ES2387219B1 - Método y aparato para corregir un helióstato. - Google Patents
Método y aparato para corregir un helióstato. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2387219B1 ES2387219B1 ES201090082A ES201090082A ES2387219B1 ES 2387219 B1 ES2387219 B1 ES 2387219B1 ES 201090082 A ES201090082 A ES 201090082A ES 201090082 A ES201090082 A ES 201090082A ES 2387219 B1 ES2387219 B1 ES 2387219B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- heliostat
- art
- central reflector
- irradiation device
- correcting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/005—Testing of reflective surfaces, e.g. mirrors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7861—Solar tracking systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
- F24S2050/25—Calibration means; Methods for initial positioning of solar concentrators or solar receivers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Se proporcionan un método de ajuste y un aparato de ajuste para ajustar un helióstato in situ midiendo realmente que una superficie de espejo del helióstato y una superficie de espejo de un reflector central están exactamente enfrentadas una a otra. El aparato de ajuste está provisto de un dispositivo 2 de irradiación el cual irradia un punto p focal superior de un reflector 30 central y un helióstato 20 con haces láser L1 y L2 respectivamente. El ángulo de elevación y/o el ángulo de giro del helióstato 20 son ajustados de forma que la luz L4 reflejada del haz láser aplicado sobre el helióstato 20 forma la misma línea axial que el haz láser L1 aplicado sobre el punto p focal superior del reflector 30 central.
Description
Método y aparato para corregir un helióstato.
CAMPO DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un dispositivo de captación de calor el cual capta calor solar por medio de múltiples helióstatos y, más particularmente, se refiera a un método y un aparato para corregir un helióstato que refleja el calor solar.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA
Recientemente, debido a la subida vertiginosa de los precios de los combustibles fósiles y para la protección del medio ambiente global, se ha llevado a cabo activamente la investigación y desarrollo en energías limpias no derivadas de combustibles fósiles. Como energía limpia de este tipo, se ha comenzado a implementar la generación de energía utilizando la energía del viento o el calor solar.
En particular, se ha prestado mucha atención a un sistema de generación de energía termosolar en el cual un medio de calentamiento es calentado mediante la captación de calor solar con el fin de generar vapor con el medio de calentamiento como fuente térmica para accionar una turbina de vapor, generando con ello electricidad. Esto es así porque el sistema de generación de energía termosolar es susceptible de ser operado usando una instalación de generación de energía similar a la necesaria para la generación de energía térmica convencional al tiempo que es capaz de obtener una alta producción.
Como sistemas de generación de energía termosolar de este tipo capaz de obtener una alta producción, se han conocido un sistema de energía termosolar de torre y un sistema de haz descendente para generación de energía termosolar, véase el Documento de Patente 1 y el Documento no de Patente 1, por ejemplo.
En el sistema de energía termosolar de torre descrito arriba, se disponen múltiples helióstatos que tienen espejos planos reflectantes alrededor de una torre que tiene una caldera hecha de un medio de calentamiento y provista en una parte superior de aquella y los múltiples espejos planos reflectantes son ajustados de forma que el calor solar pueda ser concentrado en la caldera.
En el sistema de haz descendente para generación de energía termosolar descrito arriba, se disponen múltiples helióstatos que tienen espejos planos reflectantes alrededor de una torre que tiene un reflector central semiesférico provisto en una parte superior de ella, y una caldera hecha de un medio de calentamiento provisto debajo de la placa del reflector para captar el calor solar reflejado desde los múltiple espejos reflectantes.
Además, cada helióstato está provisto de un dispositivo de seguimiento que capta el movimiento del sol y está controlado de forma que irradie la caldera o el reflector central con el calor solar.
Mientras tanto, el ajuste de un helióstato descrito arriba ha sido llevado a cabo como sigue: primero, se ajustan aproximadamente un ángulo de orientación y un ángulo de elevación sobre la base de valores calculados obtenidos a partir de valores numéricos especificados en los planos de diseño y, después, el ángulo de orientación y el ángulo de elevación son ajustados después sobre la base de valores calculados obtenidos a partir de valores numéricos derivados de medidas del helióstato realmente utilizado.
DOCUMENTOS DE LA TÉCNICA ANTERIOR
DOCUMENTO DE PATENTE
Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa publicación Kokai Nº 2005-106432
DOCUMENTO NO DE PATENTE
Documento no de patente 1: Energía solar, Volumen 62, Número 2, febrero 1.998, pp. 121-129(9).
