura en forma de panel de abeja para soportar los espejos de cristal delgado, que sea apto para concentrar los rayos solares sobre un tubo, en el cual circula un fluido, el cual se calentará por la energía solar a una temperatura adecuada para ser utilizada para la producción de energía solar. Preferiblemente, el módulo está soportado por un elemento tubular que se extiende longitudinalmente, con el fin de soportar la estructura de panel de abeja por medios de unas aletas y/o nervaduras transversales adecuadas.
Este y otros objetos de la invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente exposición con referencia a los dibujos adjuntos, los cuales muestran a modo de ejemplo dos realizaciones preferidas de la presente invención.
En los dibujos:
la figura 1 muestra esquemáticamente la estructura de un panel de acuerdo con la invención;
la figura 2 muestra el perfil transversal parabólico del panel;
la figura 3 es una vista en perspectiva, que representa esquemáticamente una primera realización de la invención, en la cual los paneles con una estructura de panel de abeja tienen un grosor variable;
la figura 4, similar a la figura anterior, muestra una segunda realización de la invención, en la cual los paneles de panel de abeja tiene un grosor constante;
la figura 5 representa un ejemplo de una nervadura que soporta los paneles de panel de abeja;
la figura 6 muestra una parte de la planta con una pluralidad de paneles alineados para formar un concentrador solar; y
la figura 7 muestra una vista en perspectiva de un panel de abeja que tiene un grosor constante, en el cual las nervaduras de soporte están formadas mediante aletas de sección variable.
Tal como es conocido, los paneles reflectantes y sus estructuras de soporte juegan un importante papel para la determinación del rendimiento global de las plantas de energía solar en las que estos equipos deberán transportar la gran cantidad de energía que pueda recibir un tubo receptor.
Para obtener este enfoque, la estructura total de soporte deberá tener unos bajos niveles de deformación provocados por los vientos durante las condiciones de trabajo: de hecho, en ciertas condiciones los mencionados espejos se comportarán como velas.
La forma parabólica de los paneles tiene una amplia superficie, la cual podría provocar una distorsión debida a la flexión y a la torsión de la estructura completa. En cualquier caso, para evitar las excesivas reducciones del rendimiento óptico, la deformación debida a los momentos de flexión y torsión deberá ser inferior a \pm 0,15º (con respecto a la normal de la superficie reflectora), mientras que las tensiones inducidas no deberán exceder de los esfuerzos de tensión máximos del material, particularmente de los espejos. El valor de \pm 0,15º corresponde al valor de la desviación máxima de los rayos de sol reflejados, con respecto a una situación ideal, en la que no exista deformación de la parábola. En cualquier caso, los espejos deberán ser fácilmente reemplazables y ajustables in situ.
Con referencia a las figuras anteriormente enumeradas, para solucionar los problemas que caracterizan la técnica conocida, la presente invención proporciona el uso de materiales compuestos que tienen una alta rigidez y un bajo peso, tal como las estructuras 1 de panel de abeja, sobre la cual deberá soportarse los espejos delgados 2 que tienen un grosor de aproximadamente 1,1 mm o ligeramente superior.
Dicho tipo de construcción puede estar formado a bajo costo y con paneles 2 de vidrio reflectantes que tienen un grosor pequeño, los cuales se deforman en frío.
La rigidez intrínseca de los paneles (en forma de emparedados) permite el uso de los paneles que tienen un tamaño mayor con respecto a las dimensiones de los espejos de la forma que se utilizan actualmente. Son potencialmente posibles unas ventajas económicas adicionales mediante la reducción de los materiales y de las estructuras de soporte necesarias.
Los paneles del tipo de emparedado P consisten en una capa central o núcleo 1 con una estructura de panel de abeja de aluminio, sobre la cual se fijan dos capas muy finas (películas) 3 de acero, lo cual mejora las propiedades de solidez y la forma del panel completo.
