ES2715287T3 - Disposición - Google Patents

Abstract

Disposición formada por un módulo colector solar, que comprende módulos reflectantes o absorbentes, y un dispositivo (1) para la protección del módulo colector solar (5, 6) contra el viento y contra las partículas y objetos movidos con el viento, estando compuesto el dispositivo (1) de dos cuerpos parciales montados en puntos de abridado o fijación mecánicos (2) configurados en el módulo colector solar (5, 6), estando montado el dispositivo (1) en el área de operación del módulo colector solar (5, 6) y moviéndose a la vez o moviéndose en el área de operación del módulo colector solar (5, 6) de manera uniforme o no uniforme respecto a un movimiento del módulo colector solar (5, 6), caracterizada por que un primer cuerpo parcial (1b) está montado de manera flexible en al menos un punto de abridado o fijación (2) para actuar en una posición de protección del módulo colector solar (5, 6) como protección de los módulos próximos al suelo del colector contra partículas y objetos transportados en un flujo, así como para minimizar el flujo inferior en una posición operativa, y por que un segundo cuerpo parcial (1a) está montado de manera rígida en al menos un punto de abridado o fijación (2) y se mueve con el módulo colector solar (5, 6) para garantizar en una posición de protección del módulo colector solar (5, 6) un flujo optimizado permanentemente alrededor del borde superior del colector, de modo que en respuesta a la influencia estática y/o dinámica del viento se puede proteger y/o estabilizar el funcionamiento del módulo solar.

Description

DESCRIPCION

Disposicion

La presente invencion se refiere a una disposicion formada por un modulo colector solar, que comprende modulos reflectantes o absorbentes, y un dispositivo para la proteccion del modulo colector solar. Esta disposicion sirve para la optimizacion y la estabilizacion operativa de las cargas medioambientales y los momentos de reaccion generados en colectores solares reflectantes y absorbentes, asf como en grupos modulares compuestos a partir de los mismos. Ademas, mediante el dispositivo de la disposicion segun la invencion para la proteccion de colectores solares reflectantes y absorbentes contra cargas medioambientales se optimiza el flujo alrededor y a traves de los modulos colectores individuales o tambien de los grupos y campos de modulos colectores compuestos y de este modo se optimiza la eficiencia de la instalacion.

Estado de la tecnica

Por lo general, las centrales de energfa solar utilizan modulos concentrantes, absorbentes o reflectantes en una configuracion individual, pero mayormente en una configuracion de campo, es decir, un conjunto de varios modulos individuales. Estos modulos transforman la radiacion solar en energfa electrica directamente, por ejemplo, mediante celdas fotovoltaicas, o indirectamente, por ejemplo, por conversion de la energfa termica mediante proceso dclico. El documento EP2366965A2 da a conocer un modulo solar que se orienta con una veleta respecto al viento. El documento EP2520875A1 da a conocer un modulo solar que rota en horizontal, produciendose la rotacion en dependencia de la fuerza del viento.

El documento WO2010/109508A2 da a conocer un modulo solar que presenta una superficie de reflexion ajustable adicional para desviar, de manera adicional a los reflectores existentes, la luz solar hacia los reflectores existentes y los tubos atravesados por el termofluido.

Los primeros desarrollos de las aplicaciones termosolares se pueden observar a principios del ultimo siglo. Tanto en Africa como en los Estados Unidos de America se desarrollaron los primeros modelos de colector o las primeras instalaciones para el aprovechamiento de la radiacion solar. Estos se utilizaron casi exclusivamente para la generacion o el aprovechamiento de la energfa termica. Asf, por ejemplo, la patente US1,989,999, con fecha 07.06.1933, describe basicamente la construccion de un colector termico de tubos que se mantiene en principio sin cambios esenciales hasta la actualidad. Sin embargo, han cambiado en gran medida los tamanos estructurales y la capacidad de las instalaciones para poder conseguir asf altos rendimientos de la instalacion mediante una alta potencia de radiacion en correlacion aproximadamente con la superficie de los modulos en una configuracion individual o una configuracion de campo. Por tanto, con el escalado de las instalaciones de una aplicacion simple de techo a aplicaciones de central de energfa, sobre todo las fuerzas y los momentos activos y otras influencias debido, por ejemplo, a las partes movidas en el flujo y las condiciones medioambientales, se han convertido en general en el objeto del diseno.

Como otro estado de la tecnica se remite en particular a los documentos DE102010014016A1, DE10351675A1, WO2010/109508, EP2366965, EP2520875.

Las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1 de la presente solicitud son conocidas del documento WO2010/109508.

Las tecnologfas de concentracion actuales para concentrar la radiacion solar requieren una alta precision del seguimiento de los sistemas correspondientes segun la posicion del sol, que pueden estar configurados como sistemas de seguimiento uniaxiales o biaxiales en dependencia de la tecnologfa de central de energfa utilizada. En dependencia de la configuracion de los modulos solares, estos se pueden desplazar individual o paralelamente en serie mediante uno o varios accionamientos. La seleccion de los componentes de accionamiento se rige, por consiguiente, por el tipo de instalacion o sistema y por las influencias medioambientales activas y las bases del diseno resultantes de lo anterior.

Sobre la base de los disenos comprobados en el sector de las plantas de energfa, de los que los primeros se construyeron y comprobaron durante la primera y la segunda crisis del petroleo, es decir, en los anos 70, se han cristalizado tendencias basicas tanto en el area de las aplicaciones termicas, es decir, usualmente canales parabolicos, heliostatos, platos y sistemas de Fresnel, para mencionar los disenos constructivos mas importantes de inicios del siglo 20, y en las aplicaciones fotovoltaicas, es decir, paneles planos simples y tambien en sistemas de concentracion.

Como ejemplo de un colector solar convencional se indica aqrn el canal parabolico de la solicitud US2011/0048405 con fecha 26.02.2010, es decir, el diseno del colector explicado con tubo de torsion de acero, brazos portantes de acero y espejos de cristal. Los espejos de cristal parabolicos utilizados se sujetan mediante una estructura portante correspondiente y siguen la posicion del sol. El receptor se encuentra en la lmea focal de los espejos parabolicos. Todas las fuerzas y momentos de torsion generados son transmitidos a traves de los espejos a los brazos portantes y desde aqu al tubo de torsion y son desviados hacia un accionamiento correspondiente.

La solicitud DE102009038962, con fecha 20.08.2009, da a conocer una realizacion de un colector solar termico no convencional, aunque el diseno esta optimizado teniendo en cuenta la configuracion mecanica y espedfica del material. En este caso se utiliza un cuerpo de base tubular con una concha superior y una concha inferior transparentes que se construyen como espejos. Las fuerzas activas son absorbidas por el cuerpo tubular y desviadas hacia la estructura portante, provista a su vez de un accionamiento para la transmision de fuerza. En las posiciones relevantes para el funcionamiento se pueden esperar en principio eficiencias mayores en comparacion con los sistemas convencionales debido a la configuracion del colector como elemento tubular cerrado y a la posibilidad de poder absorber fuerzas y momentos de torsion superiores, condicionados por el tipo de construccion. No obstante, estos se sobrecompensan en parte o, dado el caso, completamente mediante la cubierta transparente, es decir, la cubierta delantera del colector.

