ES2360777B1

ES2360777B1 - Reflector solar y procedimiento de fabricación.

Info

Publication number: ES2360777B1
Application number: ES200900270A
Authority: ES
Inventors: Juan Manuel Donaire Camacho
Original assignee: Nematia Ingenieria Integral S L; NEMATIA INGENIERIA INTEGRAL SL
Current assignee: Nematia Ingenieria Integral S L; NEMATIA INGENIERIA INTEGRAL SL
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: WO2010086468A1; EP2392950A1; ES2360777A1; EP2392950A4; US20120026615A1

Abstract

Reflector solar y procedimiento de fabricación.#Reflector solar que tiene un soporte base (5) de un material termoplástico inyectado de 1-7 mm de espesor. El soporte base (5) tiene: una superficie en una cara delantera que tiene un acabado superficial de pulido espejo y una geometría definida por una función óptica; una estructura de nervios de refuerzo (13) en una parte posterior para proporcionar estabilidad dimensional y asegurar la geometría definida por la función óptica de la superficie en la cara delantera; casquillos de fijación (6) sobremoldeados e integrados en el soporte base (5) que tienen agujeros roscados (7), para recibir espárragos roscados y permitir una regulación de montaje mediante los casquillos de fijación (6), los espárragos roscados y contratuercas. El reflector solar también tiene un recubrimiento de un metal reflectante (11) sobre la cara delantera y una capa de fluidos protectores (12) sobre el recubrimiento del metal reflectante (11).

Description

Reﬂector solar y procedimiento de fabricación.

Objeto de la invención

La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se reﬁere a un nuevo reﬂector solar, para centrales termosolares de concentración o similares y procedimiento para fabricarlo.

Constituye uno de los elementos principales utilizado en las centrales energéticas termosolares. En ellas, se utiliza dicho elemento para captar la radiación solar directa y concentrarla sobre un sistema receptor, donde la energía radiante, a través de un proceso, se convierte en energía eléctrica apta para su utilización y/o almacenamiento. No obstante, de esta invención pueden derivarse novedosas aplicaciones en diferentes campos de la energía solar, generando una nueva gama de productos hechos a medida y en función de las necesidades, como por ejemplo pequeñas células termosolares aptas para viviendas y ediﬁcios.

El nuevo concepto de reﬂector es aplicable a unidades de generación eléctrica o térmica nuevas y a medida, como pueden ser.

-: Grandes ediﬁcios comunales

-: Polígonos industriales

-: Viviendas unifamiliares

-: Otras instalaciones

El objetivo es conseguir la reducción del alto coste económico, manteniendo el mismo rendimiento del colector o aumentándolo. Es necesario y urgente conseguir el máximo aprovechamiento de la radiación solar de forma sencilla y económica.

Estado de la técnica

Los sistemas termosolares de concentración (STC) se basan en aprovechar la energía solar directa para transformarla en energía eléctrica. Estos sistemas de generación se denominan Centrales Energéticas Termosolares. En ellas se utilizan diferentes tecnologías. Entre ellas, destacan:

-: Sistema de colectores cilindro-parabólicos (CCP)

-: Sistemas de discos parabólicos o paraboloides de revolución (DP)

-: Sistemas de receptor central o de torre (CRS)

Una central cilindro-parabólica (en adelante CCP) representa la tecnología más madura. Consiste en la recogida de la radiación solar directa a través de los espejos reﬂectores cilindro-parabólicos. La radiación directa se concentra en un tubo absorbente por el que circula un aceite especial que se va calentando progresivamente, consiguiendo unos 400ºC al ﬁnal del lazo. Este calor es empleado para generar vapor de agua que, a través de una turbina, genera electricidad. Un colector cilindro-parabólico tiene unos 150 m. de longitud, el cual está compuesto de varios segmentos o módulos cuya longitud ronda los 12 m. Cada segmento consta de 28 espejos curvados en una de sus dimensiones, con forma de parábola, que concentra sobre su línea focal toda la radiación solar que incide en su plano de apertura.

