ES2373302A1 - Concentrador solar. - Google Patents
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Abstract
Concentrador solar que comprende:- una pluralidad de lentes Fresnel (5) dispuestas en una configuración poliédrica, y- una pluralidad de espejos (2) dispuestos alrededor de la pluralidad de lentes Fresnel,configurados la pluralidad de lentes Fresnel (5) y la pluralidad de espejos (2) de tal manera que los espejos (2) concentran la energía en las lentes Fresnel (5) y éstas a su vez, concentran la energía en un receptor (3).
Description
Concentrador solar.
La presente invención se engloba dentro del
campo de las tecnologías y diseños utilizados para la concentración
solar.
Actualmente las tecnologías y diseños utilizados
para la concentración solar en centrales termosolares son los
siguientes:
Cilindros parabólicos: la energía solar es
concentrada por espejos parabólicos en un tubo receptor colocado a
lo largo del centro de la superficie curvada. Esta energía calienta
un aceite que fluye por una tubería, y este calor se utiliza
entonces para generar electricidad en un generador convencional de
vapor.
Un colector solar comprende muchas hileras de
tubos en paralelo alineados de norte a sur. Esta configuración
permite seguir el sol de este a oeste durante todo el día. Este
diseño puede incorporar unidades de almacenamiento de calor
permitiendo generar varias horas más de electricidad.
Estas centrales suelen tener una potencia de
50-250 MW.
1a. Espejos Fresnel: la concentración en este
caso se realiza mediante espejos colocados horizontalmente y
ligeramente inclinados que reflejan la luz a otra superficie de
espejos curvada que a su vez concentra la energía en un tubo por el
que pasa un fluido o vapor de agua. Potencia de 1-30
MW.
2. Discos Parabólicos:
Espejos parabólicos que concentran la energía
solar en un solo punto o foco. Estos concentradores están montados
en seguidores de doble eje. El calor colectado se utiliza
normalmente en un motor de calor montado en el foco y que, a su vez,
sigue al sol. Los ciclos más usados son el Stirling y el Bryton.
Potencia 10-50 kW.
No se emplea aun con esta tecnología ningún
sistema de almacenamiento de calor.
3. Torre central: la tecnología utiliza muchos
espejos con seguidor llamados helióstatos que concentran la luz en
un receptor en lo alto de una torre. Un fluido se calienta cuando
pasa por el receptor para generar vapor y mover una turbina
convencional que produce electricidad. Se le puede acoplar un
sistema de almacenamiento de calor. Su potencia va desde
10-200 MW.
Por otro lado, la torre solar se está probando
para utilizar la energía solar concentrada y craquear la molécula
del agua para la producción de hidrógeno, aunque este sistema está
en periodo de investigación.
La tecnología actual requiere grandes
superficies. Esto unido a la potencia mínima instalable y la
eficiencia solar, hace imposible acercar estas centrales a los
núcleos de consumo. Esto supone que las inversiones requeridas sean
muy altas tanto en la central como en el transporte de la energía,
haciendo que estas centrales no puedan competir todavía con
centrales térmicas convencionales.
Por consiguiente, el problema es el bajo
aprovechamiento de la superficie, la baja eficiencia energética y el
alto coste.
La invención se refiere a un concentrador solar
que comprende:
- -
- una pluralidad de lentes fresnel dispuestas en una configuración poliédrica, y
- -
- una pluralidad de espejos dispuestos alrededor de la pluralidad de lentes fresnel,
configurados la pluralidad de lentes fresnel y
la pluralidad de espejos de tal manera que los espejos, con
seguidor/es o no, concentran la energía en las lentes Fresnel y
éstas a su vez, concentran la energía en un receptor.
\vskip1.000000\baselineskip
Las características principales de una lente
Fresnel son las de ser extremadamente delgada y ligera y, a su vez,
tener un factor alto de concentración. Por esto, se pueden montar
fácilmente en cualquier estructura.
\newpage
Con este tipo de concentradores solares se logra
que una pluralidad de lentes fresnel concentren la radiación solar
en un solo punto (receptor), reduciendo la superficie utilizada en
un 70-85% y el volumen un 98% respecto a las
tecnologías actuales, para obtener la misma densidad energética. El
factor de concentración que se obtiene está entre 220 y 100.000,
dependiendo ésto del diseño óptico de la lente Fresnel, del material
de la misma y del número de lentes que se emplee.
Distribuyendo las lentes Fresnel en la
superficie en configuración poliédrico se logra que todos los puntos
focales de las lentes lleguen al receptor central. Por lo que el
sumatorio de éstos supone otro grado más de concentración.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
La Figura 1 muestra una vista en planta de un
concentrador solar con semi-esfera geodésica de
lentes Fresnel.
