ES2399254B1 - Sistema reflexivo de concentracion solar fotovoltaica - Google Patents

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Abstract

Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, que está formado por un espejo reflector primario (1) que cambia la dirección de los haces de luz entrantes en el sistema y los redirige hacia un espejo reflector secundario (2), que vuelve a cambiar la dirección de los haces de luz recibidos y los redirecciona hacia un elemento óptico terciario (3), que a su vez transmite los haces de luz recibidos a un receptor fotovoltaico. El elemento óptico terciario (3) tiene una cara de entrada (4) curvo-convexa de sección circular, y una sección tronco-piramidal (5) que transmite por reflexión total interna los haces de luz recibidos a un receptor fotovoltaico. El extremo inicial (6) de la sección tronco-piramidal (5) tiene, inmediatamente a continuación de la cara de entrada (4), una sección transversal circular (6) que se transforma progresivamente en una sección transversal cuadrada hasta alcanzar el extremo final (7) de la sección tronco-piramidal (5).

Description

SISTEMA REFLEXIVO DE CONCENTRACION SOLAR FOTOVOLTAICA
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
5
La presente invención pertenece al campo técnico de los sistemas de concentración
solar fotovoltaica, para el aprovechamiento de la energía solar para la producción de
energía eléctrica, concretamente a sistemas de concentración solar fotovoltaica de alta
concentración, y más concretamente a sistemas formados principalmente por un
1 O
espejo concentrador primario, un elemento reflexivo secundario, un elemento óptico
terciario que funciona por reflexión total interna, y un receptor fotovoltaico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
15
Numerosos sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV) han sido propuestos y
desarrollados a lo largo del siglo XX hasta la actualidad. A pesar de este largo historial,
estos sistemas del estado de la técnica no son actualmente competitivos en términos
de coste y eficiencia con respecto a las formas tradicionales de producción de energía.
Los documentos W02006114457, US2009106648 y W02009058603 muestran el
20
típico esquema de funcionamiento de un sistema de concentración solar fotovoltaica.
Dicho sistema consiste en una lente de Fresnel concentradora de luz y un elemento
óptico secundario que dota al sistema de mayor concentración. Diversos sistemas que
utilizan lentes de Fresnel han sido propuestos con y sin óptica secundaria.
Recientemente se han reportado sistemas de concentración por guiado de luz, tal y
25
como muestra el documento W02008131566. Dichos sistemas se caracterizan por su
mayor compacidad frente a sistemas tradicionales.
Existen otros sistemas de concentración solar fotovoltaica basados en la tecnología
Cassegrain. Dichos sistemas consisten en un par de espejos reflectores y un elemento
óptico terciario homogeneizador. Además hay otros elementos ópticos de
30
concentración basados en espejos parabólicos. Dichos sistemas pueden estar
formados por espejos o bien ser un sistema totalmente sólido basado en Reflexión
Total Interna (RTI), como es mostrado en los documentos W02009058603 y
W02009086293.
Para dichos sistemas Cassegrain se han reportado distintos tipos de elementos
35
ópticos terciarios, tales como prismas con paredes rectas o curvadas, o sistemas tipo
Kohler, tal y como se puede observar en la figura 2, en los que no se emplean
elementos ópticos terciarios.
Un sistema ideal de concentración solar fotovoltaica debería reunir las siguientes
características para ser competitivo: minimizar las pérdidas en los sistemas de
5
concentración ópticos, es decir conseguir una mayor eficiencia óptica; ser soluciones
efectivas en coste y fiables a largo plazo; ser compactos, y conseguir una máxima
eficiencia termodinámica, esto es alcanzar el máximo grado de concentración posible
en un diseño que absorba las tolerancias de fabricación del sistema y desviaciones del
seguidor solar.
1 O
Maximizar eficiencia termodinámica significa maximizar el uso de la etendue. El
concepto de etendue, fue descrito por Dr. Winston y Co. en Non lmaging Optics y es
de suma importancia en un sistema de concentración solar fotovoltaica. Maximizar la
etendue significa maximizar el ángulo de aceptancia de un sistema para un grado de
concentración determinado, o bien maximizar la concentración para un ángulo de
15
aceptancia definido. Un módulo de máximo uso de etendue tiene potencial para
concentrar de manera efectiva la radiación solar, minimizando el coste del elemento
semiconductor y en consecuencia del módulo. Asimismo dota al sistema de la
tolerancia necesaria para ser montado en sistemas reales de seguimiento solar, y
permitir las tolerancias de fabricación del módulo sin que ello afecte al rendimiento del
20
mismo.
El máximo grado de concentración alcanzable para un ángulo de aceptancia viene
definido por la siguiente ecuación:
25
Siendo n el índice de refracción del medio en el que está sumergido el receptor
fotovoltaico, 81 el ángulo de entrada en la célula fotovoltaica y 82 el ángulo de
aceptancia en el sistema. Maximizar el uso de la etendue implica pues estar lo más
cerca posible de Cmax paran, 81 y 82 definidos.
30
Los sistemas de concentración solar fotovoltaica mediante lentes de Fresnel son los
hasta ahora más utilizados, ya que es una tecnología conocida, estándar y efectiva en
costes. Sin embargo no son sistemas excesivamente compactos y no maximizan el
uso de la etendue. No obstante, se han publicado ciertos documentos con objeto de
maximizar el uso de etendue utilizando sistemas de lentes con distancias focales muy