Las altas resistencias a la flexión están aseguradas mediante dos películas exteriores 3, las cuales están sometidas a los esfuerzos de tracción. La capa o núcleo 1 central, formada por pequeñas células de panel de abeja, deberán tener también una alta resistencia a la compresión para mantener constante la distancia entre las películas.
Los coeficientes de dilatación térmica de las capas exteriores 3 (películas) son similares a las del cristal 2, para evitar roturas provocadas por las distintas dilataciones de los dos materiales. Tal como se expondrá más adelante, el acero ha resultado ser el mejor material para este objetivo, mientras que el aluminio, debido a su bajo peso, ha resultado ser el material mas adecuado para el núcleo 1.
El cristal fino (espejo) 2 está fijado a la película 3 de las superficies cóncavas del panel P.
La nueva estructura de panel de abeja curvado de acuerdo con la invención (figuras 2 a 4 y 7), que tiene las superficies reflectantes 2 en la parte cóncava superior, mejora la rigidez, evitando así las deformaciones peligrosas, que podrían dificultar el uso de espejos delgados y ligeros (menos resistentes). Esta solución constructiva, además de ofrecer convenientemente una alta relación de rigidez-peso, reduce también los costos de material y de fabricación.
La rigidez intrínseca de la estructura del panel de abeja facilita el uso de los paneles P que tienen dimensiones mayores, consiguiendo así una reducción adicional de los costos de instalación y de regulación de los espejos in situ, que en las plantas existentes actuales corresponde al costo de un panel.
Adicionalmente, la complejidad de las presentes estructuras de soporte se reduce notablemente gracias al hecho de que estos paneles P son autosoportantes, incluso aunque sean ligeros.
En la realización de la figura 3, se muestra un panel con estructura de panel de abeja y de un grosor variable, el cual disminuye desde la parte superior de la parábola hacia los bordes longitudinales de la parábola.
El tubo 4 de soporte cilíndrico anteriormente expuesto, tiene la función de transmitir a la estructura completa el momento de giro del motor MT, particularmente a los paneles parabólicos reflectantes. Para simplificar el proceso de producción, el tubo 4 podría ser construido mediante el doblado de una hoja plana de acuerdo con una forma poligonal cerrada, próxima a un círculo, soldándola en sus extremos.
En una alternativa a esta configuración, de acuerdo con la invención, se proporciona una segunda realización (véase la figura 4), que comprende paneles de abeja curvados con un grosor constante, los cuales están asegurados al tubo de soporte 4 longitudinal mediante las aletas 5 de soporte adecuadas siendo integrales con el mismo.
Preferiblemente, cada panel P tiene una longitud de aproximadamente 3 metros, y una capa de panel de abeja de aluminio que tiene un grosor de 25 mm y estando revestida de películas de 0,5 mm de grosor de acero al carbono.
Estas películas de acero al carbono son tratadas mediante un proceso de electro-galvanización en sus superficies para proteger el material contra la corrosión, e incrementando así la fuerza adhesiva de los espejos. Por medio de una capa adhesiva se aplica en los mencionados espejos un material a prueba de agua, para evitar la corrosión electro-química que podría tener lugar por el contacto de las superficies plateadas con el agua (electrolito).
Esta es una de las principales razones de la corrosión de la capa plateada sobre el cristal.
El espejo delgado 2 está fijado al panel mediante un encolado con una cola epoxídica o acrílica, y mediante la aplicación de medios de una husillo curvado a presión sobre la superficie de soporte cóncava. El uso de dos placas o películas de acero 3 es importante para asegurar tanto la estabilidad térmica como la integridad del espejo, y para mantener las características ópticas correctas en un amplio rango de temperaturas. De hecho, el coeficiente de dilatación térmica del acero (10,8 - 12,6 x 10^{6} m/mºC) está próximo al del cristal (5,6 - 12,6 x 10^{6} m/mºC), mientras que el del aluminio (21,6 x 10^{6} m/mºC) y el del plástico (50 x 10^{6} m/mºC) son mucho mas altos con respecto al cristal.
