ES2642588T3

ES2642588T3 - Tubo absorbedor

Info

Publication number: ES2642588T3
Application number: ES10759899.7T
Authority: ES
Inventors: Thomas Kuckelkorn; Marc MÖLLENHOFF; Christina Albers; Paul Eichel
Original assignee: Rioglass Solar Holding SA
Current assignee: Rioglass Solar Holding SA
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: PT2581684T; IL218850A; CY1119670T1; EP2581684A2; PT2483607T; WO2011039281A2; DE102009045100A1; CN103471267A; EP2581684B1; EP2483607B1; IL233416A0; WO2011039281A3; US9939176B2; IL218850A0; IL233416A; ES2655925T3; CN102575873A; EP2483607A2; CY1119589T1; US20120186576A1

Description

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DESCRIPCION

Tubo absorbedor

La presente invencion se refiere a un tubo absorbedor en particular para colectores solares en centrales termosolares con al menos un espejo colector, que comprende un tubo metalico para la conduccion y el calentamiento de un medio portador de calor, un tubo envolvente que rodea el tubo metalico para configurar un espacio anular evacuable, una pared que discurre entre el tubo envolvente y el tubo metalico para estanqueizar el espacio anular, y un dispositivo de sujecion para un material rarefactor o un recipiente llenado con material rarefactor y/o gas de proteccion, con una seccion de recepcion para el alojamiento del material rarefactor o del recipiente.

Los colectores solares pueden equiparse, por ejemplo, con un espejo parabolico, tambien llamado espejo colector, y usarse en las denominadas centrales de canales parabolicos. En las centrales de canales parabolicos conocidas se usa como medio portador de calor, por ejemplo, un aceite termico, que puede calentarse por medio de los rayos solares reflejados por los espejos parabolicos y enfocados hacia el tubo absorbedor hasta aproximadamente 400 °C. El tubo absorbedor se compone, a este respecto, por regla general, de un tubo metalico, que presenta una capa que absorbe radiacion y un tubo envolvente compuesto normalmente por vidrio, que rodea el tubo metalico. El medio portador de calor se conduce a traves del tubo metalico y, por ejemplo, se suministra a un dispositivo para generar vapor de agua, con el que se transforma en un procedimiento termico la energla termica en energla electrica. El tubo metalico y el tubo envolvente discurren en paralelo y de manera concentrica el uno con respecto al otro. Entre el tubo metalico y el tubo envolvente se forma un espacio anular que se estanqueiza axialmente por una pared, que habitualmente se compone de metal. Los tubos absorbedores individuales estan en aproximadamente 4 m o mas y se ensamblan hasta dar bucles de campo solar con una longitud total de hasta 800 m. Se conocen tubos absorbedores de este tipo, por ejemplo, por el documento DE 102 31 467 B4.

Los medios portadores de calor usados habitualmente y en particular aceites termicos liberan, al aumentar el envejecimiento, hidrogeno, que esta disuelto por ejemplo en aceite termico. La cantidad del hidrogeno disuelto depende del aceite termico usado y de las condiciones de operacion del circuito de aceite.

Cuando la temperatura aumenta, aumentan los Indices de descomposicion y, con ello, los Indices de aparicion de hidrogeno. La descomposicion del aceite termico puede acelerarse adicionalmente por impurezas, por ejemplo por agua, que debido a la fuga de los intercambiadores de calor llega al circuito de aceite. Como consecuencia de la permeabilidad, el hidrogeno liberado pasa a traves del tubo metalico al espacio anular evacuado, aumentando tambien el Indice de permeabilidad mediante el tubo metalico con temperatura de operacion creciente del tubo metalico. Como consecuencia de ello, aumenta tambien la presion en el espacio anular, lo que tiene como consecuencia un aumento de la conduccion termica por el espacio anular, que conduce a su vez a perdidas de calor y a un menor grado de eficacia del tubo absorbedor o del colector solar. En el efecto final se reduce la vida util del tubo absorbedor, dado que a partir de un determinado momento ya no puede generarse un rendimiento termico suficiente para poder llevar a cabo el procedimiento termico de manera eficaz.

Con el fin de reducir al menos el aumento de presion en el espacio anular y, con ello, prolongar la vida util del tubo absorbedor, puede unirse el hidrogeno libre que ha llegado al espacio anular mediante materiales rarefactores. La capacidad de recepcion de los materiales rarefactores esta, no obstante, limitada. Despues de alcanzar la capacidad de carga maxima o despues de la saturacion del material rarefactor, aumenta la presion en todo el espacio anular dependiendo de la presion parcial de hidrogeno de la fase gaseosa durante tanto tiempo hasta que este en equilibrio con la presion parcial del hidrogeno libre liberado a partir del aceite termico. Las mediciones de campo pudieron demostrar hasta la fecha presiones de equilibrio de algunos mbar. El hidrogeno libre da lugar a una mayor conduccion de calor en el espacio anular con las consecuencias desventajosas mencionadas anteriormente para el grado de eficiencia del colector solar.

Los tubos absorbedores que estan dotados en el espacio anular de materiales rarefactores, se conocen, por ejemplo, por el documento WO 2004/063640 A1. En este documento se describe un dispositivo de sujecion para el material rarefactor, en el que el material rarefactor esta apoyado en una via en forma de carril. La via esta fijada a traves de pies en el tubo metalico. Los pies estan soldados en el tubo metalico de modo que en este caso puede producirse facilmente una fuga, por lo que el medio portador de calor puede llegar al espacio anular y el vaclo puede perderse en el espacio anular. Es ademas desventajoso en este dispositivo de sujecion que tengan que tenerse en cuenta las grandes diferencias de temperatura, que surgen durante el funcionamiento, entre el tubo metalico y el dispositivo de soporte y, con ello, diferentes expansiones longitudinales para impedir la torcedura o desgarre de las vlas, lo que exige un esfuerzo constructivo mayor.

Ademas, la via se encuentra en una zona que puede estar sometida a irradiacion solar directa. En particular los rayos que proceden del espejo y que pierden o solo rozan el tubo metalico (radiacion desfocalizada), pueden conducir a un calentamiento de la via y, con ello, del material rarefactor. Esto es desventajoso debido a que la capacidad de recepcion del material rarefactor para hidrogeno libre disminuye con el aumento de la temperatura del material rarefactor, de modo que el hidrogeno ya unido al material rarefactor se libera de nuevo, por lo que aumentan de nuevo la presion en el espacio anular y, con ello, la conduccion termica por el espacio anular. Dado que la via

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esta unida a traves de los pies directamente con el tubo metalico, tiene lugar por ello una transmision termica, en particular un transporte de calor conductivo hacia el material rarefactor, lo que favorece su calentamiento.

Como ya se menciono al principio, los tubos absorbedores genericos presentan habitualmente paredes, con las que se estanqueiza el espacio anular. Para ello se extienden entre el tubo metalico y el tubo envolvente. Dado que el tubo metalico y el tubo envolvente se componen de diferentes materiales y durante el funcionamiento del tubo absorbedor se calientan con diferente intensidad, se expanden en particular en direction axial con diferente intensidad. La pared comprende una unidad de compensation de expansion, con la que pueden compensarse las diferentes expansiones termicas. Las unidades de compensacion de expansion estan elaboradas al menos en parte a partir de metal, de modo que son impenetrables a la radiation del sol. Por consiguiente, el medio portador de calor no se calienta en la zona que esta encerrada por las unidades de compensacion de expansion, de modo que se empeora el grado de eficacia del tubo absorbedor cuanto mas grande es la zona encerrada por las unidades de compensacion de expansion.

Por otra parte, el material rarefactor puede disponerse de manera ventajosa en las unidades de compensacion de expansion. Dado que, como se describio anteriormente, son impenetrables por la radiacion solar, los rayos de sol no pueden alcanzar, o al menos solo en un perlmetro reducido, el material rarefactor, y correspondientemente no lo calientan, o lo calientan con menor intensidad. Como consecuencia, la capacidad de reception del material rarefactor para hidrogeno libre no se reduce, o al menos con menor intensidad en comparacion con irradiation directa, por la radiacion solar. Una disposition correspondiente del material rarefactor se conoce por el documento DE 10 2005 022 183 B3.

