ES2557735T3 - Receptor para central solar con vida útil alargada - Google Patents

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ES2557735T3
ES2557735T3 ES12724621.3T ES12724621T ES2557735T3 ES 2557735 T3 ES2557735 T3 ES 2557735T3 ES 12724621 T ES12724621 T ES 12724621T ES 2557735 T3 ES2557735 T3 ES 2557735T3
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Raphaël Couturier
Gatien Fleury
Etienne Bregeard
Arnaud Bruch
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Abstract

Receptor solar de eje longitudinal (X) que comprende un absorbedor (A), una estructura portadora (6) que se extiende en toda la longitud del receptor solar y destinada a suspender el receptor en una central solar, una estructura de protección (8) montada alrededor de la estructura portadora (6) que forma una envolvente alrededor de la estructura portadora, estando dicha estructura de protección (8) adaptada para proteger la estructura portadora (6) del calentamiento causado por el flujo solar, estando la estructura portadora (6) y la estructura de protección (8) adaptadas para deslizarse la una con respecto a la otra a lo largo del eje longitudinal, extendiéndose el absorbedor (A) longitudinalmente.

Description

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DESCRIPCION
Receptor para central solar con vida util alargada Campo tecnico y tecnica anterior
La presente invencion se refiere a un receptor solar para central solar con vida util alargada y a una central solar de concentracion de tipo Fresnel que consta al menos de un receptor de este tipo.
La tecnologia solar termica de concentracion consiste en utilizar la radiacion solar para calentar un fluido portador de calor que sirve como fuente caliente en un ciclo termodinamico. La concentracion permite alcanzar unas temperaturas mas o menos elevadas y de este modo beneficiarse de unos rendimientos de conversion termodinamicos mas o menos importantes. Las tecnologias desarrolladas se diferencian por los medios implementados de concentracion de los rayos solares, por los medios de transporte del calor, y eventualmente de almacenamiento del calor que se utilizan, p. ej. el fluido portador de calor utilizado y los medios de conversion termodinamica que son, por ejemplo, unas turbinas de vapor, unas turbinas de gas o unos motores Stirling.
Existen tipicamente cuatro familias de sistemas solares de concentracion (“Concentrating Solar Power” o CSP en ingles):
- los colectores cilindro-parabolicos de foco lineal,
- los concentradores lineales de Fresnel,
- los sistemas de torre con receptor central, y
- las parabolas de foco movil.
Cada sistema solar de concentracion consta de un receptor solar que tiene como funcion transferir a un fluido, como el agua, el aceite o un gas, el calor de la radiacion solar. Este receptor solar forma, por lo tanto, un intercambiador de calor. Este intercambiador esta formado por uno o varios tubos puestos en paralelo en los que circula el fluido portador de calor.
En el caso particular de una central solar de concentracion de tipo Fresnel, el receptor solar recibe los rayos luminosos reflejados por unos espejos y los transmite al fluido portador de calor en forma de calor.
Un receptor solar comprende tradicionalmente:
- un absorbedor que recibe el flujo solar en su cara inferior y en el cual circula el fluido portador de calor, por ejemplo aceite o vapor de agua, el absorbedor puede estar formado por ejemplo por uno o varios tubos yuxtapuestos en los que circula un portador de calor,
- eventualmente una capa de un material aislante termico que permite limitar las perdidas termicas desde el absorbedor hacia el exterior,
- eventualmente un cristal que permite aislar el absorbedor del medio exterior y que delimita una cavidad cerrada entre el absorbedor y el cristal.
El receptor solar esta suspendido por una estructura metalica por encima de los espejos.
El flujo solar reflejado por los espejos puede no estar correctamente orientado y/o focalizado con respecto al absorbedor y la mancha solar concentrada puede por tanto iluminar una parte de la estructura metalica, en vez de iluminar solo al absorbedor. Este defecto de focalizacion puede provocar un diferencial de dilatacion en el interior de la estructura que puede generar unas tensiones mecanicas por ejemplo en flexion y en torsion, unas concentraciones de tensiones y una reduccion de las caracteristicas de los materiales en las partes calientes. En efecto, se ha estimado que una elevacion de la temperatura de 300 °C aproximadamente podria producirse en la estructura portadora, lo que provoca una dilatacion de 5 mm/m en el caso de una estructura de acero. Esta deformacion por dilatacion es, por lo tanto, perjudicial para la integridad del conjunto, mas aun cuando la dilatacion no es simetrica.
