ES2558130T3 - Sistema solar de enfoque puntual por lente Fresnet grande de tipo seguimiento - Google Patents

Sistema solar de enfoque puntual por lente Fresnet grande de tipo seguimiento Download PDF

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Abstract

Un sistema de energía solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento, que comprende un cuerpo de caja (1), una lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), una pieza de vidrio reflectante de baja emisividad (9), un componente fotovoltaico (10), un acumulador de calor de alta temperatura (8), estando la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), el vidrio reflectante de baja emisividad (9) y el componente fotovoltaico (10) dispuestos en una secuencia apropiada de alto a bajo, y dispuestos respectivamente en la parte superior, la parte central y la parte inferior del cuerpo de caja (1), caracterizado por que el acumulador de calor de alta temperatura (8) se sitúa por encima de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), estando el acumulador de calor de alta temperatura (8) fijado y dispuesto en un soporte transversal (7) conectado con el cuerpo de caja (1), estando el cuerpo de caja (1) dispuesta en un seguidor.

Description

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DESCRIPCION
Sistema solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento.
Campo tecnico
La invencion se refiere a un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel de tipo seguimiento, que pertenece al campo de las aplicaciones fototermicas y fotoelectricas de energfa solar combinadas.
Antecedentes tecnicos
La energfa solar es una parte importante de los nuevos recursos energeticos y recursos de energfa renovable. Hay grandes perspectivas de mercado para la explotacion de los recursos de energfa solar. No solo tiene marcados efectos sociales y ambientales, sino que tambien tiene un obvio valor economico. Los metodos de explotacion de la energfa solar se dividen principalmente en conversion fototermica, conversion fotoelectrica y conversion fototermica y fotoelectrica combinada. Con el fin de aprovechar al maximo la energfa solar, las personas han atribuido cada vez mas importancia al metodo de explotacion de la conversion fotoelectrica y fototermica.
En China, algunas invenciones se refieren a metodos de utilizacion de la conversion fototermica y fotoelectrica y son como se indican a continuacion: Solicitud de Patente N° 200810044255.2 se refiere a un sistema de uso fototermico y fotoelectrico del componente de celula solar de silicio cristalino, y la Solicitud de Patente N° 200710063481.0 se refiere a una maquina de agregacion de integracion fototermica y fotoelectrica de energfa solar. En las tecnicas de utilizacion fotoelectrica y fototermica de las patentes que se han mencionado anteriormente, toda la energfa calorffica se obtiene a traves del metodo cuyas celulas solares se enfrfan con lfquido de refrigeracion; mientras tanto, las tecnicas de agregacion de seguimiento no se adoptan. Las proporciones tecnicas que se han mencionado anteriormente tienen las siguientes desventajas: - dado que las tecnicas de agregacion de seguimiento no se adoptan, la relacion de uso de la energfa solar no es elevada; - no pueden obtenerse niveles de energfa relativamente altos mediante el metodo en el que las celulas solares se enfrfan con lfquido de refrigeracion; ademas, tiene energfa termica con baja temperatura que es inferior a 100 °C; - El componente celular adoptado es un componente no convencional que ha de redisenarse y recomponerse; por lo tanto, implica tecnicas complicadas y una elevada dificultad para la realizacion.
El 99,9 % de la energfa de la radiacion electromagnetica solar se concentra en la region infrarroja, la region visible y la region ultravioleta. El intervalo de la longitud de onda de la radiacion solar que puede convertir la energfa optica en energfa electrica a traves de celulas fotovoltaicas es aproximadamente 0,2~1,25 pm, es decir, la luz esta en una parte de la region ultravioleta, la luz visible y la region infrarroja cercana. La invencion adopta una tecnica de concentracion de seguimiento para mejorar la relacion de uso. Ademas, se adopta una tecnica de transmision selectiva de luz solar; por lo tanto, la luz visible se transmite; la mayor parte de la luz infrarroja se refleja, y la energfa de cada banda de onda del espectro solar puede utilizarse por completo.
Un documento adicional que refleja el estado de la tecnica se representa por el documento US 2002121298 A. Resumen de la invencion
