ES2944338T3 - Absorbedor provisto de aletas para la absorción de radiación incidente y sensor solar que comprende el absorbedor - Google Patents

Abstract

El absorbedor (1) para colector solar (2) es capaz de absorber la radiación incidente (F1) a dicho absorbedor (1) y procedente de la radiación solar (F2). El absorbedor (1) comprende aletas (3) para absorber la radiación incidente (F1), siendo cada aleta (3) adyacente a al menos otra de dichas aletas (3), comprendiendo cada una de dichas aletas (3): - un extremo (301)) del cual al menos una parte está destinada a estar orientada hacia una región de donde se origina la radiación incidente (F1), y- dos caras opuestas (302, 303) convergentes entre sí en la dirección del extremo (301) de dicha aleta (3), estando formado el extremo (301) por un redondeo (304) que une las dos caras opuestas (302, 303) de dicha aleta (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Absorbedor provisto de aletas para la absorción de radiación incidente y sensor solar que comprende el absorbedor

Campo técnico de la invención

El campo técnico de la invención se refiere al de los colectores solares, en particular del tipo central solar de concentración, y más particularmente a los absorbedores para tales colectores solares.

Estado de la técnica

Se conoce utilizar un colector solar para convertir la energía resultante de la radiación solar en calor con vistas a transmitir este calor a un fluido caloportador. Típicamente, el colector solar puede comprender un receptor provisto de una pluralidad de tubos que forman cada uno un absorbedor en el que circula el fluido caloportador. El absorbedor comprende una superficie de absorción que corresponde a una superficie receptora de la radiación a absorber, también denominada radiación incidente en el absorbedor. La eficiencia del absorbedor para calentar el fluido caloportador depende de la calidad de su absorción de energía de la radiación incidente, y de su capacidad para limitar las pérdidas térmicas hacia el exterior, también llamado medio ambiente o entorno externo. El medio ambiente puede corresponder al entorno externo (por ejemplo, al aire libre) en el que se coloca el absorbedor. El fluido caloportador puede circular por el interior del absorbedor. Existen esencialmente dos fuentes de pérdida térmicas: convección y radiación infrarroja. Si se desea limitar la convección, se conoce colocar el absorbedor en un tubo de vidrio a vacío, o confinar el absorbedor en una cavidad cerrada. Para limitar las pérdidas por radiación infrarroja hacia el medio ambiente, se utiliza generalmente un material con baja emisividad en el infrarrojo para formar la superficie de absorción. El material utilizado para formar la superficie de absorción puede también formar el absorbedor, o puede ser un revestimiento formado sobre un soporte que forma parte del absorbedor. En particular, se dice que la superficie de absorción del absorbedor es selectiva: absorbe la radiación incidente y limita la emisión en el infrarrojo. Se entiende entonces que existe en el campo una problemática general relacionada con la mejora de la absorbancia del absorbedor, en particular con vistas a aumentar la eficacia, o el rendimiento, del absorbedor para calentar el fluido caloportador.

Generalmente, el colector solar puede comprender un reflector que recibe la radiación solar de manera a generar, para cada absorbedor, una radiación incidente sobre dicho absorbedor. El reflector puede comprender una serie de espejos, por ejemplo colocados a nivel del suelo, y que permiten concentrar la radiación solar sobre el receptor, de lo que resulta que cada absorbedor ve una radiación que le es incidente.

Habitualmente, la calidad del absorbedor depende de una pintura, o alternativamente de un depósito de cermet, formando la superficie de absorción sobre un soporte. El cermet es un compuesto de metal/cerámica.

La pintura mencionada anteriormente puede comprender, por ejemplo, silicona y pigmentos que permiten mejorar la absorbencia del absorbedor en lo visible. También se pueden utilizar pinturas a base de grafito. El uso de pintura tiene un inconveniente de aguante en el tiempo: la mejora en la absorbencia es por lo tanto limitada. En efecto, tal pintura puede degradarse si la temperatura de la pintura del absorbedor supera un cierto umbral. Por otro lado, otro inconveniente de la pintura es que degrada las propiedades ópticas del absorbedor en el dominio del infrarrojo: esto resulta en un aumento de las pérdidas térmicas hacia el medio ambiente por la radiación infrarroja. Además, tal pintura es compleja de utilizar, en particular en lo que se refiere a la optimización del espesor de pintura a aplicar, y presenta una fragilidad tal que puede dañarse durante las fases de manipulación del absorbedor, o incluso durante el mantenimiento del absorbedor. Para conservar la eficacia de la pintura, debe reaplicarse regularmente: esto tiene un inconveniente ya que aumenta las operaciones de mantenimiento del colector solar durante las cuales no está en funcionamiento. Además de los inconvenientes asociados a esta pintura, todavía existe la necesidad de mejorar aún más la absorbencia del absorbedor.

El uso de cermet tiene un inconveniente de coste, en efecto, se deposita generalmente mediante técnicas microelectrónicas tal como depósito físico de vapor, también conocido por las siglas PVD que corresponden a “Physical Vapor Deposition” en inglés, o como depósito químico en fase de vapor también conocido por las siglas CVD para “Chemical Vapor Deposition” en inglés. Además, en el caso de usar tales depósitos, otro inconveniente es que tal absorbedor puede necesitar después funcionar a vacío ya que estos depósitos no son estables en el aire ambiente y pueden oxidarse en grosores muy delgados. Por otro lado, el aguante a la temperatura de tales depósitos puede verse reducido. Por otro lado, el espesor del cermet utilizado puede también influir en el coeficiente de emisión en infrarrojo del absorbedor. Además de los inconvenientes asociados con el uso de cermet para formar la superficie de absorción, todavía existe la necesidad de mejorar aún más la absorbencia del absorbedor.

La solicitud de patente internacional publicada con el número WO 2004/001302 A1 describe un absorbedor térmico con aletas en forma de placas.

Los documentos US 2011/180058 A1 y US 4554908 A divulgan absorbedores para colectores solares.

Objeto de la invención

La invención tiende a mejorar la absorbancia de un absorbedor para un colector solar.

Preferiblemente, la invención permite remediar uno o más de los inconvenientes mencionados anteriormente.

Esta mejora de la absorbancia se tiende gracias a un absorbedor para colector solar, siendo dicho absorbedor capaz de absorber una radiación incidente sobre dicho absorbedor y procedente de la radiación solar, comprendiendo este absorbedor unas aletas para absorber la radiación incidente, siendo cada aleta adyacente a al menos otra de dichas aletas, comprendiendo cada una de dichas aletas:

• un extremo del cual al menos una parte está destinada a estar orientada hacia una región desde la cual se origina la radiación incidente, y

• dos caras opuestas que convergen la una hacia la otra en dirección del extremo de dicha aleta, estando el extremo formado por un redondeado que une las dos caras opuestas de dicha aleta, caracterizado por que comprende un elemento sobresaliente dispuesto entre las aletas de un par de aletas adyacentes, y por que, según un plano de sección longitudinal del absorbedor, el elemento sobresaliente tiene un perfil que tiene una altura estrictamente inferior a las alturas de perfil de las aletas de dicho par de aletas adyacentes tomadas en dicho plano de corte.