El documento US 2009/0056703 describe una central solar de tipo Fresnel que consta de un receptor formado por un absorbedor y una estructura portadora rigida. En caso de defecto de focalizacion del flujo solar reflejado, la estructura portadora esta expuesta al flujo solar concentrado y puede deformarse y danarse. Ademas, el calentamiento del absorbedor calienta tambien la estructura portadora.
Exposicion de la invencion
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Es, por consiguiente, un objetivo de la presente invencion ofrecer un receptor solar que ofrezca una buena resistencia mecanica al calentamiento.
El objetivo anteriormente enunciado se consigue mediante un receptor solar que consta de un absorbedor, de una estructura portadora destinada a permitir suspender el receptor por encima de los espejos y de una estructura para proteger la estructura portadora del flujo solar y para soportar el absorbedor. La estructura portadora es mecanicamente independiente en una direccion longitudinal de la estructura de proteccion. Ademas, la estructura portadora apenas esta sometida al calentamiento causado por el flujo solar. De este modo, la estructura portadora se dilata poco y la dilatacion diferencial entre la estructura portadora y la estructura de proteccion no puede danar el receptor.
Dicho de otro modo, se disocian mecanicamente las funciones de soporte del receptor y de soporte del absorbedor y se protegen los medios que forman un soporte de un calentamiento perjudicial, lo que evita una deformacion excesiva de estos por dilatacion termica.
De manera ventajosa, el absorbedor y la estructura de proteccion son mecanicamente independientes en una direccion longitudinal de la estructura de proteccion.
De manera preferente, un aislante termico esta dispuesto en la estructura de proteccion entre la viga y el absorbedor.
De manera ventajosa, el receptor consta de unas pantallas de radiacion a ambos lados del absorbedor en la estructura de proteccion, haciendo que el receptor sea poco sensible a los defectos de focalizacion del flujo solar concentrado.
La presente invencion tiene, por tanto, como objeto un receptor solar de eje longitudinal que consta de un absorbedor, de una estructura portadora que se extiende en toda la longitud del receptor solar y destinada a suspender el receptor en la central, de una estructura de proteccion montada alrededor de la estructura portadora formando una envolvente alrededor de la estructura portadora, estando dicha estructura de proteccion adaptada para proteger la estructura potadora del calentamiento causado por el flujo solar, estando la estructura portadora y la estructura de proteccion adaptadas para deslizarse una con respecto a la otra a lo largo del eje longitudinal, extendiendose el absorbedor longitudinalmente.
De manera ventajosa, la estructura de proteccion y el absorbedor estan adaptados para deslizarse uno con respecto al otro a lo largo de la direccion longitudinal.
Por ejemplo, la estructura portadora consta de una viga o de varios elementos de vigas fijados los unos a los otros.
La estructura de proteccion termica puede constar de una carcasa externa y de una carcasa interna que delimita un espacio para la estructura portadora, estando un aislante termico dispuesto en dicho espacio alrededor de la estructura portadora de tal modo que se aisle termicamente la estructura portadora.
De manera preferente, un aislante termico esta dispuesto entre la carcasa interna y la estructura portadora. Por ejemplo, se trata de lana de roca o de lana de vidrio.
De manera ventajosa, el receptor puede constar de unas nervaduras de rigidizacion fijadas en la carcasa externa, apoyandose dichas nervaduras sobre la estructura portadora. La carcasa interna puede por tanto estar solidarizada con las nervaduras.
De manera ventajosa, la estructura portadora consta de un revestimiento que ofrece un coeficiente de rozamiento reducido con respecto a las nervaduras, por ejemplo de nitruro de boro.
