ES2364714A1 - Central fotovoltaica, con receptor y cables de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco, aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado. - Google Patents
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Abstract
Central fotovoltaica, con receptor y cables de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco, aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado (1) que, se concibe con la finalidad de ofrecer la producción de la energía o corriente eléctrica (10) a partir de los rayos solares (3) con una metodología funcional distinta a la de las conocidas placas solares, y como alternativa tanto al uso de dichas placas como al de otras fuentes de energía mucho más convencionales además de contaminantes, que se compone principalmente de un receptor con una lente (2) a la parte superior y una superficie de espejos (4) por debajo de ella para captar y reflejar todos los rayos solares (3), que, debidamente encauzados por el extremo de un tramo de cable (5) de fibra óptica situado sobre la lente (2) y conectando el otro extremo en una caja o panel de conexiones (6), son transportados, mediante un tramo de cable (12) extensible o de longitud variable de fibra óptica, a un contenedor (9) completamente estanco, donde, con los materiales que internamente lo configuran, se realiza eficientemente la transformación de la energía lumínica y de los rayos solares (3) en una energía o corriente eléctrica (10).
Description
Central fotovoltaica, con receptor y cables de
fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso
generalizado.
La Patente objeto de la descripción se refiere
en este caso, al novedoso diseño y creación de una central
fotovoltaica generadora de energía eléctrica a través de los rayos
solares, que soluciona de forma sorprendentemente práctica y
funcional la imposibilidad de reducir hasta el momento las
dimensiones de las placas solares o bien, la cantidad útil de placas
que se necesitan para abastecer o suministrar electricidad según la
necesidad energética que se requiera en cada caso, logrando generar
energía eléctrica mediante la aplicación de la invención con una
metodología distinta a la de los paneles actuales, que en la misma
placa, reciben energía solar y la transforman en corriente eléctrica
y no separadamente como contempla la presente novedad, por lo que
puede reducirse al máximo, tanto el receptor de los rayos solares,
como el contenedor de las células fotovoltaicas de silicio que
originan toda la producción eléctrica para sistemas o centrales de
energía solar.
El ámbito de aplicación de la invención, es el
que abarca toda la industria dedicada a la fabricación o producción
de células de silicio, y a la manipulación o a la configuración de
elementos elaborados con posibles materiales conductores de los
rayos solares, así como la de conductores de la energía eléctrica en
general, incluyéndose además y en este mismo ámbito, el amplio
sector energético y tecnológico del mercado, que se ocupa de ofrecer
multitud de servicios en una sociedad de consumo con demanda de
energía eléctrica.
Por parte del solicitante, se desconoce en la
actualidad la existencia de una invención que se presente con las
características descritas en la propia memoria de la Patente, siendo
su empleo totalmente novedoso.
Actualmente, y desde prácticamente sus inicios
experimentales, se conoce el empleo de la placa solar, compuesta de
celdas o células de silicio que reciben los rayos del sol
transformándolos en energía eléctrica, con los evidentes
inconvenientes que generan las dimensiones y el espacio ocupado por
los paneles o las placas solares según la energía y el consumo o la
necesidad a cubrir y con todas sus carencias, ya que son
inalcanzables un alto porcentaje de usos y aplicaciones, obviándose
siempre desde el punto de vista de la investigación y el desarrollo
un planteamiento que elimine la placa solar, de manera que pueda
permanecer el receptor de rayos solares separado del generador de
corriente, y no integrado como sucede con las placas o paneles
existentes.
La central fotovoltaica, con receptor y cables
de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado
a la que se refiere propiamente la descripción, corresponde en este
caso a la creación de una determinada central, que produce la
energía eléctrica necesaria para el perfecto y funcional suministro
de electricidad, cuyas prestaciones pueden ser aplicables tanto a
objetos o servicios de bajo consumo como a demandas importantes e
incalculables aún por los medios de transformación de energía solar
que se encuentran ya establecidos en este sector del mercado, y que
consiste fundamentalmente, en un receptor captador de los rayos
solares vinculado a un contenedor estanco que convierte, con toda
una serie de celdas o de células fotovoltaicas alojadas en su
interior, la energía solar en eléctrica, todo ello, empleándose como
nexo de unión o vínculo entre receptor y contenedor cualquier
material que pueda ser conductor de los rayos solares y la energía
lumínica captada por todo el receptor, siendo preferible el uso de
la fibra óptica en el transporte y conducción de la energía hasta
llegar a la conexión de entrada del contenedor, en el que se
convierte o transforma toda la energía para posteriormente poder
multiplicarla, o para transformar la corriente continua obtenida en
alterna.