El objeto de la invencion es proporcionar un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento. Es un sistema de conversion fototermica y fotoelectrica que puede seguir precisamente el sol, utilizar la luz solar de acuerdo con las bandas de onda, concentrar calor por alta potencia, y concentrar luz mediante potencias medias y bajas.
Este objeto se resuelve por las caracterfsticas de la reivindicacion 1.
El objeto de la invencion comprende un cuerpo de caja, una lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual, un vidrio reflectante de baja emisividad, un componente fotovoltaico, un acumulador de calor de alta temperatura y un seguidor, donde la lente Fresnel de vidrio de enfoque puntual, el vidrio reflectante de baja emisividad y el componente fotovoltaico se disponen en una secuencia apropiada de alto a bajo, y se disponen respectivamente en la parte superior, la parte central y la parte inferior del cuerpo de caja. Es preferible que el vidrio reflectante de baja emisividad se situe dentro del intervalo de 2/5~3/5 de la longitud focal de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual. El acumulador de calor de alta temperatura se situa por encima de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual. El acumulador de calor de alta temperatura se fija y se dispone en un soporte transversal conectado con el cuerpo de caja, y todo el cuerpo de caja se dispone en el seguidor.
El cuerpo de caja se acciona por un seguidor, de manera que la luz solar pueda irradiar siempre en angulo recto a la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual. Despues de que la luz solar se transmita a traves de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual, se enfoca e irradia el vidrio reflectante de baja emisividad. Con las caracterfsticas de transmision selectiva de la luz solar del vidrio reflectante de baja emisividad, para la luz solar que
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se irradia en el vidrio reflectante de baja emisividad, la mayor parte del infrarrojo se refleja e irradia el acumulador de calor de alta temperature, y el resto de la luz solar se transmite e irradia el componente fotovoltaico. Podna ser tambien que se enfoque de nuevo a traves de segundas lentes e irradia el componente fotovoltaico.
Descripciones de los dibujos
La invencion se describe adicionalmente con los siguientes dibujos;
La figura 1 es un diagrama estructural de una realizacion de la invencion.
La figura 2 es un diagrama de principio de una realizacion de la invencion.
Numeros de referencia en las figuras:
1. Cuerpo cerrado;
2. Lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual;
3. Mecanismo de regulacion en angulo de elevacion;
4. Marco de soporte;
5. Columna de soporte;
6. Mecanismo de regulacion en angulo acimut;
7. Soporte transversal;
8. Acumulador de calor de alta temperatura;
9. Vidrio reflectante de baja emisividad;
10. Componente fotovoltaico.
Descripcion detallada de la invencion
Haciendo referencia a la figura 1 y 2, la realizacion de la invencion comprende un cuerpo de caja 1, una lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2, un vidrio reflectante de baja radiacion 9, un componente fotovoltaico 10, un acumulador de calor de alta temperatura 8 y un seguidor. La lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2, el vidrio reflectante de baja radiacion 9 y el componente fotovoltaico 10 se disponen en una secuencia apropiada de alto a bajo y se disponen respectivamente en la parte superior, la parte central y la parte inferior del cuerpo de caja 1. El vidrio reflectante de baja emisividad 9 se situa a 1/2 de la longitud focal de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2, y el componente fotovoltaico 10 se fija fuertemente al vidrio reflectante de baja emisividad 9. El acumulador de calor de alta temperatura 8 se situa por encima de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2. El acumulador de calor de alta temperatura 8 se fija y se dispone en el soporte transversal 7 conectado con el cuerpo de caja 1. El cuerpo de caja 1 se dispone en el seguidor. El cuerpo de caja 1 se acciona por el seguidor, de manera que la luz solar pueda garantizarse para irradiar siempre perpendicularmente la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2. La luz solar se transmite a traves de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual 2, se enfoca e irradia el vidrio reflectante de baja emisividad 9. Para la luz solar que irradia el vidrio reflectante de baja emisividad 9, la mayor parte de la luz infrarroja se refleja e irradia el acumulador de calor de alta temperatura 8, mientras que el resto de la luz solar se transmite e irradia el componente fotovoltaico 10.