elevadas y elementos secundarios con cierta curvatura a la entrada.
Los sistemas reflexivos están siendo introducidos progresivamente,
en general son
más compactos que los sistemas refractivos, y con el diseño adecuado maximizan el
5
uso de etendue en comparación con lentes.
Los sistemas por guiado de luz son los más compactos. Sin embargo tienen aun que
demostrar su eficiencia óptica, costes y fiabilidad a largo plazo.
Era por tanto deseable un sistema que consiguiera una elevada concentración solar
fotovoltaica
evitando los inconvenientes existentes en los anteriores sistemas del
1 O
estado de la técnica.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve los problemas existentes en
el estado de la técnica
15
mediante un sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica.
La invención tiene como objeto presentar un sistema de concentración fotovoltaica de
alta eficiencia óptica, compacto, efectivo
en costes y que maximice el ángulo de
aceptancia para una concentración dada.
El
sistema tiene un espejo reflector primario que redirige los haces de luz solar
20
entrante cambiando su dirección de flujo. Este espejo reflector primario esta definido
por una superficie cónica de ecuación:
25 donde las constantes c1 y k1 se optimizan para maximizar la transmisión de luz sobre la superficie del espejo reflector primario generado por dicha ecuación. El sistema presenta un espejo reflector secundario que vuelve a redireccionar los haces de luz recibida del espejo reflector primario. Este espejo reflector secundario esta definido también por una superficie cónica de ecuación:
donde las constantes c2 y k2 se optimizan para maximizar la transmisión de luz sobre
la superficie del espejo reflector secundario generado por dicha ecuación.
Adicionalmente, el sistema tiene un elemento óptico terciario sólido, que recibe los
haces de luz dirigida desde el espejo reflector secundario, y la transmite a un receptor
5
fotovoltaico.
Este elemento óptico terciario presenta una cara de entrada de los haces de luz curvo
convexa de sección circular, y a continuación una sección piramidal que transmite los
haces de luz por Reflexión Total Interna. Dicha sección piramidal va cambiando su
sección progresivamente de circular a cuadrada. Con ello se consigue acoplar un
1 O
máximo ángulo de aceptancia con células fotovoltaicas cuadradas.
Opcionalmente, el elemento óptico terciario puede presentar una zona o reborde
dispuesto alrededor de la cara de entrada. En este reborde se pueden alojar marcas
de alineamiento y sirve de soporte a elementos de sujeción mecánicos. El perímetro
del reborde puede ser circular o cuadrado, dependiendo del proceso de moldeado.
15
El sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica objeto de la presente invención
presenta ciertas ventajas con respecto a sistemas convencionales con lentes de
Fresnel.
En primer lugar, este sistema concentrador está formado por espejos. Los espejos no
presentan aberraciones cromáticas lo que significa puntos focales más nítidos y
20
mayores grados de concentración que el conseguido con las lentes Fresnel.
Asimismo, los espejos pueden presentar radios de curvatura muy superiores a las
lentes, haciendo que el sistema sea más compacto. Mayor compacidad implica menor
coste en materiales del módulo y menor peso de la estructura. Como consecuencia,
los costes en material del seguidor se reducen al no tener que soportar cargas tan
25
altas.
La principal ventaja que este sistema presenta frente a otros sistemas reflexivos
similares radica en el uso del elemento óptico terciario con la forma descrita. Dicho
elemento provee al sistema de un gran ángulo de aceptancia. Ello permite mayores
ratios de concentración manteniendo niveles aceptables del angula de aceptancia
30
necesario para los seguidores. Todas estas características redundan en un ahorro de
costes en el módulo (poco uso de elemento semiconductor) y en el Tracker (ángulo de
aceptancia muy superior al de diseños convencionales)Como ejemplo de la citada
eficiencia se han diseñado sistemas capaces de concentrar la radiación solar hasta
1000 veces con semiángulos de aceptancias de 1.3 grados. Ello implica que las
tolerancias de producción de los módulos así como del seguimiento solar se simplificarían, redundando en menores costes
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras. La figura 1 es un esquema de funcionamiento típico de un sistema de concentración
1 O solar fotovoltaica conocido en el estado de la técnica. La figura 2 muestra el funcionamiento de otro sistema de concentración solar fotovoltaica basado en la tecnología Cassegrain, también conocido en el estado de la técnica. Dicho sistema concentrador no presenta elementos ópticos terciarios. La figura 3 presenta elementos ópticos de concentración basados en espejos
15 parabólicos también existentes en el estado de la técnica. La figura 4 muestra un sistema de concentración por guiado de luz, ya existente en el estado de la técnica. La figura 5 muestra una realización del sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica objeto de la presente invención.
20 La figura 6 muestra una vista ampliada de una realización del elemento óptico terciario descrito en la presente invención. En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son:
1.
espejo reflector primario
2.
espejo reflector secundario
25 3. elemento óptico terciario
4.
cara de entrada del elemento óptico terciario
5.
sección tronco-piramidal del elemento óptico terciario
6.
extremo inicial de la sección tronco-piramidal
7.
extremo final de la sección tronco-piramidal
30 8. reborde del elemento óptico terciario

