ES2648148B2 - Sistema óptico de haz descendente lineal solar - Google Patents

Sistema óptico de haz descendente lineal solar Download PDF

Info

Publication number
ES2648148B2
ES2648148B2 ES201730316A ES201730316A ES2648148B2 ES 2648148 B2 ES2648148 B2 ES 2648148B2 ES 201730316 A ES201730316 A ES 201730316A ES 201730316 A ES201730316 A ES 201730316A ES 2648148 B2 ES2648148 B2 ES 2648148B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gas
solar
receiver
particles
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201730316A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2648148A1 (es
Inventor
Domingo José SANTANA SANTANA
Jesús GÓMEZ HERNÁNDEZ
Javier Villa Briongos
Pedro Ángel GONZÁLEZ GÓMEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad Carlos III de Madrid
Original Assignee
Universidad Carlos III de Madrid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Carlos III de Madrid filed Critical Universidad Carlos III de Madrid
Priority to ES201730316A priority Critical patent/ES2648148B2/es
Publication of ES2648148A1 publication Critical patent/ES2648148A1/es
Priority to PCT/ES2018/070169 priority patent/WO2018162779A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2648148B2 publication Critical patent/ES2648148B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/061—Parabolic linear or through concentrators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/20—Working fluids specially adapted for solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S2080/501—Special shape
    • F24S2080/502—Special shape in the form of multiple covering elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

Sistema óptico de haz descendente lineal solar que comprende un campo de heliostatos (1) para concentrar la radiación solar en un reflector de torre (2) configurado para redirigir la radiación solar hacia un receptor de gas-partículas de suelo (3) colocado debajo del reflector de torr e (2), configurado para el flujo horizontal de una mezcla de gas y partículas que recibe la radiación solar. El reflector de torre (2) y el receptor de gas-partículas (3) son lineales, estando los heliostatos (1) dispuestos en una pluralidad de filas (4) colocadas linealmente a ambos lados longitudinales del reflector de torre (2) y el receptor de gas-partículas (3).

Description

imagen1
SISTEMA ÓPTICO DE HAZ DESCENDENTE LINEAL SOLAR
DESCRIPCIÓN
5
Campo de la invención
La presente invención está comprendida dentro del campo de la energía solar, se refiere específicamente a los sistemas ópticos de haz descendente lineales solares, 10 y más específicamente a los medios de recogida de energía de partículas de estos
sistemas.
Estado de la técnica
15 La energía solar como fuente renovable ha obtenido la atención de la industria durante los últimos años y ha experimentado un alto grado de desarrollo debido a las innovaciones y mejoras en este campo. Especialmente, la generación de energía solar por concentración (CSP) usando fluidos de transferencia de calor alternativos, tales como las suspensiones de gas-partículas densas (DPS), es una de las tecnologías
20 más destacadas e innovadoras en relación con la transferencia y el almacenamiento de energía.
Por un lado, en las tecnologías CSP, la radiación solar directa se refleja habitualmente por un campo de heliostatos a un receptor superior, que está colocado 25 en la parte superior de una torre. Este receptor superior transfiere la radiación solar a un fluido de trabajo, que se bombea desde la parte inferior a la parte superior de la torre y, a continuación, se devuelve a un tanque colocado en la parte inferior. Esta denominada tecnología de haz ascendente tiene varios inconvenientes. Además de los altos costes debidos al bombeo continuo del fluido de trabajo a la parte superior de la
30 torre, las altas tensiones térmicas producidas en el receptor debido a la radiación de energía solar no uniforme hacen difícil su funcionamiento óptimo y pueden provocar daños en el receptor.
35
imagen2
Algunos de estos inconvenientes pueden resolverse por medio de las denominadas torres ópticas de haz descendente, que se diseñan siguiendo una curva cuadrática y pueden redirigir la radiación solar hacia un receptor de suelo, de manera que no habrá necesidad de bombear el fluido de trabajo a la parte superior de la torre,
5 y una radiación de energía solar más uniforme sobre el receptor evitará las altas tensiones térmicas, ya que colocar el receptor a nivel del suelo proporciona una distribución de energía homogénea. Las torres ópticas de haz descendente concentran la energía reflejada por cientos de heliostatos en un punto, el punto de enfoque inferior, donde se coloca el receptor de suelo. Una potencia de hasta 3000 kW/m2
10 puede concentrarse en la parte superior del receptor de suelo, lo que ha llevado al diseño de cámaras de combustión, gasificadores y unidades alimentadas con energía solar de almacenamiento térmico.