En un ejemplo de realizacion, la carcasa interna delimita un alojamiento que recibe el absorbedor, apoyandose dicho absorbedor sobre unos ejes transversales, estando cada eje transversal fijado sobre dos montantes laterales de una nervadura, siendo de este modo el absorbedor libre para deslizarse a lo largo del eje longitudinal con respecto a la estructura de proteccion termica.
La carcasa interna puede estar formada por modulos con una longitud inferior a la de la carcasa externa, superponiendose los modulos a la altura de sus extremos longitudinales.
Por ejemplo, el material de aislamiento termico esta formado por bloques solidos montados entre las nervaduras, por ejemplo de lana de roca o de lana de vidrio.
De manera ventajosa, el receptor solar consta de unas pantallas de radiacion solidarias con la carcasa interna y que recubren los bordes laterales de la estructura de proteccion termica. Las pantallas de radiacion forman, por ejemplo,
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una sola pieza con la carcasa interna.
En un ejemplo de realizacion, las pantallas de radiacion presentan sus dos superficies libres para el enfriamiento por conveccion. Las pantallas de radiacion pueden constar de una multitud de agujeros pasantes.
El receptor solar puede constar de un cristal de proteccion aguas arriba del absorbedor en el sentido del flujo solar reflejado. El cristal de proteccion esta de manera ventajosa apoyado contra la carcasa interna y se sujeta sobre la estructura de proteccion termica mediante deformacion de la carcasa interna.
La carcasa interna esta de manera ventajosa solidarizada con las nervaduras mediante deformacion de estas ultimas.
La presente invencion tambien tiene por objeto una central solar del tipo Fresnel que consta de:
- un receptor de acuerdo con la invencion,
- un bastidor del cual se suspende dicho receptor por encima de los espejos,
- unos medios de suspension, como unos cables, que unen la estructura portadora del bastidor,
- un circuito de alimentacion de portador de calor “frio” conectado a una entrada del absorbedor, y
- un circuito de recogida del portador de calor “caliente” conectado a una salida del absorbedor.
Breve descripcion de los dibujos
Se entendera mejor la presente invencion por medio de la descripcion que viene a continuacion y de los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en seccion transversal de un ejemplo de realizacion de un receptor de acuerdo con la presente invencion;
- la figura 2A es una representacion en perspectiva del receptor de la figura 1, habiendose retirado el absorbedor;
- la figura 2B es una vista ampliada de un detalle de la figura 2A;
- las figuras 3A, 3B, 3B’, 3C y 3D son unas representaciones en perspectiva de diferentes etapas de fabricacion del receptor de la figura 1;
- la figura 4 es una vista esquematica en perspectiva de un ejemplo de central solar en la cual se puede implementar un receptor de acuerdo con la presente invencion.
Exposicion detallada de formas particulares de realizacion
En la figura 4, se puede ver un ejemplo de realizacion de una central solar de tipo Fresnel.
La central solar consta de una receptor R, de unos espejos 2 para reflejar los rayos solares hacia un absorbedor A dispuesto en el receptor R, de un sistema de alimentacion (no representado) del receptor con un portador de calor “frio”, de un sistema de recogida (no representado) del portador de calor “caliente” en la salida del receptor y de unos medios de conversion termodinamica (no representados) que incluyen, por ejemplo, unas turbinas de vapor, unas turbinas de gas... La central y el receptor solar se extienden a lo largo de un eje longitudinal X.
El receptor solar R queda suspendido por encima de los espejos 2. Estos reflejan y concentran la radiacion solar en direccion al receptor solar R, de manera mas especifica en direccion a un absorbedor A. Los espejos 2 pueden ser orientables con respecto al suelo de tal modo que se pueda orientar el flujo solar F en direccion al receptor.
El receptor R puede constar de una multitud de elementos conectados unos a otros a lo largo del eje longitudinal X. Por ejemplo, se trata de elementos de receptor que miden 5 metros de longitud.
El receptor R queda suspendido por encima de los espejos por medio de un medio 3, en el ejemplo representado se trata de un bastidor 3, a una altura comprendida entre 7 m y 15 m.
En la figura 1, se puede ver una vista en seccion transversal de un receptor solar R de acuerdo con la presente invencion.
