ES2385591A1

ES2385591A1 - Módulo soporte para colector solar con subestructura triangular.

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Publication number: ES2385591A1
Application number: ES201001653A
Authority: ES
Inventors: José Domínguez Abascal; Fernando Medina Encina; Fernando Medina Reguera; Maximiliano Carrasco Gimena; José Parra Fernández-Mota
Original assignee: Europ De Construcciones Metalicas S A; Europea De Construcciones Metalicas Sa
Current assignee: Europ De Construcciones Metalicas S A; Europea De Construcciones Metalicas Sa
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-27
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: ZA201304836B; ES2385591B1; EP2660534B1; MA34810B1; US9212831B2; EP2660534A1; CY1119319T1; WO2012089870A1; PT2660534T; CL2013001924A1; EP2660534A4; CN103403471A; MX2013007619A; US20140020677A1

Abstract

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular que se compone de una estructura principal encargada de resistir los esfuerzos de torsión y flexión del colector y una estructura auxiliar que equilibra el conjunto y soporta el peso propio de los espejos y del tubo absorbedor, comprendiendo la estructura principal: una subestructura triangular con pirámides, regulares y dos semi-pirámides en los extremos, unas barras (5) que unen el vértice superior de cada pirámide (1) con el vértice superior (1) de la pirámide adyacente o con el vértice superior (1') de la semi-pirámide (1') adyacente, una barra diagonal (4) que une dos vértices opuestos de la base de cada pirámide y dos pendolones (6) situados uno en cada extremo de la subestructura triangular. La estructura auxiliar comprende: brazos (7, 7'), puntales (8, 8', 8'') de cada brazo (7, 7'), correas (9) y soportes (11) del tubo absorbedor (12).

Description

MÓDULO SOPORTE PARA COLECTOR SOLAR CON SUBESTRUCTURA TRIANGULAR

Sector técnico de la invención

La invención se encuadra dentro del sector de las estructuras soporte para colectores solares, más concretamente se refiere a los módulos o armazones que se utilizan para la sujeción de los espejos o reflectores y de los tubos receptores o absorbedores. Estos módulos han de soportar todas las cargas y esfuerzos, tanto los propios del colector como los de los agentes externos a los que están sometidos.

Antecedentes de la invención

En las plantas de producción de energía eléctrica a partir de la radiación solar, se pueden emplear colectores solares de varios tipos (colector cilindro parabólico, disco Stirling, central de torre con helióstatos, colectores Fresnel, etcétera) y todos elloS requieren módulos de soporte para los espejos o reflectores que se encargan de concentrar la radiación solar. Los colectores, por lo general, poseen además un dispositivo denominado seguidor solar que les permite orientarse en dirección al sol, lo que les conduce a la obtención de altos rendimientos. La invención que aquí se reivindica hace referencia al módulo soporte del colector. solar, no siendo objeto de la invención el seguidor solar que luego se le pueda acoplar. Muchas de las invenciones del estado de la técnica describen módulos de celosíél que soportan colectores de tipo cilindro-parabólicos. Los colectores cilindru parabólicos para recolectar la energía del sol emplean espejos de forma cilindro parabólica. Por el foco de la parábola pasa una tubería o tubo absorbedor por el que circula un fluido caloportador que se calienta al recibir los rayos concentrados del sol. Una vez calentado el fluido, el cual alcanza temperaturas próximas a 400 oC, si dicho fluido es vapor se envía directamente a una turbina para la producción de electricidad

o si se trata de otro tipo de fluidos caloportadores que a dicha temperatura no están en fase vapor, entonces se envían a un intercambiador de calor para la producción de éste. En cuanto a su geometría, un único colector de tipo cilindro-parabólico se compone de varios módulos consecutivos. Cada uno de estos módulos comprende una estructura soporte, un reflector cilindro-parabólico y un tubo absorbedor.