En principio, la eficiencia, que han de alcanzar las centrales de energfa solar, aumenta con la exactitud del seguimiento o la minimizacion de posibles desviaciones angulares de los modulos solares respecto a la posicion del sol. Las perdidas se producen en particular por la desviacion angular sistematica y/o la deflexion dinamica adicional. En este sentido, las influencias medioambientales generadas, en particular la carga de viento imperante, desempenan un papel esencial para las deflexiones desde la posicion ideal respecto al sol. Las deflexiones producidas se pueden subdividir en principio en clases, de las que se mencionan aqu las mas importantes:

(a) La deformacion propia de los modulos absorbentes y/o reflectantes por el propio peso en todo el intervalo angular operativo (segun lo establecido, la posicion de salida del sol esta definida como alfa=0°) del posible seguimiento, es decir, de alfa actual=-30° (posicion de proteccion en el este) a alfa=180° (posicion de puesta del sol en el oeste) o parcialmente incluso alfa=210° (posicion de seguridad en el oeste). No obstante, se tiene en cuenta en principio el intervalo angular completo de giro o seguimiento para el azimut y la elevacion en los respectivos intervalos de 0° a 360°. En el caso de los sistemas de no seguimiento se utilizan al respecto tambien las cargas de diseno de una posicion estatica. Para determinar las cargas de diseno se pueden asumir las cargas propias activas como cargas casi estaticas con vector de fuerza (vertical) conocido.

(b) La deformacion de cada modulo colector individual a causa del medio ambiente, de manera adicional al propio peso descrito en (a); esencialmente las deformaciones o la torsion de disposiciones correspondientes de los modulos colectores, provocadas por cargas de viento, pero tambien cargas de nieve. Estas cargas y las deformaciones resultantes se pueden producir de manera no estacionaria (variable en tiempo y espacio).

(c) Efectos generados adicionales de la deformacion en las clases mencionadas arriba debido a las diferencias de temperatura producidas a lo largo del dfa y del ano; en el caso de los sistemas operativos actualmente, estos efectos son, sin embargo, insignificantes en comparacion con las deformaciones provocadas por la influencia del viento y por el propio peso.

En dependencia de las velocidades generadas del viento, las deflexiones maximas de las superficies de modulo colector absorbentes o reflectantes en la respectiva posicion angular (seguimiento de la posicion del sol), que se producen individualmente o en combinacion entre sf en el area de operacion bajo la influencia del viento segun las clases de deformacion propia mencionadas arriba, representan el objeto de la configuracion o del dimensionamiento del modulo colector individual y, por consiguiente, tambien de un grupo modular compuesto a partir de los mismos. Cuando se establecen las directivas de diseno y configuracion de los modulos colectores absorbentes y/o reflectantes para el caso de las esperadas deflexiones, acumuladas ampliamente, de grupos modulares compuestos, este caso de deformacion, es decir, la deformacion acumulada (mayormente una combinacion de deformacion y torsion) se utiliza tambien como base de dimensionamiento o diseno. En el intervalo angular operativo previsto y tomando como base las velocidades del viento maximas permisibles en el funcionamiento regular se debena alcanzar una eficiencia maxima de la instalacion, teoricamente permanente, teniendo en cuenta los criterios de configuracion correspondientes.

Otro criterio de configuracion relevante para la seguridad de las instalaciones de energfa solar, es decir, los modulos colectores absorbentes y/o reflectantes individuales y tambien los grupos modulares compuestos a partir de los mismos, consiste en evitar danos en las instalaciones a lo largo del ano, incluso al existir condiciones medioambientales desfavorables, es decir, por ejemplo, velocidades del viento claramente superiores a las velocidades operativas del viento. Con el fin de poder soportar estas condiciones medioambientales, las instalaciones solares se mueven mayormente a una llamada posicion de seguridad que, en dependencia del modo de funcionamiento, se caracteriza por cargas relativamente menores y momentos de giro correspondientes en comparacion con las configuraciones operativas. Debido a las velocidades maximas posibles del viento, las deformaciones y las cargas/momentos correspondientes, que se producen en esta posicion, pueden ser esencialmente mayores/superiores que lo permitido para el funcionamiento de la instalacion que se ha de desarrollar con la maxima eficiencia. Por consiguiente, se deberan evitar deformaciones permanentes, es dedr, plasticas. Si se comparan los requisitos de la configuracion de las instalaciones de ene^a solar teniendo en cuenta la minimizacion de las posibles deformaciones y su influencia directa sobre la eficiencia de las instalaciones durante el funcionamiento y simultaneamente tambien los requisitos de la instalacion en la posicion de seguridad se puede comprobar que estos se derivan, por el tipo de construccion, casi exclusivamente de las condiciones y los procedimientos para la reduccion de la deformacion durante el funcionamiento regular. Las instalaciones dimensionadas y configuradas de manera correspondiente soportan asimismo las cargas y los momentos maximos que se generan en las llamadas posiciones de seguridad, aunque con una deformacion elastica elevada y/o un gran gasto de material para reforzar las instalaciones.

El funcionamiento de todos los campos de central de energfa, que esta optimizado y adaptado a parametros individuales diversificados y que se refleja en una eficiencia total optimizada, determinara en el futuro el nivel de los llamados costes de produccion de electricidad (costes de generacion de energfa electrica) y, por tanto, decidiran sobre el exito y el uso de tecnologfas correspondientes. Esto se aplica asimismo a la posible optimizacion de toda la operacion de campo y, por consiguiente, de la eficiencia total; tales trabajos se diferencian tambien en principio de la optimizacion (eficiencia) de las unidades individuales de modulo colector o de sus componentes sobre la base de los parametros de influencia diversificados. En este sentido desempenan un papel esencial tambien las influencias medioambientales, que actuan en toda la central de energfa, y la velocidad operativa generada del viento, asf como las cargas y los momentos resultantes de los colectores individuales, que deberan ser mmimos en la primera etapa de optimizacion descrita, y las cargas generadas en las unidades de modulo colector compuestas que en el area de operacion consisten en cargas individuales acumuladas y cargas de interferencia adicionales (interaccion de las condiciones del flujo incidente con otras partes de la instalacion). Las cargas de interferencia generadas pueden ser en el area de operacion un multiplo de la carga acumulada de las unidades de modulo colector de todo el sistema de central de energfa en dependencia de las condiciones operativas imperantes. Una consideracion teorica y experimental detallada de las interferencias generadas y su efecto en la eficiencia de toda la central de energfa o una deformacion inducida de manera correspondiente de los modulos colectores individuales y las unidades modulares compuestas seran indispensables entonces en el futuro para la configuracion y el dimensionamiento. Las centrales de energfa solar configuradas de acuerdo con los puntos de vista mencionados arriba y optimizadas para el funcionamiento o los colectores solares reflectantes y/o absorbentes optimizados, asf como los grupos modulares compuestos a partir de los mismos garantizaran la maxima eficiencia teorica durante la transformacion de la radiacion solar en energfa electrica o termica.

En el funcionamiento regular de la central de energfa se han de adaptar y optimizar tambien muchos otros parametros individuales diversificados de toda la central de energfa, ademas de las desviaciones/deformaciones mmimas necesarias al respecto de la geometna optima y/o la orientacion optima de los modulos individuales y/o los grupos modulares, compuestos a partir de los mismos, respecto a la posicion de sol con el fin de garantizar una eficiencia maxima de toda la instalacion. En relacion con el proceso de transformacion (proceso dclico para transformar la energfa termica en energfa electrica), tales parametros son conocidos del funcionamiento convencional de una central de energfa y se pueden transferir directamente a las instalaciones de energfa solar por analogfa/teonas de similitud.

