ES2364934B1 - Estructura de armazón de heliostato apilable. - Google Patents
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Abstract
Heliostato que incluye un pedestal, un sistema de transmisión, un ensamblaje de armazón y un ensamblaje de espejos. El ensamblaje de armazón generalmente incluye un primer conjunto de armazones y un segundo conjunto de armazones montados en el sistema de transmisión montado sobre el pedestal. Cada conjunto de armazones incluye un ensamblaje de armazón interno apilable y un ensamblaje de armazón externo apilable. Cada ensamblaje de armazón interno apilable es idéntico y cada ensamblaje de armazón externo apilable es idéntico, de tal modo que una multiplicidad de armazones internos y una multiplicidad de armazones externos pueden apilarse fácilmente en una disposición anidada para su almacenamiento y transporte.
Description
de un sistema de central heliotérmica de torre para su
Estructura de armazón de heliostato apilable.
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente invención reivindica los beneficios de la Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 11.693950, registrada el 20 de marzo de 2007. Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a una estructura heliostática, y más particularmente a un ensamblaje de armazón de heliostato apilable que aumenta la eficiencia del embalaje durante el transporte.
Los helióstatos son estructuras de espejos que dirigen la energía solar a un receptor central para producir energía eléctrica. El heliostato y el receptor central a menudo se conocen como un sistema de central heliotérmica de torre. Un sistema de central heliotérmica de torre requiere aproximadamente 40000 heliostatos de 16 x 16 pies, que equivale a 4.8768 x 4.8768 metros en el SI. Dichos helióstatos pueden representar un coste importante para el sistema de central heliotérmica de torre.
Los helióstatos convencionales incluyen un armazón de heliostato y estructura de tubo de torsión que se construyen en el lugar del campo heliostático. Dicho campo normalmente se encuentra en condiciones desérticas calurosas. La construcción de heliostatos convencionales en este ambiente puede aumentar más los costes de ensamblaje en el lugar.
Por lo tanto, es deseable ofrecer una estructura heliostática que se construya de tal manera que aumente la eficiencia de embalaje para el transporte y reduzca los costes de ensamblaje in-situ. Resumen de la invención
El heliostato según la presente invención incluye un ensamblaje de armazón apilable. El heliostato generalmente incluye un pedestal, un sistema de transmisión, un ensamblaje de armazón y un ensamblaje de espejos. El ensamblaje de armazón generalmente incluye un primer conjunto de armazones y un segundo conjunto de armazones en el sistema de transmisión montado sobre el pedestal. Cada conjunto de armazones incluye un ensamblaje de armazón interno apilable y un ensamblaje de armazón externo apilable. Cada ensamblaje de armazón interno apilable es idéntico y cada ensamblaje de armazón externo apilable es idéntico, de tal modo que una multiplicidad de armazones internos y una multiplicidad de armazones externos pueden apilarse fácilmente en una disposición anidada para su almacenamiento y transporte.
El heliostato se monta a partir de los ensamblajes de armazón interno y externo apilables mediante la alineación y el montaje de un ensamblaje de armazón interno apilable dentro de un ensamblaje de armazón externo apilable. El ensamblaje de espejos se monta entonces en el ensamblaje de armazón.
La presente invención, por lo tanto, ofrece una estructura heliostática que se construye de una manera que aumenta la eficiencia de embalaje para el transporte y sin embargo reduce los costes de ensamblaje in situ. Breve descripción de los dibujos
Las diferentes características y ventajas de la invención serán evidentes para los expertos en el arte a partir de la siguiente descripción detallada de la realización revelada en la presente invención. Los dibujos que acompañan la descripción detallada se describen brevemente como sigue a continuación: utilización con la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva de un heliostato;
La figura 3 es una vista en perspectiva de una pila de ensamblajes de armazón internos apilables, en una disposición anidada para almacenamiento y transporte;
La figura 4 es una vista en perspectiva de una pila de ensamblajes de armazón externos apilables, en una disposición anidada para almacenamiento y transporte;
La figura 5 es una vista en perspectiva expandida de un ensamblaje de armazón;
La figura 6 es una representación esquemática de un método de ensamblaje para el heliostato; y
La figura 7 es una representación esquemática de una multiplicidad de helióstatos, dispuestos en la plataforma de un camión para transportarlos. Descripción detallada de la realización revelada
En referencia a la figura 1, un sistema de central heliotérmica de torre 20 incluye un sistema receptor central de alta concentración 22 con un ensamblaje reflector 24 acoplado a una estructura de torre 25 a una altura predeterminada sobre tierra para recibir radiación solar S. Miles de espejos o heliostatos que siguen la trayectoria solar 26 reflejan la radiación solar S en el ensamblaje reflector 24. Un sistema central heliotérmica de torre 20 capaz de producir 100 megavatios de energía eléctrica, puede requerir, aproximadamente, 40000 heliostatos 26 de 16 x 16 pies, que equivale a 4.8768 x 4.8768 metros en el SI.