Todos los módulos de soporte se componen de dos tipos de elementos. El primer tipo comprende un conjunto de elementos denominados miembros estructurales o estructura principal, encargados de dar rigidez al conjunto y de soportar los esfuerzos de torsión y de flexión a los que se ve sometido todo el conjunto del colector. El segundo tipo comprende todos aquellos elementos denominados elementos accesorios o estructura auxiliar, que se encargan simplemente de equilibrar el conjunto y soportar el peso propio de los espejos (reflector) o del tubo absorbedor. Dentro de los elementos estructurales se encuentran los cordones, los postes, los brazos y las uniones entre ellos. Los cordones son las barras o elementos que recorren todo el módulo longitudinalmente. Los brazos son transversales a los cordones y otorgan la curvatura necesaria para el reflector cilíndrico parabólico. Los· postes se sitúan en posición vertical (con mayor o menor inclinación) y se unen a los cordones en los nudos o conexiones. Además, pueden existir elementos estructurales secundarios dependiendo de cómo se conciba el diseño del módulo. Por ejemplo, pueden añadirse barras de arriostramiento que limiten la longitud de pandeo de los elementos principales, Dentro de los elementos accesorios se encuentran las correas y los soportes del tubC) absorbedor. Las correas se instalan sobre los brazos y sujetan los espejos. Los soportes del tubo absorbedor se elevan verticalmente sobre el foco de la parábola '1 soportan el tubo a la altura precisa para la correcta concentración en el fluido caloportador que recorre el tubo de los rayos solares que reflejan los espejos. Existe una gran cantidad de estado de la técnica referente a las estructuras soporte de módulos de colectores solares, entre las que se encuentran las patente$ US6414237, US5069540, ES2326303, ES2161589, CA1088828, EP0082068, U1070880. Concretamente, la patente W02008039233A2 "Space frames and connection nade arragement" de GOSSAMER SPACE FRAMES describe una armadura móvil para reflector curvo de las conocidas como de doble capa, llamadas así por comprender dos superficies, paralelas o no, pero situadas a diferente altura. En esta estructura, dentro de los elementos estructurales figuran:

•: la capa inferior constituida por dos cordones principales paralelos entre ellos (51, 52) Y paralelos al eje de curvatura del reflector, cuya longitud coincide con la longitud total del módulo;

•: la capa superior de la estructura constituida por tres cordones superiores, uno central (57) y dos laterales (58, 59) encontrándose en distinto plano el cordón

central de los laterales, para configurar la curvatura requerida por el reflector;

•: cordones menores de la capa inferior (53) y cordones menores de la capa superior (61) que se colocan transversalmente a los cordones principales;

•: postes (62) que unen en diagonal los cordones principales superiores (57, 58, 59) con los cordones principales inferiores (51, 52),

•: conectores de nodo que conectan cada cordón principal (51, 52, 57, 58, 59) con los cordones menores (53) y los postes (62),

•: barras de torsión (92) que conectan en diagonal los cordones (58) y (59) con el cordón (57), así como conectan en diagonal los cordones principales (51, 52) de la capa inferior

•: diagonales o postes (60) que conectan los cordones principales (51, 52) deJ

plano inferior con el cordón principal central del plano superior (57). Entre los elementos accesorios, la invención describe:

•: unos miembros de montaje del reflector (99) sobre los cordones menores, 10!S cuales definen una superficie curva que sigue la curvatura del reflector,

•: unos voladizos o miembros de montaje del reflector (100) alargados que sobresalen de los cordones superiores laterales (58, 59) Y suponen una prolongación, con un ángulo diferente, del cordón menor de la capa superior (61 ).

•: soportes (90) del tubo absorbedor que requieren barras (95, 96) para estabilizar dicho soporte y conectarlo con la base.

A la vista del estado de la técnica, la invención aquí reivindicada tiene como objetivo proporcionar un módulo que sirva de soporte a un colector solar del tipo cilindroparabólico y que, aún a pesar de estar formado por una estructura reticular de nudos y barras, tenga una serie de características que hagan que difiera substancialmente de las conocidas en el estado de la técnica, aportando importantes ventajas tanto de resistencia estructural, como de facilidad y abaratamiento en el transporte y montaje, todo ello gracias a que se simplifica de manera considerable los elementos denominados estructurales, es decir, aquellos que soportan las cargas y los esfuerzos del conjunto del colector.

