ES2256454T3 - Planta de energia solar. - Google Patents

Abstract

Una planta térmica (1), la cual comprende: un sistema de concentrar energía solar (2), que comprende por lo menos un miembro reflector (21), que tiene una forma como para enfocar o concentrar una radiación incidente sobre una región de enfoque o concentración (F) del sistema, y barras de soporte, de unión (7), del citado por menos un miembro reflector, con barras rotativas que conectan el citado miembro reflector a la citada región de enfoque o concentración, con objeto de permitir el que el miembro reflector, sigua los movimientos diarios y / o de la época estacional, del sol; un intercambiador de calor (5), localizado correspondientemente en concordancia con la citada región de enfoque o concentración (F); y medios (4), para introducir el agua de procesado de accionamiento, aptos para introducir la citada agua de alimentación, bajo una presión substancialmente igual o mayor a la presión crítica, al citado intercambiador.

Description

Planta de energía solar.

La presente invención, se refiere a un sistema para concentrar energía solar, que comprende un miembro reflectante que tiene una forma que concentra la radiación incidente, en una región de enfoque o concentración del sistema, particularmente, carga de luz, autónomo en el seguimiento del sol.

Varios de estos miembros, pueden colocarse lado con lado, con objeto de cubrir espacios vacíos.

En concordancia con el mismo concepto inventivo, la presente invención, se refiere, adicionalmente, a una planta térmica que comprende el citado sistema de enfoque y a un procedimiento para la producción de agua sobrecalentada (supercalentada) (fluido hipercrítico), para transportar la energía solar concentrada, directamente a una turbina, a un motor de aire caliente, para la producción de energía eléctrica, a un inyector para bombear agua, a un intercambiador de calor para acumular energía, y así sucesivamente.

Durante el transcurso de los últimos años, se ha fomentado, en el mundo entero, el estudio de plantas para la producción de energía eléctrica, basados en las denominadas "fuentes alternativas", con respecto a los carburantes fósiles, habiéndose fomentado, sobre todo, la radiación solar.

No obstante, a pesar de los considerables recursos invertidos para ello, el desarrollo de plantas que implementen un compromiso satisfactorio entre la eficiencia, el volumen, y la simplicidad de construcción, está todavía por llegar.

La patente británica GB 1 590 091, da a conocer un sistema de conversión de energía solar, utilizando un fluido de trabajo, el cual se mantiene a alta presión, para prohibir la vaporización. Se permite, a continuación, que fluidifique el fluido, con objeto de accionar, por ejemplo, una turbina El sistema, tiene un espejo primario y un espejo secundario, rígidamente conectados el uno con el otro, mediante montantes, y unidos de una forma giratoria alrededor de ejes diurnos que coinciden con tuberías estacionarias inferiores.

El problema técnico que subyacente en la presente invención, es el de proporcionar una planta de energía solar, y un procedimiento relacionado, el cual permita superar los inconvenientes aquí mencionados, con respecto al arte anterior de la técnica.

El problema se soluciona con una planta según la reivindicación 1.

La presente invención, proporciona varias ventajas relevantes.

La ventaja principal, reside en el hecho de que, el sistema de enfoque de la invención, y la planta térmica relacionada, son extremadamente sencillos y efectivos en cuanto al coste para su implementación.

Otras ventajas, características y modos operativos de la presente invención, se evidenciarán en la descripción detallada que se facilita a continuación, de algunas formas de presentación de ésta, proporcionadas a título de ejemplo no limitativo. Se hará referencia a las figuras de los dibujos de acompañamiento, en los cuales:

La figura 1 muestra, de una forma esquemática, una forma de presentación de una planta en concordancia con la presente invención;

La figura 2, es una vista en perspectiva, de un miembro reflectante de la planta de la figura 1;

Las figuras 3A y 3B, son una vista frontal y una vista lateral, respectivamente, de una detalle del intercambiador de calor de la planta de la figura 1.