Para aumentar, no obstante, el grado de eficacia del tubo absorbedor se intenta realizar las unidades de compensacion de expansion lo mas pequenas posible para minimizar la zona del tubo absorbedor encerrada por las mismas. En este contexto se habla de una ampliation de la superficie de apertura del tubo absorbedor, denominando la superficie de apertura la zona del tubo absorbedor que es accesible sin impedimentos a la radiacion solar. Junto con la minimization de la zona que esta encerrada por las unidades de compensacion de expansion, se minimiza tambien el espacio que esta a disposicion para la disposicion del material rarefactor en las unidades de compensacion de expansion. As! puede producirse una situation en la que no puede disponerse suficiente material rarefactor en las unidades de compensacion de expansion, de modo que la cantidad de hidrogeno liberada durante la operacion del tubo absorbedor ya no puede adsorberse en el grado requerido. La capacidad de recepcion para hidrogeno libre es proporcional a la cantidad del material rarefactor usado. Como consecuencia, en los tubos absorbedores con superficie de apertura maximizada, la capacidad de recepcion de absorcion del material rarefactor se agota antes y el grado de eficacia del tubo absorbedor cae antes, de modo que tiene que intercambiarse antes por un nuevo tubo absorbedor, lo que influye negativamente en su balance economico.

Actualmente, los tubos absorbedores disponibles en el mercado estan dotados de una unidad de compensacion de expansion que se extiende o bien en el espacio anular entre el tubo absorbedor y el tubo envolvente (DE 102 31 467 B4) o bien que une entre si el tubo absorbedor y el tubo envolvente (DE 60 223711 T2). En el caso de un aumento de la temperatura del tubo absorbedor, la unidad de compensacion de expansion que se extiende en el espacio anular se comprime asl, por lo que se aumenta la abertura del tubo de absorcion en las condiciones de temperatura durante el funcionamiento.

La pared con la que se estanqueiza el espacio anular se compone al menos por secciones de metal, de modo que tiene que preverse una union de vidrio-metal en el extremo del tubo envolvente. Dado que en la union de vidrio-metal el metal y el vidrio se mezclan directamente entre si, las diferentes expansiones longitudinales a consecuencia de un cambio de temperatura son en este caso especialmente crlticas. A consecuencia de la diferente expansion longitudinal, aparecen en la union de vidrio-metal a menudo danos que conducen a una perdida del vaclo en el espacio anular. Esto tiene como consecuencia una clara disminucion del grado de eficacia del colector solar, que entonces ya no puede operarse de manera economica.

La unidad de compensacion de expansion que se extiende hacia el espacio anular protege la mitad de la union de vidrio-metal apartada del colector ante radiacion concentrada. La compresion de la unidad de compensacion de expansion asociada a temperaturas mas altas puede conducir a que la union de vidrio-metal este expuesta a radiacion desfocalizada, en particular en una configuration axialmente acortada de la unidad de compensacion de expansion.

En el caso de la unidad de compensacion de expansion situada en el exterior, esta no ofrece ninguna protection para la union de vidrio-metal. Por tanto, se preve en otro punto (DE 60 223 711 T2) una placa para proteger la union de vidrio-metal.

La radiacion desfocalizada contribuye al calentamiento de la union de vidrio-metal, aunque no al calentamiento del aceite termico, de modo que no contribuye a generar energla electrica. Al aumentar la proportion de la radiacion desfocalizada, disminuye por tanto el grado de eficacia del colector solar. Por el documento US 4.432.345 y el documento US 4.273.104 se conocen espejos secundarios que estan dispuestos en la mitad del tubo absorbedor apartada del espejo colector en el espacio anular para aumentar el grado de eficacia del colector solar.

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El documento CN 201 203 279 Y desvela un tubo absorbedor con un tubo metalico y un tubo envolvente de vidrio, estando dispuesta entre el tubo metalico y el tubo envolvente de vidrio una pared, en la cual esta dispuesto un dispositivo de sujecion con un material rarefactor.

Por tanto, la presente invencion tiene por objetivo reducir al menos las desventajas discutidas anteriormente de dispositivos de sujecion conocidos por el estado de la tecnica y perfeccionarlas de tal modo que el calentamiento del material rarefactor se reduzca al menos y se posibilite una elaboracion y un montaje sencillos del tubo absorbedor, estando equipado el dispositivo de sujecion tanto con material rarefactor como con un recipiente que esta llenado con material rarefactor y/o gas de protection, y debiendo estar dispuesto el material rarefactor de manera discrecional.

Ademas, la presente invencion tiene por objetivo compensar las desventajas de conceptos de tubo absorbedor conocidos, en particular la disminucion de la capacidad de los materiales rarefactores para hidrogeno libre y el calentamiento de la union de vidrio-metal mediante radiation desfocalizada y la perdida derivada de ello de la radiacion desfocalizada.

El objetivo se consigue mediante las caracterlsticas de la revindication 1. No tiene lugar ninguna conduction de calor directa entre el tubo metalico y el dispositivo de sujecion. Una conduccion de calor tiene lugar solo a traves de componentes adicionales, en los que esta fijado el dispositivo de sujecion. Cuando mas largo es el recorrido de la conduccion de calor, menor es la transmision de calor, de modo que el calentamiento del material rarefactor se disminuye. La pared esta desacoplada termicamente en su mayor parte del tubo metalico, de modo que apenas se calienta durante la operation del tubo absorbedor. Al estar el dispositivo de sujecion fijado en la pared, no puede llegar ninguna cantidad de calor al material rarefactor, o solo una pequena cantidad de calor, de modo que este tampoco se calienta durante la operacion, o solo en un pequeno grado.

Ademas, no tienen que tenerse en cuenta las diferentes expansiones longitudinales a consecuencia del calentamiento del tubo metalico y del dispositivo de sujecion. Dado que el dispositivo de sujecion no esta fijado en el tubo metalico, puede expandirse independientemente del tubo metalico sin que se produzcan danos.

Con ayuda de la configuration anular puede disponerse el material rarefactor de manera discrecional alrededor del tubo metalico en el espacio anular del tubo absorbedor. La section de reception y, con ello, el dispositivo de sujecion, puede estar realizado de una sola pieza, lo que simplifica el montaje en el espacio anular. La pantalla de proteccion contra radiacion protege el material rarefactor ante radiacion solar, la cual llega desde el sol directamente al tubo absorbedor o se refleja desde el espejo colector hacia el tubo absorbedor. Ademas, la radiacion termica, que no parte directamente del sol, sino por ejemplo del tubo metalico caliente, se impide tambien de calentar el material rarefactor.

La pared del tubo absorbedor presenta preferentemente un anillo exterior, un elemento de transition y/o un elemento de conexion, estando fijado el dispositivo de sujecion en el anillo exterior, en el elemento de transicion o en el elemento de conexion. Los anillos exteriores, elementos de transicion y elementos de conexion son componentes tlpicos de una unidad de compensation de expansion, con la cual se compensan diferentes expansiones del tubo metalico y del tubo envolvente durante la operacion del absorbedor y al mismo tiempo se estanqueiza el espacio anular.

Preferentemente, la pared comprende un fuelle de pliegues, estando fijado el dispositivo de sujecion en el fuelle de pliegues. Muchas unidades de compensacion de expansion comprenden, asimismo, un fuelle de pliegues, que compensa los desplazamientos axiales a consecuencia de las diferentes expansiones del tubo metalico y del tubo envolvente. De acuerdo con la invencion es posible disponer el dispositivo de sujecion en forma anular alrededor del tubo metalico sin que tengan que tomarse medidas de fijacion adicionales. A este respecto puede fijarse o suspenderse el dispositivo de sujecion mediante medios de fijacion en el fuelle de pliegues. Dado que el fuelle de pliegues esta elaborado habitualmente a partir de un material opaco tal como metal, este protege en esta disposition el material rarefactor al menos por un lado ante radiacion solar, lo que conduce, asimismo, a una reduction del calentamiento del material rarefactor.