En particular, tales aletas permiten favorecer múltiples reflexiones de la radiación incidente sobre el absorbedor entre las aletas para aumentar la absorbancia del absorbedor.

El absorbedor puede comprender una o más de las siguientes características:

• las aletas tienen un comportamiento especular;

• las aletas están formadas de un material tal que tienen un coeficiente de absorción en lo visible y un coeficiente de emisión en el infrarrojo desde su superficie, siendo dicho coeficiente de absorción estrictamente mayor que dicho coeficiente de emisión;

• las aletas se obtienen por deformación de material;

• las aletas están dispuestas según un paso, y cada una de las aletas tiene un perfil que tiene una altura comprendida entre 0,5 veces el paso y 2 veces el paso, comprendiendo dicho perfil un radio de curvatura comprendido entre 0,005 veces el paso y 0,1 veces el paso en el extremo de dicha aleta;

• el absorbedor comprende:

o una superficie de absorción asociada con las aletas, y

o una superficie interna que delimita al menos parte de un canal de circulación de un fluido caloportador;

• las aletas están formadas por un material inoxidable.

La invención también se refiere a un colector solar que comprende al menos un absorbedor tal como se describe, y las aletas del absorbedor están dispuestas de modo que al menos parte del extremo de cada aleta esté orientada hacia una región de origen de la radiación incidente.

El colector solar puede comprender una o más de las siguientes características:

• el colector solar comprende el fluido caloportador que circula en el absorbedor, estando sometido dicho absorbedor a la radiación incidente;

• el colector solar comprende al menos un reflector para orientar la radiación solar en dirección del absorbedor;

• el colector solar comprende una pluralidad de absorbedores, cada uno capaz de cooperar con la radiación que incide sobre el mismo en vista a calentar un fluido caloportador.

Breve descripción de los dibujos

Otras ventajas y características se desprenderán claramente de la siguiente descripción de realizaciones particulares de la invención dadas a título de ejemplos no limitativos y mostradas en los dibujos adjuntos, en los que:

• la Figura 1 ilustra una realización de un colector solar que comprende un absorbedor;

• la Figura 2 ilustra una vista parcial de un corte longitudinal de un absorbedor del tipo mostrado en la Figura 1;

• la Figura 3 es una vista parcial de un corte longitudinal del absorbedor del tipo representado en la Figura 1 que permite visualizar la influencia de dos aletas adyacentes sobre la radiación que coopera con el absorbedor;

• la Figura 4 es una vista parcial de un corte longitudinal del absorbedor centrado en una aleta;

• la Figura 5 ilustra una vista parcial de un corte longitudinal de un absorbedor según una realización de la invención;

• la Figura 6 ilustra una realización del colector solar con varios absorbedores;

• la Figura 7 ilustra una vista en corte longitudinal de una parte del absorbedor que comprende una capa antirreflectante;

• La Figura 8 ilustra una vista en corte longitudinal de parte del absorbedor que muestra una aleta de dos partes.

En estas figuras, se utilizan las mismas referencias para designar los mismos elementos.

Por otro lado, los elementos representados en las figuras no están necesariamente a escala de manera a favorecer la claridad de las figuras.

Descripción de realizaciones particulares

En la presente descripción, por “a base de” se entiende “que comprende principalmente”.

En la presente descripción, por “orden de” cuando se habla de un valor, se entiende este valor a más o menos 10%.

De manera general, un absorbedor para un colector solar comprende una superficie para absorber la radiación incidente en el absorbedor. El absorbedor tiene un coeficiente de absorción en lo visible dependiendo de la absorbancia del absorbedor. Esta absorbancia y este coeficiente de absorción se definen en particular para la radiación incidente recibida en la superficie de absorción. A continuación, la absorbancia y el coeficiente de absorción corresponden respectivamente a la absorbancia en lo visible y al coeficiente de absorción en lo visible. Por otro lado, el absorbedor tiene un coeficiente de emisión en el infrarrojo desde su superficie de absorción. Este coeficiente de emisión en el infrarrojo depende de la emitancia del absorbedor desde su superficie de absorción. Después, la emitancia y el coeficiente de emisión corresponden respectivamente a la emitancia en el infrarrojo y al coeficiente de emisión en el infrarrojo. El comportamiento óptico del absorbedor depende de la emitancia del absorbedor y de la absorbancia del absorbedor. Debido a que el absorbedor busca optimizar la absorción en lo visible y limitar la emisión en el infrarrojo, se habla de selectividad del absorbedor: se denomina selectiva la superficie de absorción selectiva. Por superficie selectiva, o selectividad del absorbedor, se entiende se busca maximizar la absorbancia y limitar la emitancia del absorbedor.

Por "visible” se entiende preferentemente longitudes de onda comprendidas entre 0,2 gm y 2 gm y procedentes de la radiación incidente.

Por “infrarrojo” se entiende preferentemente longitudes de onda comprendidas entre 2 gm y 20 gm y emitidas por el absorbedor. El absorbedor es capaz por lo tanto de emitir una radiación electromagnética en el infrarrojo desde su superficie de absorción debido a su temperatura, estando relacionada esta temperatura a la absorción de la radiación incidente.

El coeficiente de absorción del absorbedor en lo visible corresponde a una relación entre la energía absorbida y la energía incidente. El coeficiente de absorción puede variar entre 0 y 1, puede verse como el resultado de una relación con respecto al comportamiento de un cuerpo negro. La absorbancia corresponde a la capacidad de absorción de la radiación incidente por el absorbedor. La absorbancia puede verse entonces como la capacidad de un medio (llegado el caso el absorbedor) para absorber una radiación.

El absorbedor descrito es preferentemente opaco a una radiación cuyas longitudes de onda asociadas están comprendidas entre 200 nm y 2000 nm. Por “opaco” se entiende que menos del 1% de la radiación atraviesa la pared del absorbedor. Esta opacidad permite favorecer la absorbancia del absorbedor para estas longitudes de onda.

El coeficiente de emisión del absorbedor en el infrarrojo desde su superficie de absorción corresponde a la relación entre la energía emitida por su superficie de absorción y la energía emitida por una superficie de un cuerpo negro de referencia. El coeficiente de emisión puede variar entre 0 y 1. La emitancia corresponde a la capacidad de emitir la radiación considerada por el absorbedor.

El absorbedor que se describe a continuación difiere en particular de la técnica anterior en que comprende una superficie exterior, o superficie de absorción, estructurada de manera a mejorar el coeficiente de absorción del absorbedor en lo visible, y preferentemente limitando el aumento del coeficiente de emisión del absorbedor en el infrarrojo desde su superficie de absorción.

En la presente descripción, la radiación incidente procedente de la radiación solar corresponde al menos a una parte de la radiación solar considerada, por ejemplo habiendo sufrido, o no, una o más reflexiones.

Como se ilustra en la Figura 1, el absorbedor 1 para el colector solar 2 es capaz de absorber la radiación incidente F1 en dicho absorbedor 1 y procedente de la radiación solar F2. En la Figura 1, el Sol que emite la radiación solar F2 está representado por la referencia 100. A continuación, la referencia a la radiación incidente F1 corresponde a la radiación incidente F1 en el absorbedor 1. El absorbedor 1 comprende aletas 3 de absorción de la radiación incidente F1. En otras palabras, son estas aletas 3 las que captan la radiación incidente F1 para almacenar calor en el absorbedor 1 antes de que al menos una parte del calor almacenado sea devuelto a un fluido caloportador como se verá más adelante.