El receptor R consta de una estructura portadora destinada a permitir que se suspenda el receptor R del bastidor 3,
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el cual puede ser rigido o estar formado por unos cables de suspension. La estructura portadora esta formada por una viga 6 que se extiende a lo largo del eje X. Estan previstos unos medios (no representados) de suspension de la viga 6 del bastidor. Dichos medios pueden dejar libre el movimiento de la viga con respecto al bastidor.
El receptor consta tambien del absorbedor A y de una estructura de proteccion 8 que permite proteger la estructura portadora contra el flujo solar.
En el ejemplo representado el receptor R consta de un cristal 10 que se interpone entre el absorbedor A y los espejos 2 y que protege a estos de los elementos exteriores.
A continuacion se van a describir en detalle los diferentes elementos del receptor.
La estructura de proteccion 8 consta de una carcasa externa 12 destinada a apoyarse sobre la viga y de una carcasa interna 16 destinada a apoyarse bajo la viga 6.
La carcasa externa 12 consta de un fondo 12.1 y de dos paredes laterales 12.2 que delimitan un canal de eje longitudinal X. En el ejemplo representado, las paredes laterales 12.2 estan inclinadas definiendo un canal abocinado.
La carcasa externa 12 es, por ejemplo, de acero inoxidable o de acero tratado contra la corrosion, por ejemplo mediante un cincado. En efecto, la carcasa externa 12 que sufre las inclemencias meteorologicas, es preferible que este protegida de la corrosion. La carcasa externa 12 tiene, por ejemplo, un espesor de entre 1 y 5 mm, de preferencia entre 2 y 3 mm.
En el interior de la carcasa externa 12, estan previstas unas nervaduras 15 solidarizadas con el fondo 12.1 y con las paredes laterales 12.2 con el fin de rigidizar la carcasa externa 12. Las nervaduras 15 estan, de preferencia, repartidas de manera regular a lo largo del eje X. Las nervaduras 15 estan, por ejemplo, soldadas sobre el fondo 12.1 y las paredes laterales 12.2. Estas tambien se pueden fijar mediante remachado o fijacion a presion sobre la carcasa externa 12. Las nervaduras 15 estan dispuestas en unos planos ortogonales al eje X.
Las nervaduras se pueden realizar de acero inoxidable, de acero galvanizado... De preferencia, estas se realizan en el mismo material que la carcasa externa.
En una variante, se podria considerar que las nervaduras formen directamente una sola pieza con la carcasa externa, por ejemplo mediante embuticion.
Las nervaduras 15 constan de dos montantes laterales 15.1 unidos por un travesano 15.2, que forma una U. El perfil exterior de las nervaduras 15 corresponde al perfil interior de la carcasa externa 12. En el ejemplo representado, los bordes exteriores de los montantes laterales 15.1 estan inclinados.
El perfil interior de las nervaduras 15 es tal que corresponde al perfil exterior de la viga 6. En el ejemplo representado, la viga 6 tiene una seccion rectangular, el perfil interior de las nervaduras 15 tambien es rectangular. Las dimensiones del perfil interior de nervaduras 15 son tales que es posible un deslizamiento libre entre la viga 6 y las nervaduras 15 de tal modo que se garantice un grado de libertad en traslacion a lo largo del eje X entre la viga 6 y la estructura de proteccion. El conjunto de las nervaduras 15 define, por lo tanto, un alojamiento longitudinal para la viga 6.
Como se puede ver en la figura 3B’, los bordes interiores de los montantes laterales 15.1 constan tambien de manera ventajosa de unos cortes para formar unos apoyos y/o zonas de fijacion para los diferentes elementos montados en la carcasa externa 12.
La estructura de proteccion consta tambien de un material de aislamiento termico 17 dispuesto en la carcasa externa 12 entre las nervaduras 15. En el ejemplo representado, este material 17 esta formado por unos modulos independientes montados entre cada par de nervaduras 15 y que rellenan el espacio entre dos nervaduras 15.
Por ejemplo, el aislamiento termico puede estar en forma de capas de fibra de ceramica, por ejemplo lana de vidrio o lana de roca o cualquier otro material adaptado para la gama de temperatura correspondiente.