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
PROBLEMAS A RESOLVER POR LA INVENCIÓN
En el caso del sistema de energía termosolar de torre y en el del sistema de haz descendente para generación de energía termosolar descritos arriba, ocurre una variación y/o una desviación en una dirección de la irradiación de calor solar debidas a errores de medida, ya que el ángulo de orientación y el ángulo de elevación del helióstato son ajustados sobre la bese de los valores calculados derivados de los planos de diseño y de medidas como de describió arriba.
A este respecto, puede también parecer plausible que múltiples trabajadores sigan la posición de la luz solar observando en un telescopio con el propósito de mejorar la exactitud del ajuste del ángulo de orientación y el ángulo de elevación de un helióstato. No obstante, tal operación no es práctica puesto que la verificación tiene que ser llevada a cabo siempre que el helióstato sea ajustado, requiriendo por ello una gran cantidad de tiempo, esfuerzo y costes laborales.
Además, los sistemas de energía termosolar de torre y los sistemas de haz descendente para generación de energía termosolar se construyen en zonas desérticas y similares en países de Oriente Medio y similares, en donde las diferencias de temperatura entre día y noche son grandes y los sistemas de energía termosolar de torre y los sistemas de haz descendente para generación de energía termosolar están expuestos a vientos de fuerza de vendaval. Por ello, ha habido un problema de que las grandes placas de espejo (facetas) dispuestas sobre el helióstato se descolocan. Esto es, ha habido un problema de que la eficiencia de captación de calor decrece gradualmente desde el momento en el que los sistemas de generación de energía son instalados inicialmente.
Centrándose en tales problemas que han surgido en el pasado, la presente invención tiene como objeto proporcionar un método de corrección y un aparato para corrección, siendo el método y el aparato capaces de ajustar un helióstato in situ a la vez que mide realmente que un eje óptico de facetas dispuesto sobre el helióstato y un eje óptico de un foco superior del reflector central están en alineación.
MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS
Un método para corregir un helióstato de acuerdo con la presente invención está configurado como sigue de forma que alcanza el objeto descrito arriba.
1) El método para corregir un helióstato, en un dispositivo captador de calor que incluye: un reflector central provisto en una porción superior del mismo; una parte de recepción de calor provista en una parte inferior del mismo; y una pluralidad de helióstatos dispuestos alrededor del reflector central, está caracterizado por comprender los pasos de: proporcionar un dispositivo de irradiación para irradiar un punto focal superior del reflector central y el helióstato con haces láser, respectivamente; y ajustar un ángulo de elevación y/o un ángulo de giro del helióstato de forma que una luz reflejada del haz láser aplicado sobre el helióstato forme una misma línea axial que la del haz láser que es aplicado sobre el punto focal superior del reflector central.
Un aparato para corregir un helióstato de acuerdo con la presente invención está configurado como sigue.
2) El aparato para corregir un helióstato, en un dispositivo de captación de calor que incluye: un reflector central provisto en una porción superior del mismo; una parte de recepción de calor provista en una parte inferior del mismo; y una pluralidad de helióstatos dispuestos alrededor del reflector central, está caracterizado por comprender un dispositivo de irradiación que irradia el reflector central y el helióstato con haces láser, respectivamente, estando provisto el dispositivo de irradiación sobre una trayectoria de luz que conecta un punto focal superior del reflector central y el helióstato entre sí.
3) El aparato para corregir un helióstato está caracterizado por comprender: un dispositivo de recepción de luz que detecta un haz láser de reflexión reflejado desde el helióstato, dispositivo de recepción de luz que está provisto en la proximidad del dispositivo de irradiación láser lado a lado con él; y un dispositivo de ajuste que gira y eleva el dispositivo de irradiación y el dispositivo de recepción de luz.
4) El aparato para corregir un helióstato está caracterizado porque el dispositivo de irradiación láser es montado en y desmontado del aparato de corrección mediante medios de montaje y desmontaje y es accionado mediante una batería.
5) El aparato para corregir un helióstato está caracterizado porque el dispositivo de irradiación láser irradia el punto focal superior del reflector central con un haz láser que tiene una longitud de onda en un rango de 500 nanómetros a 590 nanómetros.
6) El aparato para corregir un helióstato está caracterizado porque el dispositivo de recepción de luz es un dispositivo de seguimiento solar.