En el estado de la técnica, el componente reﬂector utilizado en todas las instalaciones mencionadas está formado por espejos de vidrio de bajo contenido en hierro. Existen diferentes grosores en función de la curvatura del vidrio requerida. Sobre su cara posterior se deposita una ﬁna película de plata protegida mediante una película de cobre y otra de pintura epoxi o laca protectora. Dependiendo del espesor del vidrio sobre el que se deposita la película reﬂexiva de plata, se obtienen dos tipos de espejos diferentes: de vidrio grueso (3-5 mm de espesor) y de vidrio delgado (1,5-3 mm de espesor). Aunque esta tecnología se considera la más madura, aún quedan por mejorar muchos aspectos, centrados fundamentalmente en la optimización del sistema, abaratar y mejorar el coste de los espejos de vidrio y de otros componentes, así como optimizar los trabajos de operación y mantenimiento. Aunque los reﬂectores de vidrio son los utilizados actualmente por la mayor durabilidad y reﬂectividad que presentan, aún no se han mejorado lo suﬁciente y su elevado coste de fabricación y de mantenimiento hacen que sea una tecnología aún demasiado costosa. Por otro lado, su rendimiento se ve mermado por las pérdidas de eﬁciencia de que adolecen. Los factores ambientales matizan el vidrio, afectando a la reﬂectividad de los reﬂectores ya la transmisividad de la cubierta de vidrio del tubo absorbente. Además, supone una gran diﬁcultad mantener la deﬁnición óptica teórica, ya que son piezas muy grandes y débiles, lo que puede conllevar pérdidas considerables en la eﬁciencia del colector.

La tecnología de discos parabólicos (DP) o paraboloides de revolución, deﬁne un sistema de disco parabólico que consta de un reﬂector formado por un conjunto de espejos que conforman y aproximan la forma de un paraboloide de revolución de gran diámetro con un motor/ receptor de combustión externa emplazado en su área focal, en el cual se concentra toda la radiación solar recogida por la apertura del paraboloide.

Los discos parabólicos se construyen con membrana tensionada o con facetas que se aproximan de forma discreta a la geometría del paraboloide. La superﬁcie reﬂectiva se consigue basándose en espejos de vidrio o películas reﬂectantes.

Actualmente esta tecnología se encuentra en fase de desarrollo. Existen prototipos que están funcionando, aunque el elevado coste, tanto de los espejos como del conjunto no los hace viables, de momento, para su introducción masiva en el mercado de la generación eléctrica.

Los receptores centrales o de torre (CRS) están en fase de desarrollo. Emplean una disposición circular de grandes espejos de trayectoria individual (helióstatos) para concentrar la luz solar en un receptor central montado en lo alto de una torre, donde se produce la conversión de la energía radiante en energía eléctrica.

Los reﬂectores utilizados en esta tecnología son reﬂectores planos (aunque se investiga la aplicación de nuevos modelos) dispuestos sobre una estructura soporte, con unas distancias determinadas entre ellos.

En cuanto al método de fabricación de los reﬂectores actuales, y las características de cada material empleado:

El método de fabricación se centra en los reﬂectores utilizados en las plantas cilindro-parabólicas, ya que son los que se utilizan actualmente y están más desarrollados.

-: El vidrio grueso, uno de los soportes-base utilizados para los reﬂectores, se curva en caliente para que adopte la forma parabólica que debe tener, de modo que los espejos pueden ir directamente colocados sobre la estructura metálica del colector.

Cuando el espesor de vidrio es pequeño, el espejo tiene la suﬁciente ﬂexibilidad como para curvarse en frío y pueden pegarse directamente sobre un soporte realizado en plancha metálica o de plástico que es la que asegura la curvatura del concentrador. Es decir, la forma cilindro-parabólico la aporta la plancha mencionada, sobre la que se pegan los espejos de pequeño espesor.

Al vidrio se le pega, por la parte posterior a la expuesta, una lámina de plata o aluminio, otra capa de cobre y otra capa de pintura epoxi o laca protectora para ﬁnalmente insertarle unas piezas cerámicas para su ﬁjación a la estructura, la cual asegura y aporta suﬁciente estabilidad y rigidez, además de mantener la deﬁnición óptica del espejo. Otros medios de soporte para la lámina de plata o aluminio y resto de capas, aunque no se utilizan en aplicaciones industriales, son:

-: Chapa metálica. Se usan chapas de aluminio pulido de alta reﬂectividad especular en las que el material soporte actúa a la vez de elemento reﬂectivo. Es de bajo coste, pero su durabilidad es baja, ya que la superﬁcie se deteriora con mayor rapidez y por tanto, disminuye la reﬂectividad, además de las alteraciones ópticas generadas por las diferencias de temperatura. No se suelen usar para aplicaciones industriales de larga duración.