En el resto de la descripción, todo lo que se describe para una aleta se puede aplicar a cada aleta.

Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, cada aleta 3 es adyacente a al menos otra de dichas aletas. De hecho, entre dos aletas extremas (referenciadas 3a y 3b en la Figura 1) del conjunto de aletas 3, cada aleta 3 es adyacente a dos aletas: el número de aletas es, por lo tanto, estrictamente mayor que tres o mayor o igual a tres. En particular, las aletas 3 están escalonados según un eje A1 (representado en línea de puntos) también denominado eje de escalonamiento de las aletas 3. Este eje A1 es también en particular un eje longitudinal del absorbedor 1. Como puede verse en la Figura 2, las aletas 3 comprenden cada una un extremo 301 y dos caras opuestas 302, 303. Las dos caras opuestas 302, 303 también se denominan lados opuestos o caras laterales opuestas. Para cada aleta 3, dos caras opuestas 302, 303 de dicha aleta 3 convergen una hacia la otra en la dirección del extremo 301 de dicha aleta 3. El extremo 301 de cada una de las aletas 3 está formado por un redondeado 304 que une las dos caras opuestas 302, 303 de dicha aleta 3. La presencia de estas aletas 3 permite mejorar la absorbancia del absorbedor 1 (en particular mejorar el coeficiente de absorción en lo visible del absorbedor 1) favoreciendo las reflexiones de la radiación incidente F1 entre las aletas 3. En efecto, para cualquier par de aletas adyacentes 3c, 3d (figura 2), se forma un espacio de reflexión 13, también llamado cavidad de reflexión, de la radiación incidente F1. La reflexión de la radiación incidente F1 entre las aletas 3 permite orientar una o varias reflexiones de la radiación incidente F1 hacia al menos una parte del absorbedor 1 en vista a que parte de la energía de cada reflexión de la radiación incidente F1 orientada hacia dicha porción del absorbedor 1 puede ser absorbida a su vez. Las formas redondeadas de los extremos 301 de las aletas 3 y la convergencia de las caras opuestas 302, 303 permiten favorecer las reflexiones de la radiación incidente F1 en los espacios de reflexión 13. Por otro lado, el redondeado 304 y la convergencia de las caras opuestas las caras 302, 303 permiten minimizar la superficie de una parte superior de la aleta 3 (opuesta a una base 305 de la aleta 3) por la que la radiación reflejada sería devuelta al medio ambiente y no en dirección del absorbedor 1: esta radiación reflejada hacia el medio ambiente se pierde por lo tanto, y su energía no se absorbe. Por otro lado, sin la convergencia de las caras 302, 303 mencionadas, el aguante mecánico de la aleta 3 estaría limitado, y la transmisión de calor hacia la base 305 de la aleta 3 en la dirección del fluido caloportador sería menos eficaz. En particular, cada uno, o más generalmente al menos una parte de cada uno, de los extremos 301 de las aletas 3 está destinado a, es decir, dispuestos de manera a estar orientados hacia una zona de la que procede la radiación incidente F1, teniendo también como objetivo favorecer los reflejos de la radiación incidente F1 entre las aletas 3. Según otra formulación, las aletas 3 comprenden preferiblemente cada una un extremo 301 del cual al menos una parte está destinada a orientarse hacia una región que procede la radiación incidente F1. Las superficies de las aletas 3 están incluidas en la superficie de absorción 4 del absorbedor 1, también se dice que las aletas 3 participan en la delimitación de la superficie de absorción 4 (Figuras 1 y 2).

La Figura 3 muestra la cooperación de la radiación incidente F1 con dos aletas adyacentes 3c, 3d denominadas respectivamente primera aleta 3c y segunda aleta 3d. En la Figura 3, una parte F1-1 de la radiación incidente F1 entra en contacto con la primera aleta 3c, provocando reflexiones (aquí en número de cuatro) F1 -1 -1, F1 -1 -2, F1 -1 -3, F1 -1 -4 entre la primera aleta 3c y la segunda aleta 3d. En cada reflexión, una parte de la radiación incidente F1 es absorbida por el absorbedor 1. En consecuencia, las aletas 3 permiten mejorar la absorbancia del absorbedor 1 de tal manera que no es necesario recurrir a una pintura, o a un depósito de cermet, tal como se hace referencia en el estado de la técnica para obtener un absorbedor cuyo coeficiente de absorción es satisfactorio. Resulta que el absorbedor 1 permite remediar, llegado el caso, al menos en parte los inconvenientes citados en el estado de la técnica. Sin embargo, el principio de las aletas 3 puede también aplicarse si la superficie de absorción está formada por una pintura, o por cermet, como se describirá a continuación.

Como se muestra en la Figura 1, la invención también se refiere al colector solar 2, también denominado planta solar, que comprende entonces al menos un absorbedor 1 tal como se describe. En particular, dentro del colector solar 2, las aletas 3 están dispuestas de manera que al menos una parte del extremo 301 de cada aleta 3 está orientada hacia la zona de origen de la radiación incidente F1. Esto permite favorecer las reflexiones de la radiación F1 incidente entre las aletas 3. En la Figura 1, la región de origen está definida por un reflector 5 del colector solar 2. El reflector 5 refleja la radiación solar F2 en la dirección del absorbedor 1, aquí la radiación solar reflejada permite definir la radiación incidente F1.

El absorbedor 1 es capaz en particular de calentar el fluido caloportador. Dicho de otra manera, el absorbedor 1 permite, por un lado, recuperar calor (es decir, calorías) de la radiación incidente F1, y, por otro lado, transmitir calor al fluido caloportador. En este sentido, como se ilustra en la Figura 2, el absorbedor 1 puede comprender la superficie de absorción 4 asociada a las aletas 3 (en particular, partes de la superficie de absorción 4 están delimitadas por las aletas 3), y una superficie interna 6 que puede delimitar un canal de circulación 7 del fluido caloportador, o al menos una parte de este canal de circulación 7. La superficie interna 6 puede ser tal que el canal de circulación 7 que delimita tenga una sección cerrada. Tal absorbedor 1 tiene la ventaja de permitir la transmisión directa, por el absorbedor 1, de la energía de la radiación incidente F1 al fluido caloportador para calentarlo. Por “transmisión directa” se entiende que el absorbedor 1 recupera calor a través de su superficie de absorción 4, y que este calor se transmite por conducción térmica en el absorbedor 1 hasta la superficie interna 6 que transmite entonces calor al fluido caloportador por convección. En particular, el absorbedor 1 es un tubo. Así, en una configuración de funcionamiento del colector solar 2, éste puede comprender el fluido caloportador que circula en el absorbedor 1, y la radiación incidente F1 calienta el fluido caloportador por medio del absorbedor 1: también se afirma que el absorbedor 1 se somete a la radiación incidente F1. El fluido caloportador puede ser agua, un aceite, sal (como por ejemplo sales de sodio y de potasio cuya temperatura de fusión es de 300°C).