Preferentemente, el dispositivo de sujecion presenta una primera y una segunda zona, y el tubo absorbedor una mitad dirigida hacia el espejo colector y una mitad apartada del espejo colector. A este respecto, estan dispuestos en la primera zona el material rarefactor o un primer recipiente llenado con el material rarefactor y en la segunda zona un segundo recipiente llenado con gas de proteccion, encontrandose la primera zona en la mitad apartada del espejo colector y la segunda zona en la mitad dirigida hacia el espejo colector.

La mitad apartada del espejo colector se sombrea por el tubo metalico, de modo que la primera zona no esta expuesta a la radiacion solar focalizada. Como consecuencia, el material rarefactor no se calienta, o solo de manera muy reducida, por lo que su capacidad de recepcion para hidrogeno libre no esta disminuida.

El gas de proteccion, que se encuentra en un segundo recipiente, no es especialmente sensible a la temperatura. El segundo recipiente esta configurado de tal modo que puede abrirse debido a un efecto exterior, por ejemplo un

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efecto termico, de modo que el gas de protection emana y se distribuye en el espacio anular. Los gases de protection, por ejemplo dioxido de carbono o gases nobles, presentan una conductividad termica muy baja, de modo que disminuyen a pesar de una concentration de hidrogeno relativamente alta la conduction termica por el espacio anular, lo que a su vez limita las perdidas de calor del tubo absorbedor.

De esta manera, se reduce el calentamiento del material rarefactor y la consiguiente disminucion de la capacidad de reception del material rarefactor para el hidrogeno libre. El dispositivo de sujecion puede presentar tambien varias pantallas de proteccion contra radiation, que estan dispuestas, por ejemplo, visto desde el eje longitudinal del tubo absorbedor, distanciadas unas con respecto a otras radialmente hacia fuera. Dependiendo de la position del material rarefactor en el dispositivo de sujecion, una vez la primera y otra vez la segunda pantalla de proteccion contra radiacion asumen una proportion mas o menos grande del transporte del material rarefactor. Ademas, puede estar prevista una pantalla de proteccion contra radiacion independiente, la cual esta dispuesta, visto desde el eje longitudinal del tubo absorbedor radialmente hacia fuera, dentro del dispositivo de sujecion, y no tiene ninguna funcion portante. Puede desacoplarse termicamente en el dispositivo de sujecion o en el tubo de metal o colocarse en la pared y presenta radiacion solar antes de que pueda alcanzar el dispositivo de sujecion.

Preferentemente, el dispositivo de sujecion comprende un metal altamente reflectante y/o el dispositivo de sujecion presenta una capa reflectante para reflejar radiacion solar. De esta manera, la radiacion que incide sobre la capa reflectante del dispositivo de sujecion no se absorbe, o solo en una muy pequena medida, por lo que pueden calentarse el dispositivo de sujecion y, con ello, tambien el material rarefactor de manera menos intensa. Ademas, la radiacion reflejada puede conducirse hacia el tubo metalico, donde puede contribuir al calentamiento del medio portador de calor, de modo que esta radiacion no se pierde.

Preferentemente, el dispositivo de sujecion presenta una envoltura para la proteccion del material rarefactor ante radiacion solar. La envoltura puede estar configurada, por ejemplo, como tela de alambre. Esta no asume a este respecto ninguna funcion aislante, sino que reduce la cantidad de la radiacion solar que irrumpe sobre el material rarefactor, por ejemplo mediante sombreado. Por tanto, la envoltura esta construida al menos parcialmente a parti r de material opaco. No obstante, para no dificultar la accesibilidad del material rarefactor al hidrogeno libre, la envoltura presenta pequenos orificios, que por ejemplo pueden crearse por laser.

En una configuration preferente, la envoltura comprende una section reflectante para reflejar radiacion solar. La radiacion solar que incide sobre la envoltura no calienta la envoltura, o solo en una muy pequena parte, y se refleja, por ejemplo hacia el tubo metalico, donde puede contribuir al calentamiento del medio portador de calor. La radiacion solar se usa, por tanto, de manera eficaz.

En un perfeccionamiento ventajoso del dispositivo de sujecion, que presenta un primer y un segundo extremo, esta previsto un elemento de union para unir el primer y el segundo extremo. En este perfeccionamiento, el dispositivo de sujecion es flexible debido al uso del primer resorte. Con el elemento de union puede cerrarse el dispositivo de sujecion hasta dar una unidad similar al toro.

Preferentemente, el tubo absorbedor comprende un reflector dispuesto en el espacio anular para reflejar radiacion, en particular radiacion solar, en el tubo metalico. El reflector puede estar realizado o configurado como un componente autonomo de tal modo que se refleja una proporcion especialmente grande de la radiacion desfocalizada hacia el tubo metalico. Ademas, pueden tenerse en cuenta determinadas propiedades opticas, por ejemplo un desarrollo determinado del abombamiento del reflector, para realizar una concentracion de la radiacion que no puede realizarse, o solo con un gran esfuerzo, en la capa reflectante del dispositivo de sujecion.

En una configuracion ventajosa, el tubo absorbedor comprende una pared metalica al menos por secciones que discurre entre el tubo envolvente y el tubo metalico para la estanqueizacion del espacio anular, pasando la pared a traves de una union de vidrio-metal al tubo envolvente y estando dispuestos el reflector o el dispositivo de sujecion de tal modo que protegen la union de vidrio-metal ante la radiacion. La union de vidrio-metal es especialmente sensible frente a oscilaciones de temperatura, que pueden conducir a un fracaso de la union de vidrio-metal. Un fracaso ocasiona una perdida del vaclo en el espacio anular, lo que provoca una notable disminucion del grado de eficacia del colector solar. El reflector y el dispositivo de sujecion estan dispuestos de tal modo que sombrean el dispositivo de vidrio-metal y reducen as! un calentamiento por radiacion desfocalizada. Esto conduce a una carga disminuida de la union de vidrio-metal, de modo que puede operarse durante mas tiempo.

El reflector presenta preferentemente una carcasa con una seccion de deposito para almacenar y para proteger el material rarefactor ante la radiacion. Un reflector puede componerse, por ejemplo, de una pieza de chapa en forma de placa sin presentar a este respecto una carcasa. Una vez que se disena el reflector de tal modo que proporciona una seccion cerrable y encerrada al menos parcialmente por la pared, en la que un objeto, por ejemplo el material rarefactor, puede apoyarse o protegerse, debe comprender de acuerdo con la definition una carcasa.

En el caso ideal, el espejo de colector esta configurado de tal modo que refleja toda la radiacion, en particular la radiacion del sol, sobre el tubo metalico, que puede contribuir ahl al calentamiento del medio portador de calor. No obstante, debido a las inexactitudes de elaboration o a efectos mecanicos que surgen durante la operation del

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colector solar tales como el viento y el granizo, puede ocurrir que una parte de la radiacion reflejada por el espejo colector puede perder el tubo metalico y no contribuir al calentamiento del medio portador de calor. Esta parte de la radiacion (radiacion desfocalizada) queda, por tanto, sin aprovechar, lo que reduce el grado de eficiencia del tubo absorbedor y, con ello, del colector solar. De acuerdo con la invencion, con ayuda del reflector dispuesto en el espacio anular se refleja la parte de la radiacion que pierde el tubo metalico tras la reflexion mediante el espejo colector en el tubo metalico. Esta parte de la radiacion puede contribuir ahora al calentamiento del medio portador de calor y no se pierde sin aprovechar. Las inexactitudes en la elaboracion del espejo colector o las interferencias que aparecen durante la operation del colector solar no conducen, de acuerdo con la invencion, a una reduction en el grado de eficacia del tubo absorbedor, o al menos conducen a una con menos intensidad.

La section de deposito de la carcasa del reflector sirve para recibir el material rarefactor, que se protege al mismo tiempo ante la radiacion. No estan previstas ningunas unidades constructivas adicionales para el material rarefactor, lo que conduce a una simplification de la construction y, con ello, a una elaboracion mas economica del tubo absorbedor.

