ES2257914A1 - Solar concentrator for solar energy generation, has solar trajectory projector combined with solar collector and cloud sensor - Google Patents
Solar concentrator for solar energy generation, has solar trajectory projector combined with solar collector and cloud sensorInfo
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Abstract
Description
Aparato que sigue la trayectoria del sol, colecta y proyecta la luz sobre un punto.Apparatus that follows the path of the sun, collect and projects the light on a point.
La presente invención está relacionada con la concentración de la energía solar directa mediante sistemas ópticos, para conseguir la elevación de la temperatura de grandes masas de materia para su transformación física o química en procesos industriales.The present invention is related to the direct solar energy concentration through systems optical, to get the temperature rise of large masses of matter for physical or chemical transformation in industrial processes.
Concentrador solar formado por un sistema de seguimiento de la trayectoria solar 1, un conjunto de colectores 2 formados por un sistema de espejos 29 y 30, una guía de luz 32 y una lente 33 y un detector de nubes 4, que concentran la luz solar incidente en una superficie en un punto 3 para elevar grandes masas de materia a temperaturas a las que sufren una conversión termoquímica para incrementar sus capacidades energéticas y mejorar su manejabilidad, como utilidad más reseñable.Solar concentrator formed by a system of solar path tracking 1, a set of collectors 2 formed by a system of mirrors 29 and 30, a light guide 32 and a lens 33 and a cloud detector 4, which concentrate sunlight incident on a surface at a point 3 to raise large masses of matter at temperatures at which they undergo a conversion thermochemistry to increase your energy capabilities and improve its manageability, as the most remarkable utility.
Los mecanismos de concentración de la luz solar hasta ahora conocidos pueden elevar pequeñas masas de materia hasta altas temperaturas (3.500°C), pero son incapaces de procesar grandes masas de materia.The mechanisms of concentration of sunlight hitherto known can raise small masses of matter up to high temperatures (3,500 ° C), but are unable to process large masses of matter.
Los concentradores usuales son de tipo espejo cóncavo de grandes dimensiones, cuyo foco está en una torre central. Al ser la posición de cada espejo diferente con respecto a la torre central, se requieren complejos sistemas de posicionamiento y programas informáticos para cada helióstato El sistema que se presenta, aún necesitando de software y hardware informático, es útil para todos los colectores 2, cualquier latitud, altura o momento del año sin modificación por razones de su ubicación en la superficie terrestre o por razones de su posición relativa al punto de concentración de la luz.The usual concentrators are mirror type large concave, whose focus is on a tower central. Being the position of each mirror different with respect to the central tower, complex systems of positioning and software for each heliostat The system presented, still needing software and hardware computer, it is useful for all collectors 2, any latitude, height or time of the year without modification for reasons of its location on the earth's surface or for reasons of its position relative to the point of concentration of the light.
La idea de introducir la luz solar en una guía de luz flexible para su transporte y reparto ha sido propuesta, sobretodo, con fines de iluminación El sistema de elementos que se presenta puede concentrar la luz solar sin deterioro de sus componentes debido a la lejanía que hay entre los elementos 33 y 3 que evita la exposición a altas temperaturas de los elementos deteriorables y por la baja intensidad del flujo energético que circula por las guías de luz, del orden 20 Wp de media para el planeta a 300-700 nm. de longitud de onda con un espejo primario de 0.038 m^{2}, que permite su durabilidad por largos periodos de funcionamiento.The idea of introducing sunlight into a guide Flexible light for transport and distribution has been proposed, above all, for lighting purposes The system of elements that are presents can concentrate sunlight without deterioration of its components due to the distance between elements 33 and 3 which prevents exposure to high temperatures of the elements deteriorable and due to the low intensity of the energy flow that circulates through the light guides, of the order 20 Wp on average for the planet at 300-700 nm. wavelength with a 0.038 m 2 primary mirror, which allows its durability by Long periods of operation.
Los dispositivos de seguimiento de la trayectoria solar son conocidos desde antiguo. La posición del sol es predecible para cada latitud, longitud, altura y momento del año, pero el posicionamiento de los heliostatos necesita complejos mecanismos que no garantizan la perfecta orientación. Estos se pueden accionar con motores paso a paso con velocidad constante, pero el accionado de este tipo no permite una orientación óptima debido a que la velocidad angular del sol no es constante para todo el año, para todo el día y varía con la latitud. Además la posición aparente del disco solar depende de las condiciones atmosféricas sujetas a continuos cambios de manera imprevisible. Por lo que esta invención trata de superar estos condicionantes y logra una mejor orientación del eje óptico de los colectores con respecto a la posición aparente del centro del disco solar de una manera fácil y barata con una precisión de +/- 4'' angulares y +/- 4.306 km al centro del ecuador solar en el mediodía, según el dimensionamiento descrito en este documento que sirve para hacer este cálculo.Path tracking devices Solar are known since ancient times. The position of the sun is predictable for each latitude, longitude, height and time of the year, but heliostat positioning needs complexes mechanisms that do not guarantee perfect orientation. These will can drive with stepper motors with constant speed, but the actuation of this type does not allow an optimal orientation because the angular velocity of the sun is not constant for everything the year, for the whole day and varies with latitude. In addition the position apparent solar disk depends on atmospheric conditions subject to continual changes unpredictably. For what is invention tries to overcome these conditions and achieves a better orientation of the optical axis of the collectors with respect to the apparent position of the center of the solar disk in an easy and cheap with an accuracy of +/- 4 '' angle and +/- 4,306 km per center of the solar equator at noon, according to the sizing described in this document that serves to make this calculation.
El aprovechamiento de la energía solar, según el sistema que se presenta, consiste en captar la luz solar con el fin de producir calor para producir diferentes procesos físicos o químicos que afecten a diferentes clases de materias, para su transformación industrial en productos útiles.The use of solar energy, according to the system that is presented, consists of capturing sunlight in order of producing heat to produce different physical processes or chemicals that affect different kinds of materials, for industrial transformation into useful products.
Este mecanismo es capaz de concentrar la luz incidente sobre superficies de hasta una o varias hectáreas en unos pocos cm^{2} con escasa atenuación y con la consiguiente posibilidad de producir los procesos que se mencionan en las utilidades que puede alcanzar 5 MWp por hectárea de captación en el paralelo 37.This mechanism is able to concentrate the light incident on surfaces of up to one or several hectares in some few cm2 with little attenuation and consequent possibility of producing the processes mentioned in the profits that can reach 5 MWp per hectare of collection in the parallel 37.
El mecanismo consiste en un seguidor de la trayectoria del sol que posiciona a los colectores hasta situar su eje óptico paralelo a los rayos del sol, en colectores de la luz del sol, en un concentrador y en un detector de nubes.The mechanism consists of a follower of the trajectory of the sun that positions the collectors to locate their optical axis parallel to the sun's rays, in light collectors of the sun, in a hub and in a cloud detector.