Como se ilustra en la Figura 4, cada aleta 3 puede tener un perfil (o patrón), en particular obtenido según una sección denominada transversal de la aleta 3. Este perfil comprende contornos procedentes de las dos caras opuestas 302, 303 de la aleta 3, del redondeado 304 de la aleta 3 que forma el extremo 301 de la aleta 3, así como de la base 305 de la aleta 3. La base 305 de cada aleta 3 es en particular solidaria de un soporte 8 (visible en particular en las Figuras 1 a 4) comunes a las aletas 3. El absorbedor 1 comprende este soporte 8. Este soporte 8 forma en particular una pared entre las aletas 3 y el canal de circulación 7 del fluido caloportador. Esta pared puede delimitar la superficie interna 6 del absorbedor 1 que permite transferir el calor absorbido por las aletas 3 al fluido caloportador que circula en el absorbedor 1. En particular, para cada aleta 3, el extremo 301 de la aleta 3 es un extremo distal de la base 305 de dicha aleta 3, y más particularmente distal del soporte 8 y/o del canal de circulación 7 del fluido caloportador, mientras que la base 305 se denomina proximal del canal de circulación 7 y/o del soporte 8. En el referencial de la aleta 3, también se afirma que el perfil de la aleta 3 tiene un vértice formado por el redondeado 304, y opuesto a una base del perfil delimitada por la base 305 de la aleta 3.

Cada aleta 3 puede tener una dimensión característica (también denominada altura H, véase la Figura 4, de la aleta 3 en el referencial de la aleta 3), una longitud y una anchura. En particular, la altura de una aleta 3 corresponde a su altura con respecto al soporte 8 del que se extiende. La anchura de la aleta 3 está dada según A1 de escalonado de las aletas 3, y corresponde en particular a la distancia que separa las dos caras opuestas 302, 303 de la aleta 3 (Figura 4). Se entiende, debido a la convergencia de las dos caras opuestas 302, 303 de la aleta 3, que su anchura varía entre su base 305 y su extremo 301. De hecho, la convergencia de las caras opuestas 302, 303 de la aleta 3 uno hacia el otro es tal que la distancia de separación de las dos caras opuestas 302, 303 en una región de la aleta 3 proximal de la base 305 de la aleta 3 es mayor que la distancia de separación de las dos caras opuestas 302, 303 de la aleta 3 en una zona de la aleta 3 distal de la base 305 de la aleta 3 pero proximal del extremo 301 de la aleta 3. El extremo 301 de la aleta 3 forma un borde, en particular denominado “borde libre” o “borde superior” o “parte superior de la aleta 3”, que está opuesto a la base 305 de la aleta 3 formando una parte inferior de la aleta 3. Este borde de la aleta 3 se extiende según la longitud de la aleta 3. Tal convergencia de las caras opuestas de las aletas tiene la ventaja de favorecer la transferencia térmica hacia la base 305 de la aleta 3, y de limitar el efecto de cuerpo negro (pérdidas por emisión). En particular, el ángulo de convergencia (anotado como a en la Figura 4) de dos caras opuestas 302, 303 de una misma aleta 3 está comprendido entre 10 grados y 30 grados.

La dimensión característica de la aleta 3 se puede medir según una dirección ortogonal al eje de escalonamiento A1 de las aletas 3: se habla entonces de dimensión característica de la aleta 3 entre su base 305 y su extremo 301. En particular, cada aleta 3 tiene un perfil que tiene una altura H, en particular medida entre la base del perfil de la aleta 3 y un vértice del perfil de la aleta 3 situado en el extremo 301 de la aleta 3. La altura H del perfil se mide en particular de manera ortogonal al eje A1. En particular, la base del perfil de la aleta 3 es proximal del soporte 8, y el vértice del perfil de la aleta 3 es distal del soporte 8. En particular, tomando el perfil de la aleta 3 de la Figura 4, la altura H del perfil de la aleta 3 se define como la distancia que separa dos planos paralelos P1, P2 (representados cada uno por una línea de puntos), uno de los cuales (el plano P1) pasa por la base del perfil de la aleta 3 y el otro (el plano P2) pasa por el vértice del perfil de la aleta 3 en el punto más alejado del plano P1. En particular, en la Figura 4 los planos P1 y P2 son ortogonales al plano de representación de la Figura 4. Según su longitud, la aleta 3 puede ser rectilínea, curvada o puede adoptar la forma de un bucle. Por ejemplo, en la Figura 1, cada aleta 3, de forma circular, rodea el soporte 8 formando un soporte tubular que permite la circulación del fluido caloportador en su interior. Así, el perfil de la aleta 3 se puede definir por una curva plana (Figura 4), cuya rotación, por ejemplo alrededor del eje A1, define una superficie de revolución que delimita una superficie exterior de la aleta 3. El perfil de la aleta 3 puede tener dimensiones constantes en toda la longitud de la aleta. Alternativamente, las dimensiones de la aleta 3 pueden variar según la longitud de la aleta 3 para, por ejemplo, tener en cuenta las variaciones de intensidad del flujo de la radiación incidente según la longitud de la aleta 3: esto permite, según los casos, maximizar la absorbancia en lo visible de ciertas porciones de la aleta 3 y minimizar la emitancia en el infrarrojo de otras porciones de la aleta 3.

Siempre con el objetivo de mejorar el coeficiente de absorción del absorbedor 1, las aletas 3 presentan preferentemente un comportamiento especular, en particular en lo visible. El comportamiento especular permite favorecer la reflexión no difusa de una radiación, es decir según una dirección preferida, en particular según un ángulo sólido de algunos grados. Por “ángulo sólido de algunos grados”, se entiende un ángulo de más o menos 5 grados con respecto al ángulo de reflexión de la radiación. Por comportamiento especular, se entiende en particular que el 90% de la energía reflejada se refleja en el ángulo sólido evocado. El comportamiento especular tiene la ventaja de concentrar la radiación reflejada en una sola dirección: esto favorece la absorción, por parte del absorbedor 1, de una radiación incidente reflejada que vuelve a entrar en contacto con el absorbedor 1. Otra ventaja del comportamiento especular es que permite evitar reenviar la radiación hacia el medio ambiente en el que estaría perdido. También se afirma que las superficies de las aletas 3 tienen un comportamiento especular en lo visible: el aspecto de la superficie de las aletas 3 es entonces poco rugoso y permite un efecto de “espejo”. Por “poco rugoso”, se entiende preferentemente que el parámetro Ra es estrictamente inferior a 1 micrómetro, correspondiendo Ra a la rugosidad media aritmética de un perfil considerado.