-: Plástico. Una plancha plana obtenida por extrusión, que puede tener diferentes espesores de material plástico en la que se deposita una lámina de aluminio o plata en su cara delantera. La forma parabólica tiene que ser aportada por un soporte más resistente sobre el que se adherirá la plancha mencionada. Este también es el caso de los espejos de vidrio delgados. Este medio no presenta una alta durabilidad expuesto a la intemperie, ya que se erosiona la superﬁcie reﬂectante de una forma directa.

Los medios de soporte descritos anteriormente (vidrio, chapa y plástico) componen los tres tipos más signiﬁcativos de espejos reﬂectores que existen, con respecto al material.

Las características que han de cumplir los espejos reﬂectores son:

-: Características geométricas/físicas. El reﬂector ha de ser una plancha rectangular de sección parabólica, conseguida mediante la termo-deformación en el caso del vidrio grueso o a través de los elementos de ﬁjación al soporte, siendo este el caso del vidrio delgado, chapa y plástico. En todos los casos el elemento soporte de los reﬂectores son los que deben asegurar la deﬁnición geométrica-teórica en el tiempo. Las dimensiones aproximadas son 1,7 x 1,4 m.

-: Características ópticas. Las características que debe reunir la superﬁcie reﬂectante son las siguientes:

•: calidad superﬁcial en cuanto al pulido y tensión del área de reﬂexión.

•: La superﬁcie interior en la que se pega la lámina de aluminio, plata u otros materiales, tiene que ser totalmente tensa y que responda a la deﬁnición óptica más exacta de una superﬁcie cilindro-parabólica,

• otro aspecto que inﬂuye en el rendimiento óptico del reﬂector es la composición química del vidrio que determina su transparencia (sobre todo la mayor o menor cantidad en hierro), además de la calidad de lasuperﬁcie exterior del vidrio. Ésta ha de ser también totalmente tensa, al igual que la parte interior del vidrio donde se pega la lámina de plata o aluminio.

• resistencia del vidrio a la abrasión, que supone la incidencia del polvo sobre el mismo, y que lo matiza.

La fabricación de los actuales reﬂectores está condicionada a la forma de conseguir la superﬁcie reﬂectante de los mismos, así como su protección frente a agentes externos. En la actualidad, la forma más generalizada consiste en la adaptación de un espejo a las deﬁniciones ópticas usadas, reuniendo éste unas características especiales como vidrio especíﬁco, lámina de plata o aluminio, elementos soporte y de unión, además de unos puntos de ﬁjación o amarre a las estructuras soporte que suelen ser dé cerámica; siendo desechables una vez agotada su vida útil.

La realización del proceso anteriormente descrito supone costes de fabricación y materias primas muy elevadas, resultando un precio ﬁnal del reﬂector muy importante y que condiciona de forma decisiva la viabilidad de los proyectos en su conjunto.

El nuevo concepto de reﬂector 5, objeto de la invención, tal como el mostrado en la ﬁgura 3A, resuelve los problemas más importantes del actual, como pueden ser:

-: Coste de las materias primas

-: Costes de fabricación, aportando un incremento de las prestaciones técnicas, así como la reutilización de los reﬂectores una vez agotada la vida útil a un precio inferior al de fabricación inicial y con las mismas prestaciones.

La patente WO 2007/ 108837 “Método para la fabricación de un reﬂector para colector solar o similar y producto correspondiente” sólo se reﬁere a una sola deﬁnición óptica (cilindro-parabólica), además de incluir el vidrio en todas sus versiones, siendo estos aspectos las grandes diferencias con el reﬂector 5 que nos ocupa, además de conseguir la reﬂexión con la aportación de una lámina independiente de la que forma parte el material reﬂexivo, pudiendo ser esta lámina objeto de otra patente.

-: El reﬂector 5 de la invención no necesita el vidrio para proteger el material reﬂexivo y, por tanto, la eliminación de posibles accidentes en su manipulación si llega a romperse.

-: El metal reﬂexivo se aplica directamente sobre la superﬁcie útil. No se necesita lámina.

