ES2397205B2

ES2397205B2 - Receptor multitubular con radiación solar atrapada

Info

Publication number: ES2397205B2
Application number: ES201300009A
Authority: ES
Inventors: José María Martínez-Val Peñalosa
Original assignee: Universidad Politecnica de Madrid
Current assignee: Universidad Politecnica de Madrid
Priority date: 2013-01-03
Filing date: 2013-01-03
Publication date: 2013-09-20
Anticipated expiration: 2033-01-03
Also published as: ES2397205A1; WO2014106677A1

Abstract

Receptor multitubular con radiación solar atrapada.#Dispositivo de múltiples tubos paralelos absorbentes de radiación solar, separados entre sí por un huelgo, al cual se le adiciona una pared posterior reflectante, separada de la parte trasera de los tubos en una distancia determinada, incluyendo en dicha pared unas protuberancias también reflectantes en forma de doble cuña, que coinciden con las zonas de huelgo, y cuyo ángulo de cuña está también especificado en función de la relación entre paso y diámetro de los tubos, y de los ángulos máximos de incidencia con que llega la radiación al receptor, desde el campo de espejos.

Description

RECEPTOR MULTITUBULAR CON RADIACiÓN SOLAR ATRAPADA

SECTOR DE LA TÉCNICA

la invención se encuadra en el campo de las centrales de energla solar que requieren concentración de la radiación originaria, que es reflejada por una serie de espejos, de caracteristicas variadas, pudiendo tener uno o dos ejes orientables cada espejo para el seguimiento solar.

La invención trata concretamente de los colectores o receptores, que son los componentes en los que un fluido absorbe la energía térmica aportada por la radiación; y más concretamente trata de aquellos en los cuales el fluido circula por dentro de tubos, en general paralelos entre si; que pueden tener posición vertical, si están integrados en una torre central, o posición horizontal, por ejemplo en el montaje denominado Fresnel de reflexión.

los tubos forman una pantalla de captación de la radiación, que es absorbida en esa superficie de los tubos, cara al exterior, y el calor pasa por conducción dentro del tubo y por convección, al fluido calorífero que circula por su interior.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

La invención liene antecedentes inmediatos, particularmente en la patente ES2345427 82, que trala de un disposilivo receptor de radiación solar reflejada por espejos longitudinales, y la ES2356549, que trata de un receptor mu;dtubo en el que los circuitos se pueden variar en función de los objetivos de calentamiento. El primer inventor de dichas patentes es el mismo que firma la presente solicitud. También es el firmante de la patente ES2321576 82, que presenta un colector multitubo de dilatación y preSión compensadas, y de la solicitud P201201056, que trata de una carcasa para alojar un haz de tubos paralelos y contiguos, en los cuales la entrada y salida de cada circuito de fluido se realiza por el mismo extremo de la carcasa, yen el extremo opuesto, cerrado, los tubos consecutivos de un circuito van unidos por una conducción en U.

Existen varios documentos sobre colectores con tubos, como la solicitud internacional WO 2009/029277 A2, que plantea una configuración Fresnel convencional con receptor multitubo, y numerosas variantes de configuración, aunque sin prescripciones que se asemejen a las aquí presentadas; y la WO 2009/023063 A2, que trata de un receptor inclinado respecto del suelo, con estructura asimétrica para favorecer la captación de la radiación, pero

igualmente no aborda la misma problemática que esta solicitud. Otros documentos significativos con reflector secundario que se adapta a concentrar sobre un tubo la radiación que proviene del campo de espejos son la ES2364115(A1) , que propone una forma especifica de doble campana parabólica, en cuya línea focal se ubica el tubo receptor, y la FR2975473(A1) que emplea dos unidades paralelas, cada una con su tubo en la línea focal y reflector secundario de doble parábola, pero esencialmente es una repetición de la óptica geométrica de usar un tubo focal en el foco de' una doble parábola, que es lo reivindicado en la ES2364115.

la patente mencionada en primer lugar, ES2345427 82, utiliza uno o varios haces de tubos contiguos, que forman una pantalla ante la radiación, y no necesitan reflector secundario de ningún tipo,