Haciendo una referencia inicial a la figura 1, se indica de una forma general, mediante 1, una planta para la explotación de la energía radiante, térmica, de origen solar. De una forma particular, la planta 1 de la presente forma de presentación, está diseñada para convertir energía solar en energía térmica, en el fluido hipercrítico, el cual, accionará directamente una turbina, un turboalternador, etc.

En concordancia con la presente invención, la planta 1, proporciona un sistema de concentración de radiación solar, indicado, de una forma general, con 2, que comprende uno o más miembros reflectantes 21, aptos para concentrar energía solar radiante, en una región denominada foco del sistema, siendo el sistema de orientación y la espiral de éste completamente autónomos, en los movimientos de seguimiento del sol, oscilando alrededor de la espiral, la cual se encuentra situada en el centro del foco. En la presente forma de presentación, tales tipos de miembros de reflectantes 21, se encuentran combinados con un dispositivo de orientación automática 3.

Siempre en concordancia con la presente invención, la planta 1, comprende adicionalmente medios 4, para introducir un fluido de procesado de accionamiento, apto para introducir tal tipo de fluido, a una presión substancialmente igual o mayor que la presión crítica, a un intercambiador de calor 5, localizado correspondientemente en concordancia con el foco del sistema 2.

Adicionalmente, en la presente forma de presentación, la planta 1, comprende un regulador 6 de la temperatura del fluido de procesado de accionamiento, que sale del intercambiador de calor 5.

Siempre, en la presente forma de presentación, el fluido de procesado de accionamiento, es agua.

Cada uno de los componentes aquí introducidos, se detallará posteriormente, a continuación, con referencia a la forma de presentación específica que se da a conocer.

En la figura 2, se encuentra despiezado un sistema de concentración o enfoque 2, que comprende un miembro reflectante individual 21, que tiene una superficie de forma substancialmente parabólica, y que es apto para reflejar los rayos del sol, correspondientemente en concordancia con la región de enfoque del sistema 2, indicada con F, en la figura. Se entenderá el hecho de que, en caso de una dotación de forma impecable, la región de enfoque F, será en forma de punta.

Siempre con referencia a la figura 2, el miembro reflectante 21, consiste en un cuerpo principal 22, fabricado a base de espuma de poliestireno, o a base de un material mecánicamente equivalente, recubierto con una película metalizada, reflectante, 23. Se apreciará el hecho de que, tal tipo de construcción, proporciona miembros reflectantes extremadamente cómodos, de carga de luz, y de una fabricación rápida y sencilla, los cuales, a pesar de ser independientes el uno con respecto al otro, pueden colocarse lado con lado, mientras que, las espirales localizadas en los focos de éstos, se encuentran paralelamente montadas entre éstos, en la entrada o en la salida.

A título de ejemplo, el miembro reflectante 21, puede tener una superficie expuesta a la radiación solar igual a 16 m^{2}. Tomando en cuenta el hecho de que, a la radiación incidente, puede asociarse aproximadamente 1 kW/(hm^{2}), puede emplearse un miembro reflectante de la citada dimensión, para proporcionar
2 + 3 kW/h de energía eléctrica.

Siempre a título de ejemplo, la película 23, podría tener un espesor igual a 16 \mum, y un peso específico igual a 130 g/m^{2}.

Así, de este modo, cada miembro reflectante, tendrá un peso total de aproximadamente 20 ó 30 kg. Además, en la forma de presentación, en la salida, la superficie reflectante del miembro reflectante 21, tiene una distancia, desde su propio foco, igual a aproximadamente 2,2 m.

Tal y como será conocido para una persona experta en el arte especializado de la técnica, formas de presentación variantes, podrían proporcionar el uso de materiales alternativos, tanto para el cuerpo principal, como para la porción reflectante. Por ejemplo, ésta última, podría estar hecha a base de vidrio plateado.

De una forma análoga, podrían utilizarse diferentes superficies reflectantes, por ejemplo, superficies elipsoidales.

Adicionalmente, en lugar de la citada película apta para implementar una superficie reflectante continua, otras formas adicionales, variantes, de presentación, podrían también proporcionar el empleo de varias unidades reflectantes, aplicadas a un cuerpo principal individual.