El seguidor que se ha mencionado anteriormente consiste en una columna de soporte 5, un mecanismo de regulacion en angulo acimut 6, un mecanismo de regulacion en angulo de elevacion 3 y un marco de soporte 4. El mecanismo de regulacion en angulo acimut 6 se dispone en el extremo superior de la columna de soporte 5. El marco de soporte 4 se dispone en el mecanismo de regulacion en angulo acimut 6.
El eje de rotacion del cuerpo de caja que se ha mencionado anteriormente 1 se dispone en el marco de soporte 4, y conectado con el mecanismo de regulacion en angulo de elevacion 3.
El vidrio reflectante de baja emisividad que se ha mencionado anteriormente 9 esta hecho de materiales de vidrio en placa ultra-blanco y flotado que tienen alta reflectividad para la luz en el espectro solar siendo la longitud de onda mas de o igual a 1,25 pm, y tienen alta transmitancia para la luz visible.
La superficie de absorcion de calor del acumulador de calor de alta temperatura que se ha mencionado anteriormente 8 esta hecha de material ceramico con rendimiento resistente al calor y alta conductividad termica. Su cuerpo principal esta hecho de materiales termoconductores y de almacenamiento termico con buenos rendimientos de alta temperatura y estables.
Aunque las realizaciones preferidas de la presente invencion se han desvelados con fines ilustrativos, los expertos en la tecnica apreciaran que son posibles diversas modificaciones, adiciones y sustituciones, sin apartarse del alcance de la invencion como se desvela en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento, que comprende un cuerpo de caja (1), una lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), una pieza de vidrio reflectante de baja emisividad (9), un componente fotovoltaico (10), un acumulador de calor de alta temperatura (8), estando la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), el vidrio reflectante de baja emisividad (9) y el componente fotovoltaico (10) dispuestos en una secuencia apropiada de alto a bajo, y dispuestos respectivamente en la parte superior, la parte central y la parte inferior del cuerpo de caja (1), caracterizado por que el acumulador de calor de alta temperatura (8) se situa por encima de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2), estando el acumulador de calor de alta temperatura (8) fijado y dispuesto en un soporte transversal (7) conectado con el cuerpo de caja (1), estando el cuerpo de caja (1) dispuesta en un seguidor.
  2. 2. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el seguidor comprende una columna de soporte (5), un mecanismo de regulacion en angulo acimut (6), un mecanismo de regulacion en angulo de elevacion (3) y un marco de soporte (4), estando el mecanismo de regulacion en angulo acimut (6) dispuesto en el extremo superior de la columna de soporte (5), estando el marco de soporte (4) dispuesto en el mecanismo de regulacion en angulo acimut (6).
  3. 3. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que un eje de rotacion del cuerpo de caja (1) se dispone en el marco de soporte (4) y se conecta con el mecanismo de regulacion en angulo de elevacion (3).
  4. 4. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el vidrio reflectante de baja emisividad (9) esta hecho de materiales de vidrio en placa ultra-blanco y flotado que tienen una alta reflectividad de luz infrarroja y una transmision elevada de luz visible.
  5. 5. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie de absorcion de calor del acumulador de calor de alta temperatura esta hecho de material ceramico con rendimiento resistente al calor y alta conductividad termica, estando su cuerpo principal hecho de materiales termoconductores y de almacenamiento termico con buena estabilidad a alta temperatura.
  6. 6. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el vidrio reflectante de baja emisividad (9) se situa dentro del intervalo de 2/5~3/5 de la longitud focal de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2).
  7. 7. Un sistema de energfa solar de enfoque puntual por lente Fresnel grande de tipo seguimiento de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por que el vidrio reflectante de baja emisividad (9) se situa a 1/2 de la longitud focal de la lente Fresnel de matriz de vidrio de enfoque puntual (2).
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