EFECTOS DE LA INVENCIÓN
Se proporciona el dispositivo de irradiación el cual irradia un punto focal superior del reflector central y el helióstato con haces láser, respectivamente. El ángulo de elevación y/o el ángulo de giro del helióstato es ajustado de forma que una luz reflejada del haz láser aplicado sobre el helióstato forma la misma línea axial con el haz láser aplicado sobre el punto focal superior del reflector central. Por ello, se puede obtener una corrección con una exactitud extremadamente elevada en comparación con los métodos de ajuste basados en medidas y métodos de ajuste en los cuales lleven a cabo el ajuste trabajadores observando por un telescopio.
Además, puesto que el dispositivo de irradiación láser puede ser montado y desmontado, múltiples helióstatos pueden ser corregidos secuencialmente con un solo dispositivo de irradiación. Por ello, se pueden reducir los costes de instalación del dispositivo de irradiación.
Más aún, puesto que la operación de corrección puede ser llevada a cabo incluso por una persona, la eficiencia puede mejorarse significativamente comparada con una operación de ajuste llevada a cabo por múltiples personas en cuanto al gasto de tiempo y esfuerzo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[Figura 1] La Figura 1 es un diagrama esquemático de la configuración de un sistema de generación de energía termosolar.
[Figura 2] La Figura 2 es un diagrama esquemático de la configuración de un aparato de corrección de acuerdo con la presente invención.
[Figura 3] La Figura 3 es un dibujo esquemático de un dispositivo de irradiación láser.
[Figura 4] La Figura 4 es un dibujo que muestra un método para corregir un helióstato usando el aparato de corrección de acuerdo con la presente invención.
[Figura 5A] La Figura 5A muestra la relación entre el movimiento de una faceta dispuesta en el helióstato y el aparato de corrección durante la corrección.
[Figura 5B] La Figura 5B muestra la relación entre el movimiento de la faceta dispuesta en el helióstato y el aparato de corrección después de completar la corrección.
MEJORES MODOS DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
De aquí en adelante, se describirá una realización de la presente invención basándose en los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es un diagrama esquemático de la configuración de un sistema de generación de energía termosolar en el cual se usa un aparato de corrección de acuerdo con la presente invención. Como se muestra en la Figura 1, el sistema de generación de energía termosolar está provisto de un reflector 30 central en forma de disco soportado sobre una parte superior de una columna 31 de soporte y un helióstato 20 dispuesto alrededor del reflector 30 central. Debajo del reflector 30 central, se provee un receptor 33 que capta el calor solar r3. También se provee un sistema de generación de energía (no mostrado en el dibujo), tal como una turbina de vapor que usa sales fundidas calentadas por el receptor 33 como fuente térmica.
El helióstato 20 descrito arriba tiene múltiples facetas 21 dispuestas en tres filas y las facetas están unidas juntas por vía de una unión 24A de un dispositivo 24 de elevación de forma que los ángulos de elevación de las respectivas facetas 21A pueden ser ajustados. También, el ángulo de giro del helióstato 20 puede ser ajustado con un dispositivo 25 de giro.
A continuación, se describirá un aparato de corrección de acuerdo con la presente invención.
Como se muestra en la Figura 2, un aparato 1 de corrección incluye: un dispositivo 2 de irradiación sobre el cual están conformados osciladores láser 2A y 2B de tal manera que se extienden respectivamente de forma lineal desde ambos lados de un accesorio de montaje 2F en forma de aleta, y un dispositivo 3 de recepción de luz el cual está dispuesto en la proximidad del dispositivo 2 de irradiación para detectar una luz L4 reflejada de una haz láser. Además, el dispositivo 2 de irradiación y el dispositivo 3 de recepción de luz están montados sobre una placa 4 de fijación de forma que las respectivas líneas axiales puedan ser paralelas entre sí.
La placa 4 de fijación está montada de forma pivotante sobre dos piezas 8 de brazo erigidas sobre una placa de asiento 8D, y puede ser fijada en un ángulo de elevación especifico colocando un perno 8A de posicionamiento a través de un agujero circular para el perno. Además, la placa de asiento 8D está fijada a una pieza 6 de base con la forma de la placa con un perno 6A y un agujero para perno para el perno 6A, también tiene una forma circular de forma que la placa de asiento 8D pueda ser fijada de forma que pueda rotar. Además, la placa de asiento 8D puede ser sometida a un ajuste fino con una platina 9 de movimiento lento provisto debajo de la parte 6 de base.