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓN
Tal y como se puede observar en las figuras 5 y 6, el objeto de la presente invención
es un sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, formado por un espejo
reflector primario 1, un espejo reflector secundario 2, y un elemento óptico terciario 3.
El espejo reflector primario 1 cambia la dirección de los haces de luz solar entrantes
5
en el sistema y la redirige hacia el espejo reflector secundario 2, que vuelve a cambiar
la dirección de los haces de luz recibidos y los redirecciona hacia el elemento óptico
terciario 3.
El elemento óptico terciario 3 está formado por una cara de entrada 4 curvo-convexa
de sección circular y por una sección tronco-piramidal 5 la cual transmite por reflexión
1 O
total interna los haces de luz recibidos a un receptor fotovoltaico.
El extremo inicial 6 de la sección tronco-piramidal 5 tiene inmediatamente a
continuación de la cara de entrada 4 una sección transversal circular 6 que se
transforma progresivamente en una sección transversal cuadrada hasta alcanzar el
extremo final 7 de la sección tronco-piramidal 5.
15
De acuerdo con una realización preferente de la invención, mostrada en las figuras 5 y
6, el elemento óptico terciario 3 del sistema reflexivo de concentración tiene un
reborde 8 dispuesto alrededor de la cara de entrada 4. Este reborde 8 puede ser de
geometría cuadrada o circular, y ópticamente activo o inactivo.
Asimismo, dependiendo de distintos modos de fabricación de este elemento óptico
20
terciario 3, el reborde 8 puede ser integral con el elemento óptico terciario 3, o bien ser
independiente de dicho elemento óptico terciario 3, fijándose posteriormente a él.
Como se ha indicado anteriormente, para el óptimo funcionamiento del sistema, tanto
el espejo reflector primario 1 como el espejo reflector secundario 2 están definidos por
sendas superficies cónicas de ecuaciones
25
y
en la que las constantes c1 y k1 para el espejo reflector primario 1, y c2 y k2 para el espejo reflector secundario 2, se optimizan para maximizar la transmisión de los haces

30 de luz sobre las superficies de dichos espejos reflectores 1 ,2. El sistema descrito particularmente queda definido por una concentración geométrica de 1 OOOX, concentrando la radiación en una célula fotovoltaica de 1 Ox1 O mm2. Esto define un espejo reflector primario 1 de 316.5x316.5 mm2. El espejo reflector secundario 2 es de sección circular con 72 mm de diámetro.
Preferentemente, el elemento óptico terciario se ha optimizado para proveer de un
ángulo de aceptancia de 1.3°. En la figura 6 se muestra el diseño del elemento óptico
terciario 3, capaz de proveer una concentración geométrica de 1 OOOX y un ángulo de
aceptancia de 1.3°.
Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones
particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle

siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia de la invención.