En un perfeccionamiento, el tubo absorbedor de acuerdo con la invencion comprende una pared metalica al menos por secciones que discurre entre el tubo envolvente y el tubo metalico para la estanqueizacion del espacio anular, pasando la pared a traves de una union de vidrio-metal al tubo envolvente y estando dispuesto el reflector de tal modo que protege la union de vidrio-metal ante la radiacion. De acuerdo con la invencion se dispone el reflector de tal modo que la union de vidrio-metal se protege ante radiacion desfocalizada y, por tanto, se calienta por este con menos intensidad. Como se menciono anteriormente, los calentamientos demasiado y oscilaciones de temperatura intensos de la union de vidrio-metal son a menudo la causa de su fracaso, lo que tiene como consecuencia una perdida del vaclo en el espacio anular. La protection de la union de vidrio-metal con la disposition de acuerdo con la invencion del reflector causa una conservation de la capacidad de funcionamiento y la capacidad de rendimiento del colector solar.

Preferentemente, el reflector comprende una capa reflectante aplicada en o sobre la carcasa. Esto puede realizarse, por ejemplo, como una lamina reflectante, que se aplica sobre la carcasa. Un revestimiento correspondiente de la carcasa es tambien concebible. La capa reflectante puede aplicarse ya durante la elaboracion de la carcasa, no se requieren medidas de fijacion costosas, ademas puede prescindirse del uso de medios de fijacion independientes. Asimismo, es concebible el uso de un material altamente reflectante para la carcasa.

Ademas, el reflector comprende una superficie pulida. Esta superficie pulida puede ser una parte de la superficie de carcasa. En esta configuration puede prescindirse de componentes reflectantes adicionales, lo que tiene como consecuencia una simplificacion de la production del reflector.

En una configuracion ventajosa de la invencion, la seccion de deposito comprende una o varias depresiones, en las que puede introducirse el material rarefactor. En este sentido, puede determinarse de manera sencilla desde el punto de vista constructivo la position del material rarefactor en la carcasa y, con ello, su position con respecto al reflector. La depresion puede generarse en forma de un pliegue o una ranura fresada, estampada u originada mediante flexion. El numero y tamano de las depresiones puede adaptarse a la cantidad necesaria del material rarefactor. Mediante estas depresiones puede impedirse el escurrimiento del material rarefactor en particular durante el montaje del tubo absorbedor o el mantenimiento del colector solar.

De manera ventajosa, una o varias depresiones pueden cerrarse por un cierre. Este cierre puede realizarse, por ejemplo, como red. Debe tenerse en cuenta a este respecto que el cierre limita lo menos posible la accesibilidad del material rarefactor para el hidrogeno libre que se encuentra en el espacio anular. Mediante el cierre se impide que el material rarefactor salga de la depresion. El material rarefactor se suministra y se usa habitualmente en forma de piezas prensadas en forma de cilindro, tambien denominadas plldoras. Como alternativa, puede prensarse el material rarefactor tambien en otras formas, de modo que durante la election de la forma del material rarefactor prensado puede tenerse en cuenta tambien la forma del reflector. La adicion de hidrogeno libre al material absorbente da lugar a hidruros, que mediante una ampliation del volumen pueden causar una particulacion de las plldoras. Las partlculas pueden ensancharse entonces de manera descontrolada en el espacio anular y calentarse mediante la radiacion. Esto conduce ahl a aumentos de temperatura locales (“hot spots” o puntos calientes), lo que repercute de manera desventajosa en la vida util y el grado de eficiencia del tubo absorbedor. En particular se dana el tubo envolvente elaborado a partir de vidrio por los puntos calientes. Esto puede impedirse mediante la provision de un cierre.

En una configuracion ventajosa del dispositivo de acuerdo con la invencion, la carcasa esta fijada en la pared. En esta configuracion no es necesario fijar la carcasa en el tubo metalico o en el tubo envolvente. Por eso, una fijacion en el tubo metalico es en particular desventajosa, dado que este se calienta de manera intensa durante la operacion, por lo que, por un lado, se tendrlan en cuenta expansiones termicas durante la fijacion, lo que exige un esfuerzo constructivo mayor. En la medida en que no se preven unidades de compensation correspondientes para compensar las expansiones longitudinales diferentes se da siempre un riesgo de torcedura o desgarre de la carcasa durante una fijacion en el tubo metalico.

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La pared estanqueiza el espacio anular con respecto al entorno. Como ya se explico anteriormente, la pared esta construida al menos por secciones de manera metalica. Dado que los metales presentan habitualmente una buena conductividad de calor, puede disiparse el calor desde la carcasa a traves de la pared hacia el entorno cuando la carcasa esta fijada en la pared. El calentamiento del material rarefactor, como consecuencia, se reduce.

En un perfeccionamiento ventajoso de la invencion, en el que la pared comprende un elemento de conexion y/o un fuelle de pliegues, la carcasa esta fijada en el elemento de conexion o en el fuelle de pliegues. Los fuelles de pliegues son componentes tlpicos de una unidad de compensacion de expansion, con la cual se compensan diferentes expansiones del tubo metalico y del tubo envolvente durante la operation del absorbedor y al mismo tiempo se estanqueiza el espacio anular. Estas y el elemento de conexion estan habitualmente al menos en parte en contacto por conduction de calor con respecto al entorno del tubo absorbedor. Como consecuencia, estos conducen al menos una determinada cantidad de calor hacia el entorno. La cantidad de calor disipada ya no puede llegar al material rarefactor y calentar el mismo.

En una configuration preferente del tubo absorbedor de acuerdo con la invencion, en el que el fuelle de pliegues presenta un extremo interior y un extremo exterior, la carcasa esta fijada en el extremo interior. El extremo interior senala en direction del espacio anular o se encuentra en el espacio anular. Como se explico al principio, se intenta maximizar la superficie de apertura del tubo de absorbedor. Los fuelles de pliegues desempenan a este respecto un papel importante dado que determinan juntos la extension axial de las unidades de compensacion de expansion. En la maximization de la superficie de apertura se intenta configurar los fuelles de pliegues lo mas cortos posible. Como consecuencia, el numero de los pliegues de los fuelles de pliegues usados se limita al mlnimo necesario. Mediante la fijacion de acuerdo con la invencion de la carcasa en el extremo interior del fuelle de pliegues, el tamano o el numero de los pliegues del fuelle de pliegues no desempena un papel en la colocation del material rarefactor. De acuerdo con la invencion, independientemente de la extension axial de las unidades de compensacion de expansion, en particular de los fuelles de pliegues, se garantiza que puede disponerse siempre suficiente material rarefactor en el espacio anular, dado que el reflector esta dispuesto axialmente hacia dentro de la unidad de compensacion de expansion y, con ello, de manera independiente de la extension axial.

En una configuracion preferente de la presente invencion, en la que la pared comprende un anillo exterior y un elemento de conexion, la carcasa esta fijada en el anillo exterior o en el elemento de conexion. Los anillos exteriores son componentes tlpicos de una unidad de compensacion de expansion, con la cual se compensan diferentes expansiones del tubo metalico y del tubo envolvente durante la operacion del absorbedor y al mismo tiempo se estanqueiza el espacio anular. Estas estan habitualmente al menos en parte en contacto por conduccion de calor con respecto al entorno del tubo absorbedor. Como consecuencia, estos conducen al menos una determinada cantidad de calor hacia el entorno. La cantidad de calor disipada ya no puede calentar el material rarefactor.

En un perfeccionamiento preferente de la invencion, en el que el tubo absorbedor presenta una mitad dirigida hacia el espejo colector y una mitad apartada del mismo, esta dispuesto el reflector en la mitad apartada del espejo colector. La radiation reflejada por el espejo colector atraviesa la mitad dirigida al mismo e incide sobre el tubo metalico. El tubo metalico causa en la mitad apartada del espejo colector un sombreado, que en su mayor parte esta libre de radiacion. Correspondientemente, se reduce tambien el calentamiento del material rarefactor dispuesto en la carcasa cuando se dispone en la mitad apartada.

En la mitad apartada del espejo de colector, el reflector no causa ningun sombreado de la radiacion, de modo que la superficie de apertura no se reduce sobre la mitad principalmente pertinente dirigida hacia el espejo de colector. Ademas, el reflector puede revertir radiacion desfocalizada hacia el tubo metalico. El tubo absorbedor puede operarse en esta disposicion del reflector con un grado de eficacia aumentado.