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER

Los tubos de un receptor multitubo están iluminados s610 por la cara exterior, lo que produce un gradiente térmico en sentido circunferencial, parcialmente mitigado por la propia convección interna, pero que va produciendo deformación y fatiga en el tubo. Más aún Jos receptores multitubos tienen que cubrir toda la superficie que va a ser iluminada por la radiación incidente, y a su vez el radio de los tubos conviene que está ajustado al óptimo de las prestaciones térmicas de los fluidos caloríferos, yeso puede plantear soluciones incompatibles entre si, teniendo en cuenta además que multiplicar el nO de tubos, haciéndoles más pequeños para mejorar sus coeficientes de convección, implica aumentar la pérdida de carga y la potencia de bombeo; mientras que aumentar su radio comporta reducir sensiblemente la potencia de bombeo, pero se incrementa notablemente el peso, lo cual puede tener efectos mecánicos y estructurales que incrementen el coste mucho; en especial si el fluido requiere alta presión, como son los gases, pues ello requiere espesores considerables en los tubos.

Por tanto, el problema a resolver es encontrar una disposición ópticogeométrica que permita dejar holgura entre tubos vecinos, sin que dicho huelgo se constituya en un canal de pérdida de la radiación que no incide directamente en los tubos, y que podria reflejarse directamente en la pared de atrás del colector, escapándose del fin que interesa, que es la absorción de la radiación en el haz de tubos. El objetivo perseguido es, pues, idear una disposición de tubos y de pared posterior a ellos, con características reflectantes y geometría especificada, que permita separar los tubos entre si sin perder radiación de la que incide originalmente.

EXPLICACiÓN DE LA INVENCiÓN

5 La invención se ubica en una carcasa que sirve de receptor de radiación solar proveniente de un campo de espejos de la configuración que sea, tanto si son espejos de un eje en el seguimiento solar, tipo Fresnel de reflexión, como si son de dos ejes en el giro del espejo para el seguimiento el sol, cual es el caso de los campos de heliostatos para iluminación de torre central; consistiendo la

10 invención en que los tubos del receptor se disponen paralelos entre si, y paralelos a la pared del colector que está detrás de dichos tubos en el sentido de incidencia de la radiación, o pared posterior, estando recubierta dicha pared posterior de un elemento reflectante, seleccionado entre papel metalizado o cualquier sustancia que sea termoestable y reflectante a la temperatura de

15 aplicación de la invención,

-: situando dicha pared posterior en un plano virtual paralelo al plano virtual tangente a los tubos por sus lineas generatrices más traseras en el sentido de incidencia de la radiación ,

-: estando dicha pared posterior más cercana al haz de tubos que una

20 posición limite, o como mucho en la posición limite, definida dicha posición límite de dicha pared posterior en una sección recta del colector, perpendicular a los tubos,

-: estando dicha posición límite de la pared posterior en coincidencia con el plano virtual que coincide con los puntos de corte que existen, en dicha 25 sección recta, entre cada tangente a dos tubos vecinos cualesquiera y la recta que es perpendicular a la recta que representa la pared posterior en dicha sección recta y a la vez pasa por el punto que representa el eje del segundo tubo que toca dicha tangente, tocando dicha tangente por la cara anterior del primer tubo al que toca, en el sentido de incidencia de la radiación, y tocando al

30 segundo tubo por su cara posterior,

-: llamando O al diámetro de los tubos, R al radio, H al huelgo dejado entre dos tubos consecutivos, P a la distancia entre ejes de dichos tubos, que es igual al diámetro más el huelgo, y por tanto P=D+H, y llamando semipaso S a la mitad del paso, y por tanto S=P/2, Y, y llamando T a la distancia entre la posición Ifmite de la pared posterior y el plano virtual tangente a los tubos por sus !rneas generatrices más traseras,

-: y expresando el valor de la distancia límite T en función de los datos geométricos del haz de tubos, llamando ángulo A al que tiene como coseno el valor del cociente entre el diámetro O y el paso P, y por tanto A=arc cos(O/P) = are eos (D/(D+H)),

-: siendo el valor de la distancia límite, T, que existe como máximo entre la pared posterior y las generatrices más traseras de los tubos, igual a la diferencia en la que el minuendo es el cociente del semipaso dividido por la tangente del ángulo A, y el sustraendo es el valor del radio R, y por tanlo T= (SftgA) -R

-: que se puede reescribir como T = ((R+(H/2))ftgA) -R

-: y a su vez al valor de la t9 A se expresa en función del cociente entre el semipaso y el radio, denominado por C, siendo Ig A::; (C2 -1)112, por lo cual la distancia limite T se expresa como T= ((R+(HI2))/(C' _1),n) -R

-: siendo la distancia real L entre la pared posterior y las generatrices más traseras de los tubos, menor o igual a la distancia limite T.