El receptor de los rayos solares, se configura
formalmente a partir de unos brazos mecánicos con una forma
semicircular, que se prolonga a cada extremo en unos tramos
inclinados hasta finalizar, centradamente, con un remate a modo de
marco generalmente circular aunque no exclusivamente, en el que
figura anclada una lente de cristal por la que atraviesan infinidad
de rayos solares.
Estos brazos mecánicos que pueden realizarse en
diversos materiales de alta rigidez y resistencia, como es por
ejemplo el metal, se unen interiormente a un mecanismo de anclaje
giratorio para formar un objeto estructural y a la vez regulable o
abatible respecto al eje y plano horizontal del receptor, de tal
forma que con dispositivos que puedan ser programados, se permita el
giro de los brazos sobre un plano horizontal automática y
progresivamente siguiendo la trayectoria del sol durante toda la
jornada diurna.
Y entre estos brazos mecánicos y la lente, se
instala, con carácter preferente en forma de semiesfera o de
parabólica aunque sin descartar otras configuraciones condicionadas
a cumplir la misma función de reflejar los rayos solares y
cantidades elevadas de energía lumínica, un cuerpo o elemento
ahuecado con la forma semiesférica o parabólica de dimensiones
variables, y cuya superficie en la parte superior está recubierta de
espejos que son útiles en la absorción y la proyección funcional de
rayos solares, concentrándose, una mayor fuente de energía lumínica
al atravesar los rayos previamente a la lente situada en la parte
alta de los brazos mecánicos y proyectarlos sobre la superficie o
cuerpo hueco con cierta curvatura recubierto de espejos, para
reflejarlos de nuevo hacia la lente, por lo que se logran de un modo
eficiente tanto las funciones de recolector y absorción como de
acumulador y potenciador de la energía lumínica generada mediante la
lente y la superficie de espejos reflectores.
Además, la estructura, compuesta por la lente de
cristal y el cuerpo ahuecado con la superficie recubierta de espejos
junto a los brazos mecánicos que incorporan el mecanismo de anclaje
giratorio, se une, por este anclaje, a un cuerpo o soporte
cilíndrico vertical con mecanismos que permiten el giro del soporte
sobre sí mismo, rotativamente en el sentido opuesto al de
abatimiento del anclaje giratorio descrito anteriormente, y que se
incorpora bajo los brazos mecánicos que funcionan como estructura
orientable y móvil en la que se instalan la lente y la superficie de
espejos acumuladores y reflectores de la energía solar, lográndose a
través dichos mecanismos giratorios que se corresponden con el
abatimiento de los brazos y con el giro del cuerpo o soporte
cilíndrico sobre sí mismo respectivamente, una optimización del
seguimiento solar, siendo modificable la programación de tales
mecanismos existentes en el mercado, para poder adaptarla en función
de la situación geográfica y de la climatología característica de un
emplazamiento determinado según proceda.
Internamente el cuerpo cilíndrico, que también
forma parte de la serie de elementos que componen el receptor con el
mecanismo de giro sobre su eje vertical, dispone en su base de una
caja o panel de conexiones, para conectarse los cables de material
conductor de los rayos solares y de la energía lumínica proyectada
por el sol al receptor.
Dichos cables, encargados de transportar toda la
energía solar, son generalmente de fibra óptica, y figuran
dispuestos normalmente en dos tramos, uno más corto que va desde la
parte superior de la lente de cristal hasta llegar a la caja o panel
de conexiones, y otro tramo, también de fibra óptica, extensible o
con longitud muy variable, que por un extremo emerge de la caja o
panel de conexión hasta finalizar, el extremo opuesto del cable, en
un lugar que se muestra a una distancia separada del receptor, y
conectado al contenedor estanco, con lo que debido a este segundo
tramo de cable que difiere del anterior porque enlaza el receptor
con el contenedor, se permite, que el receptor pueda estar ubicado
en el lugar más adecuado para su instalación.