En una variante, puede estar en forma de ladrillo con una forma que corresponde a la forma interior del canal, estando los ladrillos fabricados mediante moldeo o mecanizado.
El espesor del aislante termico 17 es inferior al espesor e del fondo 15.1 de la nervadura 15 y la anchura An de sus bordes laterales 15.2 (visibles en las figuras 3B’) de tal modo que la viga 6 y los fondos 15.1 de las nervaduras 15 esten en contacto.
Durante el funcionamiento del receptor, aparece un deslizamiento relativo entre la viga 6 y las nervaduras 15. De
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preferencia, la viga 6 recibe un tratamiento en su cara en contacto con el fondo de las nervaduras 15 que limita el rozamiento, por ejemplo una capa de nitruro de boro; este se puede aplicar como una pintura.
La carcasa interna 16 de la estructura de proteccion esta montada en el interior de la carcasa externa 12 y delimita con la carcasa interna 12 una cavidad en la cual estan contenidos la viga 6 y el aislante termico 17.
La carcasa interna 16 presenta una forma similar a la de la carcasa externa 12 y delimita un alojamiento para el absorbedor A destinado a quedar frente a los espejos 2.
La carcasa interna 16 se apoya contra los cortes realizados en las nervaduras 15. La posicion de la carcasa interna 16 con respecto a la viga 6 es tal que una holgura esta realizada entre la carcasa interna 16 y la viga 6, limitando las transferencias termicas. Por ejemplo, el espacio E asi delimitado se rellena con aire o tambien de preferencia con un material de aislamiento termico solido como la lana de vidrio o la lana de roca.
Esta capa de aislante termico presenta, por ejemplo, un espesor de unos mm, por ejemplo del orden de 2 mm.
La carcasa interna 16 esta de manera ventajosa fijada en las nervaduras 15 como se puede ver en la figura 2B la cual es una vista ampliada de un detalle de la figura 2. La carcasa interna 16 consta de unos huecos 18 (figura 2B) para el paso de unos tacos 19 (figura 1) que sobresalen de los montantes laterales 15.2 de las nervaduras 15. Los tacos 19 se giran a continuacion de tal modo que forman unos medios de retencion de la carcasa interna 16. Estos medios de retencion son de facil realizacion y con un precio de coste reducido.
Se pueden considerar otros medios de retencion, por ejemplo mediante remachado.
La carcasa interna 16 es, de preferencia, de una aleacion que resiste los 300 °C, por ejemplo de acero inoxidable. El espesor de la carcasa interna 16 esta, por ejemplo, comprendido entre 0,2 mm y 1 mm. La figura 1 no esta a escala.
De manera muy ventajosa, unas pantallas de radiacion 20 recubren los bordes laterales 23 del receptor destinados a estar en el lado de los espejos. Estas pantallas 20 estan de manera ventajosa realizadas de una sola pieza con la carcasa interna 16 a ambos lados del canal que esta define, mediante el plegado de los bordes laterales de la chapa que forma la carcasa interna 16. En una variante, estos podrian realizarse por separado y fijarse sobre la estructura, por ejemplo sobre la carcasa externa 12, mediante soldadura o remachado. De manera ventajosa, las pantallas de radiacion 20 estan montadas de tal modo que el aire circule a lo largo de las dos caras, mejorando su enfriamiento por conveccion. Se puede prever perforar las pantallas 20 con unos agujeros pasantes para mejorar aun mas el enfriamiento por conveccion. Por ejemplo, los agujeros pueden presentar un diametro de 1 mm cada 10 mm.
De preferencia, la carcasa interna 16 esta formada por varios modulos de longitud corta con respecto a la longitud de la carcasa externa 12, y estan montados los unos respecto a los otros de tal modo que sus extremos longitudinales se superponen permitiendo un desplazamiento relativo entre los modulos sin limitaciones manteniendo cerrado el volumen entre la carcasa externa 12 y la carcasa interna 16. En efecto, la carcasa interna 16 esta cerca del absorbedor, esta va por lo tanto a calentarse y dilatarse en consecuencia.