El seguidor de la trayectoria del sol consiste en
un mecanismo que se mueve intermitentemente en el eje azimutal y en
el eje zenital provisto de un sensor para cada eje protegido por
elementos transparentes que se compone de una batería de láminas de
área variable y distancia entre láminas variable, cuya superficie no
es reflectante por ninguna de sus caras y una célula fotovoltaica
para cada eje de picopotencia, picointensidad y voltaje variable La
célula fotovoltaica envía la señal eléctrica a un amperímetro o
cualquier otro dispositivo capaz de medir magnitudes eléctricas que
traduce la intensidad a una secuencia numérica y la envía a un
controlador lógico programable, cuya unidad de control de procesos
(CPU) es de tipo microprocesador, que cuando detecta el máximo
valor numérico que corresponde al
paralelismo óptimo de las
láminas en relación a los rayos solares, corta la alimentación
eléctrica de los motores a través de relés internos o externos y,
cuando detecta una caída del valor numérico, cierra el circuito
eléctrico de alimentación para accionar los motores y localizar de
nuevo la posición de máximo valor numérico que corresponde de nuevo
a la máxima intensidad luminosa y al óptimo alineamiento del eje
óptico del colector con respecto a la nueva posición del sol.The tracker of the sun's path consists of a mechanism that moves intermittently in the azimuthal axis and in the zenital axis provided with a sensor for each axis protected by transparent elements that is composed of a battery of sheets of variable area and distance between sheets variable, whose surface is not reflective by any of its faces and a photovoltaic cell for each axis of peak power, peak intensity and variable voltage The photovoltaic cell sends the electrical signal to an ammeter or any other device capable of measuring electrical quantities that translates the intensity to a numerical sequence and sends it to a programmable logic controller, whose process control unit (CPU) is microprocessor type, which when it detects the maximum numerical value corresponding to the
Optimal parallelism of the blades in relation to the sun's rays, cuts the power supply of the motors through internal or external relays and, when it detects a numerical value drop, closes the electrical power circuit to drive the motors and locate again the position of maximum numerical value that corresponds again to the maximum luminous intensity and to the optimum alignment of the optical axis of the collector with respect to the new position of the sun.
La función de la batería de láminas es sombrear la célula fotovoltaica de manera que, una vez situada en el punto de máxima intensidad que corresponde a la incidencia perpendicular de los rayos del sol sobre la célula fotovoltaica (dibujo 9), haya un cambio de dígito cada pocas décimas de segundo que corresponde a la variación de la posición del sol.The function of the reed battery is to shade the photovoltaic cell so that, once located at the point of maximum intensity corresponding to the perpendicular incidence of the sun's rays on the photovoltaic cell (drawing 9), beech a digit change every few tenths of a second that corresponds to the variation of the position of the sun.
La función de la células fotovoltaicas es mandar una señal eléctrica a los amperímetros u otros dispositivos que midan magnitudes eléctricas.The function of the photovoltaic cells is to send an electrical signal to ammeters or other devices that measure electrical quantities.
Los amperímetros traducen la señal eléctrica en una secuencia digital y la envía al controlador lógico programable.The ammeters translate the electrical signal into a digital sequence and sends it to the logic controller programmable.
El controlador lógico programable corta, mediante relés o una señal eléctrica dirigida a un controlador de motores, la alimentación eléctrica de los motores, acoplados a dos reductoras, cuando se produce la secuencia numérica máxima y la abre cuando ha habido una caída x del valor en la secuencia numérica.The programmable logic controller cuts through relays or an electrical signal directed to a motor controller, the motor power supply, coupled to two reducers, when the maximum number sequence and the opens when there has been an x drop in the value in the sequence numerical
El seguidor solar está provisto de un conmutador para el eje azimutal y un conmutador para el eje cenital u otros dispositivos mecánicos o electrónicos que inviertan el giro. Su función es evitar que, en el eje azimutal, se sobrepasen +/- los 180° de giro y, en el eje cenital +/-, los 90º de giro, para que no se enrolle el cableado en los ejes. Los conmutadores son accionados por dos topes regulables opcionalmente según la latitud y la época del año.The solar tracker is provided with a switch for the azimuthal axis and a switch for the zenith axis or others mechanical or electronic devices that reverse the turn. its The function is to prevent, in the azimuthal axis, the +/- 180 ° of rotation and, in the zenith axis +/-, the 90 ° of rotation, so that the wiring is wound on the shafts. The switches are operated by two buffers optionally adjustable according to latitude and time of the year.
El colector de la luz solar consiste en un espejo esférico primario que proyecta la luz hacia un espejo secundario, este hacia una guía de luz y ésta la libera en el foco de una lente que colima la luz y la proyecta hacia el concentrador.The collector of sunlight consists of a mirror spherical primary that projects the light towards a secondary mirror, this towards a light guide and it releases it in the focus of a lens that collimates the light and projects it towards the concentrator.
El espejo primario es esférico y cóncavo.The primary mirror is spherical and concave.
El espejo secundario puede ser plano, cóncavo o convexo.The secondary mirror can be flat, concave or convex.
El núcleo de la guía de luz puede ser hueco, líquido o sólido permitiendo la total refracción interna de la luz en un medio flexible. Su geometría puede ser cilíndrica o troncocónica en uno de sus extremos y cilíndrica en el resto de su forma o cualquier otra combinación.The core of the light guide can be hollow, liquid or solid allowing total internal refraction of light In a flexible environment. Its geometry can be cylindrical or conical trunk at one end and cylindrical at the rest of its shape or any other combination.
La lente, que puede ser biconvexa, plano convexa, de menisco convergente, bicóncava, plano cóncava, de menisco divergente o una combinación de lentes, colima la luz y la dirige continuamente hacia el concentrador.The lens, which can be biconvex, convex plane, of convergent meniscus, biconcave, concave plane, meniscus divergent or a combination of lenses, collimates the light and directs it Continuously towards the hub.
Los colectores de la luz solar están formados por los elementos 29, 30, 31, 32 y 33 y son modulares de manera que se pueden acoplar unos a otros hasta reunir la superficie y la potencia deseada.The solar light collectors are formed by elements 29, 30, 31, 32 and 33 and are modular so that they can attach each other to gather the surface and the desired power
El concentrador es útil para realizar los siguientes procesos físicos y químicos: como reactor químico para la liquefacción y gasificación de compuestos orgánicos, reformado de hidrocarburos, reducción carbotérmica de óxidos de metales y síntesis de carburos y nitruros metálicos, destilador, cámara de vaporización de una máquina térmica (turbina de vapor o máquina de vapor), cámara de presurización por temperatura o cuba electrolítica de alta temperatura para la obtención de metales alcalinos u otros a partir de sus óxidos o sus sales.The concentrator is useful for performing following physical and chemical processes: as a chemical reactor for liquefaction and gasification of organic compounds, reformed of hydrocarbons, carbothermal reduction of metal oxides and synthesis of carbides and metal nitrides, distiller, chamber vaporization of a thermal machine (steam turbine or machine steam), temperature pressurization chamber or electrolytic tank High temperature to obtain alkali or other metals from its oxides or salts.