Preferentemente, el reflector comprende una o varias secciones planares reflectantes. Mediante las secciones planares puede construirse de manera especialmente sencilla el reflector sin que se reduzca de manera notable su grado de eficacia. Ciertamente el reflector puede comprender tambien secciones abombadas, aunque estas son, por un lado, diflciles de elaborar y, por otro lado, tienen que estructurarse de manera mas exacta para que se refleje la radiacion reflejada en realidad en el tubo metalico. Esta configuracion del reflector no necesita ningun lugar de instalacion exacto de este tipo.

La invencion se explica ahora en detalle mediante ejemplos de realization preferentes con referencia a las figuras adjuntas. Muestran:

la Figura 1 una representation esquematica de un colector solar,

la Figura 2 una representacion en medio corte mediante un primer ejemplo de realizacion de un tubo absorbedor

con un primer ejemplo de realizacion de un dispositivo de sujecion de acuerdo con la invencion,

la Figura 3 una representacion en corte del primer ejemplo de realizacion mostrado en la Figura 2 del dispositivo de sujecion de acuerdo con la invencion en forma ampliada,

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la Figura 4 la Figura 5 la Figura 6

la Figura 7

la Figura 8 la Figura 9 la Figura 10

la Figura 11 la Figura 12 la Figura 13

la Figura 14

la Figura 15 la Figura 16 la Figura 17

una representacion en medio corte a traves del tubo absorbedor de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion con un dispositivo de sujecion segun un segundo ejemplo de realizacion,

una representacion en corte del segundo ejemplo de realizacion mostrado en la Figura 4 del dispositivo de sujecion de acuerdo con la invention en forma ampliada,

una representacion en medio corte mediante una segunda forma de realizacion no de acuerdo con la invencion del tubo absorbedor con un tercer ejemplo de realizacion de un dispositivo de sujecion no de acuerdo con la invencion,

una representacion en corte parcial del tercer ejemplo de realizacion mostrado en la Figura 6 del dispositivo de sujecion no de acuerdo con la invencion a lo largo del eje longitudinal en forma ampliada,

una vista superior del tercer ejemplo de realizacion mostrado en las Figuras 6 y 7 del dispositivo de sujecion no de acuerdo con la invencion,

una vista superior de un cuarto ejemplo de realizacion no de acuerdo con la invencion del dispositivo de sujecion,

una representacion en corte mediante el segundo ejemplo de realizacion no de acuerdo con la invencion del tubo absorbedor con un cuarto ejemplo de realizacion no de acuerdo con la invencion de un dispositivo de sujecion,

una representacion en medio corte mediante un tercer ejemplo de realizacion del tubo absorbedor con el primer ejemplo de realizacion del dispositivo de sujecion de acuerdo con la invencion,

una representacion en medio corte mediante un cuarto ejemplo de realizacion del tubo absorbedor con el segundo ejemplo de realizacion del dispositivo de sujecion de acuerdo con la invencion,

una representacion en medio corte mediante la segunda forma de realizacion no de acuerdo con la invencion del tubo absorbedor con un primer ejemplo de realizacion de un reflector no de acuerdo con la invencion,

una representacion en corte a escala mediante un ejemplo de realizacion adicional del tubo absorbedor, que es identico al ejemplo de realizacion representado en la Figura 13 a exception de las dimensiones, a lo largo del plano de corte A-A definido en la Figura 13 incluyendo el espejo colector para aclarar la trayectoria del rayo,

una representacion en corte mediante un tubo absorbedor con el primer ejemplo de realizacion del reflector de acuerdo con la invencion,

una representacion en medio corte mediante un tubo absorbedor con un segundo ejemplo de realizacion del reflector no de acuerdo con la invencion, y

una representacion en corte a escala mediante un ejemplo de realizacion adicional del tubo absorbedor, que es identico al ejemplo de realizacion representado en la Figura 16 a excepcion de las dimensiones, a lo largo del plano de corte B-B definido en la Figura 16.

Las formas de realizacion representadas en las figuras 6 a 10 as! como 13, 14, 16 y 17 no son de acuerdo con la invencion.

En la Figura 1 esta representado un colector solar 10 del tipo conocido. El colector solar 10 comprende un espejo colector 12, que refleja la radiation solar 14 y dirige la radiation solar 16 reflejada hacia un tubo absorbedor 18. El espejo colector 12 esta configurado en forma de carril, de modo que causa una focalizacion de la radiacion solar reflejada a lo largo de una llnea focal que discurre por el eje longitudinal 20 del tubo absorbedor 18. El tubo absorbedor 18 presenta un tubo metalico 22 y un tubo envolvente 24. El tubo metalico 22 esta revestido con una capa que absorbe radiacion (no representada) y se atraviesa por fluido por un medio portador de calor. El tubo envolvente 24 encierra el tubo metalico 22, de modo que se forma un espacio anular 26 entre el tubo metalico 22 y el tubo envolvente 24. El tubo envolvente 24 se compone normalmente de vidrio. Debido a la configuration en forma de carril del espejo colector 12, puede subdividirse el tubo absorbedor 18 en una mitad 28 dirigida hacia el espejo colector 12 y una mitad 30 apartada del mismo.

La direction de flujo del medio portador de calor esta indicada por la flecha P1. Cuando el tubo metalico 22 fluye atravesando, el medio portador de calor se calienta por la radiacion solar 16 reflejada. La temperatura alcanzable asciende aproximadamente a 400 °C. El medio portador de calor calentado se suministra a un procedimiento no

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representado en mas detalle en el que se obtiene energla electrica. La mitad 30 del tubo absorbedor 18 apartada del espejo colector 12 se refrigera mediante conveccion mixta, es decir, mediante conveccion natural, y por ejemplo mediante conveccion forzada por el viento, lo que conduce a perdidas de calor y, por tanto, empeora el procedimiento de calentamiento del medio portador de calor. Por tanto, se intenta reducir lo maximo posible la conduccion de calor desde el tubo metalico 22 hacia el exterior, lo que ocurre con ayuda del espacio anular 26 formado con el tubo envolvente 24. Este puede o bien evacuarse o bien llenarse con un gas de protection. Asimismo, es posible una combination de ambas medidas. Ambas medidas conducen a que la conduccion de calor se disminuya por el espacio anular 26, por lo que se limitan las perdidas de calor.

En la Figura 2 se muestra un primer tubo absorbedor 18 con un primer ejemplo de realization de un dispositivo de sujecion 321 de acuerdo con la invention en una representation en medio corte. El espacio anular 26 se estanqueiza en direction del eje longitudinal 20 con una pared 34, que en el ejemplo de realizacion representado comprende un elemento de transition 36 fijado en el tubo envolvente 24, un anillo exterior 38 y un elemento de conexion 40. En el peso del elemento de transicion 36 al tubo envolvente 24 esta prevista una union de vidrio-metal 37. Para compensar los desplazamientos axiales del tubo envolvente 24 con respecto al tubo metalico 22, que se provocan debido a las diferentes expansiones durante la operation del tubo absorbedor 18, esta dispuesto entre el anillo exterior 38 y el elemento de conexion 40 un fuelle de pliegues 41, que se comprime o expande correspondientemente. El anillo exterior 38 puede apoyarse tambien sobre el elemento de conexion 40, pudiendo desplazarse, no obstante, axialmente sobre el elemento de conexion 40, de modo que puede transmitir las expansiones al fuelle de pliegues 41. El fuelle de pliegues 41 presenta un extremo interior 42 que senala hacia el espacio anular 26 y un extremo exterior 43 que senala de manera que se aleja del espacio anular 26. En este ejemplo de realizacion estan unidos el elemento de conexion 40 con el extremo exterior 43 y el anillo exterior 38 con el extremo interior 42 del fuelle de pliegue 41.