El absorbedor A esta montado dentro de la carcasa interna de manera ventajosa libre en traslacion longitudinal con respecto a la estructura de proteccion.
En el ejemplo representado unos ejes transversales 22 estan fijados por sus extremos longitudinales a las nervaduras 15 como se puede ver en la figura 1. Cada eje transversal esta fijado sobre una nervadura 15, formando el conjunto de los ejes un soporte para el absorbedor. No esta necesariamente fijado un eje transversal 22 sobre todas las nervaduras.
En el ejemplo representado, el absorbedor esta formado por una multitud de tubos 24 dispuestos longitudinalmente unos junto a los otros.
De manera ventajosa, los ejes 22 constan de unos salientes radiales 21, por ejemplo en forma de arandelas, que forman de dos en dos unos alojamientos para cada tubo.
En una variante, el absorbedor A podria constar de una caja unica que delimita uno o varios canales longitudinales.
El vidrio 10 esta montado en el interior de la carcasa interna 16 aguas arriba del absorbedor A con respecto al sentido del flujo solar reflejado.
De manera ventajosa, el cristal 10 se sujeta dentro de la carcasa interna 16 mediante unas patas 26 recortadas directamente de la carcasa interna 16; las patas 26 se pliegan a continuacion para hacer que sobresalgan hacia el exterior de la carcasa interna 16 y forman un soporte para el cristal 10. De manera ventajosa, la carcasa interna 16 consta de dos bordes laterales 28 que forman un soporte para el vidrio 10. De manera ventajosa, la carcasa interna 16 consta de dos bordes laterales 28 que forman unas superficies de apoyo para el cristal 10. El cristal esta por
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tanto dispuesto entre los bordes laterales 28 y las patas 26.
Estos medios de fijacion son muy simples, muy robustos y evitan la adicion de una pieza adicional. No obstante, se pueden considerar otros medios de fijacion, por ejemplo anadidos sobre la carcasa interna mediante atornillado o de otro modo.
En el ejemplo representado, la viga 6 tiene una seccion rectangular. En una variante, puede presentar una seccion circular, cuadrada, o con la forma de una viga en forma de I o de T, o cualquier otra seccion adaptada para garantizar una rigidez en flexion, el soporte del conjunto estructura de proteccion y absorbedor, y el guiado de la carcasa externa. La viga es, por ejemplo, de acero, por ejemplo un acero al carbono.
De manera ventajosa, la viga consta de un tratamiento anticorrosion, por ejemplo un cincado.
A continuacion se va a describir la fabricacion del receptor de la figura 1.
En una primera etapa, la carcasa externa 12 se fabrica, por ejemplo, mediante el plegado de una chapa metalica rectangular, como se puede ver en la figura 3A.
En la siguiente etapa, las nervaduras 15 se fijan en el interior de la carcasa externa 12, por ejemplo mediante soldadura sobre toda la longitud de esta, como se puede ver en la figura 3B.
El aislante termico 17 se dispone a continuacion entre las nervaduras 15, como se puede ver en la figura 3C.
La viga 6, eventualmente revestida con un tratamiento que limita el rozamiento, se dispone entonces dentro las nervaduras 15 de tal modo que se apoye en el fondo de estas, como esta representado en la figura 3D.
De manera ventajosa, una capa de aislante termico se dispone sobre la viga antes de que se coloque la carcasa interna 16.
La carcasa interna 16 se coloca a continuacion sobre la viga 6 y se solidariza con las nervaduras 15, como se puede ver en la figura 2A.
En el caso en el que las pantallas de radiacion 20 son diferentes de la carcasa interna 16, estas se montan a continuacion, por ejemplo sobre la carcasa interna.
El absorbedor A se dispone sobre la carcasa interna 16 y los ejes transversales 22 se fijan sobre las nervaduras 15. Por ultimo, se coloca el cristal 10 apoyado sobre los bordes laterales 28 de la carcasa interna 16, y las patas 26 se pliegan para formar una retencion del cristal 10.