Por otro lado, el potencial de la DPS que actúa como receptora de energía se
15 ha reconocido ampliamente entre la comunidad académica. En estos sistemas, una mezcla adecuada entre la fase de partículas y la fase de gas produce una fase densa, con altos coeficientes de transferencia de calor y de masa. Estas propiedades pueden usarse para absorber y/o almacenar la radiación solar tanto en la fase densa como en la fase de gas. Como consecuencia, pueden obtenerse altas temperaturas, mejorando
20 la eficiencia general del sistema. Habitualmente, la transferencia de la energía solar a la DPS se ha realizado interceptando la radiación solar por una pared exterior y, por lo tanto, la energía transferida a las partículas está limitada por el bajo coeficiente de transferencia de calor entre la pared y la suspensión.
25 Se han propuesto algunos sistemas que combinan un reflector de torre de haz descendente con un receptor de suelo para procesar la energía solar. Las aplicaciones abarcan desde la gasificación de materiales carbonosos hasta el almacenamiento de energía en receptores de sal fundida. Véanse, por ejemplo, los documentos US4038557, US4455153, US2012/0186251A1 o GB2073869A. Sin embargo, estas
30 estrategias enfocan el flujo solar reflejado en un solo punto por debajo del sistema de haz descendente, en el que se coloca el receptor de suelo. Por lo tanto, estos enfoques están limitados a una concentración en un solo punto y ninguna de estas invenciones considera el uso de reflectores lineales para distribuir el flujo solar reflejado sobre un absorbedor lineal.
35
imagen3
Descripción de la invención
Brevemente, la invención se refiere a un sistema óptico de haz descendente que comprende un receptor de partículas lineal para almacenar la energía recibida del
5 sol. En las realizaciones preferidas, los heliostatos lineales reflejan la radiación de flujo solar al sistema óptico de haz descendente. Además, la configuración de receptor ayuda a aumentar la transferencia de energía tanto a las partículas como al flujo ascendente del gas.
10 La presente invención se refiere a un sistema óptico de haz descendente que tiene un campo de heliostatos, que concentra la radiación solar en un reflector de torre configurado para redirigir la radiación solar a un receptor de gas-partículas de suelo colocado debajo del reflector de torre. Este receptor de gas-partículas de suelo está configurado para el flujo horizontal de una mezcla de gas y partículas, o una
15 suspensión de gas-partículas densa (DPS), que recibe la radiación solar procedente de los ópticos de haz descendente.
La invención proporciona un receptor de gas-partículas en el que el reflector de torre de haz descendente y el receptor son lineales y paralelos. Varias líneas de
20 heliostatos lineales pueden ensamblarse para concentrar la radiación solar en una torre de reflector de haz descendente. Preferentemente, las líneas de heliostatos serán de tipo Fresnel, aunque puede usarse otro tipo de reflectores. Además, dichos heliostatos están dispuestos en una pluralidad de filas paralelas con respecto al reflector de torre y el receptor de gas-partículas.
25 En los sistemas conocidos de la técnica anterior, los heliostatos están dispuestos en círculos concéntricos alrededor del reflector de torre, ya que en dichos sistemas el receptor es un punto de enfoque por debajo del reflector de torre. Por el contrario, en el sistema de la presente invención, los heliostatos están dispuestos en
30 filas paralelas con respecto al reflector de torre y el receptor, colocados a ambos lados de los mismos, consiguiendo de esta manera la reflexión más eficiente de la radiación solar a lo largo de toda la longitud del reflector de torre lineal.