La diferencia entre los coeficientes de dilatación del cristal y del acero minimiza las tensiones provocadas por los cambios de temperatura y por la distorsión óptica, mientras que la configuración de las películas de acero (y por tanto del mismo material) en ambas caras de la capa del panel de abeja, minimiza ventajosamente el cambio de curvatura. El módulo de elasticidad del acero (207000 Mpa, que es mayor que el del cristal (69000 Mpa), asegura el mantenimiento de la curvatura inicial del elemento emparedado, incluso aunque cambie la temperatura ambiente.
En lugar de las películas de acero 3, podrían utilizarse películas de un material más ligero, tal como el aluminio, pero en dicho caso sería recomendable insertar una capa de fibra de vidrio entre la película de aluminio y el cristal 2 reflectante delgado, todo ello para obtener las distintas dilataciones térmicas de los materiales.
Los paneles de abeja P deberán estar soportados mediante una estructura suficientemente rígida para evitar la deformación, lo cual podría provocar una reducción del rendimiento óptico de la estructura completa. De acuerdo con una característica peculiar de la invención, se proporciona una integración entre los paneles de abeja y la estructura de soporte; esta solución simplifica la estructura y facilita su instalación, consiguiéndose así una mejora con respecto a la solución convencional (estructura de metal rectangular de espejos de cristal gruesos con tubos huecos).
Una simple comparación de costos (por unidad de superficie) entre los espejos de cristal de grosor convencional y los anteriores cristales 2 delgados expuestos soportados por paneles de abeja P no permite resaltar en su totalidad las ventajas de la invención, pero al considerar las reducciones de los costos del colector instalado, mediante las cuales la estructura y su instalación tienen unas proporciones casi iguales (incluyendo el tubo de recepción y la monitorización), son evidentes las ventajas.
Tal como ya se ha expuesto, la estructura que soporta cada módulo P, a la cual están fijadas las superficies de reflexión 2, está formada por un tubo cilíndrico 4, el cual está suministrado preferiblemente con aletas o nervaduras de refuerzo, que conectan con los paneles 4 (véanse las figuras 4, 5 y 7).
La estructura de soporte completa, que se muestra esquemáticamente en la figura 6, comprende una serie de módulos P el tipo anteriormente mencionado. En este ejemplo, los módulos tienen una longitud de 12 metros y un ancho de aproximadamente 5,76 metros. En consecuencia, con 8, 4 ó 2 módulos es posible tener unos paneles parabólicos lineales con una longitud de 100, 50 ó 25 metros, accionados por un motor MT dispuesto en la mitad de la longitud, el cual permite la rotación del elemento parabólico para efectuar el seguimiento del desplazamiento del sol durante el día.
El criterio sobre el cual está basada la limitación de la longitud total del elemento parabólico, se origina a partir de la necesidad de limitar las deformaciones del tubo de recepción provocadas por las dilataciones térmicas, así como también por las deformaciones torsionales provocadas por la acción del viento, sin utilizar estructuras de soporte excesivamente pesadas.
Los soportes en los extremos de cada módulo no quedan asegurados de que permitan las dilataciones térmicas. Para minimizar el momento a suministrar por el motor para hacer girar la estructura del panel, el eje de rotación se extiende a través del centro de gravedad del panel completo. Se observará que el mencionado motor suministra el par motor que deberá superar las fuerzas de fricción y el posible par de resistencia debido al viento. El movimiento de rotación se transmite desde el tubo de soporte (hueco) 4 que soporta la estructura reflectante, por medios de las aletas de conexión 5 anteriormente citadas. El paso o distancia mutua de las aletas 5 depende de las características geométricas de la estructura del tipo de emparedado utilizada para soportar los espejos. En el caso de un núcleo de panel de abeja 1 de 2,5 mm, el paso entre las aletas puede llegar a ser de 3 metros.
Para evitar que el tubo de soporte 4 pueda estar sometido a repliegues en correspondencia con las aletas de soporte, se prevé insertar unas bridas o elementos de refuerzo estructurales, que sean aptos para incrementar la rigidez del tubo en sí, que permita la conexión mecánica con las aletas 5.