Puesto que, las formas de fabricación de un miembro reflectante, serán bien conocidas por parte de la persona experta en el arte especializado de la técnica, no se procederá a detallarlos adicionalmente.

Con objeto de seguir el movimiento astronómico del sol, con respecto a la tierra, el miembro reflectante 21, se encuentra conectado, de una forma rotativa, a estructuras de soporte del intercambiador 5, mediante una conexión de bola, de unión, que tiene su centro en el centro ideal de la región de enfoque o concentración F.

De una forma particular, el miembro 21, se encuentra acoplado a las citadas estructuras, mediante cuatro barras de soporte, de unión, 7, simétricamente sujetadas al miembro 21 en sí mismo.

En la presente invención, las citadas barras de soporte, están fabricadas a base de hierro.

Formas alternativas de presentación, pueden proporcionar la acción de que las citadas barras de soporte, de unión, se encuentren asistidas por soportes que oscilan alrededor de dos ejes ortogonales, o mediante vías, las cuales tienen un perfil esférico, apto para recibir el miembro reflectante 21.

Haciendo adicionalmente referencia a la figura 1, el dispositivo automático de orientación 3 del sistema de enfocado o concentración 2, proporciona un par de cables, substancialmente ortogonales (no mostrados en la figura) y medios de accionamiento 31 de éstos, aptos para tensar, de una forma selectiva, los citados cables, con objeto de hacer girar el miembro 21, alrededor del foco F.

Los medios de accionamiento, a su vez, comprenden un motor eléctrico tradicional, indicándose, también, con 31, controlado mediante una unidad de control 32, apta para conducir el movimiento de los cables, en concordancia con la posición de sol, con respecto a la región de la instalación de la planta 1. Este motor, 31, hará girar el miembro 21, alrededor de dos ejes substancialmente ortogonales, orientando con ello, de una forma correcta, Norte - Sur (N - S), y Este - Oeste (E - O), el último. Este motor individual, podría también reemplazarse por dos motores monoaxiales, apropiadamente localizados.

Con objeto de conducir los cables, de la forma que se ha especificado anteriormente, arriba, tal tipo de unidad de control, se encuentra combinada con un transductor fotovoltaico 33, fijado con el miembro reflector 21. El transductor 33, comprende cuatro células fotovoltaicas, apareadas dos a dos. De una forma particular, un primer par de células, tiene una orientación N - S, mientras que, un segundo par, tiene la orientación E - O. Además, cada par de células, se encuentra combinado con un circuito eléctrico relacionado.

El orden de disposición de cada par de células del transductor 33, con respecto al miembro reflectante 21, es de tal tipo que, cuando éste último tiene una orientación N - S ó E - O, no óptima, con respecto a la dirección de la radiación solar incidente, la intensidad de la radiación solar que calienta una célula del par, es mayor que el calentamiento de la otra célula del par. Así, de este modo, con las dos células, se encontrará asociado un diferente potencial eléctrico, con la consiguiente imposición del flujo de corriente entre el circuito de éstas.

En concordancia con la intensidad y con el signo de la corriente, la unidad de control 32, determina la posición del sol, con respecto al sistema de enfoque o concentración 2, y ésta, conduce el motor 31, de tal forma que tenga un miembro reflectante 21, girando, hasta que, la citada diferencia de potencial se haya eliminado. Adicionalmente, cuando la intensidad de la corriente sobrepasa un cierto valor predeterminado del umbral superior, indicando el hecho de que, la orientación del miembro reflectante 21, se encuentra demasiado lejos con respecto a la óptima, la unidad de control 32, conduce, también, un incremento de la velocidad operativa del motor.

En el caso de la forma de presentación correspondiente a un motor doble, cada motor, se controla mediante un sensor y, cada sensor, consiste en dos placas o células fotovoltaicas, A y B, acopladas en concordancia con la superficie correspondiente al signo "menos".