-: El material base, termoplástico inyectado, sale del molde con la deﬁnición óptica deseada y la consistencia requerida de forma autónoma, por tanto, la estructura metálica del colector 3 se simpliﬁca, principalmente, de forma muy importante en el coste.

El reﬂector de la patente WO 2007/108837 “Método para la fabricación de un reﬂector para colector solar o similar y producto correspondiente”, se compone de planchas totalmente planas, consiguiendo la deﬁnición óptica por “termoconformado” o doblando en frío y pegando posteriormente a planchas previamente termoconformadas, en ambos casos, este procedimiento no aporta la consistencia necesaria en piezas tan grandes para el mantenimiento exacto de la deﬁnición óptica, aportando esta deﬁciencia a la estructura del colector en el momento de la ﬁjación.

Otro aspecto fundamental y novedoso es el coste ﬁnal del producto. El nuevo reﬂector 5 se estima inicialmente un 40% más económico que los actuales.

El reﬂector 5 puede sustituir a cualquiera de los que existen en el mercado, respetando las ﬁjaciones, posición del tubo absorbedor en el caso del colector cilindro-parabólico, así como los usados en las centrales de torre y los discos Stirling, disminuyendo el número de facetas, además de modiﬁcar su deﬁnición, pudiendo realizarlas como “trozos de paraboloides de revolución”, con lo que puede suponer de cara al rendimiento y al precio ﬁnal del conjunto.

Descripción de la invención

La invención se reﬁere a un nuevo modelo de reﬂector realizado en material termoplástico inyectado y el sistema empleado para conseguir la superﬁcie reﬂectante, así como la protección de la misma, además del método de fabricación del conjunto.

El objetivo es conseguir la reducción del alto coste económico, manteniendo el mismo rendimiento del colector o aumentándolo.

Un primer elemento de la invención y el más importante se reﬁere al material empleado para el soporte base 5 del reﬂector, realizado en termoplástico inyectado y conﬁgurado para ser acoplado en las actuales centrales termosolares de concentración. Mantiene la misma deﬁnición óptica u otra nueva, si se requiere. Su espesor 9 puede oscilar entre 17 mm, sin contar los nervios de refuerzo que le dan estabilidad dimensional.

La utilización de un termoplástico está basada, además de en el precio de la materia prima, en las ventajas que ofrece, tales como su transformación en un molde de inyección. Esta forma de producción permite obtener cualquier pieza por compleja que sea, en un proceso muy experimentado en la actualidad y que aporta grandes mejoras en cuanto a cadencias de producción y posibilidades de incorporación a procesos automatizados, con lo que se consiguen precios muy competitivos.

El reﬂector tiene incorporado un sistema de ﬁjación a la estructura general del colector, mediante casquillos de ﬁjación 6 sobremoldeados 8 que permiten una regulación exacta, gracias al agujero roscado 7, para conseguir la posición teórica precisa tanto en el momento del montaje inicial como en el mantenimiento de dicha posición en el tiempo, si ésta se viera modiﬁcada por agentes externos al reﬂector.

Un segundo elemento de la invención se reﬁere a la forma de conseguir la cara reﬂectante. Ésta se consigue gracias a la deposición directa, en su cara vista delantera del soporte base 5 de materiales como el aluminio, plata, cromo, acero inoxidable, etc. El soporte base 5 de termoplástico se introduce dentro de una campana de metalización de alto vacío, en la que mediante sublimación y deposición se lleva a cabo el proceso de revestimiento metálico. Estos tipos de procesos de metalización no constituyen ni engloban los procesos ordinarios de galvanización, ya que éstos dan menores propiedades técnicas adecuadas a las aplicaciones aquí presentes, además de ser muy contaminante y peligroso para la salud del hombre.

Durante el proceso de revestimiento, los satélites (sistemas porta-piezas) giran alrededor de la fuente de evaporación y sobre el propio eje para metalizar uniformemente también superﬁcies complejas. El vacío asegura además una condición ideal para lograr un revestimiento perfectamente uniforme y compacto. Se puede aplicar un tratamiento de plasma 10 sobre la superﬁcie a recubrir, imprimiéndole a ésta unas características especiales que mejoran la adherencia del metal reﬂectante 11.