Además, se proporcionan un dispositivo 13 de ajuste horizontal y un dispositivo 12 de ajuste vertical. Un miembro, del tipo de una cabeza micrométrica, que es capaz de llevar a cabo el ajuste fino es usado por estos dispositivos de ajuste.
Como se muestra en la Figura 3, el dispositivo 2 de irradiación está provisto de los osciladores láser 2A y 2B respectivamente provistos sobre ambos lados de un accesorio de montaje 2F en forma de aleta de forma que los haces láser L1 y L2 respectivamente irradiados desde los osciladores láser 2A y 2B pueden venir sobre una misma línea axial. Una superficie lateral de la pieza accesoria de fijación 2F está conformada sobre un plano f de referencia de forma que el dispositivo 2 de irradiación pueda ser paralelo al receptor 3 de luz cuando está montado sobre la placa 4 de fijación.
Además, el receptor 3 de luz sirve como un sensor de seguimiento solar. Cuando se lleva a cabo la generación de energía normal, el dispositivo 25 de giro y el dispositivo 24 de elevación del helióstato 20 son controlados de forma que una luz reflejada r2 desde el helióstato 20 pueda ser de valor máximo.
A continuación, se describirá un método de corrección para el helióstato 20 que usa el aparato 1 de corrección así configurado.
La Figura 4 es un dibujo esquemático que muestra un estado en el cual el helióstato 20 está siendo corregido mediante el ajuste del ángulo de orientación y el ángulo de elevación de la faceta 21 dispuesta sobre el helióstato 20.
El aparato 1 de corrección de acuerdo con la presente invención está dispuesto sobre una trayectoria c de luz que conecta el reflector 30 central y el helióstato 20 entre sí, y está dispuesto en la proximidad de la faceta 21 dispuesta sobre el helióstato 20.
El aparato 1 de corrección está provisto en la proximidad de la faceta 21. Esto es así porque la baja altura de la trayectoria c de luz en la posición desde el terreno asegura que se lleve a cabo una operación estable sobre una superficie de trabajo tan pequeña como un remolque. Además, el aparato 1 de corrección está provisto en una posición tal porque la posición es adecuada para ajustar el ángulo de elevación y el ángulo de orientación del helióstato 20.
Para la corrección del helióstato 20, primero, se monta el dispositivo 2 de irradiación en la placa 4 de fijación, a la cual está fijado el receptor 3 de luz que sirve como un dispositivo de seguimiento solar, para obtener el aparato 1 de corrección. A continuación, el haz láser L1 es irradiado desde el aparato 1 de corrección hacia un punto p focal superior del reflector 30 central.
Puesto que la distancia entre el punto p focal superior y el helióstato 20 varía en un rango desde decenas de metros a cientos de metros dependiendo de la escala del sistema de generación de energía termosolar, un haz láser que tiene una longitud de onda la cual es fácilmente reconocible de forma visual incluso desde lejos se usa como el haz láser L1 que está siendo irradiado.
La longitud de onda de la luz del haz está preferiblemente en un rango de 500 nanómetros hasta 590 nanómetros. En la presente realización, se usa como ejemplo una luz verde que tiene una longitud de onda en la proximidad de 555 nanómetros (532 nanómetros), la cual puede ser percibida más fuertemente el ojo humano. Esto permite la observación visual fácil para verificar si el haz láser L1 es aplicado sobre el punto p focal superior.
Si la posición de irradiación está descolocada, la posición de irradiación se ajusta actuando sobre platina 9 de movimiento lento, el pomo 12 de ajuste de elevación o algo similar. Mediante esta operación, puede ser corregida una descolocación del receptor 3 de luz que sirve como un dispositivo de seguimiento solar.
Entonces, como se muestra en la Figura 5A y la Figura 5B, el dispositivo 24 de elevación y el dispositivo 25 de giro del helióstato 20 se ajustan de forma que la luz L4 reflejada, la cual es una luz reflejada del haz láser L2 aplicado sobre las facetas 21 dispuestas sobre el helióstato 20, pueda entrar en el receptor 3 de luz. Mediante esta operación, se completa el denominado alineamiento a origen del helióstato 20; por ello, se corrige la dirección de la faceta 21.
Como se describió más arriba, el sensor de seguimiento solar (el dispositivo 3 de recepción de luz) y la faceta 21 pueden ser corregidos in situ al tiempo que se lleva a cabo la mediación real. De esta manera, se puede obtener una corrección con una exactitud extremadamente elevada en comparación con la corrección llevada a cabo sobre la base de la percepción de los trabajadores basada en observaciones visuales y de la medida.