Cada uno de los citados sensores, se encuentra montado de una forma perpendicular, sobre la superficie del miembro reflectante, de tal forma que tenga el paso de la línea de sol del miembro reflectante, sobre la superficie de acoplamiento de las dos placas. Entonces, cuando los rayos de luz calientan el bloque, en sus bordes, las superficies A y B, se iluminarán, también, del mismo modo. Así, por lo tanto, la diferencia de potencial asociada con las dos placas, será cero, la corriente que fluye en un relé que conecta A y B, será cero y, el relé, se encontrará en una situación de reposo.

De forma distinta, cuando no existe un alineamiento óptimo entre las direcciones N - S ó E - O, por ejemplo, suponiendo que A se encuentre más iluminada que B, el potencial asociado con A, será mayor que el potencial asociado con B: entonces, fluirá una corriente en la dirección de A a B, en el relé y, éste último, cerrará el circuito del motor. El citado motor, girará en un sentido tal, que haga que el miembro reflectante, gire hasta que, las superficies A y B, se encuentren también iluminadas, de la misma forma, y que, los potenciales asociados, sean iguales, provocando, con ello, que el relé haya retornado a la situación de reposo.

De una forma análoga, cuando la superficie A, se encuentra menos iluminada que la superficie B, la corriente, en el circuito del relé, fluye de una forma inversa al caso precedente, con la imposición del cierre del circuito del motor, con las polaridades invertidas, y la imposición del giro de éste, de una forma inversa, con respecto a la situación precedente. En este caso, del mismo modo, el miembro reflectante, girará, hasta que, la iluminación de A, sea igual que la de B y, el relé, retornará a su situación de reposo.

En concordancia con una forma simplificada de presentación, la unidad de control 32, podría también consistir en un relé simple, asociado con cada uno de los citados circuitos eléctricos, moviéndose, el miembro móvil de éste, de una forma selectiva, mediante atracción electro-magnética, en dependencia del verso de la corriente que fluye en el circuito relacionado, conduciendo, con ello, la dirección de giro del motor 31.

El intercambiador de calor 5, se basa en el empleo de un componente intercambiador 51, el cual se muestra en las figuras 3A y 3B. Éste ultimo es, substancialmente, de una forma en espiral, con objeto de establecer un compromiso de intercambio óptimo de la relación volumen/superficie de intercambio. De una forma particular, el componente intercambiador 51, proporciona una sección de entrada de agua 52, y una sección de salida de agua 53, ambas, hidráulicamente conectadas a los medios 4, para introducir el fluido de procesado de accionamiento.

A título de ejemplo, el componente intercambiador 51, podría ser un tubo de hierro, de tal forma que soporte y resista los procesos de operación de la planta. De una forma particular, este tubo, podría tener un diámetro interior comprendido dentro de unos márgenes de aproximadamente 1 - 3 mm, siendo, de una forma preferible, de aproximadamente 2 mm, un diámetro exterior comprendido dentro unos márgenes de 5 - 7 mm, siendo, de una forma preferible, de aproximadamente 6 mm, una longitud igual a aproximadamente 6 m, y un peso igual a aproximadamente 125 g/m. Con las citadas dimensiones, el diámetro de la espiral, puede ser de aproximadamente 400 mm, proporcionando, con ello, una superficie total de intercambio de calor, igual a aproximadamente 1140 cm^{2}. Adicionalmente, en concordancia con estas dimensiones, el componente intercambiador 51, puede soportar y resistir una presión máxima de accionamiento en funcionamiento operativo, de aproximadamente 600 kg/cm^{2}.

Haciendo adicionalmente referencia a la figura 1, los medios 4, para introducir el fluido de procesado de accionamiento, comprenden un circuito hidráulico, alimentado mediante una bomba 41, la cual se muestra en la figura, únicamente en términos de ejemplo, y que es apta para mantener el fluido de procesado de accionamiento, a una presión de accionamiento en funcionamiento operativo, la cual es substancialmente constante, y substancialmente igual o mayor que la presión crítica. En el caso de agua, la presión de accionamiento en funcionamiento operativo, es de un valor \geq 225 kg/cm^{2}.