Otro proceso de revestimiento semejante con el que se puede conseguir una adecuada superﬁcie reﬂectante es la metalización a través del método de pulverización catódica en alto vacío (“sputtering”). Es un proceso en el que se construye un enlace indestructible entre la película y el substrato o base, ya que su soldadura ocurre a nivel molecular, aportando un efecto metálico de alta resistencia a la abrasión.

Un tercer elemento constituye la aplicación o aplicaciones, directamente sobre el material reﬂectante 11, de unos ﬂuidos totalmente transparentes 12, y con la dureza necesaria, una vez catalizados, para soportar las inclemencias del tiempo. Para ello, en una instalación especial libre de polvo (“sala limpia”) se le aplican previamente a las piezas un tratamiento especíﬁco de preparación, antes de las aplicaciones mencionadas. Por último, se realiza un tratamiento de curado y secado, que le imprime las características técnicas necesarias para hacer frente a los requerimientos técnicos exigidos.

De modo sintético, la principal característica de la invención es el conjunto de elementos que la componen, así como el orden en la disposición de los mismos:

-: Realización del soporte base 5 del reﬂector, con diferentes deﬁniciones ópticas en su cara delantera:

•: Elipse

•: hipérbola

•: Cilindro-parabólicos

•: Paraboloide de revolución

•: Combinación total o parcial de las deﬁniciones anteriormente mencionadas, en la misma cara o superﬁcie delantera del soporte 5.

-: Sistema de ﬁjación a la estructura soporte mediante insertos metálicos u otros materiales sobremoldeados, que permiten una regulación exacta para conseguir la posición teórica perfecta respecto del foco, tanto en el momento del montaje inicial como en el mantenimiento de dicha posición en el tiempo, si ésta se viera modiﬁcada por agentes externos al reﬂector.

-: Aplicación directa del metal reﬂectante 11 añadida mediante sublimación en campana de alto vacío o mediante pulverización catódica en alto vacío.

-: Aplicación directa de ﬂuidos protectores 12 sobre el metal reﬂectante 11, de gran transparencia y dureza, que impide el deterioro del mencionado metal por la acción de agentes extremos a lo largo del tiempo.

-: Reutilización del mismo reﬂector, una vez agotada su vida útil, con un simple decapado, lavado, secado y aplicando nuevamente el proceso descrito.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describen brevemente las imágenes o dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y procesos descritos y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención y como un ejemplo no limitativo de ésta:

Figuras 1A y 1B.-Muestran imágenes de un colector cilindro-parabólico. Disposición de un reﬂector 1 con el tubo de absorción 2, todo ello soportado en la estructura metálica 3. También se representa el sistema de tuberías 4 del campo solar.

Figura 2.-Muestra una imagen de un disco parabólico o paraboloide de revolución.

Figura 3A.-Es una imagen del nuevo reﬂector en termoplástico visto por su cara frontal (cara delantera).

Figuras 3B y 3C.-Son unas imágenes del nuevo reﬂector visto por su cara posterior, en las que se ven los nervios

o estructura de refuerzo, así como los elementos de ﬁjación.

Figura 3D.-Es una imagen conjunto en detalle de un elemento de ﬁjación del reﬂector, inserto sobremoldeado.

Figura 4A.-Es una sección de los espesores de cada elemento y su disposición: espesor 9 del soporte base 5 de termoplástico inyectado, aplicación de una imprimación o tratamiento opcional 10 sobre la superﬁcie, espesor del metal reﬂectante (metalizado) 11 y grueso de las aplicaciones protectoras 12.

Figura 4B.-Es una sección transversal donde se muestra el casquillo de ﬁjación 6 con el agujero roscado 7 y el sobremoldeo 8 por el termoplástico.

Descripción de la forma de realización preferida

Haciendo referencia a la numeración adoptada en las ﬁguras, podemos ver que en relación con las ﬁguras1y2, se dispone de un reﬂector 1 con el tubo de absorción 2, todo ello soportado en la estructura metálica 3. También se representa el sistema de tuberías 4 del campo solar.