La sal fundida, u otro fluido de transferencia térmica, es traspasada desde un sistema de almacenamiento en frío tipo tanque 28 a través de un sistema receptor central 28, donde se calienta. El fluido de transferencia térmica es traspasada entonces a un sistema de almacenamiento térmico tipo tanque 30. Cuando se requiere energía, el fluido de transferencia térmica se bombea hacia el sistema generador de vapor 32 que produce vapor. El vapor impulsa un sistema generador/turbina de vapor 34 que genera electricidad para la comunicación con una red eléctrica. Desde el generador de vapor, el fluido de transferencia térmica regresa a través de un sistema condensador 36 al sistema de almacenamiento en frío tipo tanque 28, donde se almacena y finalmente se recalienta en el sistema receptor central 22. Debe entenderse que aunque se revela una disposición particular de componentes en la realización ilustrada, cualquier disposición que utilice heliostatos también se beneficiará de la presente invención.
En referencia a la figura 2, el heliostato 26 generalmente incluye un pedestal 40, un sistema de transmisión 42, un ensamblaje de armazón 44 y un ensamblaje de espejos 46. El pedestal 40 soporta el sistema de transmisión 42 que articula el ensamblaje de espejos 46 para seguir el sol y concentrar la radiación solar S en el reflector 24.
El ensamblaje de armazón 44 generalmente incluye un primer conjunto de armazones 48A y un segundo conjunto de armazones 48B montados sobre el sistema de transmisión 42. Cada conjunto de armazones 48A, 48B incluye un ensamblaje de armazón interno apilable 50 y un ensamblaje de armazón externo apilable 52. Cada ensamblaje de armazón interno apilable 50 es idéntico y cada ensamblaje de armazón
externo apilable 52 es idéntico, de tal modo que una multiplicidad de armazones internos 50 (Figura 3) y una multiplicidad de armazones externos (Figura 4) pueden apilarse en una disposición anidada para almacenamiento y transporte.
En referencia a la figura 5, el ensamblaje de armazón interno apilable 50 y el ensamblaje de armazón externo apilable 52 generalmente tienen forma de trapecio en corte transversal. El ensamblaje de armazón externo apilable 52 incluye un armazón trasero rectilíneo 54 y cuatro armazones laterales 56A-56D, para definir una configuración tipo cesta. Asimismo, el ensamblaje de armazón interno apilable 50, generalmente, incluye un armazón trasero rectilíneo 58 y cuatro armazones laterales 60A-60D para definir una configuración tipo cesta de un tamaño adecuado para montarse dentro del ensamblaje de armazón externo apilable 52. Los cuatro armazones laterales 56A56D, 60A-60D, definen cada uno un ángulo obtuso en relación al armazón trasero rectilíneo 54, 58. Debe entenderse que pueden utilizarse diferentes piezas de apoyo en diversas disposiciones dentro de cada armazón 50, 52, y que la geometría particular de cada lado puede ser de varias formas.
En referencia a la figura 6, el heliostato 26 se monta a partir de los ensamblajes de armazón interno apilables generalmente idénticos 50 y los ensamblajes de armazón externo apilables generalmente idénticos 52, mediante la alineación y el montaje de un ensamblaje de armazón interno apilable 50 dentro de un ensamblaje de armazón externo apilable 52. Debe entenderse que es posible utilizar un montaje permanente, tal como el montaje por soldadura, y/o un montaje no permanente tal como la fijación con pernos. Una vez montados los dos conjuntos de armazones 48A, 48B, el sistema de transmisión 42 se acopla entre ambos. Es destacable que los ensamblajes de armazón interno apilables 50 reemplazan un ensamblaje de tubo de torsión convencional como soporte principal de la estructura. El ensamblado de espejos 46 se monta a partir de una multiplicidad de módulos de espejos 46M montados en el ensamblaje de armazón 44. Este ensamblaje puede realizarse en un edificio colindante al campo heliostático.