El detector de nubes consiste en 1, 2, ó 3 células fotovoltaicas de potencia, intensidad y voltaje variable que pueden estar orientadas hacia el este, el sur y el oeste con una posible inclinación de unos 45º dependiente de la latitud, que envían una señal eléctrica a un amperímetro u otro dispositivo que mida magnitudes eléctricas, éste la traduce en una secuencia numérica que envía al controlador lógico programable. Puede haber un detector en cada uno de los puntos cardinales NE, NO, SE, SO, de manera que alguno de ellos será sombreado, cuando aparecen nubes y claros, antes que los otros y enviará la caída de la señal al programador lógico programable. El controlador lógico programable, cuando recibe una caída brusca de la secuencia numérica en un corto periodo de tiempo producida por la caída de la intensidad debido a la interposición de nubes, abre el circuito de alimentación eléctrica de los motores impidiendo que estos se muevan y descoloquen el eje óptico del concentrador, no volviendo a cerrarlo hasta que hay una señal estable y elevada que indica que las nubes han desaparecido. De igual forma, cuando hay una señal débil producida por la llegada de la noche o por cielos nubosos permanentes, detiene los motores hasta la mañana siguiente que vuelve a haber señal procedente del detector. Como detector de nubes y claros, su función es evitar que el controlador lógico programable interprete la caída de la señal procedente de las células fotovoltaicas de los sensores como un cambio en la posición del sol y ponga en funcionamiento los motores para localizar la posición de máxima intensidad y, al no encontrarla, se aleje demasiado de la posición que corresponde al sol y, al tener una velocidad de giro muy lenta, le llevaría mucho tiempo volver a colocarse en la posición correcta. Como detector de cielos nubosos y como detector de noche, permite que el sistema permanezca en reposo. Como detector de día pone en movimiento el sistema. Su verdadera eficacia radica en la detección de nubes y claros permitiendo que el sistema funcione eficazmente en días con intervalos nubosos y pueda aprovechar la energía incidente sin alejarse de la posición óptima en la que debe estar el eje óptico del colector.The cloud detector consists of 1, 2, or 3 photovoltaic cells of variable power, intensity and voltage which can be oriented to the east, south and west with a possible inclination of about 45º dependent on latitude, which send an electrical signal to an ammeter or other device that measure electrical quantities, it translates into a sequence number that sends to the programmable logic controller. There may be a detector at each of the cardinal points NE, NO, SE, SO, of so that some of them will be shaded, when clouds appear and clear, before the others and will send the signal drop to programmable logic programmer. The programmable logic controller, when you receive a sharp drop in the number sequence in a short period of time produced by the drop in intensity due to the interposition of clouds, it opens the circuit of motor power supply preventing them from moving and relocate the optical axis of the concentrator, not returning to close it until there is a stable and high signal indicating that The clouds have disappeared. Similarly, when there is a signal weak produced by the arrival of the night or cloudy skies permanent, stop the engines until the next morning that there is a signal from the detector again. As detector of clouds and glades, its function is to prevent the logical controller programmable interpret the signal drop coming from the photovoltaic sensor cells as a change in position of the sun and start the engines to locate the position of maximum intensity and, not finding it, move away too much of the position that corresponds to the sun and, having a very slow turning speed, it would take a long time to return to put in the right position. As a cloudy sky detector and as a night detector, it allows the system to remain in repose. As a day detector it sets the system in motion. its true effectiveness lies in the detection of clouds and clearings allowing the system to function effectively in days with cloudy intervals and can take advantage of incident energy without move away from the optimal position where the optical axis should be of the collector.
Dos de los componentes: el seguidor de la trayectoria solar y los colectores de la luz solar pueden estar integrados en un mismo mecanismo o, preferentemente, en distintos de manera que el seguidor de la trayectoria solar funciona como un localizador de la posición del sol que dirige y posiciona un campo de colectores que concentran la luz en el concentrador (dibujos 24, 25, 26 y 27).Two of the components: the follower of the solar path and solar light collectors can be integrated in the same mechanism or, preferably, in other than way that the solar path follower works like a position locator of the sun that directs and positions a field of collectors that concentrate the light in the concentrator (drawings 24, 25, 26 and 27).
Dibujo 1. Representa una máquina que integra los elementos seguidor (1) y colector (2) en el mismo mecanismo.Drawing 1. Represents a machine that integrates the follower elements (1) and manifold (2) in the same mechanism.
Dibujo 2. Representa el mismo sistema integrado en alzado.Drawing 2. Represents the same integrated system in elevation.
Dibujo 3: Representa el mismo sistema integrado en perfil.Drawing 3: Represents the same integrated system in profile.
Dibujo 4. Representa el mismo sistema integrado en planta.Drawing 4. Represents the same integrated system in plant.
Dibujo 5. Representa los elementos 7 y 8 despiezados en sus elementos.Drawing 5. Represents elements 7 and 8 awakened in its elements.
Dibujo 6: Representa los elementos que forman parte del colector (2) dispuestos para ser acoplados en el mecanismo integrado.Drawing 6: Represents the elements that form part of the manifold (2) arranged to be coupled in the integrated mechanism
Dibujo 7. Representa el modo en el que el eje óptico (34) del colectar siempre queda paralelo al sensor del eje azimutal (7), según muestra la figura A y al sensor del eje cenital (8), según muestra la figura B, en el mecanismo integrado, como ejemplo de lo que ocurre cuando los colectores y el seguidor están en mecanismos diferentes, pero conservan la relación de paralelismo que se muestra en este dibujo.Drawing 7. Represents the way in which the axis optical (34) of the collection always remains parallel to the axis sensor azimuthal (7), as shown in figure A and the zenith axis sensor (8), as shown in Figure B, in the integrated mechanism, such as example of what happens when the collectors and the follower are in different mechanisms, but retain the relationship of parallelism shown in this drawing.
Dibujo 8. Representa el momento en el que el primer rayo de sol incide directamente sobre la célula fotovoltaica, considerando que no hay reflexión en las caras de los elementos 9 y 11 y que el valor de la radiación difusa incidente sobre los elementos 13 y 14 es 0, que es el momento en que el amperímetro pasa de 0.0 a 0.1. Los ángulos \beta valen 34'22''. que es lo que le falta al ángulo \gamma para valer 90º.Drawing 8. Represents the moment in which the first sunbeam directly hits the cell photovoltaic, considering that there is no reflection on the faces of the elements 9 and 11 and that the value of incident diffuse radiation about elements 13 and 14 is 0, which is the moment when the ammeter goes from 0.0 to 0.1. The angles? Are worth 34'22 ''. which is what is missing from the angle γ to be worth 90 °.