Este producto se puede fabricar en una célula totalmente automatizada de ﬂujo continuo y que constaría de los elementos siguientes:

-: Máquina de inyección con manipulador

-: Molde de inyección

-: Cinta transportadora

-: Campanas de alto vacío para el metalizado

-: Cabinas para aplicación de los ﬂuidos protectores

-: Elementos de control de la calidad

-: Embalaje

Las prestaciones técnicas del nuevo reﬂector, es decir, de concentración y aprovechamiento de la radiación solar, son sustancialmente superiores debido a las nuevas características que reúne:

-: Calidad de la superﬁcie reﬂectante en cuanto a la tensión de la misma, pulido y ajuste exacto a la deﬁnición óptica empleada.

-: El reﬂector actual, debido a su conﬁguración y dimensiones no presenta la consistencia necesaria para poder soportar las tensiones que le pueda transmitir la estructura soporte, sujetas a diferencias de temperatura, errores propios de construcción, etc. Estos aspectos alteran la deﬁnición teórica de la óptica con la consiguiente pérdida en el rendimiento. La concepción robusta del nuevo reﬂector asegura una estabilidad dimensional de forma autónoma y en el momento del montaje en la estructura soporte, asegurando la no alteración de la deﬁnición óptica, aspecto clave de cara al rendimiento.

-: Respecto de las aplicaciones 12 que protegen al metal reﬂectante 11, el espesor aproximado que pueden tener está en 0,5 mm, frente a los 1,5-5 mm del vidrio. Esto supone que la desviación que los rayos solares sufren al atravesar un espesor transparente es mucho mayor en el vidrio, sufriendo así una nueva pérdida importante en su rendimiento.

-: Por último, un aspecto muy importante de las actuales plantas es el mantenimiento de las mismas y los costes que conlleva poder mantener su rendimiento, dado que, ante el deterioro de los reﬂectores, principalmente la superﬁcie exterior del vidrio, por las inclemencias del tiempo, la única solución está en desecharlos y sustituirlos por unos nuevos. El nuevo reﬂector no es desechable, ante el deterioro de la superﬁcie exterior, éste es recuperable con un simple decapado, lavado, secado y nueva aplicación del proceso de metalizado y protección, en la instalación original, consiguiendo de esta forma por un precio inferior al inicial, un nuevo espejo listo para ser utilizado con las mismas prestaciones que el original.

El reﬂector presenta un espesor 9 general que oscila entre 1-7 mm, además de una estructura de nervios de refuerzo 13 en la parte posterior que asegura la estabilidad dimensional de la deﬁnición óptica de la superﬁcie de su cara delantera (superﬁcie reﬂectante) de forma autónoma (véase Fig. 3B, 3C, y 4B).

En cuanto a la ﬁjación del nuevo reﬂector 5, puede oscilar entre uno y seis puntos de ﬁjación en los nuevos reﬂectores o adaptarse al número de ellos que tenga el reﬂector a sustituir. La forma de las ﬁjaciones consiste en la inserción en el molde en cada uno de los puntos, de un casquillo 6 con un agujero roscado 7. La mencionada inserción en el molde se realiza previa a la inyección del plástico, y así una vez realizada ésta, quedan sobremoldeados todos los casquillos 6 formando así parte del conjunto el material termoplástico 8 que sobremoldea (Fig. 3D y 4C).

Los agujeros roscados 7 de los casquillos 6 nos permiten una regulación exacta en el momento del montaje, con la introducción en los mismos de espárragos roscados y sus contratuercas, que estarían ﬁjos a la estructura soporte 3.

La forma de conseguir el nuevo reﬂector, siguiendo la disposición de sus elementos (Fig. 4B):

1º Material base 9 en termoplástico, obtenido en un molde de inyección con acabado de “espejo”, en la superﬁcie de su cara delantera.

2º Tratamientos de preparación 10 de la superﬁcie de la cara delantera antes de la deposición del metal reﬂectante (con el objetivo de mejorar su adherencia), como pueden ser plasma, imprimación u otros.

3º Deposición sobre la superﬁcie de la cara delantera de un metal reﬂectante 11, mediante el proceso de introducción del soporte reﬂector en una campana de alto vacío, pudiendo aplicar dos procedimientos diferentes, sublimación

o sputtering, consiguiendo así una cara de alta reﬂectividad. 4º Protección de la cara metalizada mediante una o varias aplicaciones de ﬂuidos protectores especiales 12, que al catalizarse consiguen una alta dureza y transparencia, aplicadas en cabinas especíﬁcas, previa introducción del reﬂector ya metalizado.