Preferiblemente, las aletas 3 se obtienen por moleteado, en particular de un sustrato destinado a formar el absorbedor 1. Por sustrato, se entiende aquí un soporte físico que sirve de base para formar el absorbedor 1. El sustrato puede ser entonces un tubo cuya superficie a moletear es inicialmente lisa. Dicho moleteado permite favorecer la obtención de un aspecto de superficie adaptado de las aletas 3 para que éstas presenten el comportamiento especular mencionado anteriormente. De manera más general, las aletas 3 se obtienen preferentemente por deformación del material, en particular por deformación del sustrato, en lugar de por mecanización del sustrato. En efecto, la deformación del sustrato limita la rugosidad de superficie de las aletas 3, favoreciendo así el comportamiento especular de estas últimas. Así, la deformación del material que constituye el sustrato puede permitir obtener el soporte 8 a partir del cual se extienden las aletas 3. Para formar las aletas 3, se puede utilizar cualquier procedimiento que permite obtener superficies lisas como, por ejemplo, un procedimiento de extrusión o un procedimiento de laminado. Aunque no se prefiere, también se puede utilizar un procedimiento de mecanizado por eliminación de material para formar las aletas 3 del absorbedor 1: en este caso, se llevan a cabo pulidos de las superficies de las aletas 3 después del mecanizado para obtener superficies de aletas lisas. En otras palabras, un procedimiento para fabricar el absorbedor puede comprender una etapa de suministro del sustrato, después una etapa de modificación de este sustrato, preferiblemente por deformación del sustrato, para formar el absorbedor 1 en particular tal como se describe.

Preferiblemente, las aletas 3 y el soporte 8, o al menos una parte de cada aleta 3 y el soporte 8 forman una continuidad de material. Se entiende por esto que las aletas 3, o dicha al menos parte de cada una de las aletas 3, y el soporte 8 están formados del mismo material adoptando la forma de una pieza monolítica. El uso de un único material para formar una pieza monolítica tiene la ventaja de controlar el coste de fabricación de la pieza, y la ventaja de obtener un mejor comportamiento térmico de la pieza para la aplicación que consiste en calentar un fluido refrigerante.

Como se mencionó anteriormente, en el ámbito del colector solar 2, al menos una parte del extremo 301 de cada una de las aletas 3 está orientada hacia una región de la que se origina la radiación incidente F1 de manera a favorecer la reflexión de la radiación incidente F1 entre las aletas 3. Más particularmente, para permitir esta orientación, cada aleta 3 está inclinada con respecto a su base 305. Dicho de otra manera, cada aleta 3 se extiende desde su base 305 hasta su extremo 301 según un eje de inclinación con respecto a su base 305. Este eje de inclinación es en particular sustancialmente paralelo a la dirección de la radiación incidente F1. Por sustancialmente paralelo, se entiende aquí paralelo a más o menos diez grados. Según otra formulación, las aletas 3 pueden tener una inclinación, en particular con respecto al soporte 8, en función de la dirección de la radiación incidente F1, en particular de manera a colocar las aletas 3 en el eje de la radiación incidente F1 en el ámbito del sensor solar 2. Desde el punto de vista del perfil de la aleta 3, la inclinación es en particular tal que, tomando una primera recta perpendicular a un punto mediano de la base del perfil, y una segunda recta que pasa por este punto mediano y por el vértice del perfil, se forma un ángulo distinto de cero entre la primera recta y la segunda recta. La inclinación descrita permite optimizar la absorbancia del absorbedor 1 en lo visible. Llegado del caso, esta inclinación se da en particular con respecto al eje longitudinal A1.

Las aletas 3 pueden estar formadas de un material tal que dichas aletas tengan un coeficiente de absorción en lo visible y un coeficiente de emisión en el infrarrojo desde su superficie, siendo entonces el coeficiente de absorción de las aletas estrictamente mayor que dicho coeficiente de emisión de las aletas. Esto es preferible pero no esencial en el sentido de que la emisión se lleva a cabo en el infrarrojo sobre un intervalo espectral reducido con respecto a lo visible: sólo es necesario al final que la absorción de la radiación incidente desde las superficies de las aletas permita absorber más energía que estas superficies de aletas emiten al medio ambiente. En particular, el absorbedor 1 se basa en este material. Esto permite la selectividad del absorbedor 1, en particular de su superficie de absorción 4, con respecto a los intercambios por radiación para mejorar el coeficiente de absorción en lo visible del absorbedor 1, y limitar el coeficiente de emisión en el infrarrojo del absorbedor 1 desde su superficie de absorción 4. Preferiblemente, la selectividad obtenida permite al absorbedor 1 tener un alto coeficiente de absorción en lo visible, y un bajo coeficiente de emisión en el infrarrojo desde su superficie de absorción. En la presente descripción, un alto coeficiente de absorción en lo visible es estrictamente mayor que 0,8 y un bajo coeficiente de emisión en el infrarrojo es estrictamente menor que 0,4. Este material que forma las aletas 3 puede ser acero inoxidable, o puede escogerse de los aceros refractarios. El soporte 8 mencionado anteriormente se puede formar en el mismo material que el que forma las aletas 3. Con respecto al material escogido, la estructuración de un sustrato para formar aletas 3 de manera a obtener el absorbedor 1 tal como se describe permite que este absorbedor 1 presente, a través de su superficie de absorción 4, una selectividad tal que su coeficiente de absorción en lo visible sea mayor que el del sustrato antes de la estructuración de las aletas 3, y tal que su coeficiente de emisión en el infrarrojo sea mayor que el del sustrato antes estructuración de las aletas 3.

De manera preferida, las aletas 3 están se forman de un material inoxidable. La ventaja de un material inoxidable es que las propiedades ópticas de las aletas 3 permanecerán constantes incluso si la superficie exterior del absorbedor 1 se somete a una atmósfera oxidante: no habrá envejecimiento del absorbedor 1 desde el punto de vista de la oxidación. Así, las aletas 3 pueden someterse directamente al aire exterior sin necesidad de utilizar una protección a vacío. Para ello, el material inoxidable puede ser un acero inoxidable, escogido por ejemplo de un acero inoxidable tipo 316, un acero inoxidable tipo 316L, un acero inoxidable tipo 304 y un acero inoxidable tipo 304L. Los tipos de acero inoxidable mencionados anteriormente están en particular normalizados según la norma EN 10027-1.

Según un ejemplo, las aletas 3 están dispuestas según un paso, en particular de un valor predeterminado. Un paso corresponde a la distancia según la cual el perfil o patrón de aleta 3 se repite, el paso se denomina entonces paso repetido de la aleta 3, o paso escalonamiento de las aletas 3. Por ejemplo, el paso es la distancia que separa los extremos 301 de dos aletas adyacentes. En la Figura 4, la referencia P representa el paso medido (entre dos líneas de puntos h y l²) en otra ubicación que la de los extremos de dos aletas adyacentes. Preferiblemente, la altura del perfil de cada una de las aletas 3 está comprendida entre 0,5 veces el paso y 2 veces el paso, y dicho perfil tiene un radio de curvatura comprendido entre 0,005 veces el paso y 0,1 veces el paso en el extremo 301 de dicha aleta 3 (este radio de curvatura se sitúa por lo tanto en el extremo 301 de dicha aleta 3). Además, la altura H del perfil de las aletas 3 se puede medir ortogonalmente a la dirección de escalonamiento de las aletas 3 según el paso. Preferiblemente, la relación altura sobre paso es del orden de 1. Este radio de curvatura del perfil de la aleta 3 delimita, en particular, el vértice del perfil de la aleta 3. Dicho de otra manera, el extremo 301 de cada aleta puede tener un perfil que tiene un radio de curvatura comprendido entre 0,005 veces el paso y 0,1 veces el paso. Estas dimensiones particulares permiten aumentar el coeficiente de absorción del absorbedor 1 en lo visible favoreciendo múltiples reflexiones de la radiación incidente a dicho absorbedor 1, limitando al mismo tiempo el aumento del coeficiente de emisión en el infrarrojo del absorbedor 1 desde su superficie de absorción 4. En particular, para cada aleta 3, la forma del perfil de la aleta puede permanecer igual sobre toda la longitud de la aleta 3. Dicho de otra manera, para cualquier sección de la aleta 3 realizada transversalmente al alargamiento de la aleta 3, el perfil de la aleta 3 según dicha sección sigue siendo el mismo. Por otro lado, si el absorbedor 1 tiene una o más regiones que no están sometidas a la radiación incidente, preferiblemente, las aletas no están presentes, o no se extienden, en estas regiones para limitar las pérdidas hacia el medio ambiente. Por otro lado, como se mencionó anteriormente, las dimensiones de una aleta pueden variar según su longitud para tener en cuenta las variaciones del flujo de la radiación incidente que dependen de la estructura del colector solar.