Con la disposición expuesta se consigue atrapar una fracción de la radiación originaria que no incide directamente sobre los tubos, y es concretamente la que incide en la pared posterior en la zona que está justo detrás de los tubos, definiendo esta zona como el conjunto de segmentos de la recta que representa la pared posterior en la sección recta del colector, estando comprendidos cada uno de dichos segmentos entre los puntos donde inciden en dicha pared posterior las tangentes a cada tubo, por cada lado, que son a su vez normales a la pared posterior.

En la parte complementaria de la pared posterior, que corresponde a la que no está detrás de los tubos, se puede dar la reflexión en la pared posterior, saliendo el rayo reflejado sin incidir en ningún tubo, por lo que a efectos prácticos esos rayos se pierden. La invención incluye que en cada segmento de este tipo, en las zonas de la pared posterior que corresponden a un huelgo entre tubos, se dispone como protuberancia de la pared, un prisma longitudinal cuya sección recta es una cuña doble simétrica, que arranca por cada lado en el punto donde incide la tangente al tubo correspondiente y que es a la vez

perpendicular a la pared posterior, alcanzando dicha cuna la máxima altura, M, de protuberancia hacia los tubos, justo en el centro del huelgo, siendo esta altura M igual a la mitad de la anchura del huelgo por la tangente del ángulo de cuña, denominado ángulo G, definido en función de otro ángulo característico de la geometría del haz de tubos, o ángulo referente de dispersión, e, definido por ser su tangente igual al cociente entre un dividendo que es la suma del radio R más la distancia real L desde la linea trasera de los tubos hasta la pared posterior, y un divisor que es la suma del diámetro D. el radio R y el huelgo H, y por tanto

tg B= (R+L)/(3·R + H)

B= are tg«R+L)/(3·R + H»

G = (90' -B)/2

M= (HI2)tgG

De esta manera, el rayo tangente a un cilindro y normal al plano original de la pared posterior produce una reflexión por la cual su rayo reflejado va en dirección de incidencia hacia el centro del tubo subsiguiente al que es tangente, por el otro lado. Esta trayectoria puede impactar con el propio tubo al que ha sido tangente el rayo original, cuando la pared posterior quede muy cerca de los tubos, o impactará con dicho subsiguiente tubo en caso contrario, pero no podrá escapar de la jaula de radiación que representa el conjunto de tubos.

Otra característica contemplada en la invención es el máximo valor del ángulo de incidencia de la radiación originaria, respecto de la recta virtual normal a la pared posterior. Caben dos alternativas, que pueden denominarse de tubos próximos y de tubos alejados, respectivamente, y quedan definidas por el criterio siguiente: si el máximo ángulo de incidencia de la radiación es mayor que el ángulo de incidencia de una recta. tangente a dos tubos consecutivos~ los tubos

,

está próximos, siempre en sentido relativo a la radiación originaria; y si el máximo ángulo de incidencia de la radiación, correspondiente a su rayo extremo, es menor que el ángulo de incidencia de una recta tangente a dos tubos consecutivos , los tubos están alejados, y en este ~so las cunas simétricas tienen un ángulo que es la semisuma del ángulo máximo de incidencia de la radiación original y el ángulo de incidencia de la tangente a dos tubos, respecto de la normal al plano posterior, siendo la altura M de las cunas igual a la mitad de la anchura del huelgo por la tangente de este ángulo de cuna .

•

Queda por último considerar la distancia m(nima entre la pared posterior y las generatrices traseras de los tubos. Cuanto menor sea esa distancia, para un haz determinado de tubos, mayor es el valor máximo M de protuberancia de las

cuf'las, que incluso pueden llegar a interferir las trayectorias directas de los rayos incidentes, y al mismo tiempo se hace menos uniforme la radiación secundaria que impacta en la zona trasera de los tubos. La citada interferencia s610 llega ser efectiva para separaciones muy amplias entre tubos, superiores incluso a su diámetro. Para huelgos H menores que el radio, el valor de B no baja apreciablemente de 18,5°, cuya tangente es 1/3, por lo que el ángulo G no sube mucho de 36°, cuya tangente es 0,72; lo cual quiere decir que M= 0,36·H; yal ser H menor que R, la protuberancia no llega ni al nivel de los centros de los tubos. Esto sr puede pasar para huelgos amplios, mayores que el diámetro. En todo caso, hay un límite teórico en la definición de la cuña, y es G=45°, lo que implica tgG=1 y M=H/2; Y si H es mucho mayor que D, si puede haber notoria interferencia.