5º Operación de control de la calidad: -Control y mantenimiento del acabado, pulido espejo y tensión de la superﬁcie de la cara delantera. -Control de la adhesión a la superﬁcie base del metal reﬂectante. -Control del sellado de las aplicaciones protectoras 12; adherencia al metal reﬂectante 11 y sellado en los

bordes (línea límite del metal reﬂectante 11). -Realización periódica en su fabricación y posterior mantenimiento de pruebas a la corrosión, vibración, niebla salina, dureza y transparencia de las aplicaciones protectoras 12, además de otras que se consideran adecuadas y que pueden aumentar la calidad y la optimización del producto. La forma de industrialización conlleva su fabricación en serie en una célula totalmente automatizada y que consta

de los elementos siguientes: -Máquina de inyección especíﬁca para termoplástico. -Molde inyección para termoplástico. -Robot manipulador que sitúa los insertos en el molde y las piezas inyectadas en centrador de cinta transporta

dora. -Cinta transportadora. -Opcionalmente, cabinas especíﬁcas para aplicar la imprimación, plasma, etc. -Campanas de metalización de alto vacío con satélites soporte para piezas. -Cabinas especíﬁcas para las aplicaciones protectoras. -Estación de protección y embalaje.

La reutilización del nuevo reﬂector una vez agotada su vida útil, con las mismas prestaciones que el original.

El nuevo reﬂector 5 es realizable con cualquier deﬁnición óptica:

-: Paraboloide de revolución

-: Tecnología Fresnel

-Cilindro-parabólica

-: Combinación de paraboloides de revolución con diferentes focos (multifocal)

-: Elipses, hipérbolas

-: Combinación en el mismo reﬂector de todas las deﬁniciones anteriormente mencionadas, de forma total o

parcial. -Puede decirse que es la adaptación del reﬂector de los proyectores de los automóviles a un reﬂector solar. En las ﬁguras 3B, 3C y 3D se observa la estructura de nervios 13 de la cara posterior del receptor 5.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Reﬂector solar caracterizado porque comprende: 1a) un soporte base (5) de un material termoplástico inyectado de 1-7 mm de espesor, que comprende:

1a1) una superﬁcie en una cara delantera que tiene: 1a11) un acabado superﬁcial de “pulido espejo”; 1a12) una geometría deﬁnida por una función óptica seleccionada entre: paraboloide de revo

lución, cilindro-parabólica, elipse, hipérbola, y combinaciones de las mismas; 1a2) una estructura de nervios de refuerzo (13) en una parte posterior conﬁgurada para proporcionar estabilidad dimensional y asegurar la geometría deﬁnida por la función óptica de la superﬁcie en la cara delantera; 1a3) una pluralidad de casquillos de ﬁjación (6) sobremoldeados e integrados en el soporte base (5) que comprenden agujeros roscados (7), conﬁgurados para recibir una pluralidad de espárragos roscados y permitir una regulación exacta de montaje mediante los casquillos de ﬁjación (6), los

espárragos roscados y contratuercas; 1b) un recubrimiento de un metal reﬂectante (11) sobre la cara delantera; 1c) al menos una capa de ﬂuidos protectores (12) sobre el recubrimiento del metal reﬂectante (11), conﬁgurada

para sellar y proteger en una cara frontal, bordes y laterales el recubrimiento del metal reﬂectante (11).
2.

Reﬂector solar de la reivindicación 1 caracterizado porque el metal reﬂectante (11) está seleccionado entre aluminio, plata, cromo, acero inoxidable y combinaciones de los mismos.
3.

Procedimiento de fabricación del reﬂector solar de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque comprende:

6a) colocar en un molde una pluralidad de casquillos de ﬁjación (6);

6b) inyectar termoplástico para conformar el soporte base (5) quedando los casquillos de ﬁjación (6) sobremoldeados e integrados en el soporte base (5).
4. Procedimiento de fabricación de la reivindicación 3 caracterizado porque comprende depositar mediante una operación seleccionada entre sublimación y spputtering el metal reﬂectante (11).