Descripción de la invención

La invención describe un módulo soporte para un colector solar cilindro-parabólico de los que no tienen doble superficie o doble capa, sino una superficie inferior y una línea superior cuyo conjunto forma una viga de torsión (o torque-box) de sección triangular.

Esta viga de torsión es la encargada de resistir las cargas de torsión y flexión debidas al peso y el viento sobre los reflectores y que se transmiten de un módulo a otro a lo largo del colector, ya que cada colector puede estar formado por varios módulos. La invención se centra en desarrollar una estructura que, a diferencia del estado de la técnica conocido, tiene una serie de características esenciales que le aportan importantes ventajas frente a lo existente en el sector. Como se explicó anteriormente, los módulos soportes se componen de:

•: Estructura principal: se denomina así al conjunto de elementos estructurales encargados de soportar las cargas y esfuerzos del colector solar, así como d@ conferirle la rigidez necesaria.

•: Elementos accesorios o estructura auxiliar: cuya misión es la de equilibrar el conjunto y soportar únicamente el peso propio de los espejos o reflector y del tubo absorbedor o receptor y transmitirlo a la estructura triangular. La torsión inducida de un módulo a otro por las cargas de viento y peso no se conduce por los elementos accesorios, por lo que estos elementos no incrementan su carga a lo largo del colector, a diferencia de la estructura principal.

En el caso de la invención reivindicada, la estructura principal comprende los siguientes elementos:

1. Subestructura triangular o prisma triangular: de la misma longitud que el módulo es la encargada de transmitir la torsión a lo largo del módulo. Esta torsión la originan las cargas de viento y el peso propio y se transmite de un módulo a otro· incrementándose a lo largo del colector (como se dijo anteriormente, cada colector puede estar formado por varios módulos). La subestructura triangular está formada por:

•: una única fila de pirámides regulares de base rectangular situadas una a continuación de otra,

•: dos tetraedros o semi-pirámides situados uno en cada extremo de la subestructura triangular completando con ella la longitud total del módulo,

•: barras individuales que unen el vértice superior de cada pirámide con el mismo vértice de la pirámide o semi-pirámide adyacente,

•: barra diagonal que une dos vértices opuestos de la base de la pirámide. Dentro de las barras que conforman las pirámides una de ellas se denomina arista de arriostramiento y se considera elemento estructural secundario. Se trata

de la arista de la base de las pirámides que es común entre pirámides adyacentes. Esta barra sólo ejerce de arriostramiento, limitando la longitud de pandeo.

2. Dos pendolones: piezas verticales que presentan buenas características de rigidez a flexión y se sitúan una en cada extremo de la subestructura triangular. Son las encargadas de transmitir la torsión que proviene del módulo adyacente, a la subestructura triangular del módulo al que pertenecen. A ellas se conectan:

•: las aristas diagonales de los dos tetraedros o semi-pirámides de la subestructura triangular,

•: las aristas de la base triangular de la semi-pirámide,

•: las barras individuales que unen los vértices superiores de las pirámides de los extremos con los de las semi-pirámides,

•: el eje central, en uno de los dos extremos, el cual es coincidente con el centro de gravedad de la estructura incluido el reflector y el tubo absorbedor.

En cuanto a los elementos accesorios o estructura auxiliar que comprenden la estructura se encuentran:

1.: Brazos: se conectan a la subestructura triangular y tienen las siguientes

características: Los brazos están formados por un tubo quebrado de sección rectangular o por un tubo curvo de sección rectangular, que permite adaptarse a la curvatura que presenta la parábola del reflector, existen brazos interiores que parten de los vértices superiores de las pirámides y dos brazos exteriores que parten de los vértices superiores de las semi-pirámides por medio de placas solidarias al pendolón.