En todo caso, el criterio técnico de la invención es que la distancia real L entre la pared posterior y las generatrices traseras de los tubos no ha de ser menor que lo necesario para igualar la apertura de la radiación incidente en el receptor. Es bien conocido que la luz solar, al no ser el Sol para nosotros un punto, sino un disco, tiene una apertura natural de 9 milirradianes; la cual se amplifica por las caracterlsticas de los espejos, pudiendo llegar a 15, 206 más milirradianes de apertura, siendo esta magnitud la que se toma como estándar mfnimo para determinar el valor de L. En concreto, teniendo en cuenta que la reflexión desde la base de la cuña dista R hasta el punto de mínima distancia, que es L, se fija como valor mínimo de esta distancia L el producto del radio R por el doble de la apertura de la luz solar natural, 0,01 B radianes, es decir

L > 0,Q18·R

EXPLICACiÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 corresponde al estado del arte y muestra un esquema, en sección recta, de un colector solar de varios tubos, según se presenta en el documento ES2345427 82.

La figura 2 también corresponde al estado del arte, según la patente ES2321576 82, y muestra el esquema frontal de un haz de tubos en un colector de dilatación y presión compensadas.

La figura 3 muestra un corte transversal de un receptor o coledor de radiación atrapada, segun presenta este documento. con las prescripciones de la invención, para la posición límite de la pared posterior.

La figura 4 muestra un corte transversal completo del mismo receptor, señalando varias trayectorias de rayos significativos, apreciándose su atrapamiento por incidir en las caras posteriores de los tubos.

La figura 5 muestra un corte transversal similar a la figura 3 pero con mayor separación de tubos e identificaciones complementarias de los elementos geométricos involucrados.

La figura 6 muestra un corte análogo al anterior, pero para un caso de tubos alejados entre sí respecto de la apertura de la radiación incidente.

MODO PREFERENTE DE REALIZACiÓN DE LA INVENCiÓN

Para facilitar la comprensión de las figuras de la invención, y de sus modos de realización, a continuación se relacionan los elementos relevantes de la misma, anotando que las figuras 3, 4, 5 Y 6 están descritas en una sección recta del receptor, en la cual se dibuja el haz de tubos según la horizontal del dibujo, e igualmente es horizontal la pared posterior, empleándose en ese sentido relativo los adjetivos horizontal y vertical, que no tienen por qué corresponder pues al horizonte y la vertical del lugar:

1.: Carcasa del receptor de la radiación solar,

2.: Haz de tubos que conforman el receptor, donde se absorbe la radiación solar concentrada.

3.: Radiación solar concentrada proveniente de un campo de espejos.

4.: Estructura de sujeción de los tubos respecto de la pared (posterior) de la carcasa (esta estructura no corre longitudinalmente a todo lo largo del receptor, sino que son simplemente tirantes y traviesas localizadas en sitios específicos, muy separados entre sr).

5.: Elementos adicionales de la estructura 4, bien por separación de tubos de distinta temperatura, bien por cuestiones de peso.

6.: Sujeción de la carcasa respecto de la estructura exterior.

7.: Aislante de las paredes de la carcasa

•

8.: Ventana transparente.

9.: Juntas de la ventana.

10.: Conexión de entrada del fluido calorífero en el receptor.

11 . Distribuidor del fluido calorífero de entrada en los tubos del receptor.

12.: Colector de salida del fluido calorífero desde los tubos del receptor.

13.: Conexión de salida del fluido calorifero.

14.: Pintura o cubierta reflectante que recubre interiormente a la pared posterior de la carcasa.

15.: Curias reflectantes que forman protuberancias especificas en la pared 14.

16.: Dos tubos consecutivos en el haz de tubos (2).

17.: Ejes diametrales verticales de los tubos 16.

18.: Tangentes a ambos tubos 16.

19.: Puntos de corte entre los ejes 17 y las tangentes 18, en la sección recta del colector en la que se define la invención, y que marcan el plano donde debe situarse la cubierta reflectante 14 en su posición límite.

20.: Ejes virtuales de simetría en los puntos medios de los huelgos.

21 . Paredes reflectantes laterales de cierre de la cubierta reflectante 14.