Por lo tanto, pueden ensamblarse varias filas de heliostatos para concentrar la 35 radiación solar en un reflector de torre de haz descendente. Este reflector de torre es el primer concentrador, puede diseñarse según una curva cuadrática, en concreto curvas hiperbólicas o elípticas, aunque el conocimiento técnico actual prefiere el diseño hiperbólico, e intercepta la radiación solar reflejada por los heliostatos. El receptor de gas-partículas de suelo intercepta la radiación solar concentrada
imagen4
5 procedente de la parte superior del mismo.
Según una realización específica de la invención, el receptor de gas-partículas de suelo del sistema óptico de haz descendente absorbe la radiación de flujo solar concentrada procedente de la parte superior del recinto a través de una ventana
10 transparente a la radiación solar. Otra realización muestra un recinto externo con una pluralidad de ventanas que actúan como una barrera de aislamiento. Dicho recinto puede estar en condiciones de baja presión. Por debajo del recinto externo, el receptor de gas-partículas de suelo tiene una pluralidad de compartimentos conectados en serie, a través de los que fluye la mezcla de gas y de partículas absorbiendo la
15 radiación solar.
Especialmente, cada compartimento del receptor de gas-partículas de suelo comprende dos recipientes, que son un recipiente exterior y un recipiente interior, que proporcionan las paredes exteriores y las paredes interiores. Estas paredes interiores
20 forman un recinto interior. El recipiente exterior permite la salida y la entrada de material granular y la orientación apropiada del gas que fluye. El recipiente exterior también contiene la abertura superior a la radiación, las ventanas mencionadas anteriormente, y el recipiente interior es la sección en la que la mezcla de gas y material granular puede comportarse como un lecho fluidizado o fijo en función de la
25 velocidad del gas y las propiedades de las partículas. El recipiente interior comprende un distribuidor de gas, que es una placa distribuidora configurada para soportar las partículas depositadas, permitiendo el flujo del gas a través de las mismas.
De este modo, la pluralidad de compartimentos conectados en serie actúa
30 como una cavidad integrada que encierra la absorción de la radiación procedente de la parte superior, proporcionando el transporte horizontal de las partículas y el flujo ascendente del gas. Las paredes interiores dividen los compartimentos en varios compartimentos adyacentes, cada uno de los cuales soporta un lecho de partículas. De esta manera, las etapas consecutivas del paso de gas a través de los lechos
35 aumentan la energía solar absorbida tanto por el gas como por las partículas.
imagen5
Según una realización preferida de la invención, el receptor de gas-partículas de suelo tiene una doble pared exterior. Esta doble pared puede comprender una barrera de aislamiento en su interior, que preferentemente será una barrera de vacío.
5 Por medio de esta doble pared el receptor de gas-partículas de suelo reduce las pérdidas de calor al entorno y optimiza la energía transferida por la radiación.
Durante el funcionamiento, puede variar el flujo de gas bombeado en la fase densa. En función de este flujo de masa, puede cambiar el comportamiento dinámico
10 de la suspensión densa, mejorando la absorción de energía en el flujo de gas o en las partículas. Además, el flujo de masa de las partículas, las dimensiones transversales de los compartimentos, el tipo de partículas, el tipo de distribución, y la forma geométrica del compartimento pueden afectar a la energía solar absorbida por la suspensión de gas-partículas densa.
15 El sistema de la presente invención que comprende un receptor de gaspartículas a nivel del suelo supera varios problemas de los sistemas de la técnica anterior, tales como la distribución de energía no homogénea en las torres CSP y los bajos coeficientes de transferencia de calor mostrados por las suspensiones de gas
20 partículas densas convencionales. La disposición de compartimentos consecutivos puede homogeneizar la temperatura del receptor, haciendo factible el funcionamiento flexible del sistema de absorción y aumentando la eficiencia térmica.
Por lo tanto, la presente invención es un sistema alternativo para absorber
25 energía solar por medio de la combinación de una torre de haz descendente lineal acoplada con un campo lineal de heliostatos para redirigir de manera homogénea la energía hacia un receptor DPS.
Las características, funciones y ventajas que se han expuesto pueden lograrse
30 de manera independiente en diversas realizaciones o pueden combinarse en otras realizaciones, cuyos detalles adicionales pueden verse con referencia a la siguiente descripción y dibujos.