En una forma sencilla de presentación, la bomba 41 es, por ejemplo, apta para alcanzar una presión máxima de funcionamiento operativo, de aproximadamente 450 kg/m^{2}.

El citado circuito hidráulico, comprende una sección 42, corriente arriba del intercambiador 5, apta para alimentar el fluido de procesado de accionamiento, a tal tipo de intercambiador 5, y una segunda sección 43, corriente debajo de éste, apta para alimentar el agua sobrecalentada de procesado de accionamiento, a un inyector 8, y directamente en los álabes o paletas de una turbina 9.

De una forma preferible, las citadas secciones 42 y 43, se encuentran ambas formadas por tubos, los cuales tienen los mismos diámetros interiores y exteriores que los correspondientes al componente intercambiador en espiral 51, confluente en los colectores, que se ha descrito anteriormente, arriba.

Se entenderá el hecho de que, este circuito hidráulico, podría estar dimensionado con metodologías tradicionales, con objeto de satisfacer las necesidades de cualquier planta específica.

La primera sección del circuito hidráulico, 42, proporciona, corriente arriba de la bomba 41, medios para filtrar y purificar el agua de alimentación (no mostrados en las figuras).

Corriente debajo de la bomba 41, la citada primera sección del circuito hidráulico, 42, comprende adicionalmente un tanque de espacio de aire, 44, para la expansión y la acumulación del agua presurizada, con objeto de disponer de una reserva de agua, y evitar el contacto agua/aire, durante el período de operación. El citado tanque de expansión 44, se encuentra representado, únicamente a título de ejemplo, en la figura 1. Este tanque de expansión 44, proporciona un tubo de hierro, que tiene un diámetro interior igual a aproximadamente 16 mm, y un diámetro exterior igual a aproximadamente 26 mm, apto para resistir una presión máxima de trabajo, igual a aproximadamente 440 kg/cm^{2}. En el interior del tubo, se encuentra localizado un espacio de aire, el cual, en régimen de planta en situación de reposo, se infla a una presión comprendida dentro de unos márgenes de aproximadamente
2 - 50 kg/cm^{2}.

Tal y como será bien conocido por parte de la persona experta en este arte especializado de la técnica, el tanque de expansión 44 y, de una forma particular, el espacio de aire de éste, debe encontrarse sellado de una forma estanca, con objeto de no perder el colchón de aire, el cual, a una presión cero (planta en situación de reposo), llenará el volumen entero del tanque, y bajo condiciones de operación, llenará 1/225 del volumen inicial.

El citado regulador 6 de la temperatura del fluido de procesado de accionamiento que sale del intercambiador 5, se dará a conocer, posteriormente, a continuación, con referencia a la figura 4. Este regulador 6, comprende una barra de forma cilíndrica 61, fijada en un punto A, a un conducto 45 del circuito hidráulico que conecta a las porciones de entrada 51 y de salida 52, del componente intercambiador 51, asociado a una lanzadera 62. Por ejemplo, la barra 61, podría estar fabricada a base de una aleación de hierro.

Cuando se procede a mover la lanzadera 62, mediante la barra 61 sumergida en el agua sobrecalentada que sale del intercambiador 5, la lanzadera en cuestión, puede hacer variar el flujo del agua de entrada. Un diafragma apropiado 63, hace deslizar la barra 61, y evita el flujo de agua. Los componentes 61, 62 y 63, se encuentran sumergidos en el agua de circulación de la planta y, así, de este modo, no se ven influenciados por la presión de ésta.

El citado movimiento de la lanzadera 62, se alcanza en virtud del hecho de que, la barra 61 y el conducto 45, tienen una diferente capacidad de expansión o dilatación térmica. La operación del regulador 6, se basa precisamente en la diferente expansión térmica que experimentan el conducto 45 y la barra 61 sobre ésta, que entran en contacto con el fluido de procesado de accionamiento. De una forma particular, esta diferente expansión, hace que, la longitud de la barra 61, varíe con respecto a la de la correspondiente sección del conducto 45. Así, de esta forma, en concordancia con la temperatura del fluido, la barra 61, moverá más, o menos, la lanzadera 62, regulando con ello el flujo del fluido de procesado de accionamiento, hacia el componente 51, en concordancia con la deseada temperatura.