22.: Rayo incidente perpendicular a la pared posterior y tangente a uno de los lubos 16.

23.: Rayo reflejado del rayo 22, que va en direcci6n al centro 24 del tubo siguiente al de la tangente.

24.: Centro del tubo siguiente al de la tangente o rayo 22.

25.: Bisectriz del ángulo de reflexión entre los rayos 22 y 23. Es perpendicular a la rampa de la cuña en la cual se produce la reflexi6n, y su ángulo de cuña se determina precisamente asr.

26.: Rampa de la cuña.

27.: Rayo con punto de incidencia 28 en la zona de sombra tras un tubo, siendo la bisectriz 29 del ángulo de reflexi6n normal a la pared posterior,

por lo que el rayo reflejado 30 no puede sino impactar con el tubo a cuya sombra está.

28.: Punto de incidencia del rayo 27.

29.: Normal a la pared posterior en el punto 28, que es la bisectriz de cualquier reflexión que se produzca ahf.

30.: Rayo reflejado del rayo 27 en el punto 28.

31 . Rayo con punto de incidencia 32 en la zona del huelgo, que por tanto se refleja según la nonnal a la rampa de la curia,

32.: Punto de incidencia del rayo 31 en una curia.

33.: Rayo reflejado en 32, que sale con una oblicuidad definida por el ángulo de la cuña para que impacte en el tubo siguiente al del huelgo.

34.: Rayo reflejado de trayectoria muy similar al 33, pero que impacta en el punto 35 de la pared de cierre lateral, también reflectante.

35.: Punto de la pared de cierre lateral 21 .

36.: Pared de la parte externa del colector, que da idea de la apertura de la radiación que proviene del campo de espejos.

37.: Eje de los centros de los tubos, paralelo a la pared posterior.

38.: Rayo procedente del campo de espejos, con mayor ángulo de incidencia respecto de la normal a la pared posterior, desde la izquierda.

39.: Rayo procedente del campo de espejos, con mayor ángulo de incidencia respecto de la normal a la pared posterior, desde la derecha.

40.: Normal a la rampa 26 de la cuña, en este caso particular de la reflexión de un rayo extremo.

41 . Rayo incidente en la base de la normal 40, y paralelo al 38.

42. Rayo reflejado del 41, con la misma inclinación que las tangentes dobles,

18.

43.: Eje diametral de un tubo, normal a la pared posterior 14.

44.: Punto que representa en el plano del dibuja a la generatriz trasera del cilindro que constituye la superficie de un tubo.

45.: Punto de corte del eje 43 con la pared 14.

46.: Segmento, denominado L, que expresa la distancia entre las generatrices traseras de los tubos y la pared posterior 14 , que ha de ser menor o igual que el valor T. que corresponde a la posición limite.

47.: Centro de un tubo.

48.: Centro de otro tubo, contiguo o vecino del anlerior.

49.: Paso, denominado P, entre tubos, correspondiente al segmento entre los puntos 47 y 48.

50.: Ángulo de la cuna 15, denominado ángulo G.

51 . Ángulo, denominado B, utilizado para definir el ángulo de cuna, G (50).

Para la aplicación de la invención y su materialización es preciso seleccionar el material a emplear, que ha de ser de alta absortividad a la radiación solar en el caso de la pintura, recubrimiento o tratamiento superficial de los tubos; y que ha de ser de alta refledividad a dicha radiación solar en el caso del recubrimiento, pintura o tratamiento superficial de la pared posterior y de sus cierres laterales; que son los dos elementos a los que especifica mente se les aplica la invenci6n. los tubos, en si pueden ser de acero al carbono, acero aleado, o cualquier otro material al uso en ingenierla térmica. El recubrimiento reflectante de la pared puede ser de papel metálico o chapa delgada de tipo especular, y puede ir sobre un aislante térmico adecuado, como la fibra de vidrio

o fibra de roca prensada y presentada en mantas planas rlgidas.

las dimensiones de los tubos y del receptor se amoldarán a la aplicaci6n que se trate, y por lo que corresponde a la invención sólo son especificas las dimensiones relativas, tomando como referencia el diámetro de los tubos. Aunque en las figuras se han presentado con paso y diámetro uniforme, en un mismo receptor puede haber diversas zonas que usen tubos de distinto diámetro separados por pasos diferentes, y las especificaciones de la invención se aplican independientemente en cada zona, estando separadas éstas por los cierres laterales (21).