35
imagen6
Breve descripción de las figuras
A continuación, con el fin de facilitar la comprensión de la presente descripción, de una manera más ilustrativa que limitante, se desarrollarán una serie de 5 realizaciones con referencia a una serie de figuras.
La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un sistema objeto de la presente invención que muestra las características principales, con unos heliostatos Fresnel lineales, una torre solar y un receptor de gas-partículas de suelo.
10 La figura 2 es una vista esquemática ilustrativa del sistema de la figura 1 que muestra la radiación solar y la relación entre los elementos principales del sistema.
La figura 3 muestra una realización específica del receptor de gas-partículas de 15 suelo de un sistema objeto de la invención.
La figura 4 muestra una realización específica del receptor de gas-partículas de suelo de un sistema objeto de la invención con una barrera de aislamiento en la parte superior del recinto.
20
La figura 5 es una vista en sección transversal de A-A mostrada en la figura 4.
La figura 6 es una vista en sección transversal de B-B mostrada en la figura 4.
25 La figura 7 es una vista en sección transversal de C-C mostrada en la figura 4.
Estas figuras hacen referencia al siguiente conjunto de elementos:
1.
heliostatos
2.
reflector de torre
30 3. receptor de gas-partículas de suelo
4.
filas de heliostatos
5.
compartimentos del receptor de gas-partículas de suelo
6.
paredes exteriores
7.
partículas
35 8. paredes interiores de los compartimentos
imagen7
9.
ventana transparente a la radiación solar
10.
recinto superior
11.
placa distribuidora
5 Descripción de las realizaciones
La presente descripción hace referencia a un sistema óptico de haz descendente, que comprende un campo de heliostatos 1 para concentrar la radiación solar en un reflector de torre 2, que está configurado para redirigir la radiación solar
10 hacia un receptor de gas-partículas de suelo 3 colocado debajo del reflector de torre 2. El receptor de gas-partículas de suelo 3 está configurado para el flujo horizontal de una mezcla de gas y partículas, o una suspensión de gas-partículas densa (DPS), que recibe la radiación solar.
15 Como puede verse en las figuras 1-2, el reflector de torre 2 y el receptor de gas-partículas 3 son lineales y paralelos, y los heliostatos 1 están colocados linealmente a ambos lados longitudinales del reflector de torre 2 y el receptor de gaspartículas 3. Los heliostatos 1 están dispuestos en una pluralidad de filas 4 paralelas con respecto al reflector de torre 2 y el receptor de gas-partículas 3.
20 La figura 3 muestra una realización específica de la presente invención, en la que el receptor de gas-partículas de suelo 3 comprende dos recipientes, que son un recipiente exterior y un recipiente interior, que proporcionan las paredes exteriores e interiores, a través de los que circulan el gas y las partículas. El recipiente exterior del
25 receptor de gas-partículas 3 está formado por una ventana 9 para permitir la radiación directa de los medios de absorción, y una pluralidad de paredes exteriores 6 dispuestas de tal manera que permiten la entrada de las partículas 7. La ventana 9 y la pared del recinto superior 10 del recipiente exterior están configuradas de tal manera que permiten la entrada de la radiación, reduciendo las pérdidas de calor. Las
30 partículas están fabricadas de un material elegido de tal manera que presenta propiedades energéticas radiantes y térmicas elevadas, que muestran preferentemente una alta capacidad de absorción y una baja emisividad. Preferentemente, las partículas 7 entran a través de una abertura de las paredes exteriores 6 y salen a través del lado opuesto. El recipiente interior comprende una
35 pluralidad de compartimentos 5 conectados en serie, a través de los que fluye la mezcla de gas y partículas que absorbe la radiación solar.
imagen8
Preferentemente, cada compartimento 5 comprende un distribuidor de gas 11 que soporta las partículas depositadas 7 permitiendo el flujo del gas a través de las
5 mismas. Según una realización específica, cada compartimento 5 comprende una pluralidad de paredes interiores 8 que forman un recinto en su interior. La parte superior del recipiente interior coincide con la parte superior del recipiente exterior que es la ventana 9 y el recinto superior 10.