2.: Puntales o elementos que soportan los brazos: sólo soportan la carga proporcional del reflector que tienen por encima. El plano que forman los puntales no tiene capacidad para transmitir la torsión a lo largo del módulo, sólo ejerce de soporte de los brazos. Existen tres realizaciones alternativas para el diseño y la colocación de estos puntales: a) Realización 1: comprende dos variantes, una con disposición en V (denominada V1) y otra con disposición en Y (denominada Y1)

V1: dos puntales que consisten en dos barras inclinadas, que conectan el vértice inferior de la pirámide correspondiente con los extremos de los dos brazos adyacentes. El conjunto de estos dos puntales, los cuales se conectan en un mismo vértice, simula una forma de "V". Todos los vértices inferiores son dotados con puntales.

Y1: Una barra conectada en el extremo de cada brazo y que se une, en el punto medio entre brazos y a una altura intermedia, con la barra que sale del extremo del brazo adyacente; del punto de conexión entre ambas barras sale ya una única barra que las une con el vértice de la base de la pirámide correspondiente. El conjunto de las tres barras simula una forma de "y". Todos los vértices inferiores son dotados con puntales en Y. b) Realización 2: también consiste en dos subvariantes, uno en V y otro en Y.

V2: Igual que la V1 pero dotando con puntales en "V" no a todos los vértices inferiores si no o a vértices alternos manteniendo los de los extremos del módulo.

Y2: Igual que la Y1 pero dotando con puntales en "y" no a todos los vértices inferiores si no o a vértices alternos manteniendo los de los extremos del módulo. c) Realización 3: se disponen dos puntales para los dos brazos de los extremos (los externos). Un puntal va desde el extremo inferior del pendolón al extremo del brazo, el otro discurre en paralelo y se fija algo más arriba en el pendolón y en ei quiebro del brazo. En el caso de los brazos internos también se dispone de dos puntales que parten del vértice inferior que es nudo de unión entre la semipirámide y la primera pirámide, yendo el primer puntal desde el vértice hasta el extremo superior del brazo y el otro puntal desde el mismo vértice hasta el quiebro del brazo.

3.: Correas: barras de longitud igual a la del módulo y que se apoyan directamente sobre los brazos por medio de pequeñas piezas de chapa plegada (grapas). Sobre las correas se monta el reflector también por medio de grapas.

4.: Soportes del tubo absorbedor: estructuras verticales que se fijan en cada uno de los vértices de las pirámides y en uno de los dos pendolones. Las características que presentan dichos soportes son:

•: Libertad de giro en el sentido longitudinal del colector, con tolerancias en los tres ejes para ajuste en el montaje.

•: Rigidez a flexión transversal.

•: Estructura de mínima opacidad para evitar que produzca sombras en la superficie del reflector.

Una característica esencial del módulo soporte de colector solar de la invención que lo distingue de lo existente en el estado de la técnica es que no existe triangulación entre los brazos y la subestructura triangular, es decir, no existe ninguna barra adicional que conecte los brazos con la subestructura triangular, de forma que los esfuerzos de torsión sólo tienen posibilidad de transmitirse a lo largo de los planos de la subestructura triangular, pasando los brazos a ser elementos accesorios que sirven de soporte a los reflectores pero que no pueden contribuir a la transmisión de los esfuerzos principales de torsión.

Las correas, que están simplemente apoyadas sobre los brazos, no actúan como cordones longitudinales capaces de aportar rigidez a torsión del conjunto, si no como simples soportes para el reflector.

Esta característica de rigidez a torsión se confía a las barras que conectan los vértices superiores de las pirámides, a las barras que forman las propias pirámides y semi-pirámides y a la barra diagonal que une los dos vértices opuestos de la base Esta última barra es la que soporta mayores esfuerzos y por tanto es de mayoe diámetro que las demás.

En cuanto a los perfiles estructurales empleados en este diseño serán:

•: Tubos de sección circular o cuadrada en todos los elementos que componen la subestructura triangular y las barras individuales que conectan los vértice~ de las pirámides y semi-pirámides, pues son los encargados de soportar las cargas, a excepción de la arista de arriostramiento de la base que es común entre pirámides adyacentes, esta barra tiene como función principal limitar la longitud de pandeo de los cordones inferiores siendo la carga que soporta muy reducida.