Cuestión esencial es la disposición de las cunas dobles, que se confeccionan del mismo material que la pared posterior, tanto en la superficie como en el sustrato. Para ello basta cortar en bisel las mantas rlgidas en cuestión y adherirlas o coserlas lateralmente con grapas, entre si y a la pared posterior.

"

Una previsión elemental en la aplicación de la invención es la de identificar el modo de sustitución del recubrimiento reflectante de la pared posterior y cierres laterales, ante la eventualidad de su degradación y pérdida de reflectividad, debido, entre otras posibles causas, a las altas temperaturas alcanzadas en las cuales se pueden activar mecanismos de reacciones químicas

con el gas existente dentro del colector.

y es fundamental subrayar que esta invención es esencialmente geométrica, con repercusiones ópticas, por lo cual es aconsejable la verificación de prescripciones mediante telemetria laser o técnica de similar precisión. Los elementos estructurales exteriores, de soporte del receptor, etc, no son objeto de esta invención, aunque lógicamente son esenciales para que el receptor confonnado según estas prescripciones pueda mantener su integridad y dimensiones.

En la aplicación presentada en la figura 3, la razón paso a diámetro, C=PID, es igual a 1,22; lo que representa que tg A;::, 0,7. Ello se puede corroborar con el valor del ángulo A como arco cuyo coseno es 1/1 ,22; lo cual da

A=35'. Ello lleva a un valor de T, como corresponde en la figura, de ((1 ,22/0,7)1)'R, es decir T=0,75·R.

En cuanto a la determinación de la cu"a, el ángulo B de referencia es el

arco cuya tangente es (1,75/3,44), que es 27', a lo que corresponde un valor de G=31 ,5°, cuya tangente es 0,61, lo cual conduce a un valor de M= O,3·H ;::, 0,135·R.

En el caso de la figura 5 la separación es algo mayor, con un valor de

C=1 ,353 (H=0,7·R); lo que conduce a tgA= 0,911 (A=42,3') Y a un valor de T= (1,353/0,911) -1 , en términos de R, es decir T= 0,485·R.

En cuanto a la cuna, B es el arco cuya tg es (1,5/3,7), lo que da 22'; que a su vez conduce a G= 34', cuya tg es 0,677, y por tanto M= O,34·H = O,24·R.

El caso de la figura 6 corresponde a una separación mayor, con C=2, y con una apertura de recepción de radiación que tiene menos ángulo de incidencia que las tangentes a los tubos (que inciden con 60°). Esto hace que para la determinación de T se siga el mismo procedimiento ya descrito, pero no asl para la cur'\a, cuya normal ha de enviar el rayo reflejado con una pendiente igual a las tangentes dichas, lo que significa que esta nonnal ha de ser la

bisectriz del ángulo de reflexión que se desea, que tiene como entrada el rayo extremo de la radiación que llega, cuya pendiente depende de la aplicación en cuestión, que en la figura 6 se concretan con ángulos de incidencia de 600 para la tangente a los tubos, de 48° para el rayo extremo, quedando por tanto la

5 normal con 54°, que es lo que vale el ángulo G, por ser iguales (ángulos entre perpendiculares). En este caso la protuberancia de la cufla excede incluso al valor del radio.

Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones particulares anteriormente descritas son susceptibles de 10 modificaciones de detalle siempre que no alteren el principio fundamental y la

esencia de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1 -Receptor multitubu/af con radiación solar atrapada, ubicado en una carcasa o colector que sirve de receptor para la radiación proveniente de un campo de espejos de la configuración que sea, caracterizado porque los tubos del receptor se disponen paralelos entre si, y paralelos a la pared del colector que está detrás de dichos tubos en el sentido de incidencia de la radiación, o pared posterior, estando recubierta dicha pared posterior de un elemento reflectante, seleccionado entre papel metalizado o cualquier sustancia que sea termoestable y reflectante a la temperatura de aplicación de la invención,

-

situando dicha pared posterior en un plano virtual paralelo al plano virtual tangente a los tubos por sus lineas generatrices más traseras en el sentido de incidencia de la radiación,

-

estando dicha pared posterior más cercana al haz de tubos que una posición limite, o como mucho en la posición limite, definida dicha posición limite de dicha pared posterior en una sección recta del colector, perpendicular a los tubos,