Claims (10)

  1. 5 10 1. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, caracterizado porque comprende un espejo reflector primario (1) que cambia la dirección de los haces de luz solar entrantes en el sistema y los redirige hacia un espejo reflector secundario (2) que vuelve a cambiar la dirección de los haces de luz recibidos y los redirecciona hacia un elemento óptico terciario (3), que a su vez comprende una cara de entrada (4) curvo-convexa de sección circular, y una sección tronco-piramidal (5) que transmite por reflexión total interna los haces de luz recibidos a un receptor fotovoltaico, comprendiendo el extremo inicial (6) de la sección tronco-piramidal (5), inmediatamente a continuación de la cara de entrada (4), una sección transversal circular (6) que se transforma progresivamente en 15 una sección transversal cuadrada hasta alcanzar el extremo final (7) de la sección tronco-piramidal (5).
  2. 2. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento óptico terciario (3) comprende un reborde (8) 20 dispuesto alrededor de la cara de entrada (4). 25 30
  3. 3. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el reborde (8) del elemento óptico terciario (3) tiene una geometría seleccionada entre cuadrada y circular.
  4. 4. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, caracterizado porque el reborde (8) del elemento óptico terciario (3) es ópticamente inactivo.
  5. 5. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, caracterizado porque el reborde (8) del elemento óptico terciario (3) es ópticamente activo.
  6. 6. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el reborde (8) es integral con el elemento óptico terciario (3). 5
  7. 7. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el reborde (8) es independiente del elemento óptico terciario (3).
  8. 8. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las 10 reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espejo reflector primario (1) está definido por una superficie cónica de ecuación en la que las constantes C1 y k1 se optimizan para maximizar la transmisión de luz 15 sobre la superficie del espejo reflector primario (1) generado por dicha ecuación. 20 25
  9. 9. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espejo reflector secundario (2) está definido por una superficie cónica de ecuación en la que las constantes C2 y k2 se optimizan para maximizar la transmisión de luz sobre la superficie del espejo reflector secundario (2) generado por dicha ecuación.
  10. 10. Sistema reflexivo de concentración solar fotovoltaica, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el receptor fotovoltaico tiene una superficie de 1 Ox1 O mm2, el espejo reflector primario (1) tiene una superficie de 316,5x316,5 mm2, y el espejo reflector secundario (2) es de sección circular y tiene un diámetro de 30 72 mm.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170200848A1 (en) * 2009-11-20 2017-07-13 Light Prescriptions Innovators, Llc Compound kohler solar concentrator with optional spectrum splitting photovoltaic apparatus
KR20140101413A (ko) * 2011-12-29 2014-08-19 퀸트릴 에스테이트 인크 에너지를 집중시키는 장치
US10418932B2 (en) 2014-07-09 2019-09-17 Eustratios N. Carabateas Mirror system for considerably increasing the productivity of photovoltaic power plants
US10928614B2 (en) * 2017-01-11 2021-02-23 Searete Llc Diffractive concentrator structures
WO2018210331A1 (zh) * 2017-05-18 2018-11-22 常州大学 一种两次点聚焦的太阳能收集装置
EP3638959A4 (en) * 2017-06-12 2020-12-23 Solight Ltd RADIATION COLLECTOR AND ITS MANUFACTURING PROCESS
US10895406B1 (en) * 2017-11-02 2021-01-19 Daryll Halverson Solar concentrator
US10938115B2 (en) 2019-03-21 2021-03-02 Elwha, Llc Resonance-frequency diverse metamaterials and metasurfaces
CN114527558A (zh) * 2022-02-14 2022-05-24 华北电力大学 一种考虑太阳张角的类球面反射聚光器