Como se puede comprobar en la figura 2B, de manera especialmente ventajosa, las nervaduras 15, ademas de su funcion de rigidizar la carcasa externa 12, estan provistas de unos recortes que forman unas superficies de apoyo para la estructura portadora, la carcasa interna 16 y para el cristal 10, y que forman unas zonas de fijacion de los ejes transversales 22.
Con el fin de realizar una central solar como la representada en la figura 4, el receptor R se suspende del bastidor 3, por ejemplo por medio de unos cables solidarizados con la estructura potadora, en este caso la viga 6 provista de un medio de fijacion al bastidor de tal modo que el absorbedor quede frente a los espejos 2.
De manera ventajosa, las fijaciones son de tipo estribo y permiten un deslizamiento relativo de la viga con respecto al bastidor a lo largo del eje X. El absorbedor A se conecta a continuacion al circuito de alimentacion de portador de calor “frio” y al circuito de recogida de portador de calor “caliente”.
A continuacion se va a describir el comportamiento del receptor durante el funcionamiento de la central solar.
En funcionamiento, los espejos reflejan la radiacion solar en direccion al absorbedor.
Se calienta el portador de calor que circula en las tuberias.
El flujo solar calienta tambien la estructura de proteccion. Por el contrario, la viga 6, que esta rodeada por el aislante termico 17 y el aislante termico dispuesto dentro del espacio E entre la carcasa interna 16 y la viga 6, experimenta un calentamiento lento y relativamente limitado con respecto al resto de la estructura. Esta se deforma, por lo tanto, poco bajo el efecto del calor.
Ademas, el aislante termico limita las fugas de calor hacia el exterior del absorbedor A.
La eficacia del calentamiento se ve, por lo tanto, mejorada.
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Por otra parte, a causa del grado de libertad longitudinal entre la estructura de proteccion y la viga 6, esta diferencia de calentamiento y de deformacion por dilatacion termica no impone ninguna limitacion al receptor, la estructura de proteccion y la viga se pueden deformar por separado. Ademas, gracias al grado de libertad longitudinal entre la estructura de proteccion y el absorbedor, es posible una deformacion diferencial.
Las pantallas de radiacion 20 limitan, ademas, el calentamiento de la carcasa externa 12 y protegen la carcasa externa 12 en caso de defecto de focalizacion de la radiacion solar reflejada, evitando unas deformaciones diferenciales entre la zona izquierda y la zona derecha de la estructura de proteccion en la representacion de la figura 1.
La carcasa externa 12 protege, ademas, al receptor de las inclemencias meteorologicas, como la lluvia, el viento, la arena y el sol.
Por lo general, se realiza un receptor solar en varias partes unidas las unas a las otras para realizar una central solar de varios cientos de metros de largo. Las vigas se unen entonces extremo con extremo.
A titulo de ejemplo, la carcasa externa 12 presenta una longitud de algunos metros, por ejemplo, 5 m, esta puede tambien estar formada por elementos de menor longitud mediante corte y empalme, por ejemplo unos elementos de entre 1 m y 2,5 m.
Los modulos de la carcasa interna tienen, por ejemplo, una longitud comprendida entre 1 m y 3 m.
Por medio de la invencion, la estructura portadora esta desacoplada de los demas elementos del receptor sometidos al flujo solar, como el absorbedor y las carcasas externa e interna en caso de error de focalizacion del flujo reflejado. Las deformaciones inducidas por el calentamiento de las partes metalicas se limitan y no provocan ningun dano a los elementos del receptor. El receptor ofrece una vida util alargada, las necesidades de mantenimiento se reducen. El funcionamiento y la explotacion de una central solar equipada con dichos receptores son, por lo tanto, mas economicos.
Por otra parte, la fabricacion de los receptores de acuerdo con la presente invencion implementa unos elementos faciles de encontrar y unidos de acuerdo con tecnicas simples. Se puede por tanto automatizar un cierto numero de etapas. Estas ventajas son especialmente interesantes en el caso de fabricacion de receptores muy largos.