También, puesto que el dispositivo 2 de irradiación láser puede ser montado y desmontado, se pueden ajustar secuencialmente múltiples helióstatos 20 con el dispositivo 2 de irradiación único. Por ello, los costes de instalación del dispositivo 2 de irradiación pueden reducirse.
Además, puesto que la operación de corrección puede ser llevada a cabo incluso por una persona, la eficiencia puede ser mejorada significativamente comparada con el caso en el que el ajuste es llevado a cabo por múltiples personas sobre la base de su percepción en cuanto al gasto de tiempo.
A propósito, el sistema de generación de energía termosolar de la presente realización es un sistema de haz descendente para generación de energía termosolar. No obstante, el aparato de corrección de acuerdo con la presente invención puede ser aplicado así mismo a un sistema de torre de energía termosolar.
En otras palabras, el aparato de acuerdo con la presente invención puede ser usado para cualquier otro sistema distinto de un sistema de generación de energía termosolar en tanto en cuanto que tal sistema esté configurado para captar calor solar en una posición predeterminada por medio de espejos reflectantes de múltiples helióstatos o similares.
EXPLICACIÓN DE LOS NÚMEROS DE REFERENCIA
A sistema de generación de energía termosolar
- 1
- aparato de corrección
- 2
- dispositivo de irradiación láser
- 3
- dispositivo de recepción de luz
- 20
- helióstato
- 5
- 21 faceta
- 24
- dispositivo de elevación
- 25
- dispositivo de giro
- 30
- reflector central
- 33
- receptor (parte de recepción de calor)
- 10
- c trayectoria de luz
- p
- punto focal superior
- L1, L2
- haces de láser irradiados
- L4
- luz reflejada de haz láser
Claims (5)
- REIVINDICACIONES1. Un método para corregir un helióstato, en un dispositivo captador de calor que incluye: un reflector central provisto en una porción superior del mismo; una parte de recepción de calor provista en una parte inferior del mismo; y una pluralidad de helióstatos dispuestos alrededor del reflector central, el método para corregir un helióstato caracterizado por comprender los pasos de:proporcionar un dispositivo de irradiación para irradiar un punto focal superior del reflector central y el helióstato con haces láser, respectivamente; yajustar un ángulo de elevación y/o un ángulo de giro del helióstato de forma que una luz reflejada del haz láser aplicado sobre el helióstato forme una misma línea axial que cuando el haz láser es aplicado sobre el punto focal superior del reflector central.
-
- 2.
- Un aparato para corregir un helióstato, en un dispositivo de captación de calor que incluye: un reflector central provisto en una porción superior del mismo; una parte de recepción de calor provista en una parte inferior del mismo; y una pluralidad de helióstatos dispuestos alrededor del reflector central, el aparato para corregir un helióstato caracterizado por comprender un dispositivo de irradiación que irradia el reflector central y el helióstato con haces láser, respectivamente, estando provisto el dispositivo de irradiación sobre una trayectoria de luz que conecta un punto focal superior del reflector central y el helióstato entre sí.
-
- 3.
- El aparato para corregir un helióstato de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por comprender:
un dispositivo de recepción de luz que detecta un haz láser de reflexión reflejado desde el helióstato, dispositivo de recepción de luz que está provisto en la proximidad del dispositivo de irradiación láser lado a lado con él; yun dispositivo de ajuste que gira y eleva el dispositivo de irradiación y el dispositivo de recepción de luz. - 4. El aparato para corregir un helióstato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque el dispositivo de irradiación láser es montado en y desmontado del aparato de corrección mediante medios de montaje y desmontaje y es accionado mediante una batería.5 El aparato para corregir un helióstato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el dispositivo de irradiación láser irradia el punto focal superior del reflector central con un haz láser que tiene una longitud de onda en un rango de 500 nanómetros a 590 nanómetros.6 El aparato para corregir un helióstato de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de recepción de luz es un dispositivo de seguimiento solar.OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 201090082ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 11.06.2009Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : Ver Hoja AdicionalDOCUMENTOS RELEVANTES