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3232795A (en) * 1961-10-26 1966-02-01 Boeing Co Solar energy converter
US3218924A (en) * 1962-06-25 1965-11-23 Wendell S Miller Rear projection screen
US3427200A (en) * 1964-09-24 1969-02-11 Aerojet General Co Light concentrator type photovoltaic panel having clamping means for retaining photovoltaic cell
US4003756A (en) * 1973-10-18 1977-01-18 Solar Dynamics Corporation Device for converting sunlight into electricity
US3923381A (en) * 1973-12-28 1975-12-02 Univ Chicago Radiant energy collection
US3899672A (en) * 1974-02-19 1975-08-12 Univ Chicago Solar energy collection
US3985116A (en) * 1974-04-22 1976-10-12 Kaptron, Inc. High efficiency solar panel
US4045246A (en) * 1975-08-11 1977-08-30 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Solar cells with concentrators
US4076015A (en) * 1975-10-14 1978-02-28 Mattson John P Solar energy collector
US4029519A (en) * 1976-03-19 1977-06-14 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Solar collector having a solid transmission medium
US4114592A (en) * 1976-08-16 1978-09-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Cylindrical radiant energy direction device with refractive medium
US4088121A (en) * 1977-01-19 1978-05-09 The Laitram Corporation Solar energy concentrator
US4140142A (en) * 1977-04-06 1979-02-20 Dormidontov Anatoly A Semiconductor photoelectric generator
US4284839A (en) * 1978-12-18 1981-08-18 Johnson Steven A Internal refractor focusing solar energy collector apparatus and method
US4248643A (en) * 1979-11-19 1981-02-03 Walter Todd Peters Solar energy conversion panel
US4863224A (en) * 1981-10-06 1989-09-05 Afian Viktor V Solar concentrator and manufacturing method therefor
US5118361A (en) * 1990-05-21 1992-06-02 The Boeing Company Terrestrial concentrator solar cell module
US5280557A (en) * 1989-07-10 1994-01-18 Nwasokwa Daniel C Nonmaterial deflector-enhanced collector (NDC)
US5062899A (en) 1990-03-30 1991-11-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Wide acceptance angle, high concentration ratio, optical collector
US5611870A (en) * 1995-04-18 1997-03-18 Edtek, Inc. Filter array for modifying radiant thermal energy
US5865905A (en) * 1996-09-30 1999-02-02 Boeing North American, Inc. Rolled film solar concentrator
US6201179B1 (en) * 1997-10-03 2001-03-13 Nick Dalacu Array of photovoltaic modules for an integrated solar power collector system
GB2343741B (en) * 1998-11-11 2002-03-13 Phos Energy Inc Solar energy concentrator and converter
US6274860B1 (en) * 1999-05-28 2001-08-14 Terrasun, Llc Device for concentrating optical radiation
US6276359B1 (en) * 2000-05-24 2001-08-21 Scott Frazier Double reflecting solar concentrator
EP1174342A1 (en) * 2000-07-20 2002-01-23 Université de Liège Solar concentrator
EP1261039A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-27 Université de Liège Solar concentrator
ES2267382B1 (es) 2005-04-27 2008-03-01 Sol3G, S.L. Submodulo para modulos de concentracion fotovoltaica, modulo de concentracion fotovoltaica, instalacion de energia solar, metodo de empaquetado y procedimiento de calibracion de posicion para modulos de concentracion fotovoltaica.
US7473000B2 (en) 2006-12-07 2009-01-06 Solfocus, Inc. Shield for solar radiation collector
ES2642209T3 (es) 2007-05-01 2017-11-15 Morgan Solar Inc. Panel solar de guía de luz y método de fabricación del mismo
US20090106648A1 (en) 2007-10-19 2009-04-23 Microsoft Corporation Positioning content using a grid
US20090114213A1 (en) * 2007-11-03 2009-05-07 Solfocus, Inc. Solar concentrator with square mirrors
US20090165842A1 (en) 2007-12-28 2009-07-02 Mcdonald Mark Solid concentrator with total internal secondary reflection
ES1071351Y (es) 2009-10-15 2010-05-13 Soltec En Renovables S L Captador-concentrador de energia solar con optica de tipo cassegrain

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