El dispositivo de sujecion 321 esta fijado en este ejemplo partiendo radialmente del eje longitudinal 20 dentro del fuelle de pliegues 41 en el elemento de conexion 40, aunque puede estar fijado tambien en el elemento de transicion 36 o en el anillo exterior 38. El fuelle de pliegues 41 esta elaborado habitualmente a partir de material opaco tal como metal. La disposition del dispositivo de sujecion 321 aprovecha, por tanto, el efecto de sombreado del fuelle de pliegues 41, de modo que el dispositivo de sujecion 321 se protege al menos por un lado ante radiation solar, lo que reduce un calentamiento. En cada caso, el dispositivo de sujecion 321 esta dispuesto en el espacio anular 26 sin que exista un contacto directo con respecto al tubo metalico 22. Directamente no puede transportarse, por tanto, calor alguno desde el tubo metalico 22 al interior del dispositivo de sujecion 321, de modo que tambien se reduce en este sentido el calentamiento del dispositivo de sujecion 321.

En la Figura 3, el ejemplo de realizacion mostrado en la Figura 2 del dispositivo de sujecion 321 esta aislado por el tubo absorbedor 18 y representado de manera ampliada. En este ejemplo de realizacion, el dispositivo de sujecion 321 presenta una section de reception 44 que puede recibir un material rarefactor 46 o un recipiente 48 llenado con material rarefactor 46. El material rarefactor 46 puede llenarse en forma de polvo en los recipientes 48. Como alternativa, puede prensarse el material rarefactor 46 hasta dar porciones, habitualmente con forma cillndrica. En este caso puede prescindirse del recipiente 48.

Tanto el material rarefactor 46 prensado hasta dar porciones como los recipientes 48 pueden situarse sobre elementos distanciadores 50. Estos elementos distanciadores 50 sirven para impedir la conduccion de calor con respecto al material rarefactor 46. La seccion de recepcion 44 presenta una seccion de delimitation 54 que impide que el material rarefactor 46 o los recipientes 48 llenados con material rarefactor resbalen desde la seccion de recepcion 44 hacia abajo.

En esta forma de realizacion, el dispositivo de sujecion 321 esta cerrado y configurado en forma anular, de modo que puede encerrarse el tubo metalico por completo. En este caso puede preverse una seccion de recepcion 44 adicional, visto radialmente, por fuera de la seccion de recepcion 44, que impide entonces la calda hacia fuera del material rarefactor 46 (no representado).

Ademas, el dispositivo de sujecion 32, como se muestra en la Figura 2, esta fijado en el elemento de conexion 40. Este esta a su vez en contacto con el tubo metalico 22 y encierra este de manera estanca a gas, para lo que estan previstas juntas especiales y aqul no mostradas. Estas juntas se componen habitualmente de un material que conduce mal el calor, de modo que el elemento de conexion 40 esta desacoplado termicamente en su mayor parte del tubo metalico 22. Para reducir, no obstante, la conduccion de calor lo maximo posible se intenta mantener la superficie de contacto entre la seccion de recepcion 44 y el elemento de conexion 40 lo mas pequeno posible. Esto puede ocurrir por ejemplo de tal modo que el dispositivo de sujecion 321 se une por puntos con el elemento de conexion 40. Con ello se consigue que pueda efectuarse solo una pequena conduccion de calor desde el elemento de conexion 40 hacia el material rarefactor 46 o hacia el recipiente 48 llenado con el material rarefactor 46.

Ademas, el dispositivo de sujecion 321 comprende una capa reflectante 60, que senala hacia el tubo metalico 22 y esta fijada en la seccion de recepcion 44. La capa reflectante 60 revierte al tubo metalico 22 rayos solares que han perdido o rayado el tubo metalico 22 y caen sobre la capa reflectante 60. De esta manera se impide, por un lado, que el dispositivo de sujecion 321 absorba los rayos solares, lo que podrla conducir a un calentamiento del material

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rarefactor 46, y, por otro lado, los rayos reflejados en el tubo metalico 22 pueden contribuir al calentamiento del medio portador de calor. Como alternativa puede estar configurada la seccion de recepcion 44 completa o parcialmente como un metal altamente reflectante 60.

En la Figura 4 esta representado un segundo ejemplo de realizacion del dispositivo de sujecion 322. Se corresponde en su mayor parte con el primer ejemplo de realizacion del dispositivo de sujecion 32i, no obstante no esta fijado en el elemento de conexion 40, sino que esta fijado con medios de fijacion 61 en el fuelle de pliegues. Estos medios de fijacion 61 pueden estar configurados como una parte de la seccion de recepcion 44. Los medios de fijacion 61 pueden introducirse, por ejemplo, en un pliegue del fuelle de pliegues 41. Esta solucion sencilla desde el punto de vista constructivo se ofrece entonces cuando el dispositivo de sujecion 322 encierra el tubo metalico 22 con 180° o mas. Ademas, el dispositivo de sujecion 322 esta realizado de acuerdo con la segunda forma de realizacion mas largo que el dispositivo de sujecion 321 segun la primera forma de realizacion. En total, pueden recibirse cinco recipientes 48 por el dispositivo de sujecion 322. Ademas, con la version alargada es posible sombrear la union de vidrio-metal 37 y as! proteger ante calentamiento.

Dado que el dispositivo de sujecion 322 no esta en contacto con el elemento de conexion 40, no puede llegar calor alguno de manera conductiva desde el elemento de conexion 40 al interior del dispositivo de sujecion 322 y, con ello, al material rarefactor 46. Tambien aqul se aplica que el dispositivo de sujecion 322 no esta en contacto directo con el tubo metalico 22, de modo que no puede transportarse calor alguno desde el tubo metalico 22 al interior del dispositivo de sujecion 322. La expansion longitudinal del tubo metalico 22 no tiene ninguna influencia en el dispositivo de sujecion 322.

En la Figura 5 esta representado ampliado el dispositivo de sujecion 322. Se reconoce que el material rarefactor 46 esta rodeado por una envoltura 62 que fija el material rarefactor 46 en el dispositivo de sujecion 322. Esta envoltura 62 puede estar configurada como un tejido de tela. Para no dificultar la accesibilidad del material rarefactor 46 al hidrogeno libre, la envoltura 62 presenta pequenos orificios 64.

En la Figura 6 esta representado un segundo tubo absorbedor 18 con un tercer ejemplo de realizacion de un dispositivo de sujecion 323, que no es de acuerdo con la invencion. No obstante, aqul el dispositivo de sujecion 323 esta colocado alrededor del fuelle de pliegues 41. Para ello, el elemento de conexion 40 en comparacion con el ejemplo representado en la Figura 2 esta unido con el extremo interior y el anillo exterior 38 con el extremo exterior del fuelle de pliegues 41. En este sentido se reduce la extension axial de la pared 34, de modo que una seccion mas grande del tubo metalico 22 puede exponerse a rayos solares, lo que aumenta la eficiencia del tubo absorbedor 18. Ademas, se sombrea la union de vidrio-metal 37 por el elemento de conexion 40 y por el fuelle de pliegues 41 y se protege ante la radiacion desfocalizada.

En la Figura 7 esta representado el cuarto ejemplo de realizacion no de acuerdo con la invencion en una representacion en corte parcial a lo largo de un eje longitudinal 66 (vease la Figura 8) del dispositivo de sujecion 323. La seccion de recepcion 44 y el dispositivo de fijacion 50 estan en este caso englobados y configurados como un primer resorte 76 con espiras 77. Los recipientes 48 o el material rarefactor 46 estan dispuestos en el espacio encerrado por las espiras 77 y se sostienen por las mismas. Mediante el uso del primer resorte 76 puede curvarse el eje longitudinal 66 del dispositivo de sujecion 323.

La envoltura 62 esta realizada en este ejemplo de realizacion como una tela de alambre 68, la cual se estira a traves del primer resorte 76. La tela de alambre 68 protege el material rarefactor 46 mediante sombreado ante rayos solares, aunque garantiza al mismo tiempo que el hidrogeno libre pueda llegar facilmente al material rarefactor 46. La tela de alambre 68 no reduce la conduction de calor al material rarefactor 46.