- Categoría
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- A
- US 4219729 A (SMITH OTTO J M) 26.08.1980, todo el documento. 1-3,6
- A
- US 3588255 A (ALEXANDER JOHN) 28.06.1971, columna 2, línea 64 – columna 6, línea 31; figuras 1-9. 2,3
- A
- US 4172443 A (SOMMER WARREN T) 30.10.1979, columna 34, líneas 1-27; figuras 1-10. 1-3
- A
- US 5979438 A (NAKAMURA KATSUSHIGE) 09.11.1999, todo el documento. 1,2,6
- A
- US 2005279953 A1 (GERST LEO) 22.12.2005, todo el documento. 1,2,6
- A
- GB 2117511 A (COOK DR PAUL DEREK) 12.10.1983, todo el documento. 1-3
- 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 07.08.2012
- Examinador D. Hermida Cibeira Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 201090082CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUDF24J2/38 (2006.01) F24J2/18 (2006.01) G01S3/786 (2006.01) G01B11/27 (2006.01)Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)F24J, G01S, G01BBases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados)INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 201090082Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 07.08.2012Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 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: 2010900821. 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 4219729 A (SMITH OTTO J M) 26.08.1980
- D02
- US 3588255 A (ALEXANDER JOHN) 28.06.1971
- D03
- US 4172443 A (SOMMER WARREN T) 30.10.1979
- D04
- US 5979438 A (NAKAMURA KATSUSHIGE) 09.11.1999
- D05
- US 2005279953 A1 (GERST LEO) 22.12.2005
- D06
- GB 2117511 A (COOK DR PAUL DEREK) 12.10.1983
- 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 declaraciónLa presente invención se refiere a un método y aparato para corregir un helióstato. Se considera que el documento D01 es el más cercano del estado de la técnica al objeto de las reivindicaciones 1 y 2. En dicho documento, al cual pertenecen las referencias numéricas que siguen, se divulga (columna 1, líneas 21-40; figuras 1, 2) un método y un aparato para localizar y alinear helióstatos (16) con respecto a un dispositivo captador (13) situado en lo alto de una torre. Dicho aparato comprende un dispositivo orientable de irradiación láser (15, 20) situado justo debajo del dispositivo captador (13) y un dispositivo de recepción (11) de luz situado en el dispositivo captador (13) capaz de detectar un haz láser (10) emitido desde el dispositivo de irradiación (15, 20) y reflejado en el helióstato (16) (figura 5). Además, el dispositivo de recepción (11) puede funcionar también como dispositivo de seguimiento solar (columna 6, líneas 9-22). Por otra parte, se describe un método que permite variar la orientación del dispositivo de irradiación (15, 20) alineándolo con el centro del helióstato (16) y que permite, a su vez, variar la orientación del helióstato (16) alineándolo con el dispositivo de recepción (11) y, por tanto, con el dispositivo captador (13) (columna 5, líneas 41-48). Se observa que en la invención del documento D01 el dispositivo captador (13) no consiste en un reflector central superior que reenvía la radiación solar a un captador inferior. Además, tampoco se utiliza un dispositivo de irradiación capaz de irradiar simultáneamente un reflector central superior y un helióstato (16) mediante haces láser opuestos desde una posición intermedia y alineada con ambos. Debido a estas diferencias, se considera que las reivindicaciones 1 y 2 son nuevas (Art. 6, LP 11/1986), al igual que las reivindicaciones dependientes 3-6 (Art. 6, LP 11/1986). En cuanto a la actividad inventiva de las reivindicaciones 1 y 2, se considera que a un experto en la materia que partiese del documento D01 no le resultaría evidente plantearse el desplazamiento del dispositivo de irradiación (15, 