Por otra parte, el citado contenedor estanco, lo
conforma una caja o recipiente sellado y hermético con unas
dimensiones y formas que se ajustan según sea la aplicación o la
necesidad a cubrir en cuanto a demanda de electricidad, de manera
que pueda ser instalado, tanto en exteriores como en espacios
interiores e incluso en el suelo o subterráneamente, con una
conexión de entrada de los rayos solares así como de la energía
lumínica transportada por materiales conductores de los rayos y
energía solar, como son los cables de fibra óptica, y con una
conexión de salida, por la que se conduce toda esta fuente de
energía solar transformada ya en energía eléctrica mediante un cable
de luz convencional al exterior del contenedor, sirviendo además el
contenedor estanco como generador de calor por la cantidad de
energía que acumula y que genera al mismo tiempo, que precisará de
una refrigeración adecuada para un óptimo funcionamiento de la
central fotovoltaica.
Ambas conexiones descritas, figurarán dispuestas
en la parte externa del contenedor herméticamente cerrado, que
interiormente alberga unas mallas o paneles compuestos de varias
células de silicio alineadas ordenadamente y de forma que se
mantengan a cierta separación entre ellas, en un sentido vertical y
horizontal indistintamente, con lo que se obtiene una retícula de
células o celdas de silicio, a modo de malla, generada por la
sucesión de una o más filas.
Apilándose las mallas o paneles de filas que se
describen unos sobre otros o en una disposición horizontal y
vertical según resulte más conveniente para el máximo
aprovechamiento y la reducción del espacio ocupado, siendo
suficientes tan solo dos células de silicio para obtener la misma
cantidad de electricidad que es capaz de generar una placa solar
relativamente, ya que, al compararse las considerables ventajas que
aporta la invención respecto a sistemas de placas solares
existentes, lo que se pretende es demostrar que serían necesarios
muchos metros cuadrados de placas solares para conseguir la
electricidad generada por un contenedor de reducidas
dimensiones.
Y para producir la interconexión de cada una de
las células de silicio con la precedente o con la siguiente se
utilizan unas láminas de cobre, diseñadas con la finalidad de que
permanezcan perfectamente conectadas entre sí todas las células de
silicio empleadas para la constitución del contenedor estanco,
realizándose todas las uniones entre los distintos elementos
mediante soldadura de estaño, para permitir con todo ello que los
materiales conductores de los rayos solares, aporten la energía a
las células de silicio por cualquier punto de su superficie,
comenzando entonces la transformación en energía eléctrica de los
rayos solares que vaya captando el receptor solar.
Empleando en la conducción y el transporte de
toda la energía solar transmitida hacia el interior del contenedor y
para distribuirla de un modo homogéneo y continuo por todo este
espacio interno, preferiblemente, unas placas sólidas de fibra de
vidrio, que se alojan ubicadas intercaladamente entre las mallas de
células de silicio que llevan conectadas las láminas de cobre,
aunque también son aplicables si se demuestra su eficiencia como
materiales conductores de la energía solar y nunca de la energía
eléctrica, como es el caso de las placas de fibra de vidrio, otros
materiales y sustancias en estado sólido, líquido o gaseoso,
citándose como ejemplo, el polvo de fibra óptica en suspensión con
un medio líquido o fluido no acuoso.
Para complementar esta descripción que se está
realizando y con el objeto de contribuir a un entendimiento más
detallado de las características que ofrece la novedad se adjuntan a
la presente memoria descriptiva y como parte integrante de la misma
una serie de dibujos lineales que representarán los siguientes
motivos ilustrativos:
La figura número 1.- Muestra en perspectiva toda
la invención de forma global, visualizándose el receptor de los
rayos solares y el contenedor productor de electricidad.
La figura número 2.- Representa en una vista de
perfil seccionada la configuración del aparato receptor y de los
elementos que lo componen, comprendiéndose de forma más clara la
primera fase del proceso en la que se acumula y se conduce la
energía los rayos solares al contenedor que produce y genera la
corriente eléctrica.