El sistema de seguimiento incluye un sensor solar y está provisto con una señal de realimentación, lo cual asegura una alineación y concentración exacta de los rayos solares sobre el tubo de recepción 6 con una precisión de aproximadamente 0,1º. El funcionamiento del sistema de seguimiento está monitorizado por un ordenador local asistido por una unidad de hardware asignada con este fin. En la sala de control se proporcionan indicadores del estado de trabajo, así como las alarmas y los diagnósticos. Obviamente, el rango de control de la alineación del colector y las posibles correcciones del mismo son importantes en particular.
La estructura completa está diseñada preferiblemente para operar en condiciones normales para velocidades del viento de entre 40 y 60 Km/h, y para la condición limite del viento de 110 Km/h. A la velocidad límite de 110 Km/h, el colector se volcará y se dispondrá para ofrecer una resistencia mínima al viento, formando un ángulo de 30º con respecto a la posición horizontal. Para estimar las fuerzas ejercidas por el viento sobre los paneles de cristal, se ha utilizado una simulación mediante el código FLUENT, mientras que para estimar las tensiones y las deformaciones que actúan sobre los materiales, se ha utilizado el código CASTEM. El código FLUENT permite caracterizar el perfil de presión sobre la superficie reflectante, examinándose también el fenómeno de la inestabilidad provocado por los torbellinos en la zona de aguas debajo de la superficie reflectante, así como también por las oscilaciones de baja frecuencia, que provocan las vibraciones de las superficies de los espejos. Se han realizado también controles para distintos ángulos de inclinación de la superficie con respecto al elemento reflectante y con respecto a la estructura de soporte.
La primera prueba preliminar se ha realizado sobre un panel de abeja parabólico, sobre el cual se ha ejercido una presión uniforme de 500 N/m^{2} (80 Km/h). En el caso específico, el panel se formó con un núcleo de 2,5 cm y dos películas de 0,5 mm sobre las superficies exteriores, con las características resultantes.
Panel de abeja Películas
Aluminio Acero al carbono
Densidad 83 kg/m^{3} Densidad 8300 Kg/m^{3}
Dimensiones de las células 6 mm Módulo de Young 205 Gpa
Compresión E_{c} 1000 MPa Relación de Poisson 0,3
esfuerzo 4,6 MPa Esfuerzo 285 Mpa 
\vskip1.000000\baselineskip
Panel de abeja Películas
Aluminio Acero al carbono
Densidad 83 kg/m^{3} Densidad 8300 Kg/m^{3}
Dimensiones de las células 6 mm Módulo de Young 205 Gpa
Plano Dirección L G_{L} 440 Mpa Grosor 0,5 mm
Tensión 2,4 Mpa
Dirección W G_{W} 220 Mpa Peso 4,18
Tensión 1,5 MPa Kg/m^{2}
La prueba se ha llevado a cabo con la suposición de que:
-
El panel de 12 metros tiene la mismas características a lo largo de su extensión: esto significa que todos los paneles sencillos están conectados entre sí para formar un único modulo;
-
Los soportes (aletas en la superficie inferior) tiene una alta rigidez;
-
Los paneles tiene células de panel de abeja y elemento conformados en la pared inferior y superior de las capas de la superficie (películas);
-
Las capas de la superficie (películas) están formadas por un material isótropo y el panel de abeja está formado por un material no homogéneo.
Es de interés el observar que aunque la simulación numérica (ejecutada mediante la suposición de las aletas de soporte 2, 3 y 4) ha resultado en cualquier caso unos esfuerzos inferiores a los valores máximos aceptables, para tener deformaciones permisibles es necesario utilizar paneles con al menos 3 aletas; el uso de cuatro aletas parece ser la elección más adecuada. No obstante, el número de aletas dependerá de sus características estructurales y de los materiales utilizados para conseguir la rigidez necesaria.