No sera posible una optimizacion simple teniendo en cuenta todos los parametros resultantes de la disposicion y la configuracion de grupos modulares solares compuestos, de las unidades de desplazamiento/unidades de seguimientos correspondientes y de todos los componentes montados en el campo solar. En este caso existe la necesidad a largo plazo de encontrar una solucion al respecto para cada configuracion individual teniendo en cuenta los parametros condicionados por el tipo de construccion y considerados individualmente. Por esto se ha de entender sobre todo la configuracion individual de los colectores solares individuales y los grupos de modulos colectores compuestos a partir de los mismos respecto al viento.

La optimizacion y la adaptacion de todas las etapas individuales del funcionamiento regular garantizaran de manera conjunta una eficiencia total optimizada y proporcionaran los llamados costes de produccion de electricidad mmimos (costes de generacion de energfa electrica) que decidiran en el futuro sobre el exito y la utilizacion de tecnologfas correspondientes.

Si se analizan los sistemas modernos de central de energfa solar, es decir, las bases utilizadas para la configuracion y el diseno de estos sistemas o de los modulos colectores individuales y las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, se comprueba forzosamente que las estructuras correspondientes se consideran hasta el momento obras de construccion y, por tanto, estructuras estaticas. Sin embargo, si se analiza su funcionamiento mas detalladamente, se puede observar que durante el seguimiento de la posicion del sol de los modulos colectores individuales y de las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, la superficie sensible se mueve/se desplaza en cada caso para transformar la radiacion solar en energfa termica o directamente en energfa electrica. Esto se produce al menos en un eje y al menos en 180° con una gran exactitud de seguimiento.

De acuerdo con el tipo de construccion, hasta el 98 % de los sistemas modernos de central de energfa solar con respecto a los componentes relevantes para la configuracion desde el punto de vista de las influencias medioambientales consiste en modulos solares absorbentes y/o reflectantes, es decir, una superficie sensible para convertir la radiacion solar en energfa termica o directamente en energfa electrica, que se pueden mover/desplazar durante el funcionamiento de la central de energfa. Por tanto, la configuracion actual de estos sistemas sobre la base de los principios de obras de construccion estaticas no parece adecuada ni optima; como resultado del desplazamiento/seguimiento de las instalaciones de energfa solar y los cambios, vinculados a esto, de la geometna de la instalacion, los principios de diseno a aplicar vanan en un intervalo de valor enorme. A esto se anaden, si se considera el funcionamiento real de la instalacion en vez de la configuracion teorica, las influencias medioambientales que actuan en toda la central de energfa y la velocidad operativa generada del viento, asf como las cargas y los momentos resultantes de los modulos individuales y, mucho mas importante, de las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, que deberan ser mmimos, al menos teoricamente, debido a la configuracion optimizada. A diferencia del enfoque teorico de la consideracion estatica de las fuerzas y los momentos en los modulos aislados y las unidades de modulo colector compuestas se producen en el funcionamiento regular de la instalacion, ademas de las cargas individuales acumuladas, cargas de interferencia adicionales (interaccion de las condiciones del flujo incidente con otras partes de la instalacion). Las cargas de interferencia estaticas y, por el tipo de construccion, tambien dinamicas pueden ser un multiplo de la carga acumulada, asumida teoricamente, de las unidades de modulo colector de todo el sistema de central de energfa en dependencia de las condiciones operativas imperantes y de los parametros medioambientales correspondientes en el area de operacion.

Una consideracion teorica y experimental detallada de todas las interferencias generadas y de su efecto en la eficiencia de toda la central de energfa o la deformacion, inducida a partir de esto, de los modulos colectores individuales y las unidades modulares compuestas sera indispensable entonces en el futuro para la configuracion y el dimensionamiento. Especialmente mediante esta etapa de optimizacion se puede conseguir una eficiencia optimizada a largo plazo debido a la deformacion minima de los componentes utilizados de los modulos y de los propios modulos. Esta ha sido la base para el diseno y el desarrollo del dispositivo segun la invencion que se describe a continuacion.

La posibilidad basica de influir en el flujo alrededor de un modulo fotovoltaico, montado en un techo plano por fijacion, se explica en la patente DE102006050456, en la que se describe que el flujo alrededor de modulos fotovoltaicos montados de manera correspondiente se puede cambiar por ventilacion pasiva a traves de una hendidura.

En el caso de maquinas/instalaciones tecnicamente comparables, que pueden funcionar en diferentes areas de operacion con una geometna constante y angulos de orientacion variables, se menciona en este punto un avion como ejemplo simple, y para la configuracion de las bases/directrices, en las que se basan estos componentes/estructuras, se comprueba forzosamente que una adaptacion/configuracion individual se lleva a cabo en/para cada punto operativo individual de la maquina.

En relacion nuevamente con el avion, esto significa que la configuracion disenada del sistema, con la adaptacion de posibles parametros del sistema, por ejemplo, el cambio del angulo de ataque y/o la salida de elementos de flap adicionales, ha de poder despegar con el peso maximo, cumplir las funciones de vuelo eficientemente desde el punto de vista energetico y aterrizar con carga reducida durante al menos veinticinco anos de servicio y, por lo general, durante penodos de tiempo esencialmente mas largos.

Tal configuracion/optimizacion de estos sistemas en el area de operacion se ejecuta en los casos mas aislados desde el punto de vista estatico, pero mayormente desde el punto de vista dinamico.

Por tanto, la invencion tiene el objetivo de garantizar una eficiencia maxima en dependencia de las condiciones de operacion variables imperantes y de las influencias medioambientales locales, en particular fuertes cargas dinamicas generadas por el viento, en los sistemas de central de energfa, es decir, los modulos colectores individuales y las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, asf como de garantizar en general mediante condiciones operativas constantes una eficiencia total maxima correlativa para cada situacion/carga operativa individual. En relacion con los modulos colectores individuales y las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, esto significa que se han de garantizar deformaciones propias mmimas de las clases mencionadas arriba en el area de operacion bajo las posibles condiciones de funcionamiento generadas. Alternativamente, en el foco de la optimizacion se pueden encontrar tambien objetivos diferentes; como ejemplo se podnan mencionar aqrn la supresion, la evitacion y/o la contra-generacion espedfica de efectos dinamicos.

El objetivo se consigue con una disposicion formada por un modulo colector solar, que comprende modulos reflectantes o absorbentes, y un dispositivo para la proteccion del modulo colector solar contra el viento y las partfculas y los objetos movidos por el viento segun las caractensticas de acuerdo con la reivindicacion 1. En las reivindicaciones secundarias se describen variantes ventajosas.

En dependencia de los requisitos optimos para la operacion, el dispositivo de la disposicion segun la invencion genera por las fuerzas de accion o reaccion, por ejemplo, la modificacion del flujo alrededor de los modulos solares (5) o de todo el colector (6), las cargas de estructura y/ momento mmimas posibles para los modulos solares individuales y tambien para los grupos modulares compuestos a partir de los mismos, que son el detonante de las deformaciones propias de las clases mencionadas arriba en el area de operacion y que pueden provocar, por tanto, una minimizacion considerable de la eficiencia.

Ademas, los dispositivos pueden servir en formas de realizacion correspondientes con ayuda de medidas de estabilizacion, por ejemplo, para la reduccion o, dado el caso, la completa supresion de cargas estaticas y/o dinamicas o influencias generadas. La utilizacion de uno o varios dispositivos adicionales para alojar o asegurar sustancias solidas, lfquidas o gaseosas (5) permite incorporar cargas de estructura y momentos necesarios adicionalmente a fin de optimizar todo el sistema tanto para la operacion como para la posicion de seguridad.