Según un ejemplo ilustrado en las Figuras 2 a 4, para al menos un par de aletas adyacentes 3c, 3d, el absorbedor 1 comprende un redondeo 9 que une una de las caras opuestas de una de las aletas 3c del par de aletas adyacentes 3c, 3d a una de las caras opuestas de la otra de las aletas 3d de dicho par de aletas adyacentes 3c, 3d. El redondeo 9 corresponde a una superficie que permite unir progresivamente dos caras laterales adyacentes de dos aletas adyacentes 3c, 3d. El redondeo 9 tiene una superficie cóncava que puede formar entonces una porción correspondiente de la superficie de absorción 4. Tal redondeo 9 tiene la ventaja de evitar que el espacio de reflexión 13 situado entre dos aletas adyacentes se comporte como un cuerpo negro, lo que tendría como consecuencia aumentar la emisión en el infrarrojo por el absorbedor 1 desde su superficie de absorción 4. La presencia del redondeo 9 también permite reflejar, llegado el caso, la radiación incidente hacia una de las caras opuestas 302, 303 y limitar la reflexión hacia el medio ambiente. Preferiblemente, para cualquier par de aletas adyacentes 3c, 3d, un redondeo 9 une una de las caras opuestas de una de las aletas 3c de dicho par con una de las caras opuestas de la otra aleta 3d de dicho par. En particular, se prefiere la presencia de uno o más de tales redondeos 9 cuando la relación de paso a altura H es estrictamente menor o igual a 1.

Preferiblemente, en el caso en el que un redondeo 9 une dos caras de dos aletas adyacentes 3c, 3d (Figura 2), el redondeo 9 tiene un perfil que tiene un radio de curvatura comprendido entre 0,02 veces el paso y 0,5 veces el paso. Esto tiene la ventaja de limitar el efecto de cuerpo negro entre las aletas adyacentes.

Según el modo de realización tal como se ilustra en la Figura 5, el absorbedor 1 comprende un elemento sobresaliente 10 dispuesto entre las aletas 3c, 3d de un par de aletas adyacentes 3c, 3d. Según un plano de sección longitudinal del absorbedor 1, el elemento sobresaliente 10 tiene un perfil que tiene una altura H1 estrictamente inferior a las alturas H de los perfiles de las aletas 3c, 3d del par de aletas adyacentes 3c, 3d tomadas en dicho plano corte. De manera más general, también se afirma que la altura H de las aletas adyacentes 3c, 3d es estrictamente mayor que la altura H1 del elemento sobresaliente 10 situado entre las aletas adyacentes 3c, 3d, midiéndose estas alturas H1, H localmente según un eje ortogonal al eje A1. En particular, este elemento sobresaliente 10 sobresale del soporte 8, y en particular la altura de este elemento sobresaliente 10 es una dimensión característica medida localmente desde el soporte 8 a partir del que se eleva según un eje ortogonal al eje A1. El elemento sobresaliente 10 puede extenderse, según su longitud, a lo largo de las aletas adyacentes 3c, 3d entre las que se encuentra. En particular, el elemento sobresaliente 10 está unido a una de las caras 303c opuestas de una de las aletas 3c del par de aletas adyacentes 3c, 3d por un primer redondeo 11, y está unido a una de las caras 302d opuesta a la otra de las aletas 3d del par de aletas adyacentes 3c, 3d por un segundo redondeo 12. Dicho de otra manera, el elemento sobresaliente 10 está dispuesto en un fondo del espacio, o de la cavidad, de reflexión 13, situado entre las dos aletas del par de aletas adyacentes 3c, 3d correspondiente. La presencia de este elemento sobresaliente 10 permite mejorar la reflexión de la radiación entre las aletas 3 si el espacio entre las aletas adyacentes 3c, 3d es importante, dando lugar a pérdidas por reflexión hacia el medio ambiente. Típicamente, para mejorar la absorbencia del absorbedor 1, la altura H1 del elemento sobresaliente 10 puede estar comprendida entre 5% y 50% de la altura H de las aletas 3. Se considera importante un espacio entre aletas adyacentes cuando el paso es estrictamente mayor que la altura H del perfil de las aletas 3. Dicho de otra manera, la presencia del elemento sobresaliente 10 entre dos aletas adyacentes 3c, 3d es ventajosa cuando la relación entre el paso y la altura del perfil de las aletas adyacentes es estrictamente mayor que 1. En particular, para cualquier par de aletas adyacentes 3c, 3d, dicho absorbedor 1 puede comprender un elemento sobresaliente 10 tal como se describe. A modo de ejemplo, la parte del absorbedor 1 de la Figura 5 muestra cinco aletas 3, y por lo tanto cuatro elementos sobresalientes 10. El elemento sobresaliente 10 puede tener un extremo formado por un redondeado que une dos caras laterales 10a, 10b opuestas a dicho elemento sobresaliente 10, estando cada una de las caras laterales 10a, 10b opuestas del elemento sobresaliente 10 frente a una cara 303c, 302d de una aleta 3c, 3d a la que está unido a través de un redondeo correspondiente. Las caras laterales del elemento sobresaliente 10 son en particular convergentes de manera a minimizar el radio de curvatura en el vértice del perfil del elemento sobresaliente 10 para evitar reflejos hacia el medio ambiente. Aquí, se busca minimizar el radio de curvatura del vértice del perfil del elemento sobresaliente 10. Los radios de curvatura del primer y segundo redondeos 11, 12 pueden ser idénticos. En particular, los radios de curvatura del primer redondeo 11 y del segundo redondeo 12 pueden estar cada uno comprendido entre 0,05 veces el paso y 0,2 veces el paso. En lo que se refiere al vértice del perfil del elemento sobresaliente 10, su radio de curvatura puede estar comprendido entre 0,005 veces el paso y 0,05 veces el paso.