Dibujo 9. Representa el momento en el que el plano de los elementos 13, 14 y 2 se ponen perpendiculares a los rayos del sol donde el ángulo \gamma vale 90° +/- 4''.Drawing 9. Represents the moment when the plane of elements 13, 14 and 2 become perpendicular to the rays of the sun where the angle γ is worth 90 ° +/- 4 ''.
Dibujo 10. Representa el modo en el que los eles que forman el colector (2) colectan la luz y la coliman, siendo el ángulo (\alpha) del cono de incidencia sobre la entrada de la guía de luz (F_{1}) igual al de salida (\alpha), cuyo vértice coincide con el foco de la lente (F_{2}). Los ángulos (\alpha) del foco F_{1} y del foco F_{2} son iguales y el índice de concentración viene dado por la razón de los diámetros del espejo primario y de la lente.Drawing 10. Represents the way in which eles that form the collector (2) collect the light and collimate it, being the angle (α) of the incidence cone over the entrance of the light guide (F_ {1}) equal to the output guide (?), whose vertex matches the focus of the lens (F_ {2}). The angles (?) of focus F_ {1} and focus F_ {2} are equal and the index of concentration is given by the reason of the mirror diameters Primary and lens.
Dibujo 11. Representa la relación de un conjunto de colectores con sus lentes.Drawing 11. Represents the relationship of a set of collectors with their lenses.
Dibujo 12. Representa el seguidor (1) con sus elementos característicos de cada eje.Drawing 12. Represents the follower (1) with his characteristic elements of each axis.
Dibujo 13. Representa el máximo ángulo azimutal de giro (212º) que realiza el seguidor (1). La posición A indica el momento en que se invierte el giro cuando el elemento 26 pulsa el conmutador del eje azimutal (24) y se dispone a girar en sentido este a oeste. La posición B representa la posición que tiene al mediodía solar. La posición C representa el momento en que se invierte el giro y el seguidor se dispone a girar de oeste a este al pulsar el elemento 26 el elemento 24 después del ocaso y se sitúa en la posición de mañana (A).Drawing 13. Represents the maximum azimuthal angle of rotation (212º) performed by the follower (1). Position A indicates the moment when the turn is reversed when element 26 presses the azimuthal axis switch (24) and is ready to rotate in the direction East to west. Position B represents the position you have at solar noon Position C represents the moment when reverses the turn and the follower prepares to turn from west to east at press element 26 element 24 after sunset and set to tomorrow's position (A).
Dibujo 14. Representa el ángulo cenital de giro que realiza el seguidor. La posición A representa el momento en que el elemento 27 pulsa al elemento 25 y se inicia la elevación. La posición B representa el momento después del medio día solar en el que el elemento 27 pulsa el elemento 25 y se inicia el giro descendente. El ángulo de recorrido del sensor (A) es complementario al ángulo de recorrido del tope (27) (B).Drawing 14. Represents the zenith angle of rotation that the follower does. Position A represents the moment when element 27 presses element 25 and the elevation starts. The position B represents the moment after the solar noon in the that element 27 presses element 25 and the rotation starts falling. The sensor travel angle (A) is complementary to the travel angle of the stop (27) (B).
Dibujo 15. Representa los colectores (2) con sus elementos constituyentes agrupados y montados sobre 2 ejes.Drawing 15. Represents the collectors (2) with their constituent elements grouped and mounted on 2 axes.
Dibujo 16. Representa los colectores (2) agrupados y montados sobre 2 ejes vistos en alzado.Drawing 16. Represents the collectors (2) grouped and mounted on 2 axes seen in elevation.
Dibujo 17. Representa los colectores (2) agrupados y vistos de perfil, donde aparece la agrupación de lentes montadas sobre un soporte orientable a dos ejes hacia el concentrador (3).Drawing 17. Represents the collectors (2) grouped and viewed in profile, where the lens grouping appears mounted on a two-axis orientable support towards the concentrator (3).
Dibujo 18. Representa el elemento 2 agrupado y visto en planta.Drawing 18. Represents grouped element 2 and seen on the floor
Dibujo 19. Representa la simultaneidad de movimientos que tienen los elementos 1 y 2 en el momento en que se invierte el giro de ascendente a descendente justo después del mediodía solar.Drawing 19. Represents the simultaneity of movements that have elements 1 and 2 at the moment when invert the turn from ascending to descending just after solar noon
Dibujo 20. Representa la simultaneidad de movimientos que tienen los elementos 1 y 2 en el momento en que se invierte el giro de descendente a ascendente al iniciarse el día.Drawing 20. Represents the simultaneity of movements that have elements 1 and 2 at the moment when reverses the turn from descending to ascending at the beginning of day.
Dibujo 21. Representa la simultaneidad de movimientos que tienen los elementos 1 y 2 en el ángulo azimutal.Drawing 21. Represents the simultaneity of movements that have elements 1 and 2 at the angle azimuthal
Dibujo 22. Representa las agrupaciones de lentes montadas en 2 ejes orientables hacia el concentrador (3) y fijadas al techo de la cámara donde se encuentra el concentrador (3).Drawing 22. Represents lens groups mounted on 2 axes orientable towards the concentrator (3) and fixed to the ceiling of the chamber where the concentrator (3) is located.
Dibujo 23. Representa el detector de nubes (4) con algunas de sus elementos.Drawing 23. Represents the cloud detector (4) With some of its elements.
Dibujo 24. Representa la ubicación y orientación de todos los elementos (1) (2) (3) (4) vistos en perspectiva.Drawing 24. Represents the location and orientation of all the elements (1) (2) (3) (4) seen in perspective.
Dibujo 25. Representa la ubicación y orientación de algunos elementos (1) (2) (4) vistos en planta.Drawing 25. Represents the location and orientation of some elements (1) (2) (4) seen in plan.
Dibujo 26. Representa la ubicación y orientación de todos los elementos (1) (2) (3) (4) y el modo en que concentran la luz en el concentrador (3).Drawing 26. Represents the location and orientation of all the elements (1) (2) (3) (4) and the way they concentrate the light in the concentrator (3).
Dibujo 27. Representa la ubicación y orientación de algunos elementos (2) (3) (4) y el modo en que concentran la luz en el concentrador (3).Drawing 27. Represents the location and orientation of some elements (2) (3) (4) and the way they concentrate the light in the concentrator (3).