La Figura 2 muestra una vista en planta esquema
de un concentrador solar con esfera geodésica de lentes Fresnel.
La Figura 3 muestra una vista superior de un
concentrador solar con esfera geodésica de lentes Fresnel.
La Figura 4 muestra una vista en planta de un
concentrador solar con una pluralidad de espejos individuales.
En las figuras anteriormente citadas se
identifican una serie de referencias que corresponden a los
elementos indicados a continuación, sin que ello suponga carácter
limitativo alguno:
- 1.-
- Esfera geodésica de lentes Fresnel.
- 2.-
- Espejos.
- 3.-
- Receptor.
- 4.-
- Semi-esfera geodésica de lentes Fresnel.
- 5.-
- Lentes Fresnel.
Las figuras 1 y 2 muestran dos realizaciones
referidas al concentrador solar descrito. La figura 1 muestra un
concentrador solar en el que las lentes fresnel (5) tienen
configuración de semi-esfera geodésica (4) y la
Figuras 2 muestra un concentrador solar en el que las lentes Fresnel
tienen configuración de esfera geodésica (1).
Los espejos (2) pueden ser helióstatos
individuales con o sin seguidor, como se muestra en la figura 4, o
un cinturón, como se muestra en las figuras 1 y 2, y pueden estar
montados en hileras con seguidor, como se muestra en las figuras 1 y
2, o sin él, como se muestra en la figura 4.
Este concentrador solar se puede acoplar a
turbinas convencionales, de ciclo Bryton, Rankine o motores
Stirling. Además de a motores de condensación para aire
acondicionado.
También se puede usar simplemente para calentar
agua, aire, incluso para hacer pruebas de resistencia térmica de
materiales o como horno de fundición. Se puede usar también para
desalar agua o como horno para cocinar.
Además se le puede acoplar un LASER que se
podría utilizar para la producción de hidrógeno o incluso como
herramienta terapéutica.
Claims (6)
1. Concentrador solar caracterizado por
que comprende:
- -
- una pluralidad de lentes Fresnel (5) dispuestas en una configuración poliédrica, y
- -
- una pluralidad de espejos (2) dispuestos alrededor de la pluralidad de lentes Fresnel,
configurados la pluralidad de lentes Fresnel (5)
y la pluralidad de espejos (2) de tal manera que los espejos (2)
concentran la energía en las lentes Fresnel (5) y éstas a su vez,
concentran la energía en un receptor (3).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Concentrador solar según reivindicación 1
caracterizado por que la configuración poliédrica de la
pluralidad de lentes Fresnel es una configuración en esfera
geodésica (1).
3. Concentrador solar según reivindicación 1
caracterizado por que la configuración poliédrica de la
pluralidad de lentes Fresnel es una configuración en semiesfera (4)
geodésica.
4. Concentrador solar según reivindicaciones
1-3 caracterizado por que la pluralidad de
espejos (2) son espejos individuales.
5. Concentrador solar según reivindicaciones
1-3 caracterizado por que la pluralidad de
espejos están dispuestos en hileras a modo de cinturón alrededor de
las lentes Fresnel con configuración poliédrica.
6. Concentrador solar según reivindicaciones
1-5 caracterizado por que los espejos
comprenden al menos un seguidor.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201132138A ES2373302B1 (es) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Concentrador solar. |
| PCT/ES2012/070912 WO2013098453A1 (es) | 2011-12-29 | 2012-12-26 | Concentrador solar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201132138A ES2373302B1 (es) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Concentrador solar. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2373302A1 true ES2373302A1 (es) | 2012-02-02 |
| ES2373302B1 ES2373302B1 (es) | 2012-12-13 |
Family
ID=45491992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201132138A Expired - Fee Related ES2373302B1 (es) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Concentrador solar. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2373302B1 (es) |
| WO (1) | WO2013098453A1 (es) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| ES2563680R1 (es) * | 2014-09-15 | 2016-04-08 | Instituto Holografico Terrasun,S.L. | Sistema modular de cocentración solar holográfica integrado en elementos urbanos y viales. |
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| DE102015001284B3 (de) * | 2015-01-30 | 2016-03-10 | Friedrich Grimm | Sonnenkollektor mit einer zweistufigen Konzentratortechnik |
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| WO2009105587A2 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | Bucky Solar, Inc. | Solar radiation collection systems |
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- 2011-12-29 ES ES201132138A patent/ES2373302B1/es not_active Expired - Fee Related
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2012
- 2012-12-26 WO PCT/ES2012/070912 patent/WO2013098453A1/es active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2373302B1 (es) | 2012-12-13 |
| WO2013098453A1 (es) | 2013-07-04 |
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