Se describe ahora un ejemplo particular en el que cada aleta 3 tiene un perfil de altura H igual a 0,78 mm, y en el que el paso de repetición de las aletas 3 es igual a 0,85 mm. En este ejemplo, el radio de curvatura del perfil del extremo 301 de cada aleta 3 puede estar comprendido entre 4,25 jm y 85 jm , y preferentemente es estrictamente menor que 25 jm . Según este ejemplo, si los redondeos 9 unen las caras de dos aletas adyacentes, el radio de curvatura del perfil de cada redondeo 9 puede estar comprendido entre 17 jm y 425 jm . Según este ejemplo, la altura H1 del perfil de este elemento sobresaliente 10 es de 230 jm . Por otro lado, según este ejemplo, la inclinación de cada una de las aletas 3 puede estar comprendida entre 25 grados y 45 grados si el colector solar es una planta solar de torre, o comprendida entre 10 grados y 30 grados si el colector solar 2 es una planta Fresnel. La inclinación óptima de las aletas 3 está relacionada a la latitud de la central solar, y a sus características (llegado el caso, la altura de una torre que comprende el absorbedor del colector solar, y/o el tamaño del campo solar de la central solar). Siempre según la altura H y el paso dado en este ejemplo particular, el ángulo de convergencia entre las caras opuestas de una misma aleta puede estar comprendido entre 10 grados y 60 grados, y preferiblemente igual a 20 grados. Las dimensiones dadas en este párrafo permiten obtener el absorbedor 1 con propiedades ópticas satisfactorias.

Según otro ejemplo particular más preciso, tal como se ilustra en la Figura 4, la altura H del perfil de cada aleta 3 es igual a 0,8 mm, el paso P es igual a 0,85 mm, el radio de curvatura del perfil del extremo 301 de cada una de las aletas 3 es igual a 70 jm , el radio de curvatura del perfil de cada redondeo 9 que une las caras adyacentes de dos aletas adyacentes es de 250 jm , el ángulo de convergencia a entre las dos caras opuestas 302, 303 de cada aleta 3 es de 10 grados. El grosor Ep del soporte 8 común a todas las aletas 3 es de 1 mm. Este otro ejemplo da características precisas que se pueden adaptar en la práctica. En particular, la adaptación de estas características puede depender del sustrato de base a partir del cual se forman las aletas 3, y, llegado el caso, el soporte 8, así como de las propiedades ópticas buscadas. En particular, si el coeficiente de absorción en lo visible del sustrato de base es elevado (estrictamente mayor que 0,9), entonces se afirma que la estructuración de este sustrato de base para formar las aletas 3 es ligera, es decir que la relación de altura del perfil de las aletas al paso es estrictamente menor que 0,5, en particular en toda la longitud de las aletas 3. Por el contrario, si el coeficiente de absorción en lo visible del sustrato de base es bajo (estrictamente menor que 0,8), y que se desea aumentarlo significativamente, las aletas 3 están formadas entonces por una estructuración profunda del sustrato base, es decir que la relación de altura del perfil de las aletas al paso es estrictamente mayor que 1. El ejemplo particular de la Figura 4 permite a partir de un sustrato de base que tiene, antes de la formación de las aletas 3, un coeficiente de absorción en lo visible de 0,8 y un coeficiente de emisión en el infrarrojo de 0,1, pasar después de su estructuración a un coeficiente de absorción en lo visible de 0,95 y a un coeficiente de emisión en el infrarrojo de 0,2 a nivel de los patrones estructurados cuyo perfil se puede ver en la Figura 4.

Otro ejemplo más que no es según la invención y para el que es preferible no tener elementos sobresalientes, las características del absorbedor 1 son las siguientes: la altura H del perfil de las aletas 3 es igual a 0,88 mm; el paso es igual a 0,7 mm; el radio de curvatura del vértice del perfil de cada aleta 3 es de 40 gm; el radio de curvatura del perfil de cada uno de los redondeos 9 es de 240 gm; el ángulo de convergencia entre las caras opuestas 302, 303 de cada una de las aletas es de 10 grados; y la inclinación de las aletas se adapta al colector solar 2 en el que se utiliza el absorbedor.

Resulta de lo descrito anteriormente que, desde el punto de vista del comportamiento óptico, sólo la relación de altura del perfil de las aletas sobre el paso es un parámetro sensible: si se conserva una relación de 1 duplicando el valor del paso, y por lo tanto el de la altura, el perfil de las aletas 3 adopta la misma forma y las mismas dimensiones, sólo habrá un efecto de escala, y los resultados en términos de coeficiente de absorción del absorbedor 1 en lo visible y el coeficiente de emisión del absorbedor 1 en el infrarrojo no se modifican. Así, las dimensiones del perfil de las aletas se pueden adaptar en función de las exigencias de fabricación, pero también en función de la aplicación y de los gradientes de temperatura resultantes que podrían inducirse, durante el uso del absorbedor 1, en el material utilizado para formar el absorbedor 1. En efecto, en el caso de una densidad de flujo solar muy elevada (por ejemplo, para un factor de concentración solar de 600 en el marco de una estación de energía solar de torre), el gradiente térmico dentro de las aletas puede volverse significativo y puede provocar un sobrecalentamiento de los extremos de las aletas. Tal calentamiento puede traducirse en pérdidas térmicas adicionales, lo que equivale a aumentar el coeficiente de emisión en el intervalo infrarrojo. Así, las dimensiones de las aletas pueden adaptarse para limitar este fenómeno de calentamiento y sus consecuencias.

Se han dado ejemplos antes a escala milimétrica, es decir que el paso y la altura del perfil de las aletas pueden ser en particular estrictamente mayores que 1 gm, y estrictamente menores o iguales a 10 mm. Las dimensiones de la estructuración del absorbedor a escala milimétrica permiten obtener un absorbedor 1 poco sensible a las agresiones externas: no es necesario colocar el absorbedor 1 a vacío, su superficie exterior puede estar en contacto directo con el medio ambiente. Por otro lado, tal dimensionado proporciona una resistencia mecánica de las aletas 3 adaptada a la manipulación, o a los esfuerzos mecánicos que podrían sufrir tales aletas 3.

Como se ilustra en la Figura 6, el colector solar 2 puede comprender una pluralidad de absorbedores 1a, 1b, 1c, cada uno capaz de cooperar con la radiación F1 que le incide en vista a calentar un fluido caloportador que circula en su interior. Cada absorbedor 1a, 1b, 1c puede ser tal como se ha descrito anteriormente, y puede pertenecer a un receptor 14 del colector solar 2. El receptor 14 es un elemento del colector solar 2 hacia el que al menos un reflector 5 concentra la radiación solar F2 (procedente del Sol 100) incidente sobre dicho reflector 5. Esto tiene la ventaja de aumentar la capacidad de absorción de radiación solar por el colector solar 2.

Como se ilustra en las Figuras 1 y 6, el colector solar 2 puede comprender al menos uno o varios reflectores 5 para orientar la radiación solar F2 en dirección del absorbedor 1, o del receptor 14 del colector solar 2 que comprende los absorbedores 1a, 1b, 1c. En otras palabras, el colector solar 2 es un colector solar por concentración. Esto tiene la ventaja de concentrar energía en el absorbedor 1 en vista a aumentar la temperatura del fluido caloportador que circula por dicho absorbedor 1.

El o los reflectores 5 pueden formar un campo solar del colector solar 2.