Películas Panel de abeja
Numero de aletas Deformación (mm) Esfuerzos (Von Mises) Compresión Dirección L Dirección W
(Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa)
4 2,8 42 0,0334 0,12 0,04
Valor límite 8 285 4,6 2,4 1,5
La presente invención se ha expuesto y mostrado en algunas realizaciones preferidas de la misma, pero es obvio que un técnico especializado en el arte podría ejecutar ciertas modificaciones y siendo técnica y/o funcionalmente equivalentes para la sustitución, sin salirse del alcance de la presente invención.

Claims (8)

1. Un módulo de concentrador solar con una geometría de perfil parabólico bidimensional, que comprende uno o más paneles (P) rígidos autosoportantes, que tienen una sección transversal parabólica y una extensión longitudinal rectilínea, los cuales son aptos para soportar superficies reflectantes delgadas (2) conjugadas, siendo los mencionados paneles desplazados por medios de movimiento automatizados para el seguimiento del movimiento del sol durante el día; en el que la geometría de las mencionadas superficies reflectantes (2) es tal que concentren los rayos del sol a lo largo de un eje longitudinal correspondiente al eje de simetría de un tubo receptor (6), dentro del cual está circulando un fluido a calentar, en el que los mencionados paneles (P) tienen una estructura del tipo de emparedado que tiene: una superficie reflectante hecha de cristal, un núcleo central (1) de panel de abeja de aluminio y dos películas exteriores delgadas (3) de un material de alta resistencia, caracterizado porque cualquiera de las películas exteriores mencionadas (3) están hechas de acero, o bien las mencionadas películas exteriores (3) están hechas de aluminio y una capa adicional de fibras de vidrio que se insertan entre el lado cóncavo de la película de aluminio y el espejo reflectante delgado (2), obviando dicha configuración las grandes diferencias existentes entre el coeficiente de dilación térmica del espejo (2) y el de la película de aluminio (3).
2. Un módulo de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque los paneles (P) están restringidos en su cara cóncava sobre un elemento (4) de soporte tubular longitudinal, el cual está provisto con medios para hacerlo girar alrededor de su eje, de forma que se desplacen las superficies reflectantes (2) para el seguimiento del movimiento del sol.
3. Un módulo de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque cada panel (P) parabólico tiene un grosor variable, el cual disminuye comenzando desde la parte superior de la parábola hacia los bordes longitudinales de la parábola, estando fijado el panel al tubo de soporte longitudinal (4) en la zona central en la que tiene un grosor mayor.
4. Un módulo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque cada panel (P) parabólico tiene un grosor constante y estando restringido al tubo de soporte longitudinal (4) por medios de aletas (5) de soporte transversales.
5. Un módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los paneles (P) tienen aproximadamente 3 metros de longitud, en el que el núcleo (1) del panel de abeja es de aluminio, teniendo un grosor de 25 mm y estando revestido por películas (3) de acero de 0,5 mm de grosor.
6. Un módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los espejos (2) están fijados sobre la superficie cóncava del panel (P) mediante una cola epoxídica o acrílica, y presionados por los medios de un husillo curvado (M), en el que los diafragmas o películas de acero aseguran la estabilidad térmica y la integridad del espejo, con el fin de mantener una excelente característica óptica dentro de un rango amplio de temperaturas.
7. Un módulo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está instalado en serie en una longitud de hasta 100 metros, de forma que los paneles (P) parabólicos alineados puedan ser girados mediante un único motor (MT) situado en la mitad de la longitud del tubo de soporte (4).
8. Una planta solar para la producción de energía, caracterizada porque comprende una pluralidad de paneles de acuerdo con las reivindicaciones anteriores.
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AT (1) ATE315767T1 (es)
DE (1) DE60208680T2 (es)
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IT (1) ITRM20010350A1 (es)
WO (1) WO2002103256A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2337332A1 (es) * 2009-07-17 2010-04-22 Ct Ingenieros A.A.I., S.L. Estructura soporte para colector solar cilindrico - parabolico.