El heliostato 26 es bastante compacto cuando se articula a la vertical, de modo tal que un número relativamente importante de ellos -24 en la realización revelada-pueden transportarse en, por ejemplo, la plataforma plana de un camión (Figura 7).
Debe entenderse que los términos de posición relativos tales como “adelante”, “atrás”, “arriba”, “abajo”, “encima”, “debajo” y similares hacen referencia a la posición operativa normal del vehículo y no deben considerarse limitativos.
Aunque se muestran, describen y reivindican secuencias de pasos particulares en el presente documento, debe entenderse que los pasos pueden realizarse en cualquier orden, en forma separada o combinada salvo que se indique lo contrario, y aún así la presente invención será beneficiosa.
La siguiente descripción se presenta a modo de ejemplo más que definida por las limitaciones de la misma. Es posible realizar muchas modificaciones y variaciones de la presente invención en vista de las enseñanzas antes expuestas. Aunque se han descrito las realizaciones reveladas de esta invención, un experto en el arte reconocerá que pueden realizarse ciertas modificaciones dentro del alcance de esta invención. Por lo tanto, debe entenderse que dentro del alcance de las reivindicaciones anexadas, la invención puede realizarse en forma diferente a la aquí descrita. Por ello, las siguientes reivindicaciones deben estudiarse para determinar el verdadero alcance y contenido de esta invención.
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Un heliostato que comprende:un ensamblaje de armazón que incluye al menos un ensamblaje de armazón interno apilable que puede montarse dentro de un ensamblaje de armazón externo apilable, dicho heliostato caracterizado porque el ensamblaje de armazón interno apilable y el ensamblaje de armazón externo apilable incluyen cada uno un armazón trasero rectilíneo y cuatro armazones laterales para definir una configuración tipo cesta.
-
- 2.
- Heliostato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho ensamblaje de armazón incluye un primer conjunto de armazones que tiene un ensamblaje de armazón interno apilable y un primer ensamblaje de armazón externo, y un segundo conjunto de armazones con un segundo ensamblaje de armazón interno apilable y un segundo ensamblaje de armazón externo apilable, dicho primer ensamblaje de armazón interno, al menos parcialmente apilable dentro de dicho segundo ensamblaje de armazón interno apilable, y dicho primer ensamblaje de armazón externo al menos parcialmente apilable dentro de dicho segundo ensamblaje de armazón externo apilable.
-
- 3.
- Heliostato según la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende un sistema de transmisión que puede montarse en dicho primer ensamblaje de armazón interno apilable y en dicho segundo ensamblaje de armazón interno apilable.
-
- 4.
- Heliostato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho primer conjunto de armazones es paralelo a dicho segundo conjunto de armazones.
-
- 5.
- Heliostato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho ensamblaje de armazón interno apilable y dicho ensamblaje de armazón externo apilable, tienen forma de trapecio en corte transversal.
-
- 6.
- Heliostato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho ensamblaje de armazón interno apilable y dicho ensamblaje de armazón externo apilable incluyen cada uno un armazón trasero y cuatro armazones laterales, cada uno de dichos armazones define un ángulo obtuso en relación a dicho armazón trasero rectilíneo.
-
- 7.
- Método de montaje de un heliostato que comprende los siguientes pasos:
- (A)
- desapilar al menos un ensamblaje de armazón interno apilable de una multiplicidad de ensamblajes de armazones internos apilables;
- (B)
- desapilar al menos un ensamblaje de armazón externo apilable de una multiplicidad de ensamblajes de armazones externos apilables; y
- (C)
- montar el al menos un ensamblaje de armazón interno apilable, al menos parcialmente, dentro del al menos un ensamblaje de armazón externo apilable para montar un primer conjunto de armazones.
- 8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho paso (C) además comprende:(a) anidar el al menos un ensamblaje de armazón interno apilable al menos parcialmente dentro de el al menos un ensamblaje de armazón externo apilable.
- 9. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende los pasos de:(G) montar un sistema de transmisión entre el primer conjunto de armazones y el segundo conjunto de armazones.OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 200950049ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 27.03.2008Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : F24J2/54 (01.01.2006) E04C3/08 (01.01.2006)DOCUMENTOS RELEVANTES
- Categoría
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- A
- US 20060118104 A1 (HON, W.) 08.06.2006, resumen; párrafos [0077]-[0078],[0080]-[0084]; 1-9
- figuras 1,6-15.