La figura número 3.- Proporciona a través de una
vista en perspectiva del objeto, información sobre la caja
contenedora y la disposición variable respecto a la ubicación de los
paneles de células para el perfecto aprovechamiento del espacio,
observándose en un detalle aumentado del dibujo la composición
estructural de los paneles de células y los elementos conductores de
los rayos solares y de la energía eléctrica en el interior del
contenedor estanco.
A la vista de la figura número 1, esta central
fotovoltaica, con receptor y cables de fibra óptica conectados a
distancia en contenedores estanco, aplicable en la producción de
energía eléctrica de uso generalizado (1), se configura a partir de
una lente (2) de cristal, que recibe los rayos solares (3) y, al
atravesar la lente (2), los proyecta sobre la superficie de espejos
(4), para aumentar notablemente la concentración de la energía solar
por el efecto lupa de la lente (2) que refleja toda la energía sobre
la superficie de espejos (4), cuya función, es la de colector de los
rayos solares (3), dirigiéndolos de nuevo hacia la lente (2) para
poder encauzarse por el cable de fibra óptica (5), encargado de
transportar la energía recibida directamente a la caja o panel de
conexiones (6) ubicada en la base del receptor.
Y para orientar continuamente a la lente (2) y a
la superficie de espejos (4) en la ubicación más adecuada, se
instalan unos brazos mecánicos (7) que permiten el giro sobre un eje
horizontal y sirven además como estructura o soporte de anclaje,
tanto para la lente (2) como para la superficie de espejos (4), de
tal manera que, cuando los brazos mecánicos (7) se mueven orientando
su posición de una forma programada en la dirección del sol, le
siguen la lente (2) y la superficie recubierta de espejos (4),
siendo por otra parte, el cuerpo cilíndrico (8), con mecanismos
giratorios también programables, quien se encarga del giro sobre sí
mismo en un eje vertical, garantizando con este receptor mecánica y
automáticamente orientable, el óptimo funcionamiento en la fase de
captación y conducción de los rayos solares (3) hasta la caja de
conexión (6), sirviendo también el citado cuerpo cilíndrico (8), de
soporte vertical, que junto a los demás elementos configuran el
receptor como la parte móvil, orientable y totalmente independiente
de la central fotovoltaica (1) característica de la invención, que
por ello ofrece una gran versatilidad al ubicar el receptor en su
emplazamiento definitivo más adecuado y conveniente.
Continuando con la aplicación de la invención
una vez captados los rayos solares (3) y conducidos, por el cable de
fibra óptica (5), a la caja de conexiones (6), con todo el
transporte de los rayos solares (3) y energía lumínica o solar
mediante el cable (12) extensible de fibra óptica, conductor de los
rayos (3) y elemento de enlace y conexión que permite instalar el
receptor a una gran distancia con respecto a la ubicación del
contenedor (9) estanco, generador de corriente eléctrica (10),
transformada en su interior a partir de los rayos solares (3).
Por lo que con el cable (12) de longitud
variable figuran conectadas entre sí la caja de conexiones (6), y la
conexión de entrada (11) de los rayos solares (3) que entran en el
interior del contenedor estanco (9), recibidos de una forma
constante, instantánea y directa desde la lente (2), para que
internamente unas placas sólidas de fibra de vidrio (13) distribuyan
toda la energía transportada por el tramo de cable (5) y por el
citado tramo de cable (12) extensible homogéneamente, y que los
paneles o mallas de células (14), alojadas en disposición horizontal
o vertical, compuestas por la sucesión de células de silicio (15)
encadenadas unas con otras mediante la unión de láminas de cobre
(16) con soldadura de estaño, comiencen la transformación de energía
solar o de los rayos solares (3) en corriente eléctrica (10), para
que finalmente dicha corriente eléctrica (10) salga al exterior del
contenedor estanco (9) conducida por una conexión de salida (17) a
la cual se le conecta un cable de luz (18), que puede ser la toma de
corriente para abastecer a una o varias viviendas y a una ciudad,
sin olvidarse del suministro de corriente eléctrica (10) a objetos
de mayor o menor envergadura e incluso en el sector aeronáutico o
espacial, en satélites y estaciones espaciales, creándose todo este
sistema de energía solar, con la intención de llegar a sustituir el
consumo de electricidad convencional, con una energía mucho más
limpia, renovable e inagotable.