Dibujo 28. Representa el modo de conexión, dondeDrawing 28. Represents the connection mode, where
- CfvNE = Célula(s) fotovoltaica(s) del detector de nubes (4) situado al NECfvNE = Photovoltaic cell (s) of the cloud detector (4) located NE
- CfvNO = Célula(s) fotovoltaica(s) del detector de nubes (4) situado al NOCfvNO = Photovoltaic cell (s) of the cloud detector (4) located at NO
- CfvSE = Célula(s) fotovoltaica(s) del detector de nubes (4) situado al SECfvSE = Photovoltaic cell (s) of the cloud detector (4) located to the SE
- CfvSO = Célula(s) fotovoltaica(s) del detector de nubes (4) situado al SOCfvSO = Photovoltaic cell (s) of the cloud detector (4) located to the SO
- Cfva = Célula fotovoltaica del sensor del eje azimutal.Cfva = Cell photovoltaic of the azimuthal axis sensor.
- Cfvz = Célula fotovoltaica del sensor del eje cenital.Cfvz = Cell Photovoltaic of the zenith axis sensor.
- A = AmperímetroA = Ammeter
- PLC = Controlador lógico programablePLC = Programmable logic controller
- Ca = Conmutador del eje azimutal.Ca = Switch of the azimuthal axis.
- Cz = Conmutador del eje cenital.Cz = Switch of the zenith axis.
- Ma = Motores del eje azimutal.Ma = Motors of azimuthal axis
- Mz = Motores del eje cenital.Mz = Motors of zenith axis
Dibujo 29. Representa un modo alternativo de realización del colector (2) en el que los espejos han sido sustituidos por una lente biconvexa que concentra la luz en el foco F_{1} que es limítrofe con la entrada de la guía de luz. A la salida, una segunda lente colima los rayos del sol y los dirige permanentemente al concentrador (3). Los ángulos (\alpha) del foco F_{1} y del foco F_{2} son iguales y el índice de concentración viene dado por la razón de los diámetros de las lentes.Drawing 29. Represents an alternative mode of realization of the collector (2) in which the mirrors have been replaced by a biconvex lens that concentrates the light in the focus F_ {1} which is bordering on the entry of the light guide. To exit, a second lens collimates the sun's rays and directs them permanently to the concentrator (3). The angles (α) of the focus F_ {1} and the focus F_ {2} are equal and the concentration index It is given by the reason of the lens diameters.
Para conseguir la temperatura deseada en el concentrador 3, el seguidor solar 1 se orienta hacia el sol, tanto en su eje azimutal como en su eje cenital y simultáneamente se orientan los colectores 2, ya que ambos dispositivos han sido previamente finamente orientados con respecto a un punto cardinal (Norte) y con relación al plano horizontal o vertical y porque la alimentación eléctrica se abre y se cierra para ambos simultáneamente Cuando los ejes ópticos 34 de los colectores apuntan hacia el sol, la luz incidente en el espejo primario 29 que es cóncavo se refleja hacia el espejo secundario 30 y éste la refleja hacia la guía de luz 32 en un ángulo de aceptación que permite que la luz se refracte en el interior de la guía de luz. La guía de luz 32 está fijada por un elemento rígido 32 bis que a su vez está fijado al receptáculo protector 31 bis y todo el conjunto está protegido con un elemento transparente 31 que permite el paso de la luz, pero impide el paso de polvo y agua. La luz pasa por la guía de luz 32 que es un elemento flexible que refracta sucesivas veces la luz entrante debido a los diferentes indices de refracción entre los materiales de su núcleo y los de su envoltura, sale con un ángulo de apertura que es el mismo al de entrada y es colimada por una lente 33 alojada en un soporte 35 que apunta al concentrador 3.To achieve the desired temperature in the hub 3, the solar tracker 1 is oriented towards the sun, both in its azimuthal axis as in its zenith axis and simultaneously orient the collectors 2, since both devices have been previously finely oriented with respect to a cardinal point (North) and in relation to the horizontal or vertical plane and because the Power supply opens and closes for both simultaneously when the optical axes 34 of the collectors they point towards the sun, the incident light in the primary mirror 29 that it is concave is reflected towards the secondary mirror 30 and this one the reflects towards light guide 32 at an acceptance angle that It allows the light to refract inside the light guide. The light guide 32 is fixed by a rigid element 32 bis which at its once it is fixed to the protective receptacle 31 bis and the whole assembly is protected with a transparent element 31 that allows the passage of light, but prevents the passage of dust and water. The light passes through the light guide 32 which is a flexible element that refracts successive times the incoming light due to different refractive indices between the materials of its core and those of its envelope, it comes out with an opening angle that is the same as the entrance and is collimated by a lens 33 housed in a support 35 pointing to the concentrator 3.
Para conseguir que la luz se concentre permanentemente, el colector 2 necesita del seguidor de la trayectoria solar 1 que se mueve en el eje azimutal 5 y en el eje cenital 6 y cada eje está provisto de un sensor 7 para el eje azimutal y 8 para el eje cenital que indica la mejor orientación hacia el sol en cada momento. Cada sensor se compone de una célula fotovoltaica 13 y 14, una batería de láminas 9 y 11 que sombrean las células fotovoltaicas 13 y 14 para conseguir que la máxima intensidad eléctrica se produzca cuando el paralelismo de las láminas 9 y 11 es el mejor con respecto a los rayos de luz incidentes. Las células fotovoltaicas están alojadas en un receptáculo protector 10 bis y 12 bis respectivamente cerrado herméticamente por un elemento transparente 10 y 12 respectivamente que permite el paso de la luz y aísla del polvo y del agua.To get the light to concentrate permanently, collector 2 needs the follower of the solar path 1 that moves on azimuthal axis 5 and on the axis zenith 6 and each axis is provided with a sensor 7 for the axis azimuthal and 8 for the zenith axis that indicates the best orientation Towards the sun every moment. Each sensor consists of a cell photovoltaic 13 and 14, a battery of sheets 9 and 11 that shade photovoltaic cells 13 and 14 to get the maximum electrical intensity occurs when the parallelism of the sheets 9 and 11 is the best with respect to light rays incidents The photovoltaic cells are housed in a protective receptacle 10 bis and 12 bis respectively closed hermetically by a transparent element 10 and 12 respectively which allows the passage of light and insulates dust and water.
Las células fotovoltaicas envían una señal eléctrica a sus respectivos amperímetros 15 y 16 que traducen la señal eléctrica en un valor numérico y la envían a un controlador lógico programable 17 cuya función es abrir o cerrar los relés internos para alimentar los motores 18 y 19 según el programa que se le proporciona y en función de los valores que obtiene de los amperímetros 15 y 16.Photovoltaic cells send a signal electrical to their respective ammeters 15 and 16 that translate the electrical signal in a numerical value and send it to a controller programmable logic 17 whose function is to open or close the relays internal to power motors 18 and 19 according to the program that it is provided and depending on the values you get from the ammeters 15 and 16.
Para conseguir que los colectores y el seguidor se muevan, ambos están provistos de un motor 18 y un mecanismo reductor 20 para el eje azimutal y un motor 19 y un mecanismo reductor 21 para el eje cantal provistos a su vez de sus respectivos rodamientos 22 y 23.To get the collectors and the follower move, both are provided with an engine 18 and a mechanism reducer 20 for the azimuthal axis and a motor 19 and a mechanism reducer 21 for the cantal axis provided with its respective bearings 22 and 23.