10 El diseño y la altura de las paredes interiores laterales 8 pueden modificarse para modificar el flujo del gas entre cada compartimento 5. En las paredes interiores delantera e inferior 8 hay unas aberturas para el flujo de masa de partículas, y pueden modificarse para regular el flujo de masa horizontal de sólidos entre cada compartimento 5. Las aberturas en las paredes interiores laterales 8 permiten el flujo
15 de gas a través de los diferentes compartimentos 5, que muestran un flujo vertical hacia arriba a través del lecho de las partículas 7. Una pared interior vertical 8 divide ambos compartimentos 5 a la vez que permite el movimiento horizontal de sólidos a través de una abertura.
20 Según una realización específica de la invención, el receptor de gas-partículas de suelo 3 puede tener una doble ventana exterior 9 como se muestra en la figura. 4. Esta doble ventana 9 puede comprender una barrera de aislamiento en su interior. Pueden ser preferibles unas condiciones de baja presión o un sistema de refrigeración entre las dos ventanas 9 para reducir las pérdidas de calor al entorno. Las figuras 5-7
25 muestran claramente la barrera de aislamiento de la doble ventana 9 del receptor de partículas de suelo 3. La configuración de las paredes exteriores 6 y las paredes interiores 8, el distribuidor de gas 11 y las ventanas 9 persigue los mismos objetivos que la realización mostrada en la figura 3, que es el control de los flujos de gas y partículas con el fin de mejorar la captura de la radiación solar. Por lo tanto, la
30 descripción previa de la figura 3 se incorpora en el presente documento para la figura
4. La figura 4 incorpora algunas marcas que señalan las vistas en sección transversal representadas en la figura 5, la figura 6 y la figura 7, que se incluyen para una mejor comprensión del receptor de suelo 3.
35
imagen9
Las realizaciones de la figura 3 y la figura 4 puede configurarse colocando una pluralidad de receptores de suelo 3 en serie, es decir, colocados de manera continua siguiendo el movimiento horizontal de los sólidos, de manera que la salida de las partículas 7 de un receptor de suelo entra a través de la abertura de la pared exterior 6
5 del siguiente receptor de suelo. Dicha configuración se ilustra esquemáticamente en la figura 1 como un receptor de partículas lineal solar.
La figura 5 muestra la vista en sección transversal A-A de la realización representada en la figura 4. En esta vista específica, la configuración de las paredes 10 exteriores 6 y las paredes interiores 8 se describe para el primer compartimento 5 del receptor de suelo 3. La figura 5 muestra las paredes exteriores 6 y las paredes interiores 8 que forman el recipiente exterior y el recipiente interior, respectivamente. La radiación solar proviene de la parte superior del recipiente exterior a través de las dobles ventanas 9, lo que se representa mediante flechas continuas, y golpea el lecho 15 de las partículas 7. La configuración de las paredes 6, 8 y el distribuidor de gas permite el flujo ascendente de gas a través del lecho de las partículas 7. Después de pasar a través del distribuidor de gas 11 y el lecho de las partículas 7 el flujo ascendente de gas se dirige a través de una abertura de las paredes interiores laterales 8 que salen del primer compartimento 5 del recipiente interior y se redirige al
20 siguiente compartimento 5 y el distribuidor de gas 11 a través del recipiente exterior.
La figura 6 muestra la vista en sección transversal de B-B de la realización representada en la figura 4. En esta vista específica se muestra una vista en sección transversal del segundo compartimento 5 del receptor 3. En la figura 6, la corriente de
25 gas que está contenida dentro de los recipientes exterior e interior entre la pared interior lateral derecha 8 y la pared exterior lateral derecha 6 procede del compartimento anterior 5 después de pasar a través del distribuidor de gas 11 y el lecho de las partículas 7 mostrados en la figura 5. Después de redirigir este gas hacia el distribuidor de gas 11, el gas fluye hacia arriba a través del lecho de las partículas 7
30 y deja el recipiente interior a través de una abertura en la pared interior lateral 8, que está contenida entre los recipientes exterior e interior.