•: Tubos de sección rectangular o sección abierta en e en los brazos.

•: Perfiles con sección abierta en e, en omega wo equivalente para las correas y los puntales o soportes de los extremos de los brazos y la arista de arriostramiento.

El material empleado, en una realización preferente, para todos los elementos estructurales será el acero galvanizado en caliente de las calidades S275JR ó S355JO (según Norma UNE-EN 10025 ) o equivalentes. Estas características esenciales de la nueva estructura resuelven de manera eficaz y económica los problemas existentes hasta el momento referentes a los esfuerzos de torsión, de flexión y de transporte y montaje de la estructura, pues se simplifica en gran medida la cantidad de elementos diferenciándose, respecto a lo existente en el estado de la técnica porque:

Se prescinde de la doble capa: no se requiere una superficie superior para soportar los esfuerzos, pues las cargas se transmiten por los tres planos de la subestructura triangular que definen los dos cordones inferiores más el cordón superior. En el estado de la técnica se disponen cinco cordones longitudinales que forman siete planos triangulados para transmitir los esfuerzos. No se necesitan los cordones de los que hacen uso en el estado de la técnica, los cuales tienen una longitud igual a la longitud del módulo con lo que ello implica dificultades en el transporte y montaje. En el caso de la invención, los cordones son piezas cuya longitud no coincide con la del módulo si no que son piezas más cortas que unen el vértice de cada pirámide con el de la pirámide adyacente; también se prescinde de los postes que soportan esfuerzo y sólo se utilizan puntales para equilibrar el extremo de los brazos y que pueden ser mucha más ligeros al soportar únicamente la carga proporcional del reflector; en la invención reivindicada no existe triangulación entre los brazos y la subestructura triangular, es decir, no existe ninguna barra adicional que conecte los brazos con la subestructura triangular, de forma que los esfuerzos de torsión sólo tienen posibilidad de transmitirse a lo largo de los planos de la subestructura triangular, pasando los brazos a ser elementos accesorios, que soportan la carga de los reflectores pero que no transmiten la torsión a lo largo del módulo al no estar triangulado el plano que los une, tal como ocurre en el estado de la técnica; los soportes del tubo absorbedor se apoyan directamente sobre los vértices superiores de las pirámides, no requiriendo ningún elemento conector adicional que transmita las cargas al cordón central; los pendolones terminales de cada módulo se fabrican con perfiles normalizados, lo que les confiere una alta rigidez a flexión, mientras que en el estado de la técnica los pendolones empleados se fabrican en chapa, con mucha menor resistencia estructural; los brazos de la invención pasan a ser elementos accesorios y se conforman con un tubo rectangular curvado o quebrado, no requiriendo ningún elemento adicional y ninguna unión intermedia para conformar la curvatura que precisa el reflector.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de la invención, se acompaña un juego de dibujos donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1: Módulo "V1" completo distinguiendo elementos estructurales y accesorios

5 Figura 2: Elementos estructurales. Perspectiva Figura 3: Elementos estructurales. Planta. Figura 4: Elementos accesorios: configuración "V1" Figura 5: Configuración "Y1" Figura 6: Lateral configuración "Y1"

1 O Figura 7: Vista en planta. Módulo completo configuración "Y1" Figura 8: Elementos accesorios: configuración "V2" Figura 9: Módulo completo configuración "Y2" Figura 1 O: Elementos accesorios: realización 3

15 Las referencias de las figuras representan:

1.: Vértice superior de la pirámide l'. Vértice superior de la semi-pirámide

2.: Aristas diagonales de la pirámide 2'. Aristas diagonales de la semi-pirámide

: 20 3. Aristas de la base rectangular de la pirámide 3'. Aristas de la base triangular de la semi-pirámide

4.: Barra diagonal de la base de la pirámide

5.: Barras individuales que unen los vértices superiores de las pirámides y de las, semi-pirámides contiguas

: 25 6. Pendolón

7.: Brazos exteriores 7'. Brazos interiores

8.: Puntales o soportes de brazos configuración en "V'

8'. Puntales o soportes de brazos configuración en "y". 30 8". Puntales o soportes de brazos según realización 3.