Cada eje incorpora un conmutador eléctrico 24 para el eje azimutal y 25 para el eje cenital cuya función es conseguir que los ejes se muevan sólo en un ángulo dado y nunca sobrepasen los +/- 180° para el eje azimutal y los +/- 90° para el eje cenital. El rango del recorrido se fija por medio del tope del eje azimutal 26 y del tope del eje cenital 27. Cuando los topes 26 y 27 pulsan los conmutadores 24 y 25 se produce un cambio de la polaridad eléctrica que se traduce en un cambio del sentido del giro de los ejes que hacen que los elementos del seguidor 1 y de los colectores 2 vuelvan a su posición inicial, orientados hacia el Este por ejemplo, o que el eje cenital se mueva en sentido descendente después del mediodíaEach axis incorporates an electrical switch 24 for the azimuthal axis and 25 for the zenith axis whose function is get the axes to move only at a given angle and never exceed +/- 180 ° for the azimuthal axis and +/- 90 ° for the zenith axis The travel range is set by means of the top of the azimuthal axis 26 and the top of the zenith axis 27. When stops 26 and 27 press switches 24 and 25 there is a change in the electrical polarity that translates into a change in the sense of rotation of the axes that make the elements of the follower 1 and of the collectors 2 return to their initial position, oriented towards the This for example, or that the zenith axis moves in direction descending after noon
Los elementos 1 y 2 están sujetos a una superficie plana y horizontal por medio del elemento 28 que hace la función de soporte fijador.Elements 1 and 2 are subject to a flat and horizontal surface by means of the element 28 that makes the fixing support function.
El seguidor de la trayectoria solar 1 tiene un
elemento auxiliar que es el detector de nubes, de noche y de día
que consta de una o más células fotovoltaicas 36 orientadas al Sur
y/o al Este y/o al Oeste posicionadas en cada uno de los puntos
cardinales del sistema y que envían una señal eléctrica a sus
respectivos amperímetros 37 que traducen la intensidad de la señal
en un valor numérico que envían al controlador lógico programable 17
que abre o cierra sus relés internos para parar o mover los
elementos 1 y 2. Las células fotovoltaicas 36 están apoyadas en un
soporte 38 y protegidas por un elemento transparente 39 que las
aísla del polvo y del agua. La detección de las nubes se produce
cuando hay una diferencia de intensidad de las señales eléctricas
que envían las células fotovoltaicas 36 al controlador lógico
programable 17 a través de los amperímetros 37 del elemento 4
situado en uno cualquiera de los puntos cardinales y otro elemento 4
situado en otro de los puntos cardinales. Cuando la diferencia de
intensidad se produce, el controlador lógico programable detiene el
sistema hasta que los valores son
homogéneos.The solar path follower 1 has an auxiliary element that is the cloud detector, night and day consisting of one or more photovoltaic cells 36 oriented to the South and / or East and / or West positioned in each of the cardinal points of the system and that send an electrical signal to their respective ammeters 37 that translate the signal strength into a numerical value that they send to the programmable logic controller 17 that opens or closes its internal relays to stop or move elements 1 and 2 The photovoltaic cells 36 are supported on a support 38 and protected by a transparent element 39 that isolates them from dust and water. The detection of clouds occurs when there is a difference in intensity of the electrical signals sent by the photovoltaic cells 36 to the programmable logic controller 17 through the ammeters 37 of the element 4 located at any one of the cardinal points and another element 4 located in another of the cardinal points. When the intensity difference occurs, the programmable logic controller stops the system until the values are
homogeneous.
Como detector de día y de noche o de cielo totalmente nublado, el controlador lógico programable 17 detiene o pone en movimiento el sistema, según los valores que recibe de las células fotovoltaicas 36 estén por debajo o por encima de un valor umbral dado que es indicativo del paso del día a la noche, de la noche al día o de un día totalmente nublado.As a day and night or sky detector totally cloudy, programmable logic controller 17 stops or set the system in motion, according to the values it receives from photovoltaic cells 36 are below or above a value threshold given that it is indicative of the passage from day to night, of the night a day or a completely cloudy day.
El concentrador solar es útil para los siguientes procesos industriales:The solar concentrator is useful for the following industrial processes:
1. Concentrador solar 3 con un rango de temperatura de 70ºC a más de 1.000°C que funciona como reactor químico para la liquefacción y gasificación de compuestos orgánicos en un proceso de conversión termoquímica, reformado de hidrocarburos, reducción carbotérmica de óxidos de metales y síntesis de carburos y nitruros metálicos, destilador, cámara de vaporización de una máquina térmica (turbina de vapor o máquina de vapor), cámara de presión por temperatura o cuba electrolítica de alta temperatura para la obtención de metales alcalinos u otros a partir de sus óxidos o sus sales.1. Solar concentrator 3 with a range of temperature of 70ºC to more than 1,000 ° C that works as a reactor chemical for liquefaction and gasification of organic compounds in a process of thermochemical conversion, reforming of hydrocarbons, carbothermal reduction of metal oxides and synthesis of carbides and metal nitrides, distiller, chamber vaporization of a thermal machine (steam turbine or machine steam), temperature pressure chamber or electrolytic tank of high temperature to obtain alkali or other metals at from its oxides or salts.
2. Separación de sustancias por medio de la destilación, como agua salada, agua salobre, aguas residuales, alcohol etílico, aceites residuales de motores, productos petrolíferos u otros.2. Separation of substances by means of distillation, such as salt water, brackish water, sewage, ethyl alcohol, motor waste oils, products oil or others.
3. Producción de etanol a partir de la celulosa en un proceso de hidrólisis ácida a media temperatura, fermentación y destilación, en el que el concentrador aporta el calor.3. Ethanol production from cellulose in a process of acid hydrolysis at medium temperature, fermentation and distillation, in which the concentrator provides heat.
4. Licuefacción de la madera con H_{2}O y CO a +/- 270 atmósferas, 400ºC y catalizadores.4. Liquefaction of wood with H2O and CO a +/- 270 atmospheres, 400ºC and catalysts.
5. Producción de metanol, ácidos orgánicos y carbón por pirolisis lenta a partir de la biomasa.5. Production of methanol, organic acids and coal by slow pyrolysis from biomass.
6. Producción de biocombustibles líquidos en un proceso de pirolisis súbita a partir de la biomasa.6. Production of liquid biofuels in a Sudden pyrolysis process from biomass.