La figura 7 muestra la vista en sección transversal de C-C de la realización representada en la figura 4. En esta vista específica, la sección transversal longitudinal 35 del receptor de suelo 3 muestra los dos compartimentos 5 que contienen el lecho de las partículas 7 en que su movimiento horizontal está esbozado por unas flechas continuas horizontales que señalan su entrada a través de la pared exterior 6, su entrada desde el primer compartimento 5 al segundo a través de una pared interior vertical 8, y su salida a través de la pared exterior 6; mientras que el movimiento del  gas se describe por unas flechas de línea de puntos a través del distribuidor de gas 11 y el recipiente interior; y la radiación solar entrante se señala verticalmente por unas flechas continuas a través de las ventanas 9. Evidentemente, el tamaño de las aberturas, o en la pared exterior 6 para la entrada y la salida de sólidos, o en la pared interior 8 para el control del movimiento horizontal de las partículas y el gas puede
imagen10
10 cambiar el comportamiento térmico del receptor de suelo.
Una vez que se ha descrito claramente la invención, se hace constar que las realizaciones específicas descritas anteriormente pueden ser objeto de modificaciones de detalle siempre que no se alteren el principio fundamental y la esencia de la
15 invención.

Claims (6)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1.- Sistema óptico de haz descendente lineal solar que comprende -un campo de heliostatos (1) configurados para concentrar la radiación
    5 solar en -un reflector de torre (2) configurado para redirigir la radiación solar hacia -un receptor de gas-partículas de suelo (3) colocado debajo del reflector
    de torre (2), configurado para el flujo horizontal de una mezcla de gas y partículas que recibe la radiación solar,
    10 donde -el reflector de torre (2) y el receptor de gas-partículas (3) son lineales, -y los heliostatos (1) están dispuestos en una pluralidad de filas (4) colocadas linealmente a ambos lados longitudinales del reflector de torre (2) y el receptor de gas-partículas (3),
    15 estando el sistema óptico de haz descendente caracterizado por que el receptor de gas-partículas de suelo (3) comprende un recipiente interior que comprende una pluralidad de compartimentos (5) conectados en serie, comprendiendo cada compartimento (5) una pluralidad de paredes interiores (8) que comprenden unas aberturas para el flujo de masa de partículas (7), formando dichas paredes interiores (8)
    20 un recinto interior configurado para dirigir el flujo de gas y partículas (7), estando dicho recipiente interior colocado dentro de un recipiente exterior a través del que la mezcla de flujo de gas y partículas (7) absorbe la radiación solar, comprendiendo dicho recipiente exterior una pared exterior (6) con aberturas para la entrada y salida de las partículas (7), comprendiendo cada compartimento (5) una placa distribuidora (11) que
    25 permite el flujo de gas y configurada para soportar las partículas (7) depositadas a través de las que fluye el gas, y comprendiendo el recipiente exterior un recinto superior (10) que, a su vez, comprende una pluralidad de ventanas (9) que permiten la entrada de la radiación solar.
    30 2.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar, según la reivindicación 1, caracterizado por que el reflector de torre (2) y el receptor de gas-partículas (3) son paralelos.
  2. 3.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar, según cualquiera de las 35 reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el receptor de gas-partículas de suelo
    9
    imagen2
    (3) comprende una pluralidad de receptores unidos en serie configurados para absorber linealmente la radiación solar.
  3. 4.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar según la reivindicación 1, 5 caracterizado por que la placa distribuidora (11) está fabricada de un material poroso.
  4. 5.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar según la reivindicación 1, caracterizado por que la placa distribuidora (11) comprende una pluralidad de orificios.
    10 6.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar, según la reivindicación anterior, caracterizado por que el recinto superior (10) del recipiente exterior comprende una barrera de aislamiento en su interior.
  5. 7.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar, según la reivindicación 15 anterior, caracterizado por que la barrera de aislamiento del recinto superior (10) del recipiente exterior comprende una barrera de vacío.