De acuerdo con la carga esperada, el dispositivo puede estar configurado como manipulador activo o pasivo con una geometna simple y/o una geometna adaptada al caso de aplicacion y en relacion con el caso de aplicacion, es decir, los modulos colectores individuales y/o las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, se puede mover de manera uniforme en el modo de construccion montado fijamente o en correlacion uniforme o no uniforme con el movimiento operativo o se puede desplazar/controlar tambien aisladamente.

En el funcionamiento regular de la instalacion, el dispositivo ngido y/o movil garantiza en combinacion con los modulos colectores individuales y/o las unidades modulares compuestas a partir de los mismos la eficiencia optima de toda la construccion de los modulos concentrantes, absorbentes o reflectantes en una configuracion individual, pero mayormente en una configuracion de campo mediante la integracion optima desde el punto de vista constructivo en el conjunto. Con el aumento de la influencia de los parametros medioambientales relevantes en dependencia del punto operativo, que se pueden percibir en terminos de resultado como reductores de potencia, tanto los dispositivos ngidos movidos, cuya influencia positiva sobre la eficiencia se ha de garantizar en el proceso de optimizacion previo, como los dispositivos moviles se pueden utilizar mediante un procedimiento adecuado de una manera adaptada optimamente a los parametros medioambientales variables para restablecer la eficiencia optima de los modulos colectores individuales y/o de las unidades modulares compuestas a partir de los mismos.

Para el caso de aplicacion a modo de ejemplo, esto significa que en presencia de altas velocidades del viento, por ejemplo, en un campo colector de canal parabolico formado por filas de colectores individuales compuestos que se mueven respectivamente mediante una o varias unidades de desplazamiento, se produce una torsion debido a la suma de los respectivos momentos de giro individuales inducidos de los modulos teniendo en cuenta el valor caractenstico espedfico del material. Individualmente para cada modulo y para el grupo modular compuesto. Los valores de torsion correspondientes seran mmimos para los modulos que se encuentran en conexion mecanica directa a un cojinete fijo o accionamiento/una unidad de desplazamiento. Esto se deriva de la torsion del modulo individual, es decir, el primer modulo, en el propio cojinete fijo. Con el aumento del numero de modulos y el momento de giro inducido asf adicionalmente, los angulos de torsion en modulos colectores del mismo tipo (y, dado el caso, partes integradas adicionalmente) son desproporcionadamente mayores. En dependencia de la carga estatica generada del viento se consiguen valores de torsion absolutos para las unidades modulares compuestas, que reducen en gran medida la eficiencia del colector individual o incluso la llevan a cero. Los dispositivos ngidos y/o moviles del tipo mencionado arriba se movenan activamente en este caso o producinan como manipulador pasivo fuerzas y momentos de resistencia correspondientes (generacion de fuerzas y momentos que estan orientados en sentido opuesto a los componentes causales). Como resultado, las torsiones se redujeron o incluso se eliminaron en dependencia de los esfuerzos para controlar y regular los dispositivos y, por tanto, se consiguio una eficiencia optimizada del todo el sistema de unidades modulares compuestas.

El efecto mencionado, resultante de la utilizacion o la integracion de los dispositivos segun la invencion en modulos colectores individuales y/o unidades modulares compuestas a partir de los mismos, se puede producir naturalmente tambien por la reduccion homogenea uniforme y/o no uniforme, homogenea o no homogenea de componentes, es decir, de los dispositivos segun la invencion y/o componentes en las unidades modulares/grupos modulares compuestos. Asf, por ejemplo, los dispositivos segun la invencion se pueden desplazar en el caso de la carga excesiva por torsion, por ejemplo, de una manera controlada activa o pasivamente, de tal modo que generan las resistencias mas pequenas posibles.

En particular los dispositivos moviles se pueden utilizar ademas, en dependencia de los parametros medioambientales generados y en este caso en particular al superarse un valor umbral fijo o variable, por ejemplo, el vector de flujo incidente del viento, como elemento de control pasivo, por ejemplo, para el desplazamiento de los modulos concentrantes, absorbentes o reflectantes en una configuracion individual o en una configuracion de campo hacia una posicion predeterminada, mayormente para la proteccion de toda la construccion. En comparacion con los sistemas operativos hasta el momento que configuran sus sistemas de accionamiento respecto a la potencia de acuerdo con las fuerzas maximas de geometnas invariables que se generan en determinados estados operativos, se puede prescindir en general de un accionamiento mediante la utilizacion del vector de flujo incidente del viento en combinacion con los dispositivos moviles de manera uniforme o no uniforme en el area de operacion y las fuerzas y los momentos generados asf de manera dinamica; solo se necesita un freno para bloquear un modulo colector individual o grupos modulares compuestos a partir de los mismos en una posicion predeterminada.

Para el caso de aplicacion a modo de ejemplo, esto significa que en presencia de altas velocidades del viento, por ejemplo, en un campo colector de canal parabolico formado por filas de colectores individuales compuestos que se mueven respectivamente mediante una o varias unidades de desplazamiento, se pueden generar mediante el desplazamiento activo de un manipulador momentos de giro que apoyan los momentos generados por el accionamiento, de modo que unidades modulares correspondientes/grupo modular compuesto se pueden mover parcial o completamente sin accionamiento adicional hacia su posicion de seguridad (tope final).

Sobre la base del tipo de construccion, los sistemas de central de energfa solar pueden verse afectados, en dependencia de la construccion geometrica, es decir, la utilizacion de modulos especiales, reflectantes y/o absorbentes y sus sistemas de fijacion y sujecion, no solo por las fuerzas estaticas y las deformaciones resultantes de las mismas, como se describio en los parrafos anteriores, sino tambien por las fuerzas no estacionarias y/o la excitacion de vibracion no estacionaria. Estas construcciones se excitan esencialmente por la interaccion de la geometna con las influencias medioambientales. A modo de ejemplo se podna mencionar aqu la tendencia a la separacion no estacionaria de cuerpos geometricos diferentes, una placa en el caso mas simple o, por ejemplo, un cilindro circular. Las perdidas de eficiencia se producen sobre todo por la excitacion de vibracion debido a las fuerzas dinamicas y la deformacion dinamica resultante de los modulos y/o los grupos modulares compuestos. El dispositivo de la disposicion segun la invencion de una manera ngida o flexible, movido pasivamente o controlado activamente, puede suprimir en gran medida o, dado el caso, impedir por completo, los efectos dinamicos generados de manera analoga al modo de funcionamiento ya explicado para el caso estatico. Los experimentos realizados para aplicaciones termicas solares y fotovoltaicas muestran una reduccion de las cargas alternas superior al 75 %.

Mediante dispositivos segun la invencion, movidos adicionalmente (de manera pasiva o activa), se pueden suprimir por completo las cargas dinamicas de estructura y momento generadas a causa del flujo alrededor de toda la construccion en el area de operacion y en la posicion de seguridad. Los dispositivos estabilizan todo el sistema o el seguimiento de todo el sistema y garantizan asf que el flujo de separacion no pueda tener ningun efecto dinamico posible en los sistemas adyacentes o en los sistemas siguientes.

Uno o varios dispositivos ngidos y/o moviles, que pueden estar unidos de manera fija y/o separable a la construccion y/o pueden estar posicionados cerca de la construccion, pueden estar suspendidos de manera variable respecto a su geometna y altura. Mediante dispositivos adicionales es posible cambiar o adaptar de manera variable la altura de la suspension a la carga/operacion y/o al area de operacion.