- A
- US 4907390 A (TENE, Y.) 13.03.1990, resumen; columna 1, línea 51 – columna 2, línea 30; 1,2,4-7
- columna 4, línea 43 – columna 5, línea 46; figuras 5a-6f.
- A
- GB 2316102 A (FISHER, M.) 18.02.1998, todo el documento. 1,2,4-7
- A
- US 20040144055 A1 (LEWISON, S.) 29.07.2004, todo el documento. 1,2,4-7
- 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 02.02.2011
- Examinador Ó. González Peñalba Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 200950049Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F24J, E04C, E04H Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPIInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 200950049Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 02.02.2011Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI 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.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2009500491. 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 20060118104 A1 (HON, W.) 08.06.2006
- D02
- US 4907390 A (TENE, Y.) 13.03.1990
- 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 declaraciónLa presente Solicitud se refiere, en su primera reivindicación, a un heliostato que comprende una estructura de armazones que incluye al menos un conjunto de armazón interno, apilable en un estado almacenado, que puede montarse dentro de un conjunto de armazón externo, también apilable en un estado almacenado, de tal manera que el conjunto de armazón interno apilable y el conjunto de armazón externo apilable incluyen, cada uno, un armazón trasero rectilíneo y cuatro armazones laterales que definen una configuración en cesta. La segunda reivindicación, dependiente de esta primera, concreta dicha estructura en un caso particular formado por dos grupos de armazones, cada uno de ellos formado por un conjunto de armazón externo apilable y un conjunto de armazón interno apilable, de forma que ambos conjuntos son al menos parcialmente apilables por separado en sendas multiplicidades. Por su parte, las reivindicaciones 3 a 6, también dependientes directa o indirectamente de la primera, añaden diversas características constructivas y geométricas de la estructura y de los armazones que la componen, encaminadas a su montaje como soporte del heliostato sobre un eje de rotación horizontal. Por último, las reivindicaciones 7 a 9 recogen el método de montaje de la estructura, en la que el menos un conjunto de armazón interno apilable se desapila y monta, al menos parcialmente (y posiblemente anidado reivindicacion 8), dentro de un conjunto de armazón externo apilable, también desapilado, formando al menos un grupo de armazones, y se monta (reivindicación 9) un sistema de transmisión entre dos de tales grupos de armazones, previamente alineados. Se considera que la invención definida en las reivindicaciones 1-9 de la presente Solicitud tiene novedad y actividad inventiva por no estar comprendida en el estado de la técnica ni poder ser deducida de este de forma evidente por un experto en la materia. Se han encontrado en el estado de la técnica documentos que describen estructuras de soporte para heliostatos similares, así como conjuntos de armazón apilables de uso general en el campo de la construcción. Así, por ejemplo, el documento D01, citado en el Informe de Búsqueda Internacional de la Solicitud prioritaria de la presente, y también citado en el presente Informe sobre el Estado de la Técnica (IET) con la categoría A para todas las reivindicaciones, describe una central de energía solar formada por paneles solares que, en una realización, están soportados por unos conjuntos de armazones longitudinales con respecto a los paneles solares, que se apoyan, a su vez, en unos conjuntos más pequeños unidos entre sí, transversalmente a dichos primeros conjuntos y en horizontal, por un eje de rotación. No se indica, sin embargo, en dicho documento que ambos conjuntos de armazones tengan forma de cesta ni que puedan apilarse unos dentro de otros por separado ni anidarse conjuntamente formando los grupos complejos de la presente invención. Por su parte, el documento D02, también citado en la IET con la categoría A, describe conjuntos de armazón apilables, al menos parcialmente, unos sobre otros y de estructura similar a la descrita en la invención (en forma de cesta, con armazones laterales y pieza de fondo), que son susceptibles de utilizarse, como ejemplo de aplicación, para soportar superficies colectoras solares (columna 1, línea 56). Sin embargo, tampoco se contempla en dicho documento la posibilidad de anidar dos tipos diferentes de tales conjuntos formando la estructura de soporte compleja de la invención. Cabe concluir, en consecuencia, que la invención recogida en todas las reivindicaciones de la presente Solicitud tiene novedad y actividad inventiva de acuerdo con los Artículos 6 y 8 de la LP.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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