Por lo tanto, los receptores se pueden fabricar y utilizar facilmente en los paises que ofrecen un gran potencial solar, pero poco industrializados.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Receptor solar de eje longitudinal (X) que comprende un absorbedor (A), una estructura portadora (6) que se extiende en toda la longitud del receptor solar y destinada a suspender el receptor en una central solar, una estructura de proteccion (8) montada alrededor de la estructura portadora (6) que forma una envolvente alrededor de la estructura portadora, estando dicha estructura de proteccion (8) adaptada para proteger la estructura portadora (6) del calentamiento causado por el flujo solar, estando la estructura portadora (6) y la estructura de proteccion (8) adaptadas para deslizarse la una con respecto a la otra a lo largo del eje longitudinal, extendiendose el absorbedor (A) longitudinalmente.
  2. 2. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la estructura de proteccion (8) y el absorbedor (A) estan adaptados para deslizarse uno con respecto al otro a lo largo de la direccion longitudinal.
  3. 3. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que la estructura portadora (6) comprende una viga (6) o varios elementos de vigas fijados los unos a los otros.
  4. 4. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 1, 2 o 3, en el que la estructura de proteccion termica (8) comprende una carcasa externa (12) y una carcasa interna (16) que delimitan un espacio para la estructura portadora, estando un aislante termico (17) dispuesto en dicho espacio alrededor de la estructura portadora (6).
  5. 5. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que un aislante termico esta dispuesto entre la carcasa interna (16) y la estructura portadora (6).
  6. 6. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 4 o 5, que comprende unas nervaduras (15) de rigidizacion fijadas en la carcasa externa (12), apoyandose dichas nervaduras (15) sobre la estructura portadora (6), estando el aislante termico (17) de manera ventajosa formado por bloques solidos montados entre las nervaduras (15), por ejemplo de lana de roca o de lana de vidrio.
  7. 7. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que la carcasa interna (16) esta solidarizada con las nervaduras (15).
  8. 8. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 6 o 7, en el que la estructura portadora (6) comprende un revestimiento que ofrece un coeficiente de rozamiento reducido con respecto a las nervaduras (15), por ejemplo de nitruro de boro.
  9. 9. Receptor solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 en combinacion con la reivindicacion 6, en el que la carcasa interna (16) delimita un alojamiento que recibe el absorbedor (A), apoyandose dicho absorbedor (A) sobre unos ejes transversales (22), estando cada eje transversal (22) fijado sobre dos montantes laterales (15.2) de una nervadura (15), siendo el absorbedor (A) libre para deslizarse a lo largo del eje longitudinal (X) con respecto a la estructura de proteccion termica (8).
  10. 10. Receptor solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 9, en el que la carcasa interna (16) esta formada por modulos de longitud inferior a la de la carcasa externa (12), superponiendose dichos modulos a la altura de sus extremos longitudinales.
  11. 11. Receptor solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 10, que comprende unas pantallas de radiacion (20) solidarias con la carcasa interna (16) y que recubren los bordes laterales de la estructura de proteccion termica (8), formando las pantallas de radiacion (20) de manera ventajosa una sola pieza con la carcasa interna (16).
  12. 12. Receptor solar de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que las pantallas de radiacion (20) presentan unas superficies libres para el enfriamiento por conveccion y/o una multitud de agujeros pasantes.
  13. 13. Receptor solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende un cristal de proteccion (10) aguas arriba del absorbedor (A) en el sentido del flujo solar reflejado, estando de manera ventajosa el cristal de proteccion (10) apoyado contra la carcasa interna (16) y sujetado sobre la estructura de proteccion termica (8) mediante deformacion de la carcasa interna (16).
  14. 14. Receptor solar de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 13, en el que la carcasa interna (16) esta solidarizada con las nervaduras (15) mediante deformacion de estas ultimas.
  15. 15. Central solar del tipo Fresnel que comprende:
    - un receptor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14,
    - un bastidor (3) del cual se suspende dicho receptor por encima de los espejos (2),
    - unos medios de suspension, como unos cables, que unen la estructura portadora del bastidor,
    - un circuito de alimentacion de portador de calor “frio” conectado a una entrada del absorbedor, y
    5 - un circuito de recogida del portador de calor “caliente” conectado a una salida del absorbedor.
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