Una realizacion especial o un funcionamiento especial de la instalacion de los modulos colectores individuales y/o de las unidades modulares compuestas a partir de los mismos para conseguir la eficiencia optima de toda la construccion de los modulos concentrantes, absorbentes o reflectantes en una configuracion individual, pero mayormente en una configuracion de campo mediante la integracion optima desde el punto de vista constructivo en el conjunto, se consigue mediante la realizacion simetrica o asimetrica de los modulos colectores individuales y/o de las unidades modulares compuestas a partir de los mismos, en los que el dispositivo ngido y/o movil y/o ademas componentes de los modulos colectores individuales y/o las unidades modulares compuestas a partir de los mismos se pueden retirar permanentemente o parcial o completamente mediante el control activo y/o pasivo.

A partir de la descripcion funcional anterior del uso del dispositivo por medio de ejemplos de realizacion correspondientes resulta evidente que mediante el dispositivo y dispositivos auxiliares adicionales se puede conseguir una proteccion casi completa de los modulos solares en instalaciones de central de energfa. Ademas de una seguridad elevada del sistema, esto posibilita tambien sobre todo una construccion mas simple del sistema y un funcionamiento altamente optimizado de la instalacion.

Con el fin de poder aprovechar completamente estas ventajas es necesario evaluar el potencial de optimizacion posible durante la fase de planificacion conceptual de la central de energfa solar e incorporar esto directamente al diseno y a la construccion posterior. Las investigaciones para evaluar el efecto del uso del dispositivo segun la invencion en el modulo individual posterior y/o en grupos modulares compuestos se pueden ejecutar en la fase de planificacion de la central de energfa solar a escala de modelo. De manera similar al desarrollo de aviones se pueden elaborar asf bases cualitativas y cuantitativas de diseno y configuracion. Los resultados correspondientes proporcionan sobre todo tambien, ademas de conocimientos sobre el efecto fenomenologico del dispositivo, informacion sobre el posible potencial de optimizacion cuantitativo de los modulos individuales y los grupos modulares compuestos respecto a instalaciones no optimizadas.

En la realizacion tecnica, el dispositivo se puede unir directamente y/o con la ayuda de dispositivos auxiliares posibles directa o indirectamente de manera fija y/o flexible al modulo.

En este sentido, el dispositivo y, dado el caso, tambien varios dispositivos se pueden montar tambien en combinacion con dispositivos auxiliares adicionales en cualquier direccion de orientacion o ejes diferentes. Estos pueden, pero no tienen que coincidir forzosamente con el eje de movimiento o los ejes de movimiento de los modulos solares o de los grupos modulares compuestos.

Durante el uso, el dispositivo, que tiene como una funcion esencial la influencia del flujo alrededor del modulo solar o de grupos modulares compuestos, se puede prever como realizacion ngida que esta fijada ngidamente en el modulo solar y se mueve de manera analoga al movimiento del modulo solar. Durante el funcionamiento de los modulos solares se ejercen diferentes fuerzas activas sobre el modulo solar mediante la variacion del angulo de la instalacion en uno o varios ejes de giro debido al cambio del angulo de la posicion del sol y al seguimiento correspondiente por la influencia espedfica del medio ambiente y su variacion en dependencia de la posicion angular. Por tanto, el uso del dispositivo segun la invencion como dispositivo activo es una variante muy logica.

El dispositivo puede tener en principio una construccion simetrica o asimetrica respecto a los ejes basicos del sistema. Las mediciones realizadas en prototipos han demostrado que precisamente la construccion asimetrica en comparacion con la construccion simetrica tiene ventajas esenciales respecto a las cargas y momentos inducidos por influencias medioambientales espedficas y tambien las fuerzas y los momentos de reaccion generados. Como extension de la realizacion asimetrica, el dispositivo y/o las variantes del dispositivo pueden estar disenados de manera variable respecto a su geometna y altura y/o pueden estar montados en el modulo solar o un dispositivo auxiliar. Mediante dispositivos auxiliares adicionales es posible cambiar o adaptar de manera variable la altura de la suspension a la carga. Esta realizacion puede compensar sobre todo el flujo incidente no uniforme, es decir, diferencias en la velocidad del flujo incidente, en dependencia de la altura del flujo incidente (la formacion de la capa lfmite del suelo tiene una influencia considerable sobre las condiciones del flujo incidente) que puede ser igual a la altura respectiva del modulo solar.

Para determinados ejemplos de realizacion se ha comprobado que el montaje o la integracion de los dispositivos segun la invencion en el area de actuacion del colector solar aparece en puntos de abridado adecuados y, dado el caso, mediante dispositivos auxiliares adicionales. El area de actuacion se define en principio como el doble de la longitud de referencia maxima del colector solar como distancia maxima del mismo. No obstante, para casos de aplicacion especiales son posibles tambien distancias mayores.

La utilizacion de estructuras constructivas ligeras y los materiales compuestos modernos utilizados al respecto para construir los dispositivos segun la invencion garantizan un efecto de optimizacion maximo con una carga de estructura y momento adicional minima mediante la propia construccion. Los sistemas mas simples se pueden fabricar ademas de materiales metalicos o plasticos con espesores de material individuales y tambien naturalmente a partir de combinaciones de ambos.

Los materiales resistentes a la intemperie y a los rayos UV garantizan tambien, ademas de la estabilidad mecanica posible, ciclos de duracion largos y una alta disponibilidad de la proteccion.

La realizacion tecnica del dispositivo se puede adaptar, como ya se describio, individualmente al caso de carga esperado y a las cargas y los momentos de reaccion relacionados con el mismo. Mediante detalles de realizacion creativos, el dispositivo, es decir, el montaje en el modulo solar y/o dispositivos auxiliares del modulo solar, se puede utilizar ademas como elemento de refuerzo adicional con la posibilidad de adaptacion de la posicion espacial mediante la posible deformacion debido a la influencia de la influencia medioambiental espedfica y componentes de ajuste activos.

Como ejemplo de una realizacion tecnica se puede utilizar aqu nuevamente el avion. La utilizacion de flaps de hipersustentacion miniaturizados, que se despliegan para el despegue y el aterrizaje, es decir, en las fases de hipersustentacion en los bordes de salida de los flaps, permite ampliar en gran medida la rigidez torsional de los flaps sometidos a una gran carga con un gran aumento simultaneo de la sustentacion.

El dispositivo de la disposicion segun la invencion se puede proteger casi contra todas las influencias medioambientales durante el funcionamiento y asimismo en posiciones de proteccion posibles al utilizarse uno o varios dispositivos auxiliares adicionales y, dado el caso, uno o varios dispositivos auxiliares adicionales para la fijacion de los mismos, que se pueden montar por separado o como estructura total en el modulo solar.

En este sentido se ha de tener en cuenta a modo de ejemplo la posibilidad de combinar un dispositivo ngido segun la invencion, como se describe en los parrafos precedentes, con dispositivos auxiliares adicionales. Estos se pueden utilizar individualmente o en combinacion como proteccion (flap o envoltura) de los modulos, de modo que los mismos quedan protegidos externamente contra el viento, por ejemplo, tambien contra los objetos/medios transportados por el viento, granizo e incluso posiblemente contra la radiacion solar (proteccion UV).