ES2390554A1 (es) * 2010-05-03 2012-11-14 Termopower, S.L. Dispositivo de fijacion de los soportes del espejo cilindro-parabolico a la viga de un colector solar

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060150967A1 (en) * 2003-01-24 2006-07-13 Erwin Hoelle Solar collector
US20080087277A1 (en) * 2004-09-06 2008-04-17 Holger Schweyher Collector for a Solar Thermal Power Station
ES2274710B1 (es) * 2005-09-19 2008-05-01 Sener, Ingenieria Y Sistemas, S.A. Brazo de sustentacion, soporte de colector solar cilindro-parabolico y procedimiento para fabricar el brazo.
US20070181173A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Neubauer Jeffrey B Solar electric power generator
US7871664B2 (en) 2006-03-23 2011-01-18 Guardian Industries Corp. Parabolic trough or dish reflector for use in concentrating solar power apparatus and method of making same
US8814372B2 (en) * 2006-03-23 2014-08-26 Guardian Industries Corp. Stiffening members for reflectors used in concentrating solar power apparatus, and method of making same
WO2007146183A2 (en) * 2006-06-08 2007-12-21 Sopogy, Inc. Apparatus and methods for concentrating solar power
ITMI20061381A1 (it) * 2006-07-17 2008-01-18 Laterzi Gambettola S R L Metodo semplificato per la creazione di collettori parabolici lineari d'energia solare
DE102007026473B4 (de) 2007-03-30 2008-11-20 Amaton Sa Parabolrinnenkollektor
EP2174072A1 (en) * 2007-06-08 2010-04-14 Sopogy, Inc. Parking solar energy collectors
ITMI20071702A1 (it) * 2007-08-29 2009-02-28 Donati Group S P A Struttura parabolica riflettente per impianti per la produzione di calore da energia solare.
DE102008051807B4 (de) 2008-06-19 2013-08-08 Sabine Mersch Parabolrinnenkollektor
US20100051018A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 Ammar Danny F Linear solar energy collection system with secondary and tertiary reflectors
ITTO20080706A1 (it) * 2008-09-26 2010-03-27 Ocap S P A Riflettore solare con struttura di supporto in lamiera metallica cellulare e procedimento per la sua fabbricazione
ITPD20080327A1 (it) * 2008-11-11 2010-05-12 Ronda High Tech S R L Struttura di concentratore solare
DE202008016704U1 (de) * 2008-12-18 2009-03-12 Sk Energy Gmbh Solarmodul und Solaranlage
ES2422591T3 (es) * 2009-02-24 2013-09-12 Minera Catalano Aragonesa Samca Sa Estructura soporte para colector solar
US9995507B2 (en) * 2009-04-15 2018-06-12 Richard Norman Systems for cost-effective concentration and utilization of solar energy
WO2011019860A2 (en) * 2009-08-11 2011-02-17 Sopogy, Inc. Solid core structure parabolic trough solar energy collection system
DE102009039021A1 (de) * 2009-08-28 2011-07-21 Flagsol GmbH, 50678 Parabolrinnenkollektor
US9184321B2 (en) * 2009-09-02 2015-11-10 3M Innovative Properties Company Concentrating solar mirror panel assembly with corrugated stiffener
WO2011076267A1 (de) 2009-12-22 2011-06-30 Amaton Sa Parabolrinnenkollektor
DE102010006532A1 (de) 2010-02-01 2011-08-04 Solarlite GmbH, 17179 Segment eines Solarkollektors sowie Solarkollektor
ES2366078B1 (es) * 2010-03-31 2012-08-06 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Módulo de colector solar pretensado.
ES2372075B1 (es) * 2010-06-07 2012-09-12 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Estructura para colector solar cilíndrico.
WO2011161275A1 (es) * 2010-06-24 2011-12-29 Albiasa Collector Trough, S.L. Procedimiento y sistema de afinado del canal parabólico en colectores solares cilindro-parabólicos
JPWO2011162154A1 (ja) * 2010-06-25 2013-08-22 コニカミノルタ株式会社 太陽熱発電用反射板及び太陽熱発電用反射装置
ES2375887B1 (es) * 2010-08-05 2012-10-15 Abengoa Solar New Technologies S.A. Estructura con vigas de sujeción de reflector primario.