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 200900270

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 30.01.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : F24J2/10 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados Reivindicaciones afectadas

A

US 4115177 A (NELSON, D.) 19.09.1978, resumen; columna 2, línea 6 – columna 3, línea 14; columna 5, línea 28 – columna 8, línea 9; figuras. 1-4

A

US 4378561 A (HIBBARD, R. et al.) 29.03.1983, resumen; columna 1, líneas 16-38; columna 1, línea 49 – columna 2, línea 22; figuras. 1,2

A

US 5702649 A (TAYLOR, C.) 30.12.1997, todo el documento. 1,2

A

US 4268332 A (WINDERS, G.) 19.05.1981, todo el documento. 1,2

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 17.05.2011

Examinador Ó. González Peñalba Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200900270

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F24J, B29C, B29D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, TXT

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200900270

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 17.05.2011

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 1-4 SI Reivindicaciones NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones 1-4 SI Reivindicaciones NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Consideraciones:

La presente Solicitud se refiere, respectivamente en sus reivindicaciones 1 y 3, a un reflector solar, y a su correspondiente procedimiento de fabricación, basado en el moldeo de un soporte de base de material termoplástico inyectado, con una geometría adecuada para su función de reflexión de la luz para el aprovechamiento de esta, al que se confiere, por una cara, un acabado superficial de “pulido en espejo” que se recubre con un metal reflectante, y, por la otra cara, se dota de una estructura de nervios de refuerzo para la estabilidad geométrica del conjunto, integrándose, además, en dicho soporte de base, sobremoldeados en él, una pluralidad de casquillos de fijación que comprenden unos agujeros roscados, configurados para recibir una pluralidad de espárragos roscados y unas contratuercas que permiten una regulación y fijación exactas del montaje. Se añade sobre la superficie reflectante al menos una capa de fluidos protectores. Según reivindicaciones dependientes de estas primera y tercera, el metal reflectante puede ser aluminio, plata, cromo, acero inoxidable y combinaciones de los mismos, y este se deposita mediante una operación seleccionada entre sublimación y pulverización iónica.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200900270

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

US 4115177 A (NELSON, D.) 19.09.1978

D02

US 4378561 A (HIBBARD, R. et al.) 29.03.1983
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Se considera que la invención definida en las reivindicaciones 1 a 4 de la presente Solicitud tiene novedad y actividad inventiva por no estar comprendida en el estado de la técnica ni poder deducirse de este de un modo evidente por un experto en la materia. Se han encontrado en el estado de la técnica documentos dirigidos a la fabricación de elementos reflectantes para colectores solares eficaces y baratos. Así, por ejemplo, el colector del documento D01, citado el Informe sobre el Estado de la Técnica (IET) con la categoría A, se fabrica moldeando una resina plástica termoestable sobre un molde de forma cilindroparabólica, el cual está reforzado transversalmente por unas nervaduras rígidas y longitudinalmente por unos elementos tirantes que ayudan a mantener la forma parabólica frente a las tensiones ocasionadas por la solidificación del material. Similarmente a la presente invención, se habla, en particular, al final de la columna 7 de este documento, de una variante del procedimiento en la que se fabrican varios segmentos que se unen mediante pernos para componer la estructura final. También se recubre la superficie reflectante con una capa de deposición en vacío de aluminio líquido (columna 7, línea 7), así como con un baño o rociado final de resina acrílica de protección (columna 7, línea 40). Sin embargo, a diferencia de la invención, en el colector de D01 no se integran las nervaduras en el soporte de base en un mismo proceso de moldeo, ni tampoco se dice nada de casquillos sobremoldeados para un montaje rígido, exacto y estable en cuanto a la forma. Asimismo, se utiliza un material diferente (plástico termoestable) y este se deposita por capas, en varias etapas, y no en una única etapa de inyección. Por su parte, el documento D02 (igualmente citado con la categoría A en el IET) recoge también un elemento reflectante susceptible de aplicarse para el aprovechamiento solar (columna 2, línea 20) y modular, esto es, compuesto por varios elementos de plástico esponjoso moldeado, unidos entre sí por unas partes prominentes en forma de nervaduras, y también recubiertos con un metal reflectante por su cara activa. Sin embargo, tampoco se habla en este documento de casquillos sobremoldeados, y los diversos elementos se unen por pegado, diferencias que se consideran relevantes y que confieren a la invención, frente a este documento y a los demás del estado de la técnica, novedad y actividad inventiva según los Artículos 6 y 8 de la LP.

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