En la forma de presentación aquí presentada, el conducto 45, tiene un diámetro interior de aproximadamente 2 mm y, la barra 61, tiene un diámetro interior de aproximadamente 1,5 mm.

En la parte que sigue, a continuación, se procederá a detallar los modos de operación de la planta 1 de la presente invención.

El medio 4, para introducir el fluido de procesado de accionamiento, con la que el sistema se alimenta, proporciona la circulación de agua en el circuito hidráulico y en el intercambiador 5. De una forma particular, tal y como se ha mencionado anteriormente, arriba, la bomba 41, mantiene el fluido de procesado de accionamiento, a una presión de operación, igual o mayor que la crítica, preservándolo en una fase líquida, independientemente de la temperatura de éste, siendo con ello susceptible de poderse transportar en la citada fase, a la localización de uso.

La radiación de energía concentrada en la región F del sistema de enfoque o concentración 2, calienta el fluido de procesado de accionamiento, que fluye en el interior del intercambiador 5.

La conexión rotativa del miembro reflectante 21, a la región de enfoque F, implementada mediante las barras unidas de soporte de unión 7, capacita, a la primera, a realizar el seguimiento de los movimientos diarios y/o de la época estacional, del sol. De una forma particular, en la presente forma de presentación, el dispositivo de orientación 3, proporciona la rotación automática diaria y de la época estacional del miembro reflectante 21, con objeto de asegurar una óptima explotación de la planta 1.

Por supuesto, formas variantes de presentación, podrían proporcionar el empleo de miembros localizados de resistencia de flujo, ubicados en el circuito hidráulico.

Con las dimensiones proporcionadas a título de ejemplo, las cuales se han indicado aquí, en este documento, para el intercambiador y para el sistema de concentración o enfoque, computaciones teóricas, muestran el hecho de que, la temperatura susceptible de poderse alcanzar en el intercambiador, para una radiación solar incidente, que proporciones 1 kW/m^{2}, podría alcanzar valores comprendidos dentro de unos márgenes que van de aproximadamente 400 a aproximadamente 500°C.

Una aplicación específica para la planta dada aquí a conocer, en este documento, podría proporcionar la posibilidad de que, una pluralidad de intercambiadores y una correspondiente pluralidad de miembros reflectores, los cuales tengan, por ejemplo, una superficie reflectante con una extensión comprendida dentro de unos márgenes de aproximadamente 10 - 20 m^{2}, se encuentren instalados lado con lado, y que, los citados intercambiadores, se conectaran hidráulicamente, en paralelo, a los respectivos colectores, para la introducción del fluido de procesado de accionamiento, con los que éstos se alimentan, de una forma particular, con una entrada de agua fría, y con una salida de agua sobrecalentada (supercalentada). Con esta finalidad, es suficiente el proceder a disponer, en un orden previo de distribución, dos tubos de hierro de un suficiente diámetro, introduciendo, uno de ellos, el fluido frío de alimentación, y recolectando, el otro de ellos, el fluido calentado, en calidad de colector para todos los miembros de reflexión dispersados sobre el campo. Así, de este modo, pueden cubrirse superficies de amplias dimensiones, por ejemplo, en áreas de sequía, desiertos, en superficies de estepas no cultivadas, inhóspitas, desiguales, etc.

Por ejemplo, en un campo o tierra de desierto, puede instalarse una primera pluralidad de líneas, substancialmente paralelas, a una distancia de aproximadamente 5 m, la una con respecto a la otra, y una correspondiente segunda pluralidad de líneas, también substancialmente paralelas entre ellas, y substancialmente ortogonales a las líneas correspondientes a la primera pluralidad, distribuidas en un orden de disposición de tal forma que interseccionen a ésta última. Correspondientemente en concordancia con cada intersección, puede encontrase provisto un polo, y pueden interconectarse varias entre éstas, mediante travesaños. Así, de este modo, se define un emparrillado de malla, substancialmente cuadrangular. Entonces, correspondientemente en concordancia con la intersección de las diagonales de cada malla, puede encontrarse provisto un intercambiador del tipo anteriormente descrito, arriba, conectado a los otros intercambiadores, mediante colectores, y asociados con un respectivo sistema de enfoque o concentración. Cada uno de estos intercambiadores, pueden procesar, por ejemplo, 30 - 40 litros/hora de volumen de
agua.