  6. 8.-Sistema óptico de haz descendente lineal solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los heliostatos (1) son unos 20 reflectores de tipo Fresnel.
    10
ES201730316A 2017-03-09 2017-03-09 Sistema óptico de haz descendente lineal solar Active ES2648148B2 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730316A ES2648148B2 (es) 2017-03-09 2017-03-09 Sistema óptico de haz descendente lineal solar
PCT/ES2018/070169 WO2018162779A1 (es) 2017-03-09 2018-03-07 Sistema óptico de haz descendente lineal solar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730316A ES2648148B2 (es) 2017-03-09 2017-03-09 Sistema óptico de haz descendente lineal solar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2648148A1 ES2648148A1 (es) 2017-12-28
ES2648148B2 true ES2648148B2 (es) 2018-09-11

Family

ID=60688705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201730316A Active ES2648148B2 (es) 2017-03-09 2017-03-09 Sistema óptico de haz descendente lineal solar

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2648148B2 (es)
WO (1) WO2018162779A1 (es)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102679588A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 西门子聚集太阳能有限公司 用于下射式发电站的接收器以及具有该接收器的系统
ITRM20120135A1 (it) * 2012-04-03 2013-10-04 Magaldi Ind Srl Dispositivo, impianto e metodo ad alto livello di efficienza energetica per l'accumulo e l'impiego di energia termica di origine solare.
WO2014038553A1 (ja) * 2012-09-05 2014-03-13 国立大学法人新潟大学 太陽光を利用した集熱蓄熱装置
DE102013201938A1 (de) * 2013-02-06 2014-08-07 Sunoyster Systems Gmbh Receiver für Solaranlagen und Solaranlage
CN103322696A (zh) * 2013-05-08 2013-09-25 南京溧马新能源科技有限公司 三次聚焦太阳能接受装置
WO2015174236A1 (ja) * 2014-05-13 2015-11-19 国立大学法人新潟大学 集光太陽光の受熱装置、反応装置及び加熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
ES2648148A1 (es) 2017-12-28
WO2018162779A1 (es) 2018-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4137899A (en) Multistage solar energy concentrator
ES2345759B2 (es) Receptor para central solar con espejos longitudinales.
ES2920023T3 (es) Dispositivo, sistema y procedimiento de alta eficiencia energética para la utilización de energía térmica de origen solar
AU2013254306A1 (en) Solar power tower receiver
ES2525197A9 (es) Caldera solar
ES2950416A2 (es) Nuevo absorbedor de calor de placa plana con el sistema de aplicacion de tipo torre para la generacion de energia electrica mediante la energia solar
ES2745258T3 (es) Dispositivo para captar energía solar por medio de un concentrador de tipo no formador de imágenes
ES2648148B2 (es) Sistema óptico de haz descendente lineal solar
US20160076791A1 (en) Thermally-insulated tubular-tower solar receiver comprising a system for reduce energy losses
WO2008012390A1 (es) Caldera de energía solar
CN111226660A (zh) 用于日光温室的蓄放热补光系统
WO2015139152A1 (es) Concentrador solar con espejos planos orientados de norte-sur y espejo secundario cilindro-parabólico con absorbedor centrado
ES2966702T3 (es) Receptor de calor para energía solar concentrada urbana
ES2411282B1 (es) Configuración de los receptores en plantas de concentración solar de torre.
KR101238481B1 (ko) 태양열 집열장치
ES2347752B1 (es) Receptor solar con circulacion natural para generacion de vapor saturado.
ES2950333T3 (es) Central solar
WO2013164496A1 (es) Receptor termosolar
RU2790911C1 (ru) Солнечный коллектор
WO2018062985A2 (es) Sistema de concentración, almacenamiento y administración de energía solar
ES2648737B1 (es) Receptor para torre de energía solar
KR810001453Y1 (ko) 태양열 집열기
ES2394353B2 (es) Receptor longitudinal de energía solar térmica
ES2420519B1 (es) Secadero de biomasa de algas y proceso de secado
ES2400647B1 (es) Receptor para una instalación termosolar e instalación termosolar que comprende dicho receptor

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2648148

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20180911