El dispositivo de la disposicion segun la invencion puede estar segmentado individualmente o en combinacion con dispositivos auxiliares adicionales y puede estar configurado con formas de realizacion geometricas diferentes. La integracion de elementos de lamina, malla, red y cerca, que pueden estar segmentados tambien en el eje horizontal y vertical y/o pueden estar configurados con una realizacion no homogenea, posibilita ademas el ajuste individual de la superficie activa de los dispositivos al caso de carga esperado, es decir, la carga de viento esperada. Tanto en direccion vertical como en direccion de flujo se pueden combinar varios elementos entre sf para producir un efecto optimo con el menor peso estructural posible.

Desde el punto de vista de la tecnica de fluidos, precisamente las inhomogeneidades y las asimetnas en la construccion de los modulos solares individuales y/o grupos modulares compuestos y en dispositivos montados directa o indirectamente en los mismos actuan de manera positiva en la optimizacion de la eficiencia y la estabilizacion del funcionamiento.

Como ejemplo de realizacion se podna mencionar aqm la posibilidad de integrar el dispositivo segun la invencion como elemento de malla, red o cerca directamente en el borde de una construccion de heliostato. Si en dicha construccion incide el viento en la posicion de seguridad, es decir, en posicion horizontal, se produce en caso de una realizacion convencional una excitacion dinamica de la construccion, condicionada por efectos de succion dinamicos elevados, es decir, la fuerza ascendente y/o la fuerza descendente en el flujo alrededor de la construccion. Los elementos de malla, red o cerca impiden esto al eliminar parcial o completamente los efectos dinamicos de la fuerza ascendente y/o descendente en dependencia de la realizacion.

Los elementos de malla, red o cerca como componentes integrados del dispositivo segun la invencion pueden contribuir entonces de una manera especial a la estabilizacion de los modulos solares.

La utilizacion de los propios dispositivos y/o de los puntos de fijacion de los dispositivos en los bordes horizontales y verticales de los modulos proporciona una proteccion y una funcionalidad adicionales.

Asf, por ejemplo, los dispositivos se pueden utilizar espedficamente para reducir o bloquear completamente la distancia del suelo del modulo en los ejes de movimiento diferentes. En correspondencia con la geometna y la realizacion del dispositivo, este se puede utilizar asimismo como limitador, tope o amortiguador mecanico. Como resultado de la configuracion asimetrica del dispositivo, este se puede utilizar ademas en combinacion, es decir, al utilizarse el propio actuador o al utilizarse el accionamiento del propio modulo solar, para crear/restablecer la distancia del suelo, por ejemplo, en caso de la sedimentacion o la acumulacion de medios granulares, o para desplazar/transportar objetos en el radio de accion del modulo.

Ademas de garantizarse la proteccion de los modulos absorbentes y/o reflectantes, los dispositivos y tambien los dispositivos auxiliares para alojar y/o asegurar o alojar y asegurar sustancias solidas, lfquidas o gaseosas se pueden utilizar tanto para la gma paralela al eje de sistemas de diagnostico, medicion y regulacion como para la limpieza de las superficies de los modulos correspondientes. El dispositivo se puede utilizar tambien como gma y/o para el posicionamiento de sistemas que no estan situados permanentemente en el area de accion del modulo solar.

El dispositivo de la disposicion segun la invencion, que puede estar configurado tambien, como se describe arriba, en cuerpos parciales o superficies parciales, se puede configurar en el caso mas simple como placa plana simple. Esta se fija de manera ngida o pivotante, es decir, movil, en el modulo solar directamente mediante uno o varios puntos de fijacion o indirectamente mediante un dispositivo auxiliar.

A partir de la mecanica de los fluidos es conocido que en dependencia de las condiciones del flujo incidente o las condiciones del flujo circulante respecto al dispositivo segun la invencion, es decir, la posicion y/o la orientacion del dispositivo, o sea, la placa plana simple configurada en el ejemplo, respecto al vector del flujo incidente, el flujo circulante entra en contacto con ambos lados de la placa solo en una zona muy limitada, es decir, con desviaciones angulares muy pequenas de la orientacion longitudinal de la placa respecto a la direccion del flujo incidente y, por consiguiente, se consigue una estabilizacion maxima del flujo circulante y las fuerzas de reaccion asociadas al mismo. Por fuera de este intervalo angular, el flujo se separa al chocar contra el borde “afilado” del dispositivo segun la invencion y se crea una zona de flujo separado, en vez del flujo acelerado potencial que imperana usualmente en el llamado lado de succion. De lo anterior se deduce que para seguir ampliando y optimizando la eficiencia del dispositivo segun la invencion, este se puede complementar y/o puede estar configurado en su totalidad con formas geometricas diferentes. Como ejemplo se podna mencionar aqm la forma del cilindro circular que garantizana una separacion no cntica del flujo en otro intervalo de variacion del vector de flujo incidente posible del flujo y del dispositivo segun la invencion. No obstante, se pueden utilizar tambien todas las geometnas estandar posibles, asf como geometnas de perfil especiales para garantizar en todo el intervalo angular operativo del modulo solar un flujo estable alrededor del dispositivo segun la invencion y, dado el caso, generar asf adicionalmente momentos de reaccion maximos, por ejemplo, mediante la influencia del viento. En dependencia de la construccion y las fuerzas de reaccion a producir en el modulo solar, la placa plana simple puede estar disenada tambien de manera segmentada. Adicionalmente, mediante la utilizacion de inhomogeneidades, por ejemplo, la realizacion de orificios y/o la integracion de estructuras de cerca o malla, la relacion de la deflexion de flujo para atravesar la respectiva placa plana simple se puede variar y adaptar a los respectivos requerimientos.

El dispositivo de la disposicion segun la invencion puede tener tambien, como se describe arriba, una extension y/o forma no uniforme respecto a las direcciones espaciales correspondientes de la orientacion. Como ejemplo de realizacion practico se puede asumir aqm un elemento de flap ngido o flexible que se monta en el llamado lado de succion de un colector de canal parabolico, es decir, en el lado de la curvatura convexa, para estabilizar y guiar de manera espedfica el flujo en dependencia de los parametros operativos o para fijar la posicion de la separacion del flujo y garantizar asf una estabilizacion y una optimizacion del flujo circulante. En este caso, partes individuales del flap pueden estar construidos de materiales no homogeneos, como ya se describio. La utilizacion de geometnas diferentes y su combinacion posibilita el ajuste de una estabilizacion individual del modulo solar y, por consiguiente, una maxima proteccion.

La construccion del dispositivo segun la invencion se puede complementar en una realizacion geometrica simple o especial mediante dispositivos auxiliares adicionales que pueden tener a su vez la posibilidad adicional del flujo parcial no de una manera homogenea, sino, por ejemplo, mediante la integracion de elementos de malla o cerca. Esto optimiza y estabiliza adicionalmente el flujo. Adicionalmente, mediante la utilizacion, por ejemplo, de redes de proteccion simples como dispositivos auxiliares, el modulo solar gira en estos dispositivos auxiliares debido a su propio giro en el espacio de operacion y queda protegido casi completamente contra las influencias medioambientales externas. Como ejemplo de realizacion practico se puede mencionar aqu tambien, por ejemplo, la realizacion del dispositivo segun la invencion como cilindro circular para alojar o asegurar o alojar y asegurar sustancias solidas, lfquidas o gaseosas. El dispositivo segun la invencion se puede proveer asf, segun los requerimientos en el campo de los modulos solares, de una masa adicional y se puede suspender a diferentes alturas en la estructura portante horizontal de un heliostato mediante la utilizacion de dispositivos auxiliares adicionales, por ejemplo, una malla de proteccion contra el viento. El flujo alrededor del heliostato se modifica y estabiliza asf en gran medida, en dependencia del angulo de elevacion del modulo solar y de la distancia del suelo ajustada en este sentido. Las cargas y los momentos de giro inducidos disminuyen claramente.