WO2012111008A1 (en) 2011-02-14 2012-08-23 Shikun & Binui - Renewable Energy Ltd. Support structure for solar concentrator
EP2500670A1 (en) * 2011-03-14 2012-09-19 Rioglass Solar, S.A. Composite reflective element and method for the manufacture thereof
DE102011001947A1 (de) * 2011-04-11 2012-10-11 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines mit Stützträgern versehenen gewölbten Reflektors
CA2843780C (en) * 2011-08-04 2015-02-03 6637418 Canada Inc. Carrying On Business As Rackam Heat exchanger and method of manufacturing thereof
US9557453B2 (en) 2011-10-07 2017-01-31 Carbonia Composites Ab Sandwich structure unit for solar collector mirrors
EP2604948B1 (de) * 2011-12-13 2014-10-08 Kornmüller, Manfred Rinnenförmiger Sonnenkollektor
US9759844B2 (en) * 2012-01-06 2017-09-12 Konica Minolta, Inc. Film mirror, film mirror manufacturing method, film mirror for photovoltaic power generation, and reflection device for photovoltaic power generation
EP2778563A1 (en) 2013-03-12 2014-09-17 Termopower S.L. Solar concentrator with focal system
CN105676326A (zh) * 2016-04-07 2016-06-15 常州中航蜂窝技术开发有限公司 定日镜镜体
US10078197B2 (en) 2016-09-21 2018-09-18 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Foam sandwich reflector
FR3074964B1 (fr) * 2017-12-07 2019-11-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Fabrication d'un sous-module a concentration utilisant les procedes d'assemblage du photovoltaique
FR3074965B1 (fr) 2017-12-07 2019-12-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Fabrication d'un sous-module a concentration integrant un materiau dissipateur de chaleur

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841738A (en) * 1973-10-19 1974-10-15 H Caplan Curved paper panel reflective structure
CH597573A5 (es) * 1975-09-11 1978-04-14 Harald Liebi
US4124277A (en) * 1977-02-16 1978-11-07 Martin Marietta Corporation Parabolic mirror construction
GB1581455A (en) * 1977-06-28 1980-12-17 Bfg Glassgroup Mirrors
US4375216A (en) * 1977-12-08 1983-03-01 Gessford James D Solar collector panel
US4238265A (en) * 1978-10-27 1980-12-09 The Boeing Company Method of manufacturing a glass parabolic-cylindrical solar collector
US4340034A (en) * 1979-09-17 1982-07-20 Hopper Thomas P Solar energy collecting apparatus
FR2469516A1 (fr) * 1979-11-15 1981-05-22 Flandin Bletry Jacques Lame brise-soleil pour l'equipement de batiments
US4432343A (en) * 1980-03-03 1984-02-21 Viking Solar Systems, Incorporated Solar energy collector system
US4394529A (en) * 1981-08-05 1983-07-19 Rca Corporation Solar cell array with lightweight support structure
DE3734373C1 (de) * 1987-10-08 1988-12-01 Hellmuth Costard Leichtbauelement mit von wabenfoermigen Hohlkoerpern auf Distanz gehaltenen Deckplatten
BE1004267A3 (nl) * 1990-05-18 1992-10-20 Aurinco Holdings Ltd Zelfdragende spiegel en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
US5069540A (en) * 1990-10-18 1991-12-03 Gonder Warren W Parabolic solar collector body and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2337332A1 (es) * 2009-07-17 2010-04-22 Ct Ingenieros A.A.I., S.L. Estructura soporte para colector solar cilindrico - parabolico.
ES2390554A1 (es) * 2010-05-03 2012-11-14 Termopower, S.L. Dispositivo de fijacion de los soportes del espejo cilindro-parabolico a la viga de un colector solar

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002103256A1 (en) 2002-12-27
ITRM20010350A1 (it) 2002-12-18
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DE60208680D1 (de) 2006-04-06
EP1397621A1 (en) 2004-03-17

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