-

estando dicha posición límite de la pared posterior en coincidencia con el plano virtual que coincide con los puntos de corte (19) que existen, en dicha sección recta, entre cada tangente (18) a dos tubos vecinos (16) cualesquiera y la recta que es perpendicular a la recta que representa la pared posterior (14) en dicha sección recta y a la vez pasa por el pun10 que representa el eje (17) del segundo tubo que toca dicha tangente, tocando dicha tangente por la cara anterior del primer tubo al que toca, en el sentido de incidencia de la radiación, y tocando al segundo tubo por su cara posterior,

-

llamando O al diámetro de los tubos, H al huelgo dejado entre dos de ellos consecutivos, P a la distancia entre ejes de tubos, que es igual al diámetro más el huelgo, y por tanto P=D+H, y llamando semipaso S a la mitad del paso, y por tanto S=PI2, y R al rad io, y llamando T a la distancia entre la posición límite de la pared posterior y el plano virtual tangente a los tubos por sus líneas generatrices más traseras,

-

y expresando el valor de la distancia IIm~e T en función de los datos geométricos del haz de tubos, llamando ángulo A al que tiene como coseno el valor del cociente entre el diámetro O y el paso P, y por tanto A=arc cos{DIP) = are cos (D/(D+H»,

-

siendo el valor de la distancia límite, T, que existe como máximo entre la pared posterior y las generatrices más traseras de los tubos, igual a la diferencia en la que el minuendo es el cociente del semipaso dividido por la tangente del ángulo A, yel sustraendo es el valor del radio R, y por tanto T= (SngA) -R

-

que se puede reescribir como T = ((R+(H/2»/tgA) -R

-

y a su vez al valor de la t9 A se expresa en función del cociente entre el semipaso y el radio, denominado por e, siendo t9 A = (C2 -1)112, por lo cualta distancia IIm~e T se expresa como T= ((R+(H/2»/(C' -1)'° ) -R

-

siendo la distancia real L (46) entre la pared posterior (14) y las generatrices más traseras (44) de los tubos, menor o igual a la distancia limite T.

2 -Receptor multitubular con radiación solar atrapada, según reivindicación primera, caracterizado porque en las zonas de la pared posterior que corresponden a un huelgo entre tubos, se dispone como protuberancia de la pared, un prisma longitudinal cuya sección recta es una cuna doble simétrica (15), que arranca por cada lado en el punto donde incide la tangenle (22) al tubo correspondiente y que es a la vez perpendicular a la pared posterior (14), alcanzando dicha curia la máxima altura, M, de protuberancia hacia los tubos, j usto en el centro del huelgo, siendo esta altura M igual a la mitad de la anchura del huelgo por la tangente del ángulo de curia, denominado ángulo G, definido en función de otro ángulo característico de la geometrla del haz de tubos, o ángulo referente de dispersión, B (51), definido por ser su tangente igual al cociente entre un dividendo que es la suma del radio R más la distancia real L desde la linea trasera de los tubos hasta la pared posterior, y un divisor que es la suma del diámetro O, el radio R y el huelgo H, y por tanto

tg B= (R+L)/(3·R + H)

B= are tg((R+L)/(3·R + H»

G = (90· -B)/2

M= (H/2)tgG.

3 -Receptor mulfitubular con radiación solar atrapada, según cualquiera de las reivindicaciones primera y segunda, caracterizado porque si el máximo

ángulo de incidencia de la radiación correspondiente a su rayo extremo (38, 39), respecto de la recta virtual normal a la pared posterior, es menor que el ángulo de incidencia respecto de la misma recta normal a la pared posterior, de una recta tangente a dos tubos consecutivos (18), las cui\as simétricas tienen un ángulo (50) que es la semisuma del ángulo máximo de incidencia de la radiación

original y el ángulo de incidencia de la tangente a dos tubos, siendo la altura M de las cunas igual a la mitad de la anchura del huelgo por la tangente de este ángulo de cuña.

4 -Receptor multitubular con radiación solar atrapada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia real l (46) entre la pared posterior y las generatrices más traseras de los tubos ha de ser mayor que el producto del radio R por el doble de la apertura de la luz solar natural, 0,018 radianes, es decir

L > 0,01B·R.

5 -Receptor multitubular con radiación solar atrapada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en un mismo receptor puede haber diversas zonas que usen tubos de distinto diámetro separados por pasos diferentes, y las especificaciones de la invención se aplican independientemente en cada zona, estando separadas éstas por los cierres laterales (2 1).