La utilizacion o la aplicacion del dispositivo, explicada en el marco de la descripcion del dispositivo segun la invencion o de su efecto, es decir, la estabilizacion y la optimizacion resultante de la misma del flujo circulante y la proteccion de los modulos solares, se refiere, por una parte, a los propios modulos solares y, por la otra parte, al area de operacion de los modulos solares individuales y, por ultimo, tambien al sector de aplicacion en el campo de central de energfa de los modulos solares.

Cuando se analizan las centrales de energfa solar individuales y todos los campos de central de energfa, resulta evidente que los modulos solares individuales se pueden estabilizar y proteger primeramente mediante modificaciones locales, por ejemplo, mediante el uso del dispositivo segun la invencion, y cuentan asf con un funcionamiento optimizado.

Por consiguiente, en particular en las areas de alto riesgo de los campos de central de energfa correspondientes se pueden conseguir ganancias evidentes en la eficiencia y un funcionamiento optimizado en general respecto a modulos solares individuales.

El uso del dispositivo de la disposicion segun la invencion se limita, en relacion con el modulo solar individual, al area de operacion del modulo solar. Esto significa, por una parte, que el dispositivo segun la invencion se puede fijar directamente, es decir, directamente de manera ngida y/o flexible en el modulo solar. Sin embargo, es posible tambien fijar el dispositivo segun la invencion directamente o, mediante uno o varios dispositivos auxiliares, indirectamente en el modulo solar.

Dibujos

Otros detalles, ventajas, caractensticas de la invencion se derivan de las reivindicaciones y las reivindicaciones secundarias, en las que se describen en detalle ejemplos de realizacion particularmente preferidos con referencia al dibujo.

Las caractensticas representadas en el dibujo, asf como mencionadas en las reivindicaciones y la descripcion resultan esenciales para la invencion por separado o en cualquier combinacion.

La figura 1a muestra en la vista lateral a modo de ejemplo la construccion de una combinacion del dispositivo segun la invencion para la optimizacion de modulos colectores solares individuales y grupos de modulos colectores compuestos contra influencias medioambientales, en particular el viento, con un montaje ngido (1a) que se mueve a la vez y esta fijado en un modulo colector termico solar (6) en un punto de fijacion (2) y un montaje movil (1) que se mueve de manera uniforme o no uniforme. En la posicion de proteccion de los modulos colectores solares individuales y los grupos de modulos colectores compuestos, el dispositivo (1b) segun la invencion actua como proteccion de los modulos reflectantes o absorbentes, proximos al suelo, del colector contra partfculas y objetos transportados en el flujo.

El dispositivo (1a) garantiza un flujo optimizado permanentemente alrededor del borde superior del colector.

La figura 1b muestra la construccion en una posicion operativa seleccionada. En este caso, el dispositivo (1b) garantiza una minimizacion del flujo inferior y de las cargas de estructura menores vinculadas a esto y sobre todo de los momentos de giro del sistema colector. Paralelamente, el dispositivo (1a) genera un momento de giro opuesto mediante la deflexion adicional del flujo. Esto garantiza deformaciones propias optimizadas de todo el sistema con la maxima eficiencia posible.

La realizacion segun la figura 2a, que no pertenece a la invencion, muestra en la vista lateral a modo de ejemplo la configuracion de una combinacion del dispositivo (1) segun la invencion para la optimizacion de modulos colectores solares individuals y grupos de modulos colectores compuestos contra influencias medioambientales, en particular el viento, con un montaje movil que se mueve de manera no uniforme y esta fijado en el radio de accion del modulo colector (6). En la posicion de proteccion de los modulos colectores solares individuales y los grupos de modulos colectores compuestos, el dispositivo (1a) actua como proteccion de los modulos reflectantes o absorbentes, proximos al suelo, del colector contra partfculas y objetos transportados en el flujo. La realizacion segun la figura 2b, que tampoco pertenece a la invencion, muestra la construccion de una posicion operativa usual. En el area de operacion, el dispositivo {1a) segun la invencion se mueve de manera no uniforme de tal modo que en caso de una minima afectacion, por ejemplo, debido a la sombra, se implementa un efecto optimizado de proteccion contra influencias medioambientales, por ejemplo, el viento y las partfculas movidas en el flujo.

La figura 3 muestra en la vista trasera la construccion de una combinacion del dispositivo segun la invencion para la optimizacion de modulos colectores solares individuales y grupos de modulos colectores compuestos contra influencias medioambientales, en particular el viento, una combinacion de los dispositivos representados tanto en las figuras 1a y 1b como 2a y 2b. Aqu se representan tambien las caractensticas posibles, tambien mencionadas, del dispositivo segun la invencion. Los dispositivos segun la invencion, por una parte, con un montaje fijo o una realizacion (1a) controlable activamente y un montaje (1b) movil libremente, estan fijados respectivamente mediante puntos de fijacion en la estructura de base del colector solar (6). En este sentido, dispositivos correspondientes estan disenados de manera segmentada. Los propios dispositivos se pueden disenar tanto de manera plana como curvada. Adicionalmente, es posible la integracion de estructuras de malla o red.

En el segundo eje, es decir, el eje de giro del colector solar (6) en el presente caso, esta fijado adicionalmente un dispositivo (1c) segun la invencion mediante un dispositivo auxiliar (3) en el colector (6).

Las figuras 4a y 4b muestran en vista lateral la combinacion de los dispositivos (1) segun la invencion en ejes de giro diferentes y con una suspension diferente.

El dispositivo (1c) segun la invencion, disenado como estructura de malla y fijado mediante un dispositivo auxiliar (2b) en el colector solar (6), impide u optimiza el flujo alrededor del colector, en particular en el flujo incidente inclinado.

En dependencia de la configuracion del colector, el dispositivo segun la invencion se puede montar de manera simetrica, representado en la figura 4, o de manera asimetrica, representado en la figura 4b, respecto al eje de giro del colector solar (6).

En particular mediante la variacion o la optimizacion del flujo alrededor de los bordes de los modulos solares absorbentes o reflectantes (5) se pueden reducir en gran medida las cargas no estacionarias sobre los propios modulos y sobre todo el efecto sobre los modulos siguientes mediante vortices que provocan la separacion.

La figura 5 muestra la vista lateral de un sistema portante para la integracion de modulos solares absorbentes o reflectantes (5) que estan provistos de dispositivos (1) segun la invencion integrados directamente en los mismos. En este caso se puede optimizar tanto el flujo alrededor de los bordes laterales mediante los dispositivos (1d) segun la invencion, es decir, se pueden reducir ampliamente las diferencias de presion mmimas y/o maximas causadas por el flujo circulante, como el flujo alrededor de todo el sistema, es decir, del colector solar (6), mediante la ventilacion pasiva o activa a traves de dispositivos (1) segun la invencion que estan montados fijamente y/o se pueden controlar activamente (1a) y se mueven libremente. En la imagen representada se reduce en gran medida la presion sobre la superficie de los modulos solares (5) de la superficie inferior del colector en una posicion operativa correspondiente mediante la ventilacion, es decir, una hendidura generada. Los dispositivos (1a) segun la invencion, utilizados en la superficie superior del colector, optimizan el balance del momento de giro total de la construccion mediante una componente de fuerza generada adicionalmente mediante el bloqueo de los orificios entre los modulos solares (5), pero sobre todo mediante una componente de fuerza generada por el dispositivo (1a) segun la invencion en el borde superior del colector/en el modulo solar superior.