En la Figura 8 se muestra el tercer ejemplo de realizacion de un dispositivo de sujecion 323 en una vista superior, que no es de acuerdo con la invencion. El dispositivo de sujecion 323 presenta un primer extremo 70 y un segundo extremo 72, que estan unidos con un elemento de union 73, de modo que el primer resorte 76 se curva. El elemento de union 73 presenta un elemento de pre-tension 74, que ejerce una fuerza de pre-tension cuando se extiende. El elemento de pre-tension 74 esta realizado en este caso como un tercer resorte 79. La longitud del dispositivo de sujecion 323 o del elemento de union 73 esta seleccionado a este respecto de tal modo que el primer y el segundo extremo 70, 72 durante el montaje, por ejemplo cuando se monta alrededor del fuelle de pliegues 41, como se representa en la Figura 6, se estiran alejandose el uno del otro de modo que el elemento de pre-tension 74 se extiende y genera una fuerza de pre-tension. Una parte de esta fuerza de pre-tension produce una fuerza de friction entre el dispositivo de sujecion 323 y el fuelle de pliegues 41, de modo que el dispositivo de sujecion 323 esta establecido en su position. Sobre la tela de alambre 68 estan dispuestas secciones reflectantes 78, las cuales reflejan los rayos solares y disminuyen un calentamiento del material rarefactor 46.

En la Figura 9 esta representado un cuarto ejemplo de realizacion del dispositivo de sujecion 324, que no es de acuerdo con la invencion. Esta estructurado esencialmente igual que el ejemplo de realizacion representado en las figuras 7 y 8. No obstante, el dispositivo de sujecion 324 esta en este caso subdividido en una primera zona 80 y en una segunda zona 82. En la primera zona 80 se encuentran el material rarefactor 46 o uno o varios primeros recipientes 84 llenados con el material rarefactor 46, mientras que en la segunda zona 82 estan dispuestos uno o

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varios segundos recipientes 86 llenados con gas de protection.

En la Figura 10 esta representado un tubo absorbedor 18 con el cuarto ejemplo de realization del dispositivo de sujecion 324. El dispositivo de sujecion 324 esta dispuesto a este respecto de tal modo que la primera zona 80 se encuentra en la mitad 30 apartada del espejo colector 12 y la segunda zona 82 en la mitad 28 del tubo absorbedor 18 dirigida hacia el espejo colector 12. Sobre la mitad 30 apartada no incide ninguna radiation solar concentrada procedente del espejo colector 12. Como consecuencia, el material rarefactor 46 que se encuentra de acuerdo con la invention en la mitad 30 apartada no se calienta por la radiacion solar, de modo que su capacidad de reception para el hidrogeno libre no esta disminuida. A este respecto, por ejemplo la disposition del segundo recipiente 86 no debe entenderse en la mitad 82 dirigida hacia el espejo colector 12 como que tiene que estar dispuesto completamente en la mitad 82. Puede estar dispuesto al menos parcialmente tambien en la mitad 80 apartada.

En la Figura 11 esta representado el tubo absorbedor 183 de acuerdo con una tercera forma de realizacion, que se corresponde en su mayor parte con el tubo absorbedor 181 representado en la Figura 2 y presenta un dispositivo de sujecion 321 de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion. No obstante, la pared 34 esta construida de manera algo diferente. En este ejemplo de realizacion, la pared 34 no presenta ningun anillo exterior 38. Mas bien, el fuelle de pliegues 41 esta unido directamente con el elemento de transition 36. El tubo envolvente 24 y el fuelle de pliegues 41 estan dimensionados de tal modo que el elemento de transicion 36 presentan un diametro constante. El dispositivo de sujecion 321 esta dispuesto de tal modo que sombrea la union de vidrio-metal 37.

En la Figura 12 esta representado un tubo absorbedor 184, que se corresponde en su mayor parte con el tubo absorbedor 182 representado en la Figura 4 y presenta un dispositivo de sujecion 322 de acuerdo con el segundo ejemplo de realizacion. No obstante, tambien aqul esta la pared 34 construida de manera diferente. En este caso, el fuelle de pliegues 41 esta unido directamente con el tubo envolvente 24 a traves del elemento de transicion 36 sin que este dispuesto entremedias un anillo exterior. En comparacion con el ejemplo de realizacion representado en la Figura 11, se modifica el diametro del elemento de transicion 36, de modo que el diametro del tubo envolvente 24 y el fuelle de pliegues 41 no tienen que coincidir entre si, dado que pueden compensarse diferencias de diametro con el elemento de transicion 36.

En la Figura 13 se muestra el tubo absorbedor 182 de acuerdo con el segundo ejemplo de realizacion en una representation en medio corte. En el ejemplo representado esta fijado en el extremo interior 42 del fuelle de pliegues 41 y en el elemento de conexion 40 un reflector 941 con una carcasa 90. El reflector 941 refleja la radiacion 16 (vease la Figura 14), que incide sobre el mismo reflejada por el espejo colector 12, hacia el tubo metalico 22. El reflector 941 comprende una capa 96 reflectante aplicada sobre la carcasa 90. El reflector 941 esta abombado de manera concava. La reflexion de la radiacion 16 por el reflector 94 esta indicada mediante la flecha P2.

La carcasa 90 presenta una section de deposito 92, en la que puede introducirse el material rarefactor 46. La section de deposito 92 comprende una depresion 102 y una abertura 100, por la que puede introducirse el material rarefactor 46 en la depresion 102. La abertura 100 de la depresion 102 esta cerrada con un cierre 104, que puede estar realizado por ejemplo como red.

En la Figura 14 esta representado no a escala el segundo ejemplo de realizacion del tubo absorbedor 182 mediante una representacion en corte a lo largo del plano de corte A-A definido en la Figura 13. Ademas, se muestra el espejo colector 12. Puede reconocerse facilmente el reflector 941 abombado de manera concava, pudiendo discurrir el abombamiento de manera ellptica o parabolica o de otro modo, as! como la depresion 102 llenada con el material rarefactor 46. Ademas, puede reconocerse la abertura 100, por la que puede introducirse el material rarefactor 46 en la depresion 102. La carcasa 90 con el reflector 941 y el material rarefactor 46 estan dispuestos exclusivamente en la mitad 30 del tubo absorbedor 182 apartada del espejo colector 12. La mitad 28 dirigida hacia el espejo colector 12 ya mitad 30 del tubo absorbedor 182 apartada del mismo pueden reconocerse facilmente.

Para aclarar la trayectoria del rayo de los rayos solares 14 estan trazadas las flechas P3 a P6. Los rayos que discurren a lo largo de las flechas P4 y P5 inciden sobre el espejo colector 12 y se reflejan por este directamente en el tubo metalico 22, donde contribuyen al calentamiento del medio portador de calor. Los rayos que discurren a lo largo de las flechas P3 y P6 indicen, asimismo, sobre el espejo colector 12. Estos no se reflejan en el tubo metalico 22 por el espejo colector 12 por ejemplo a consecuencia de inexactitudes de elaboration del espejo colector 12 (radiacion desfocalizada), sino que pierden este. Normalmente, estos atravesarlan el tubo envolvente 24 sobre la mitad 30 apartada del espejo colector 12 y no podrlan contribuir al calentamiento del medio portador de calor.

Estos rayos inciden sobre el reflector 941, que esta configurado de tal modo que refleja los rayos de vuelta al tubo metalico 22, de modo que pueden contribuir al calentamiento del medio portador de calor y no permanecen sin aprovechar. El reflector 94 y el material rarefactor 46 estan situados el uno con respecto al otro de tal modo que el material rarefactor 46 no puede calentarse por la radiacion desfocalizada. Con ello se consigue, por un lado, que los rayos que pierden el tubo metalico 22 se reflejen por el reflector 941 de vuelta al tubo metalico 22 y, por tanto, no permanezcan sin aprovechar, y, por otro lado, que el material rarefactor 46 no se caliente por estos rayos, por lo que se reducirla su capacidad de recepcion para hidrogeno libre.

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En la Figura 15 esta representado un quinto ejemplo de realizacion del tubo absorbedor 185 de acuerdo con la invention. En comparacion con el primer ejemplo de realizacion, la carcasa 90 y el reflector 941 encierran en este caso el tubo metalico 22 por completo, es decir, fluye atravesando tanto la mitad 28 dirigida hacia el espejo colector 12 como la mitad 30 del tubo absorbedor 185 apartada del mismo. El material rarefactor 46 esta dispuesto, no obstante, ahora en la mitad 30 del tubo absorbedor 185 apartada. Ademas, en este ejemplo de realizacion esta reducido el numero de los pliegues del fuelle de pliegues 41 hasta el mlnimo absolutamente necesario. De acuerdo con la invencion, la disposition del material rarefactor 46 es independiente de la expansion axial del fuelle de pliegues 41, de modo que puede albergarse siempre de manera suficiente material rarefactor 46 en la carcasa 90.