9.: Correas

10.: Grapas

11.: Soporte del tubo absorbedor

12. Tubo absorbedor 35 13. Arista de arriostramiento

Realización preferente de la invención

Para lograr una mayor comprensión de la invención a continuación se va a describir el módulo de colector solar según una realización preferente. En la figura 1 se observa una realización preferente del módulo completo de la invención en la que se muestra qué elementos de la misma forman la subestructura principal (trazos negros gruesos) y cuáles accesorios (trazos más finos). En una realización preferente como la mostrada en las figuras, el módulo tiene una longitud total de 12m. Para soportar los momentos torsores y flectores, así como el peso propio de los espejos y del tubo absorbedor se precisan, como elementos de la estructura principal: dos pirámides de base rectangular 4x3m, dos semi-pirámides en los extremos, tres barras conectando los vértices superiores de las pirámides y. semipirámides y dos pendolones en los extremos. En cuanto a los elementos accesorios comprende: dos brazos exteriores y dos interiores, los soportes de los brazos en cualquiera de sus dos configuraciones, ocho correas con sus grapas para la sujeción de los espejos y tres soportes del tubo absorbedor apoyados en urt pendolón y en los vértices superiores de las pirámides. En la figura 2 se muestra el detalle de los elementos estructurales del módulo. La subestructura triangular está formada por pirámides regulares que cuentan con un vértice superior (1) donde se unen los cuatro lados o aristas diagonales (2). Estas aristas (2) se unen por el otro extremo con los lados (3, 13) que forman la base rectangular de la pirámide. En la base de las pirámides una barra (4) conecta dos de los vértices opuestos de dicha base. Esta barra (4) cuenta con mayor diámetro al ser la barra de la estructura que soporta mayor carga. También aparece representada la barra de la base que es común a ambas pirámides (13), que se trata de un elemento secundario de la estructura principal, que soporta una carga reducida pero que limita la longitud de pandeo de los cordones inferiores. Es por eso que se realiza en perfil de sección abierta en "e" en lugar de realizarse con tubos de sección circular o cuadrada como todos los elementos que componen la subestructura triangular. Las semi-pirámides o tetraedros situadas en los extremos de la estructura comprenden un vértice (1 ') Y dos barras diagonales (2') a modo de aristas que se conectan en los extremos inferiores con los lados (3') que forman la base triangular. Tres barras (5) contiguas conectan los vértices superiores de las semi-pirámides (1 ') Y las pirámides (1) entre ellos para lograr una transmisión y reparto de cargas óptimo. En los extremos del módulo se instalan los dos pendolones (6) encargados de transmitir la torsión que proviene del módulo adyacente a la subestructura triangular.

A ellos se conectan:

•: las aristas diagonales de los dos tetraedros o semi-pirámides (2') de la subestructura triangular,

•: las aristas de la base triangular de la semi-pirámide (3'),

•: las barras individuales (5) que unen los vértices superiores (1) de las pirámides de los extremos con los de las semi-pirámides (1 '),

•: el eje central (no representado), en uno de los dos extremos, el cual es coincidente con el centro de gravedad de la estructura (calculado incluyendo el reflector y el tubo absorbedor).

En la figura 3 se muestra una vista en planta de los elementos estructurales.

La figura 4 muestra la realización según la disposición en V1. Refleja una parte de los elementos accesorios. Concretamente, en esta figura se muestran:

-: Los brazos (7, 7'): se conectan a la subestructura triangular y tienen las siguientes· características:

•: Brazos con un quiebro que permiten adaptar la curvatura a la de la parábola de los espejos,