7. Producción de biocombustibles de cadena corta en un proceso de hidrólisis básica lenta a partir de la biomasa.7. Production of short chain biofuels in a slow basic hydrolysis process from the biomass
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8. Producción de ceras, lubricantes y combustibles sintéticos gaseosos, líquidos o sólidos según los procesos de polimerización catalítica de Fischer-Tropsch a partir de CO y H_{2}:8. Production of waxes, lubricants and synthetic gaseous, liquid or solid fuels according to catalytic polymerization processes of Fischer-Tropsch from CO and H2:
- CO+2H_{2} \rightarrow -CH_{2}- + H_{2}O {}\hskip0,5cm \DeltaH = -165 kJ/molCO + 2H2 ? -CH_ {2} - + H2O {} \ hskip0,5cm ΔH = -165 kJ / mol
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
- 2CO + H_{2} \rightarrow - CH_{2}- + CO_{2} {}\hskip0,5cm \DeltaH= -204 kJ/mol2CO + H2 → - CH 2 - + CO 2 {} \ hskip0,5cm ΔH = -204 kJ / mol
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
- nCO + 2nH_{2} \rightarrow (CH_{2})n + nH_{2}OnCO + 2nH2 \ rightarrow (CH2) n + nH2 {O
9. Producción de gas de síntesis: CO + H_{2}, en un proceso de pirolisis lenta a alta temperatura (>600°C) a partir de la biomasa.9. Synthesis gas production: CO + H 2, in a process of slow pyrolysis at high temperature (> 600 ° C) at from the biomass.
10. Reducción carbonotermal y carburización de metales para producir los productos y reacciones siguientes:10. Carbonothermal reduction and carburization of metals to produce the following products and reactions:
- Be_{2}C + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Be(OH)_{2} + CH_{4} (metano)Be_ {2} C + 4 H 2 O → 2 Be (OH) 2 + CH 4 (methane)
- Mg_{2}C_{3} + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Mg(OH)_{2} + [C_{3}H_{6}] (propino)Mg 2 C 3 + 4 H 2 O → 2 Mg (OH) 2 + [C 3 H 6] (tip)
- CaC_{2} + 2 H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2} (acetileno)CaC_ {2} + 2 H 2 O → Ca (OH) 2 + C 2 H 2 (acetylene)
- Al_{4}C_{3} + 12 H_{2}O \rightarrow4 Al(OH)_{3} + 3 CH_{4} (metano)Al_ {4} C_ {3} + 12 H 2 O → 4 Al (OH) 3 + 3 CH 4 (methane)
11. Producción de metanol a partir de CO y H_{2} en una cámara de presión y temperatura11. Methanol production from CO and H2 in a pressure and temperature chamber
- CO + 2H_{2} \rightarrow CH_{3}OHCO + 2H2 ? CH 3 OH
12. Gasificación de carbón con CO_{2}12. Coal gasification with CO2
- CO_{2} + C \rightarrow 2COCO 2 + C 2CO
13. Producción de H_{2} en un proceso de reducción al vapor de H_{2}O con CO.13. Production of H2 in a process of vapor reduction of H2O with CO.
- CO + H_{2}O \rightarrow CO_{2} + H_{2}CO + H 2 O CO CO 2 + H 2
14. Producción H_{2} y CO en un proceso de reducción al vapor de H_{2}O con C.14. Production H_ {2} and CO in a process of vapor reduction of H2O with C.
- C + H_{2}O \rightarrow CO + H_{2}C + H 2 O ? CO + H_ {2}
15. Producción H_{2} en un proceso cíclico de reducción carbonotermal de óxidos metálicos:15. H 2 Production in a cyclic process of carbonothermal reduction of metal oxides:
- M_{x}O_{x} + C \rightarrow M + COM_ {x} O_ {x} + C → M + CO
- M+H_{2}O \rightarrow M_{x}O_{y} + H_{2}M + H 2 O ? M_ {x} O_ {y} + H_ {2}
16. Producción de metales para producir electricidad en una pila de combustible en un proceso cíclico de reducción termal de óxidos metálicos con CH_{4}:16. Production of metals to produce electricity in a fuel cell in a cyclic process of thermal reduction of metal oxides with CH4:
- M_{x}O_{y} + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO)M_ {x} O_ {y} + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- xM + 1/2 O_{2} \rightarrow M_{x}O_{y} + ElectricidadxM + 1/2 O_ {2} \ righ M_ {x} O_ {y} + Electricity
17. Producción de gas de síntesis y metanol en un proceso cíclico de reducción termal de óxidos metálicos con CH_{4}:17. Production of synthesis gas and methanol in a cyclic thermal reduction process of metal oxides with CH4:
- M_{x}O_{y}, + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO)M_ {x} O_ {y}, + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- 2H_{2} + CO \rightarrow CH_{3}OH2H_ {2} + CO ? CH 3 OH
18. Producción de H_{2} un proceso cíclico de reducción termal con CH_{4} de óxidos metálicos:18. Production of H2 a cyclic process of thermal reduction with CH4 of metal oxides:
- M_{x}O_{y} + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO)M_ {x} O_ {y} + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- xM + yH_{2}O \rightarrow M_{x}O_{y} + H_{2}xM + yH_ {O} ? M_ {x} O_ {y} + H_ {2}
19. Producción de H_{2} en un proceso endotérmico de reformado de hidrocarburos con H_{2}O, como ejemplo CH_{4}:19. Production of H2 in a process endothermic hydrocarbon reforming with H2O, as example CH4:
- CH_{4} + H_{2}O + 206 kJ/mol \rightarrow CO + 3H_{2}CH_ {4} + H 2 O + 206 kJ / mol → CO + 3H 2
- CO + H_{2}O - 41 kJ/mol CO_{2} + H_{2}CO + H 2 O - 41 kJ / mol CO 2 + H 2
20. Producción de H_{2} en un proceso endotérmico de reformado de hidrocarburos con CO_{2}, como ejemplo CH_{4}:20. Production of H2 in a process endothermic hydrocarbon reforming with CO2, as example CH4:
- CH_{4} + CO_{2} \rightarrow 2H_{2} + 2COCH_ {4} + CO_ {2} \ rightarrow 2H_ {2} + 2CO
21. Producción de H_{2} en un proceso endotérmico de descarbonización termal de combustibles fósiles.21. Production of H2 in a process Endothermic thermal decarbonization of fossil fuels.
22. Disociación endotérmica de NH_{3} en un proceso cíclico endotérmico-exotérmico con el fin de almacenar la energía y liberarla en el lugar y el tiempo convenientes.22. Endothermic dissociation of NH3 in a endothermic-exothermic cyclic process in order to store energy and release it in place and time convenient.
- NH_{3} + 66,8 kJ/mol \leftarrow\rightarrow ½ N_{2} + 3/2 H_{2}NH 3 + 66.8 kJ / mol \ leftarrow \ rightarrow ½ N_ {2} + 3/2 H2
23. Producción de electricidad a través de la generación de vapor que mueve una máquina térmica (turbina de vapor o máquina de vapor) que mueve un generador eléctrico.23. Production of electricity through the steam generation that moves a thermal machine (steam turbine or steam engine) that moves an electric generator.