El elemento de transition 36 forma en su paso al tubo envolvente 24 la union de vidrio-metal 37. Durante el dimensionamiento de la carcasa 90 y su disposicion dentro del espacio anular 26 teniendo en cuenta la extension axial del fuelle de pliegues 41 se pone atencion en este ejemplo de realizacion en que la union de vidrio-metal 37 se sombree lo maximo posible. La union de vidrio-metal 37 es sensible frente a expansiones termicas, por lo que un sombreado amplla la accesibilidad de la union de vidrio-metal 37.

La reflexion de la radiation 16 por el reflector 941 esta indicada mediante la flecha P7.

El tubo absorbedor representado en la Figura 16 presenta un segundo ejemplo de realizacion del reflector 942, que esta construido a partir de varias secciones 106 planares y no es de acuerdo con la invencion. Las secciones 106 planares pueden estar realizadas como capa reflectante 96 de la carcasa 90 o como componentes independientes. La capa reflectante 96 puede estar configurada como superficie 110 pulida, que refleja tambien. El reflector 94 esta fijado en un soporte 108, que se extiende desde el anillo exterior 38 hacia el reflector 94 sin tocar el fuelle de pliegues 41. El reflector 94 esta dispuesto de tal modo que sombrea la union de vidrio-metal 37. La radiacion 16 desfocalizada, cuyo desarrollo esta indicado con la flecha P7, se impide mediante el reflector 94 de incidir sobre la union de vidrio-metal 37. Ademas, el reflector 94 se ocupa de que la radiacion desfocalizada se revierte de vuelta al tubo metalico 22 y contribuye al calentamiento del aceite termico.

En la carcasa 90 del reflector 942 esta dispuesta la section de deposito 92, en la que se encuentra el material rarefactor 46. La seccion de deposito 92 esta realizada a su vez como la depresion 102, que puede cerrarse con el cierre 104.

En la Figura 17 esta representado el tubo absorbedor 185, el cual coincide a exception de las dimensiones en su mayor parte con el de la Figura 16. El tubo absorbedor 185 esta mostrado mediante el plano de corte B-B definido en la Figura 16. Se reconoce que el reflector 942 esta dispuesto en la mitad 30 del tubo absorbedor 18 apartada del espejo colector 12.

Lista de referencias

10 Colector solar

12 Espejo colector

14 Irradiation solar

16 Irradiacion solar reflejada

181 - 186 Tubo absorbedor

20 Eje longitudinal del tubo absorbedor

22 Tubo metalico

24 Tubo envolvente

26 Espacio anular

28 Mitad del tubo absorbedor dirigida hacia el espejo colector

30 Mitad del tubo absorbedor dirigida hacia el espejo colector

321 - 324 Dispositivo de sujecion 34 Pared

36 Elemento de transicion

37 Union de vidrio-metal

38 Anillo exterior

40 Elemento de conexion

41 Fuelle de pliegues

42 Extremo interior

43 Extremo exterior

44 Seccion de alojamiento

46 Material rarefactor

48 Recipiente

50 Elemento distanciador

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P

Seccion de delimitacion

Capa reflectante Medio de fijacion Envoltura

Pantalla de proteccion contra radiacion Orificios

Eje longitudinal del dispositivo de sujecion

Tela de alambre

Primer extremo

Segundo extremo

Elemento de union

Elemento de pre-tension

Primer resorte

Espiras

Seccion reflejada Tercer resorte

Primera zona Segunda zona Primer recipiente Segundo recipiente

Carcasa

Seccion de deposito

Reflector

Capa reflectante

Abertura

Depresion

Cierre

Seccion planar Soporte

Superficie pulida

Direccion de flujo del medio portador de calor

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Tubo absorbedor en particular para colectores solares en centrales termosolares con al menos un espejo colector (12), que comprende

- un tubo metalico (22) para la conduccion y el calentamiento de un medio portador de calor,

- un tubo envolvente (24) que rodea el tubo metalico (22) para configurar un espacio anular evacuable (26),

- una pared (34) que discurre entre el tubo envolvente (24) y el tubo metalico (22) para estanqueizar el espacio anular (26), y

- un dispositivo de sujecion (32) dispuesto en el espacio anular (26) para un material rarefactor (46) o un recipiente (48) llenado con un material rarefactor (46) con una seccion de recepcion (44) para el alojamiento del material rarefactor (46) o del recipiente (48),

caracterizado por que el dispositivo de sujecion (32) esta fijado en la pared (34), y por que la seccion de recepcion (44) esta configurada con forma anular y presenta una pantalla de proteccion contra radiacion (63) contra radiacion solar y radiacion termica.
2. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 1,

caracterizado por que la pared (34) comprende un anillo exterior (38), un elemento de transicion (36) y/o un elemento de conexion (40) y el dispositivo de sujecion (32) esta fijado en el anillo exterior (38), en el elemento de transicion (36) o en el elemento de conexion (40).
3. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 1 o 2,

caracterizado por que la pared (34) comprende un fuelle de pliegues (41) y un elemento de transicion (36) y el dispositivo de sujecion (32) esta fijado en el fuelle de pliegues (41) o en el elemento de transicion (36).
4. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 1,

caracterizado por que el dispositivo de sujecion (32) comprende un metal altamente reflectante (60) y/o una capa reflectante (60) para reflejar radiacion solar.
5. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 1 o 4,

caracterizado por que el dispositivo de sujecion (32) comprende una envoltura (62) para la proteccion del material rarefactor (46) contra la radiacion solar.
6. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por un reflector (94) dispuesto en el espacio anular (26) para reflejar radiacion (14), en particular radiacion solar, en el tubo metalico (22).
7. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 6,

caracterizado por que el tubo absorbedor comprende una pared (34) metalica al menos por secciones que discurre entre el tubo envolvente (24) y el tubo metalico (22) para la estanqueizacion del espacio anular (26), pasando la pared (34) a traves de una union de vidrio-metal (37) al tubo envolvente (24) y estando dispuestos el reflector (94) o el dispositivo de sujecion (32) de tal modo que protegen la union de vidrio-metal (37) contra la radiacion (14).
8. Tubo absorbedor segun las reivindicaciones 6 o 7,

caracterizado por que el reflector (94) comprende una superficie pulida (110).
9. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 7 u 8,

caracterizado por que el reflector (94) presenta una seccion de deposito (92), que comprende una carcasa (90) con una o varias depresiones (102), en las que puede introducirse el material rarefactor (46).
10. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 9,

caracterizado por que una o varias depresiones (102) pueden cerrarse mediante un cierre (104).
11. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que la carcasa (90) esta fijada en la pared (34).
12. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 9 a 11,

caracterizado por que la pared (34) presenta un elemento de conexion (40) y/o un fuelle de pliegues (41) y por que la carcasa (90) esta fijada en el elemento de conexion (40) o en el fuelle de pliegues (41).
13. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 12,

caracterizado por que el fuelle de pliegues (41) presenta un extremo interior (42) y un extremo exterior (44) y la carcasa (90) esta fijada en el extremo interior (42).
14. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 9 a 13,

caracterizado por que la pared (34) comprende un anillo exterior (38) y un elemento de conexion (40) y la carcasa (90) esta fijada en el anillo exterior (38) o en el elemento de conexion (40).
15. Tubo absorbedor segun una de las reivindicaciones 1 a 14,

5 caracterizado por que el tubo absorbedor (18) presenta una mitad (28) dirigida hacia el al menos un espejo colector (12) y un lado (30) apartado del mismo y el material rarefactor (46) puede disponerse en la mitad (30) apartada del al menos un espejo colector (12).
16. Tubo absorbedor segun la reivindicacion 15 en relacion con una de las reivindicaciones 9 a 14,

10 caracterizado por que el reflector (94) y/o la carcasa (90) estan dispuestos en la mitad (30) apartada del al menos un espejo colector (12).