20) a una posición intermedia alineada con el dispositivo captador (13) y un helióstato (16) mediante haces láser opuestos, además de sustituir el dispositivo captador (13) sobre la torre por un reflector central superior y un captador inferior. Por otra parte, una posible combinación de los documentos D01, D02 y D04 con ese mismo fin se considera igualmente no obvia para un experto en la materia. Por tanto, se estima que las reivindicaciones 1 y 2 implican actividad inventiva (Art. 8, LP 11/1986), al igual que las reivindicaciones dependientes 3-6 (Art. 8, LP 11/1986). Los documentos D03, D05 y D06 simplemente reflejan el estado de la técnica.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008168878A JP4564553B2 (ja) | 2008-06-27 | 2008-06-27 | ヘリオスタットの校正方法とその校正装置 |
| JP2008-168878 | 2008-06-27 | ||
| PCT/JP2009/060705 WO2009157317A1 (ja) | 2008-06-27 | 2009-06-11 | ヘリオスタットの校正方法とその校正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2387219A1 ES2387219A1 (es) | 2012-09-18 |
| ES2387219B1 true ES2387219B1 (es) | 2013-07-26 |
Family
ID=41444386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201090082A Expired - Fee Related ES2387219B1 (es) | 2008-06-27 | 2009-06-11 | Método y aparato para corregir un helióstato. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110094499A1 (es) |
| JP (1) | JP4564553B2 (es) |
| CN (1) | CN102077035B (es) |
| AU (1) | AU2009263471B2 (es) |
| ES (1) | ES2387219B1 (es) |
| WO (1) | WO2009157317A1 (es) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5135202B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-02-06 | 三鷹光器株式会社 | 太陽光集光システム |
| JP5135201B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-02-06 | 三鷹光器株式会社 | 太陽光集光システムの光学位置合わせ方法および構造 |
| US8442790B2 (en) | 2010-12-03 | 2013-05-14 | Qbotix, Inc. | Robotic heliostat calibration system and method |
| BR112013013406A2 (pt) * | 2010-12-03 | 2016-09-06 | Qbotix Inc | sistema e método para calibrar controlador robótico para múltiplas superfícies solares |
| JP2012122635A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Nabtesco Corp | ヘリオスタットおよび太陽光集光システム |
| JP5813372B2 (ja) * | 2011-05-24 | 2015-11-17 | ナブテスコ株式会社 | 太陽光集光システム |
| US20120304981A1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Rolf Miles Olsen | Dynamic distributed tower receiver system for collecting, aiming and receiving solar radiation |
| JP5759298B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-08-05 | 三鷹光器株式会社 | センサー式小型ヘリオスタットのレーザー位置決め治具 |
| CN102354224B (zh) * | 2011-08-30 | 2014-09-17 | 浙江大学 | 基于人造光源的日光反射装置校正系统及校正方法 |
| CN102445949B (zh) * | 2011-10-20 | 2013-11-06 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 一种定日镜定位系统与方法 |
| US9127861B2 (en) * | 2011-10-31 | 2015-09-08 | Solarreserve Technology, Llc | Targets for heliostat health monitoring |
| ES2422806B1 (es) * | 2012-03-12 | 2014-09-17 | Ingemetal Energias, S.A. | Sistema, procedimiento y programa informático de calibración del posicionamiento de los espejos en heliostatos |
| JP5153953B1 (ja) * | 2012-06-12 | 2013-02-27 | 三井造船株式会社 | ヘリオスタット及びその制御方法 |
| CN103345261B (zh) * | 2013-06-18 | 2015-10-21 | 华北电力大学 | 定日镜反射光斑偏差校正方法 |
| CN103673338B (zh) * | 2013-12-21 | 2016-10-05 | 大连宏海新能源发展有限公司 | 一种高精度定日镜曲面调整校正装置 |
| CN104679035A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-06-03 | 常州工学院 | 一种定日镜自适应追日装置 |
| CN106644399B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-02-05 | 伽行科技（北京）有限公司 | 一种用无人机校正定日镜偏差的系统和方法 |
| CN106773006A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 南通斯密特森光电科技有限公司 | 自动寻找跟踪太阳并精确定位的望远镜 |
| CN108507199A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-07 | 河北珠峰仪器仪表设备有限公司 | 一种太阳能聚光集热系统及方法 |
| CN110262570B (zh) * | 2019-06-19 | 2023-01-10 | 深圳中科能投能源有限公司 | 一种定日镜的校准系统及方法 |
| CN112578820A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 何开浩 | 塔式太阳能发电系统的太阳光跟踪装置及跟踪方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3588255A (en) * | 1968-03-12 | 1971-06-28 | Technidyne Inc | Optical alignment methods and means utilizing coordinated laser beams and laser beam coordinating means for same |
| US4172443A (en) * | 1978-05-31 | 1979-10-30 | Sommer Warren T | Central receiver solar collector using analog coupling mirror control |