La figura 6 muestra la vista lateral de un sistema portante para la integracion de modulos solares absorbentes o reflectantes (5), que esta provisto de dispositivos (1) segun la invencion. Tales dispositivos estan montados directamente en los modulos solares (5). En la presente realización, los dispositivos (1d) segun la invencion para la optimizacion del flujo alrededor del colector solar (6) se pueden utilizar igualmente como grnas de aparatos auxiliares (7) que no se encuentran de manera permanente en el radio de accion del colector solar (6).

La figura 7 muestra la vista inclinada de un sistema portante para la integracion de modulos solares absorbentes o reflectantes (5), que esta provisto de dispositivos (1) segun la invencion. Tales dispositivos estan montados directamente en los modulos solares (5) mediante un dispositivo auxiliar (3) y puntos de fijacion (2c).

Mediante los dispositivos utilizados (1) segun la invencion, que en el presente caso de aplicacion estan disenados a partir de estructuras de red y malla y en combinacion y adicionalmente con un dispositivo para alojar o asegurar o para alojar y asegurar sustancias solidas, lfquidas o gaseosas, se estabiliza en general el flujo como resultado de la supresion parcial del flujo inferior del colector solar (6) con una minimizacion de las cargas y los momentos que actuan sobre la construccion.

La figura 8 muestra en una vista lateral el sistema portante para la integracion de modulos solares absorbentes o reflectantes (5), que esta provisto de dispositivos (1) segun la invencion. Tales dispositivos estan montados directamente en los modulos solares (5) mediante puntos de fijacion (2c).

En esta realización, el dispositivo esta disenado como geometna triangular de una combinacion de estructuras de malla y placa. Para el modo operativo actual, es decir, la posicion de seguridad del colector solar (6), esto significa que los porcentajes de flujo no estacionarios, que se generan en los bordes afilados de los modulos solares (5), es decir, la separacion de vortice, y las altas cargas de ascenso y descenso asociadas a esto se suprimen casi por completo. Adicionalmente, las fluctuaciones en el flujo incidente del viento, que actuan en el colector solar (6) en el flujo incidente debido a la turbulencia natural o, dado el caso, a estructuras montadas delante, se suprimen parcial o completamente en dependencia del grado de bloqueo/porosidad del dispositivo (1a) segun la invencion.

Explicaciones de los numeros de referencia

1 Dispositivo segun la invencion, en general

1a Cuerpo parcial del dispositivo segun la invencion, montado fijamente y/o controlable activamente

1b Cuerpo parcial del dispositivo segun la invencion, montado de manera movil libremente

1c Cuerpo parcial del dispositivo segun la invencion, montado en el segundo eje, ngido, controlable o movil libremente

1d Cuerpo parcial del dispositivo segun la invencion, disenado de manera ngida, controlable o movil, que se puede utilizar como grna para aparatos auxiliares (7)

2 Punto de abridado/fijacion, general

2a Punto de abridado/fijacion montado en el suelo en el radio de accion del colector solar (6)

2b Punto de abridado/fijacion montado en un soporte mecanico (4) y/o en el dispositivo auxiliar (3) en el radio de accion del colector solar (6)

2c Punto de abridado/fijacion montado en el modulo solar absorbente o reflectante (5) o en el colector solar (6) 3 Dispositivo auxiliar para la fijacion del dispositivo segun la invencion (1)

4 Soporte o soportes mecanicos

5 Modulo solar absorbente o reflectante

6 Colector solar

7 Aparato auxiliar que se no encuentra permanentemente en el radio de accion del colector solar (6)

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Disposicion formada por un modulo colector solar, que comprende modulos reflectantes o absorbentes, y un dispositivo (1) para la proteccion del modulo colector solar (5, 6) contra el viento y contra las partfculas y objetos movidos con el viento, estando compuesto el dispositivo (1) de dos cuerpos parciales montados en puntos de abridado o fijacion mecanicos (2) configurados en el modulo colector solar (5, 6), estando montado el dispositivo (1) en el area de operacion del modulo colector solar (5, 6) y moviendose a la vez o moviendose en el area de operacion del modulo colector solar (5, 6) de manera uniforme o no uniforme respecto a un movimiento del modulo colector solar (5, 6), caracterizada por que un primer cuerpo parcial (1b) esta montado de manera flexible en al menos un punto de abridado o fijacion (2) para actuar en una posicion de proteccion del modulo colector solar (5, 6) como proteccion de los modulos proximos al suelo del colector contra partfculas y objetos transportados en un flujo, asf como para minimizar el flujo inferior en una posicion operativa, y por que un segundo cuerpo parcial (1a) esta montado de manera ngida en al menos un punto de abridado o fijacion (2) y se mueve con el modulo colector solar (5, 6) para garantizar en una posicion de proteccion del modulo colector solar (5, 6) un flujo optimizado permanentemente alrededor del borde superior del colector, de modo que en respuesta a la influencia estatica y/o dinamica del viento se puede proteger y/o estabilizar el funcionamiento del modulo solar.

2. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que el dispositivo (1) esta disenado para estar construido de manera simetrica o asimetrica respecto al modulo colector solar (5, 6) y presenta tanto una geometna uniforme o no uniforme como una estructura uniforme o no uniforme en su extension en diferentes direcciones espaciales.

3. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1 y la reivindicacion 2, caracterizada por que el dispositivo (1) esta disenado para montarse y moverse en uno o varios ejes adicionales.

4. Disposicion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el dispositivo (1) esta disenado de manera segmentada.

5. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1 a la reivindicacion 4, caracterizada por que el material del dispositivo (1) es transparente, resistente a la intemperie y estable a los rayos UV.

6. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1 y 2, caracterizada por que las fuerzas y/o los momentos generados por el dispositivo (1) pueden actuar en direccion o en contra de la direccion de las influencias medioambientales causales.

7. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1 a 6, caracterizada por que el dispositivo (1) esta disenado para cambiar su geometna y/o posicion bajo carga, es decir, debido a influencias medioambientales activas.

8. Disposicion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el dispositivo (1) esta construido a partir de componentes y materiales constructivos y ligeros, por ejemplo, CFRP, GRP, aramida, aluminio y sus estructuras compuestas en diferentes combinaciones de material.

9. Disposicion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el dispositivo (1) esta construido de manera no homogenea para la variacion del grado de bloqueo, habiendose integrado al respecto hendiduras, ranuras, orificios y/o elementos de lamina, red, malla o cerca con diferente grado de bloqueo, por lo que se puede implementar cualquier combinacion de bloqueo.

10. Disposicion de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el dispositivo (1) esta configurado como dispositivo para alojar o asegurar o alojar y asegurar sustancias solidas, lfquidas o gaseosas.

11. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizada por que el nivel de llenado de las sustancias solidas, lfquidas o gaseosas o la carga de las sustancias solidas a asegurar se puede ajustar individualmente segun la carga esperada en el intervalo angular operativo o las fuerzas de reaccion y los momentos correspondientes a las influencias medioambientales.

12. Disposicion de acuerdo con la reivindicacion 1 a 11, caracterizada por que el dispositivo (1) sirve en particular para el mantenimiento, la reparacion, la limpieza y/o dispositivos de medicion mediante la integracion de dispositivos auxiliares adicionales (3) y/o incluso como grna y/o apoyo para dispositivos y aparatos adicionales (7) que no se encuentran permanentemente en el radio de accion del modulo colector solar (5, 6).