•: brazos interiores (7') que parten de los vértices de las pirámides (1),

•: dos brazos exteriores (7) que parten de los vértices de las semi-pirámides (1')

por medio de placas solidarias al pendolón (6). -Elemento soporte (8) de los extremos de cada brazo (7, 7'): sólo soportan el peso proporcional del espejo que tienen por encima, pero ningún momento torsor; existen una serie de realizaciones alternativas para estos elementos soportes y en la figura 4 se muestra la realización que denominamos configuración en "V1". En esta realización los puntales consisten en dos barras inclinadas (8), que conectan el vértice inferior de la pirámide correspondiente con los extremos de los dos brazos (7, 7') adyacentes. El conjunto de estos dos puntales que se conectan en un mismo vértice simula una forma de "V". La figura 5 muestra el módulo completo según la disposición de los puntales en Y1 (8'). Esta configuración consiste en una barra conectada en el extremo de cada brazo (7, 7') Y que se une en el punto medio entre brazos y a media altura, con la barra que sale del extremo del brazo adyacente; del punto de conexión entre ambas barras sale ya una única barra que las une con el vértice de la base de la pirámide correspondiente. El conjunto de las tres barras simula una forma de "Y" (8').

Correas (9): de longitud igual a la del módulo se apoyan directamente sobre los brazos (7, 7') Ysobre las que se montan los espejos por medio de grapas (10).

Soportes (11) del tubo absorbedor (12): dos soportes van fijados a los vértices de las pirámides (1) Y además se dispone otro soporte fijado al pendolón (6). La figura 6 muestra una vista lateral de la perspectiva mostrada en la figura 5. Se distingue claramente la configuración en "Y1" de los soportes (8') de los extremos de

5 los brazos (7, 7'). La figura 7 es la vista en planta de la realización anterior. La figura 8 muestra la configuración del módulo con los puntales según "V2". Esta configuración es idéntica a la "V1", exceptuando que los puntales (8) se colocan en vértices alternos, manteniendo los de los extremos del módulo.

10 La figura 9 muestra la configuración del módulo con los puntales según "Y2". En esta configuración los puntales (8') se colocan en vértices alternos, manteniendo los de los extremos del módulo. La figura 1 O muestra los elementos accesorios según la realización 3. En esta realización se disponen dos puntales (8") para los dos brazos de los extremos (7, los

15 externos). Un puntal (8") va desde el extremo inferior del pendolón (6) al extremo det brazo (7), el otro discurre en paralelo y se fija algo más arriba en el pendolón (6) y en el quiebro del brazo (7). En el caso de los brazos internos (7') también se dispone de dos puntales (8") que parten del vértice inferior que es nudo de unión entre la semipirámide y la primera pirámide, yendo el primer puntal (8") desde el vértice hasta

20 el extremo superior del brazo (7') y el otro puntal (8") desde el mismo vértice hasta et quiebro del brazo (7'). La estructura o módulo de colector descrito está especialmente diseñado para su aplicación en colectores cilindro parabólicos, pero no se descarta su extensión c;. otros campos de la industria que requieran características similares.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular, de superficie única inferior y una línea superior, conformando una subestructura triangular para resistir las cargas, que comprende una serie de miembros estructurales o estructura principal encargados de resistir los esfuerzos de torsión y flexión del colector así como todas las cargas del módulo y una serie de elementos accesorios o estructura auxiliar cuya misión es la de equilibrar el módulo y soportar el peso propio del reflector y del tubo absorbedor caracterizado porque la estructura principal comprende:

•

Subestructura triangular o prisma triangular: trasmite la torsión a lo largo del módulo y comprende:

o una única fila de pirámides regulares de base rectangular, situadas una a continuación de otra, teniendo cada una de las pirámides un vértice superior (1), cuatro aristas (2) que son las diagonales que conectan et vértice superior (1) de la pirámide con los vértices inferiores de la base de pirámide y tres aristas (3-13) que forman la base;

o dos tetraedros o semi-pirámides situados uno en cada extremo de la subestructura triangular y formados por un vértice superior (1 '), dos aristas (2') que conectan el vértice superior (1') con los vértices inferiores de la base de la semi-pirámide y las aristas (3') que forman la base de la semipirámide;

o barras individuales (5) que unen el vértice superior de cada pirámide (1, con el vértice superior (1) de la pirámide adyacente o con el vértice superior (1') de la semi-pirámide (1') adyacente,

o barra diagonal (4) que une dos vértices opuestos de la base de cada pirámide;