Así, de este modo, se implementa una planta de calentamiento un agua sobrecalentada (agua supercalentada o fluido hipercrítico), de simple construcción, provista con conexiones hidráulicas estables y duraderas, y que requiere una supervisión y un mantenimiento limitados. De una forma particular, en esta planta, el agua, podría transportar una energía igual a 1 caloría por 1 kg por 1°C, de cabezal térmico.

Se apreciará el hecho de que no se produce ninguna formación de incrustaciones, por parte de las sales disueltas en el agua.

De una forma particular, el agua para producir el fluido hipercrítico, puede se agua no depurada y, al no haber evaporación, no resultará concentración de sal. De hecho, tales tipos de sales, permanecen disueltas en el agua, en sí mismas. Esto demuestra ser de utilidad, en el caso en el que, la planta, se utilice para bombear o para destilar agua.

Una forma adicional de presentación, podría proporcionar el inyector anteriormente mencionado, arriba, para ser utilizado en la sección media de un inyector de bombeo de agua.

Se apreciará, ahora, de una forma mejor, el hecho de que, la planta de la invención, implemente una planta solar, manual, de calentamiento, de agua sobrecalentada (supercalentada) (o fluido hipercrítico), extremadamente sencilla, que emplea un sistema de enfoque o concentración, de reducido peso, y efectivo en cuanto a costes.

Adicionalmente, se apreciará el hecho de que, la planta térmica de agua sobrecalentada correspondiente a la presente invención, no requiere un control del nivel de agua, debido al hecho de que, ésta está completamente llena, ni tampoco un control de la presión, puesto que, ésta, funciona a una presión igual o mayor que la correspondiente a la presión crítica, proporcionada por una bomba de alimentación. En estas condiciones, el agua, se encuentra siempre en un estado líquido, incluso cuando la temperatura aumenta. De hecho, en este caso, el agua se sobrecalienta (se supercalienta), acumulando energía en forma de calor, y manteniendo unas características de estado líquido. Por el contrario, las plantas térmicas de vapor conocidas, utilizan calderas para producir vapor, tomado de la parte superior de éstas, y requieren un control continuo del nivel de agua y de la presión, con objeto de no dañar la caldera, la cual es, de una forma usual, de unas grandes dimensiones.

Resumiendo, se evidenciará ahora el hecho de que, la ventaja principal de la presente invención, reside en el hecho de que, ésta, permite un explotación más conveniente de la energía solar, para propósitos industriales, una explotación hasta ahora excluida, por problemas de complejidad, de peso y de coste, de las plantas conocidas.

De una forma particular, la disponibilidad de la energía solar concentrada, acumulada en forma de calor, en el agua sobrecalentada, y transportada mediante tubos de reducido diámetro, fácilmente aislables, a los lugares de uso, por ejemplo, directamente a las palas de una turbina, sobre inyectores o toberas de bombeo de aire, o sobre intercambiadores de calor, y la disponibilidad de varios pequeños centros cumuladores de agua supercalentada, por ejemplo, intercambiadores localizados en los respectivos focos, como de varios sistemas de enfoque o concentración, permiten el implementar una planta térmica extremadamente sencilla.

La planta en concordancia con la presente invención, podría también proporcionar aplicaciones diferentes con respecto a la que se ha descrito aquí, en este documento. Así, por ejemplo, ésta podría utilizarse para agua para usos civiles y/o industriales. En este caso, el circuito hidráulico, podría suministrar agua supercalentada al lugar de utilización, alimentándolo con ella y, los conductos de éste, utilizarse como tubos radiantes, como un circuito termosifón.