Los elementos y materiales utilizados para
realizar la central fotovoltaica, con receptor y materiales
conductores de los rayos solares conectados a distancia en
contenedores estanco, aplicable en la producción de energía
eléctrica de uso generalizado (1), serán todos los que se describen
en la presente invención, pudiendo modificar las dimensiones y
formas de cualquiera de los elementos que la componen en virtud de
las posibles variaciones que se presenten al mercado.
Los términos en que queda descrita la presente
memoria de la Patente, serán siempre tomados con carácter amplio y
no limitativo.
Claims (4)
1. Central fotovoltaica, con receptor y cables
de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado
(1), caracterizada por el diseño del receptor, que se
configura a partir de unos brazos mecánicos (7) compuestos de un
tramo semicircular, con mecanismo giratorio y anclaje, que figura
prolongado en ambos extremos por unos tramos inclinados hasta
finalizar, centradamente en la parte superior de la estructura que
forma estos brazos mecánicos (7), con un marco circular en el que se
aloja firmemente anclada una lente (2), y por ubicarse situado,
entre la lente (2) y los brazos mecánicos (7), un elemento ahuecado
y curvado, semiesférico o parabólico que está recubierto
interiormente por una superficie de espejos (4) donde se reflejan
todos los rayos solares (3).
2. Central fotovoltaica, con receptor y cables
de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado
(1), según reivindicación anterior, que se caracteriza por
unirse la estructura, que se compone de los brazos mecánicos (7), la
lente (2) y el elemento ahuecado con la superficie de espejos (4) a
un cuerpo cilíndrico (8), o soporte vertical del receptor con
mecanismos giratorios, que en su interior dispone de una caja o
panel de conexiones (6), en el cual se conectan, por un lado un
tramo de cable de fibra óptica (5) cuyo extremo opuesto finaliza en
la parte superior de la lente (2), y por otra parte un tramo de
cable (12) extensible y de longitud variable dependiendo de la
separación o distancia a la que se instale el contenedor (9), siendo
también el cable (12) extensible de fibra óptica.
3. Central fotovoltaica, con receptor y cables
de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado
(1), según las reivindicaciones anteriores, que se
caracteriza por la incorporación de un contenedor (9)
completamente estanco que se conecta a través de una conexión de
entrada (11) al cable (12) extensible o de longitud variable y de
fibra óptica, incluida en el propio contenedor (9) por su parte
exterior, de manera que este último, puede estar instalado a una
determinada distancia y por ello separado del receptor de todos los
rayos solares (3) que atraviesan la lente (2), se reflejan en la
superficie de espejos (4) y se encauzan por el tramo de cable (5) de
fibra óptica para transportarlos con el cable (12) extensible hasta
la conexión de entrada (11) del contenedor (9) directamente a su
interior, y también, por disponer el contenedor (9) en la parte
externa, de una conexión de salida (17) de toda la energía o
corriente eléctrica (10), en la que se conecta un cable de luz (18)
para todo el suministro de dicha corriente eléctrica (10).
4. Central fotovoltaica, con receptor y cables
de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco,
aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado
(1), según todas las anteriores reivindicaciones, que se
caracteriza por incluir internamente alojadas y distribuidas
en el contenedor (9) sellado y hermético, unas mallas o paneles de
células (14), configuradas por la alineación en una o varias filas,
de unas células de silicio (15) que figuran unidas entre sí unas con
otras mediante láminas de cobre (16) a través de la soldadura de
estaño, y, por disponerse intercaladamente entre estas mallas o
paneles de células (14), una serie de placas sólidas de fibra de
vidrio (13), o de materiales que no sean conductores de la corriente
eléctrica (10) y que en cambio lo sean de los rayos solares (3),
como es por ejemplo, el polvo de fibra óptica en suspensión con un
medio líquido no acuoso.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803651A ES2364714B1 (es) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Central fotovoltaica, con receptor y cables de fibra óptica conectados a distancia en contenedores estanco, aplicable en la producción de energía eléctrica de uso generalizado. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2020079188A1 (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Orenko Limited | Photovoltaic solar conversion |
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2008
- 2008-12-17 ES ES200803651A patent/ES2364714B1/es active Active
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| Publication number | Publication date |
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| ES2364714B1 (es) | 2012-09-04 |
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