•

Dos pendolones (6): situados uno en cada extremo de la subestructura triangular, formados por una pieza vertical de perfil normalizado que transmite la torsión que proviene del módulo adyacente a la subestructura triangular y donde se conectan:

o las aristas (2') diagonales de los dos tetraedros o semi-pirámides de la subestructura triangular,

o las aristas (3') de la base triangular de la semi-pirámide,

o las barras individuales (5) que unen los vértices superiores de las

pirámides de los extremos (1) con los de las semi-pirámides (1'),

o el eje central, en uno de los dos extremos, el cual es coincidente con el centro de gravedad de la estructura incluido el reflector y el tubo absorbedor.

y la estructura auxiliar o los elementos accesorios comprenden:

•

Brazos (7, 7'): formados por un tubo quebrado de sección rectangular o por un tubo curvo de sección rectangular, que permite adaptarse a la curvatura que presenta la parábola del reflector, existiendo brazos interiores (7') que se unen a los vértices superiores (1) de las pirámides y dos brazos exteriores (7) que se unen a los vértices superiores (1') de las semi-pirámides por medio de placas solidarias al pendolón (6),

•

puntales o elementos soporte (8, 8') de cada brazo (7, 7') hasta los vértices inferiores de las pirámides,

•

correas (9): de longitud igual a la del módulo se apoyan directamente sobre. los brazos (7, 7') Y sobre ellas se monta el reflector por medio de grapas (10),

•

soportes (11) del tubo absorbedor (12): estructuras verticales fijados a cada uno de los vértices superiores de las pirámides (1) Y a uno de los dos pendolones (6).
2.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque los puntales (8) conectan el vértice inferior de la pirámide correspondiente con los extremos de los dos brazos adyacentes simulando una forma de "V'.
3.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque el elemento soporte (8') de los extremos de cada brazo (7, 7') tiene configuración en "Y" y comprende una barra conectada en el extremo de cada brazo y que se une en el punto medio entre brazos y a una altura intermedia con la barra que sale del extremo del brazo adyacente; del punto de conexión entre ambas barras sale una única barra vertical que las une con el vértice de la base de la pirámide correspondiente.
4.

MÓdulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 2 ó 3 caracterizado porque todos los vértices inferiores son dotados con puntales.
5.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 2 ó 3 caracterizado porque se dota con puntales a vértices alternos manteniendo con puntales los de los extremos del módulo.
6.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque se disponen dos puntales para los dos brazos de los extremos (los externos) donde un puntal va desde el extremo inferior del pendolón al extremo del brazo y el otro puntal discurre en paralelo y se fija algo más arriba en el pendolón yendo hasta el quiebro del brazo; en los brazos internos también se dispone de dos puntales que parten del vértice inferior que es nudo de unión entre la semipirámide y la primera pirámide, yendo el primer puntal desde el vértice hasta el extremo superior del brazo y el otro puntal desde el mismo vértice hasta el quiebro del brazo.
7.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque los soportes del tubo absorbedor presentan libertad de giro en el sentido longitudinal del colector, rigidez a flexiórt transversal y una estructura de mínima opacidad para evitar que produzca. sombras en la superficie de los espejos.
8.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque los perfiles empleados en el diseño de la subestructura triangular (2, 2', 3, 3',4) Y las barras individuales (5) que unen los vértices de las pirámides (1) Y semi-pirámides (1') son tubos de sección circular (J cuadrada.
9.

Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 2 caracterizado porque los brazos se fabrican con tubos de sección rectangular o perfiles abiertos con sección en "C"

1O. Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 2 caracterizado porque las correas, los puntales y la arista de arriostramiento (13) o arista de la base de las pirámides que es común entre pirámides adyacentes, se fabrican a base de perfiles con sección abierta en C o en omega (w).
11. Módulo soporte de colector solar con subestructura triangular según reivindicación 1 caracterizado porque el material empleado para todos los elementos estructurales será acero 8275 ó 8355 galvanizado en caliente.