24. Producción de CaO a partir de CaCO_{3} en un proceso de pirolisis como material de construcción u otros usos.24. CaO production from CaCO_ {3} in a pyrolysis process as building material or others applications.
25. Producción de cemento a partir de carbonatos y silicatos en un proceso de cocción.25. Cement production from carbonates and silicates in a cooking process.
26. Obtención de metales alcalinos u otros a partir de sus óxidos y sales en un proceso de electrolisis a alta temperatura.26. Obtaining alkali metals or others a from its oxides and salts in a high electrolysis process temperature.
27. Obtención de metales a partir de sus óxidos o sus sales en un proceso de reducción carbonotermal.27. Obtaining metals from their oxides or its salts in a process of carbonothermal reduction.
28. Obtención de aleaciones como AlSi a partir de sus óxidos en un proceso de reducción carbonotermal.28. Obtaining alloys such as AlSi from its oxides in a process of carbonothermal reduction.
29. Obtención de carburos metálicos: M + C (1300-3.350 K) \rightarrow MC.29. Obtaining metal carbides: M + C (1300-3.350 K)? MC.
30. Obtención de nitruros metálicos: M + N (1.300-3.350 K) \rightarrow MN.30. Obtaining metal nitrides: M + N (1,300-3,350 K)? MN.
31. Detoxificación de materiales orgánicos hasta reducirlos a CO + H_{2} + sus posibles óxidos en un proceso de pirolisis.31. Detoxification of organic materials up to reduce them to CO + H 2 + their possible oxides in a process of pyrolysis
Claims (35)
(2).2. A follower of the solar path (1) with intermittent movement in the azimuthal axis (5) and in the zenith axis (6) provided, in its basic elements, with a sensor (7) (8) for each axis, which It consists, in its basic elements, of a battery of sheets (9) (11), transparent protectors (10) (12), a photoelectric cell (13) (14) of variable power, intensity or voltage for each sensor, a ammeter (15) (16), or another device that reads electrical quantities, which reads the electrical signal sent by the photovoltaic cell, translates it into a numerical sequence and sends it, via a communications card, to a programmable logic controller (17) that, by means of the instructions given through a computer program, it opens or closes, by means of associated internal or external relays or by means of electrical signals sent to a motor controller, the power supply electric motors (18) (19) that are coupled to a reduction mechanism (20) (21), provided with two switches (24) (25) and two adjustable stops (26) (27) that prevent a rotation of +/- 180 ° for the azimuthal axis and +/- 90 ° for the zenith axis and a cloud detector (4) that can be located at the cardinal points NE, NO, SE and SO, composed in its basic elements, by 1, 2, or 3 photoelectric cells (36) of power , variable intensity and voltage that can be oriented to the east, south and west with an inclination on the horizontal plane depending on the latitude of about 45 °, connected in series or in parallel, that send an electrical signal to an ammeter (37 ), or another device that reads electrical quantities, which translates it into a numerical sequence and sends it to a programmable logic controller (17) that cuts the power supply of the motors (18) (19) when there is a sharp drop in the signal by the presence of clouds and clearings or when the signal is weak due to cloudy skies and the arrival of the night and opens when the signal is stable and exceeds a certain intensity due to cloudless skies or the arrival of the day, which directs and positions a field of collectors
(2).
cidos.8. A system that obtains energy according to the devices described in points 1, 2, 3 and 4, whose utility is to cause the slow pyrolysis of the biomass to obtain methanol, organic acids and coal, according to known processes
acids.
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- CO + 2H_{2} \rightarrow -CH_{2}- + H_{2}O {}\hskip0,5cm \DeltaH = -165 kJ/molCO + 2H2 ? -CH_ {2} - + H2O {} \ hskip0,5cm ΔH = -165 kJ / mol
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
- 2CO + H_{2} \rightarrow -CH_{2}- + CO_{2} {}\hskip0,5cm \DeltaH = -204 kJ/mol2CO + H2 ? -CH_ {2} - + CO_ {2} {} \ hskip0,5cm ΔH = -204 kJ / mol
- Be_{2}C + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Be(OH)_{2} + CH_{4} (metano)Be_ {2} C + 4 H 2 O → 2 Be (OH) 2 + CH 4 (methane)
- Mg_{2}C_{3} + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Mg(OH)_{2} + C_{3}H_{6} (propino)Mg 2 C 3 + 4 H 2 O → 2 Mg (OH) 2 + C 3 H 6 (tip)
- CaC_{2} + 2 H_{2}O \rightarrow Ca(OH)_{2} + C_{2}H_{2} (acetileno)CaC_ {2} + 2 H 2 O → Ca (OH) 2 + C 2 H 2 (acetylene)
- Al_{4}C_{3} + 12 H_{2}O \rightarrow 4 Al(OH)_{3} + 3 CH_{4} (metano)Al_ {4} C_ {3} + 12 H 2 O → 4 Al (OH) 3 + 3 CH4 (methane)
- M_{x}O_{x} + C \rightarrow M + COM_ {x} O_ {x} + C → M + CO
- M + H_{2}O \rightarrow M_{x}O_{y} + H_{2}M + H 2 O ? M_ {x} O_ {y} + H_ {2}
- M_{x}O_{y} + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO)M_ {x} O_ {y} + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- xM + 1/2 O_{2} \rightarrow M_{x}O_{y} + ElectricidadxM + 1/2 O_ {2} \ righ M_ {x} O_ {y} + Electricity
- M_{x}O_{y} + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO)M_ {x} O_ {y} + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- 2H_{2} + CO \rightarrow CH_{4}O2H_ {2} + CO ? CH4 {O}
- M_{x}O_{y} + yCH_{4} \rightarrow xM + y(2H_{2} + CO) M_ {x} O_ {y} + yCH_ {4} \ rightarrow xM + y (2H_ {2} + CO)
- xM + yH_{2}O \rightarrow M_{x}O_{y} + H_{2} xM + yH_ {O} ? M_ {x} O_ {y} + H_ {2}
- CH_{4}+ H_{2}O + 206 kJ/mol\rightarrow CO + 3H_{2}CH_ {4} + H 2 O + 206 kJ / mol → CO + 3H 2
- CO + H_{2}O -41 kJ/mol\rightarrow CO_{2} + H_{2}CO + H 2 O -41 kJ / mol → CO 2 + H 2
- CH_{4} + CO_{2} \rightarrow 2H_{2} + 2COCH_ {4} + CO_ {2} \ rightarrow 2H_ {2} + 2CO
- M + C (1.300-3.350ºK) \rightarrow MCM + C (1.300-3.350ºK) \ rightarrow MC
- M + N (1.300-3.350ºK) \rightarrow MNM + N (1.300-3.350ºK) \ rightarrow MN
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