Adicionalmente, la planta, podría utilizarse en combinación con intercambiador de calor, para un motor rotativo de aire caliente. De una forma particular, este motor, proporcionará un primer impulsor, el cual pone en movimiento un flujo de aire, un intercambiador en el interior del motor, el cual calienta el citado aire, y un segundo impulsor, el cual, explotando la presión producida por el primer impulsor y el incremento de volumen producido por el intercambiador, determina la propulsión de éste.

La planta de la presente invención, puede también combinarse con una conocida planta hidroeléctrica. De una forma particular, podrían existir dos bañeras o recipientes, uno en la parte superior, representando una forma de depósito de energía, y una en la parte inferior, recolectando la descarga de la turbina hidráulica. Así, de este modo, la planta térmica en concordancia con la invención, transforma la energía solar en energía hidráulica, bombeando agua, durante el día, mientras que, la planta hidroeléctrica, produce energía, en concordancia con métodos o modos tradicionales. Así, de esta forma, se consigue una planta de circuito cerrado.

La presente invención, se ha descrito aquí, en este documento, con referencia a formas preferidas de presentación de ésta. Se entenderá el hecho de que puede haber otras formas de presentación referibles al mismo concepto inventivo, cayendo, todos ellos, en el ámbito protector de las reivindicaciones que se exponen posteriormente, a continuación.

Claims (8)

1. Una planta térmica (1), la cual comprende: un sistema de concentrar energía solar (2), que comprende por lo menos un miembro reflector (21), que tiene una forma como para enfocar o concentrar una radiación incidente sobre una región de enfoque o concentración (F) del sistema, y barras de soporte, de unión (7), del citado por menos un miembro reflector, con barras rotativas que conectan el citado miembro reflector a la citada región de enfoque o concentración, con objeto de permitir el que el miembro reflector, siga los movimientos diarios y/o de la época estacional, del sol; un intercambiador de calor (5), localizado correspondientemente en concordancia con la citada región de enfoque o concentración (F); y medios (4), para introducir el agua de procesado de accionamiento, aptos para introducir la citada agua de alimentación, bajo una presión substancialmente igual o mayor a la presión crítica, al citado intercambiador.

2. La planta térmica (1), según la reivindicación precedente, en donde, el citado intercambiador de calor (5), comprende un componente intercambiador substancialmente en forma de espiral, (51).

3. La planta térmica (1), según las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende una pluralidad de intercambiadores de calor (5), conectada en paralelo, mediante los citados medios (4), para suministrar el agua de procesado de accionamiento.

4. La planta térmica (1), según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, combinada con un intercambiador de calor, en el interior de un motor de aire caliente.

5. La planta térmica (1), según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, el citado por lo menos un miembro reflector (21), comprende un cuerpo principal (22), fabricado a base de espuma de poliestireno, y una película reflectante (23), aplicada sobre el citado cuerpo principal.

6. La planta térmica (1), según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la cual comprende un dispositivo automático de orientación (3), que tiene un par de cables substancialmente ortogonales, y medios de impulsión (3) de éstos, aptos para tensar de una forma selectiva los citados cables, con objeto de hacer girar el medio reflector (21), alrededor de la citada región de enfoque o concentración (F).

7. La planta térmica (1), según la reivindicación precedente, en donde, el citado dispositivo automático de orientación (3), comprende un transductor fotovoltaico (33), para conducir los citados medios de impulsión (31), fijados con el citado miembro reflector (21), comprendiendo, el citado transductor, pares de sensores fotovoltaicos, diferentemente orientados y eléctricamente conectados, de tal forma que, la diferencia de potencial entre las células de un par, depende de la orientación del miembro reflector con respecto a la radiación
incidente.

8. La planta térmica (1), según la reivindicación precedente, en donde, el citado dispositivo automático de orientación (3), comprende, para cada par de células, un relé (32), moviéndose, el miembro móvil de éste, de una forma selectiva, mediante la atracción electromagnética, en concordancia con la citada diferencia de potencial entre células.