| US4219729A (en) * | 1978-06-16 | 1980-08-26 | Smith Otto J M | Method of aligning and locating the mirrors of a collector field with respect to a receptor tower |
| JPS5836885B2 (ja) * | 1979-05-18 | 1983-08-12 | 工業技術院長 | ヘリオスタット用反射鏡における平面鏡の角度調節方法 |
| JPS57120808A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Detector for angle of parallel rays |
| JPS5841442B2 (ja) * | 1981-01-21 | 1983-09-12 | 工業技術院長 | ヘリオスタット追尾精度測定センサ− |
| GB2117511A (en) * | 1982-02-19 | 1983-10-12 | Dr Paul Derek Cook | Laser beam alignment detection |
| JPS6023753A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽光追尾装置の制御方法 |
| JPH0621012U (ja) * | 1992-08-21 | 1994-03-18 | 株式会社間組 | 太陽光集光装置 |
| US5465493A (en) * | 1994-06-02 | 1995-11-14 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Pipe alignment apparatus and method using green light |
| US5982481A (en) * | 1996-10-01 | 1999-11-09 | Mcdonnell Douglas Corporation | Alignment system and method for dish concentrators |
| JP2951297B2 (ja) * | 1997-10-15 | 1999-09-20 | 三鷹光器株式会社 | 太陽光集光システム |
| IL127323A0 (en) * | 1998-11-30 | 1999-09-22 | Yeda Res & Dev | Solar energy plant |
| JP2001289734A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Mitaka Koki Co Ltd | 光軸出し器具 |
| JP2003130539A (ja) * | 2001-10-17 | 2003-05-08 | Fuji Electric Co Ltd | 輸送容器 |
| JP4402334B2 (ja) * | 2002-05-10 | 2010-01-20 | 聖士郎 宗平 | 太陽光集光システム |
| US20050279953A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | Leo Gerst | Heliostat alignment system |
| CN1854639A (zh) * | 2005-04-29 | 2006-11-01 | 孙迎光 | 一种控制定日镜阵列同步跟踪的方法 |
-
2008
- 2008-06-27 JP JP2008168878A patent/JP4564553B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-06-11 AU AU2009263471A patent/AU2009263471B2/en not_active Ceased
- 2009-06-11 CN CN2009801240404A patent/CN102077035B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-11 WO PCT/JP2009/060705 patent/WO2009157317A1/ja active Application Filing
- 2009-06-11 US US13/001,244 patent/US20110094499A1/en not_active Abandoned
- 2009-06-11 ES ES201090082A patent/ES2387219B1/es not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102077035B (zh) | 2012-10-10 |
| JP4564553B2 (ja) | 2010-10-20 |
| AU2009263471A1 (en) | 2009-12-30 |
| AU2009263471B2 (en) | 2012-04-05 |
| ES2387219A1 (es) | 2012-09-18 |
| US20110094499A1 (en) | 2011-04-28 |
| CN102077035A (zh) | 2011-05-25 |
| JP2010007976A (ja) | 2010-01-14 |
| WO2009157317A1 (ja) | 2009-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2387219B1 (es) | Método y aparato para corregir un helióstato. | |
| ES2386465B2 (es) | Método de configuración de dirección/medida/reajuste de sensor de seguimiento de luz solar y dispositivo colector de luz solar. | |
| JP4471999B2 (ja) | 取付姿勢測定装置 | |
| CN101737279B (zh) | 塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置 | |
| ES2631805T3 (es) | Conjunto óptico con alto nivel de eficiencia para el almacenamiento y el uso de energía de una fuente solar | |
| MX2012001033A (es) | Sistema de calibracion para instalacion de colector solar. | |
| CN103309361A (zh) | 一种定日镜的跟踪瞄准控制方法及其装置 | |
| ES2373899B1 (es) | Estructura de izado y montaje de helióstatos. | |
| US9255981B2 (en) | Sunlight collection device and method for tracking sunlight | |
| WO2007090908A1 (es) | Soporte orientador de paneles solares | |
| CN102590983B (zh) | 一种反射镜调校装置 | |
| ES2398330B1 (es) | Campo vertical de heliostatos. | |
| WO2013144388A1 (es) | Planta de concentración solar con absorbedor plano optimizado | |
| CN201575607U (zh) | 塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置 | |
| JP4852649B2 (ja) | 太陽光追尾センサの再調整方法 | |
| CN203259704U (zh) | 三点支撑式定日镜支撑装置 | |
| KR101075971B1 (ko) | 태양열집광용 포물면반사판의 고정밀 배열에 편리한 반사판 정렬장치 | |
| CN104506128A (zh) | 一种可调节的坐地式弧形低倍太阳能聚光器及其聚光方法 | |
| CN203216858U (zh) | 一种聚焦太阳能热波成像无损检测装置 | |
| CN112578820A (zh) | 塔式太阳能发电系统的太阳光跟踪装置及跟踪方法 | |
| BRPI0902803A2 (pt) | heliostato autÈnomo | |
| JP2014169843A (ja) | 太陽位置測定機構およびそれを用いた太陽追尾装置 | |
| CN108633302A (zh) | 反射表面倾斜系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2387219 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20130726 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20181015 |