Como se ilustra en la Figura 7, las aletas 3 pueden estar recubiertas de una capa antirreflectante 15. Esto permite mejorar la absorbancia del absorbedor sin modificar significativamente el coeficiente de emisión del absorbedor en el infrarrojo desde su superficie de absorción. Una modificación significativa corresponde a una modificación de más del 2% del valor del coeficiente de emisión. En su caso, el o los redondeos, así como el o los elementos sobresalientes, pueden estar recubiertos con la capa antirreflectante. La presencia de tal capa antirreflectante permite reforzar la selectividad del absorbedor 1. Por ejemplo, esta capa antirreflectante puede ser a base de alúmina o de nitruro de aluminio, y puede tener un grosor comprendido entre 1 nm y 1 gm.

Opcionalmente, como se ilustra en la Figura 8, se puede reforzar la selectividad del absorbedor 3 aplicando un tratamiento de superficie como, por ejemplo, una pintura a base de silicona y de pigmentos, o por depósito de una capa de cermet. En este caso, las aletas 3 comprenden cada una una primera parte 306, formando preferentemente una continuidad de material con el soporte 8, y una segunda parte 307 que adopta la forma de una capa formada sobre la primera parte 306. La capa que forma la segunda parte 307 corresponde entonces al tratamiento de superficie. Esto permite combinar la mejora de la absorbencia del absorbedor 1 proporcionada por las aletas 3 con la de un material adaptado. El tratamiento de superficie también se puede implementar entre las aletas en las que resulta que delimita la superficie de absorción 4 del absorbedor 1.

Se ha hecho mención a un absorbedor 1 en forma de tubo, en este caso las aletas pueden estar curvadas alrededor del eje del tubo. El absorbedor 1 puede también ser tal que el soporte mencionado anteriormente tenga una cara plana a partir de la que se extienden las aletas: son entonces rectilíneas.

Se mencionó anteriormente que para una aleta 3 del absorbedor 1 (y en particular para cada aleta 3 del absorbedor 1), las dimensiones de su perfil pueden cambiar según la longitud de dicha aleta. Por ejemplo, si el absorbedor tiene la forma general de un tubo, las aletas se extienden según su longitud alrededor del eje del tubo. En este caso, ciertas partes de una aleta pueden percibir una densidad de flujo de radiación incidente diferente: las dimensiones de las aletas pueden por lo tanto variar para adaptarse a esta situación. En particular, si una aleta tiene una parte que no está sujeta a la radiación incidente, las dimensiones de la aleta 3 se pueden reducir para limitar la emitancia de la aleta 3 en el infrarrojo con vistas a limitar las pérdidas por radiación. Preferiblemente, si una parte del absorbedor no está sujeta a la radiación incidente, o está sujeta a un flujo de la radiación incidente con una densidad estrictamente menor que un cierto umbral, entonces las aletas no se extienden en esta parte.

En particular, el absorbedor puede tener una dimensión de referencia, por ejemplo una longitud, y las aletas están escalonadas según esta dimensión de referencia, en particular según el paso mencionado anteriormente. En este caso, es posible tener diferentes geometrías de aletas (por ejemplo, perfiles de aletas con diferentes dimensiones) en función de las posiciones de las aletas con respecto a la dimensión de referencia. Esto permite adaptarse a la temperatura del fluido caloportador proponiendo una geometría adecuada de las aletas. En particular, para aumentar de manera significativa el calor del fluido caloportador, se buscará maximizar localmente, mediante un dimensionamiento adecuado de las aletas, el coeficiente de absorción en detrimento del coeficiente de emisión. Por el contrario, cuando el fluido caloportador está muy caliente, se tenderá a reducir el coeficiente de emisión del absorbedor en el infrarrojo para evitar pérdidas hacia al medio ambiente manteniendo al mismo tiempo un coeficiente de absorción satisfactorio.

Todo lo que se ha descrito en relación con el absorbedor se puede aplicar en el contexto del colector solar y viceversa.

De manera general, el absorbedor 1 y la planta solar pueden encontrar una aplicación industrial en la conversión de energía solar, en particular aplicada a cualquier instalación solar térmica de concentración solar para la que el absorbedor 1 debe tener propiedades de selectividad, y para la que se busca una solución de bajo coste. Preferiblemente, el absorbedor tal como se describe puede utilizarse en plantas solares del tipo heliostato, con reflectores de espejo Fresnel o con reflectores cilíndrico-parabólicos.

La presencia de aletas 3 permite, preferentemente, librarse de utilizar una pintura o un depósito de cermet para mejorar la absorbencia del absorbedor 1, esto permite obtener un absorbedor 1 cuyas propiedades ópticas son estables en temperatura, permitiendo así utilizar la superficie de absorción a altas temperaturas, con aire o a vacío. Por otro lado, las aletas 3 tienen preferentemente una resistencia mecánica suficiente que permite el uso y la manipulación del absorbedor 1 sin ninguna precaución particular.

En una aplicación solar como la del colector solar, el ángulo de incidencia de la radiación incidente en el absorbedor 1 no es normal a su superficie: las aletas 3 permiten por lo tanto, con su perfil optimizado, tener en cuenta la incidencia promedia de la radiación incidente. En particular, el colector solar descrito, y en particular la geometría descrita de las aletas 3, permiten:

• una aplicación adecuada en la absorción de la radiación solar,

• aumentar la absorbancia del absorbedor 1 limitando al mismo tiempo el aumento de su emitancia,

• tener en cuenta superficies reales, es decir que comprenden radios de curvaturas y adaptar estos radios de curvaturas a la aplicación,

• tener en cuenta una variabilidad del ángulo incidente de la radiación solar inducida por ejemplo por el reflector 5: según el tipo de central solar, puede haber varias direcciones de radiaciones incidentes a absorber, y/o la dirección de la radiación incidente puede variar según la posición del Sol, la presente invención permite para una central solar dada proponer una configuración de las aletas optimizada para esta central.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Absorbedor (1) para colector solar (2), siendo dicho absorbedor (1) apto para absorber la radiación incidente (F1) sobre dicho absorbedor (1) y procedente de la radiación solar (F2), teniendo el absorbedor (1) aletas (3) para absorber la radiación incidente (F1),

- siendo cada aleta (3) adyacente a al menos otra de dichas aletas (3),

- comprendiendo dichas aletas (3) cada una un extremo (301) del cual al menos una parte está destinada a orientarse hacia una región de origen de la radiación incidente (F1),

- comprendiendo dichas aletas (3) cada una dos caras opuestas (302, 303) que convergen una hacia la otra en dirección del extremo (301) de dicha aleta (3), estando el extremo (301) formado por un redondeado (304) que une las dos caras opuestas (302, 303) de dicha aleta (3),

caracterizado por que tiene un elemento sobresaliente (10) dispuesto entre las aletas (3c, 3d) de un par de aletas adyacentes (3c, 3d), y por que, según un plano de sección longitudinal del absorbedor (1), el elemento sobresaliente (10) tiene un perfil que tiene una altura estrictamente menor que las alturas de los perfiles de las aletas (3c, 3d) de dicho par de aletas adyacentes (3c, 3d) tomada en dicho plano de sección.

2. Absorbedor (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que las aletas (3) tienen un comportamiento especular.

3. Absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las aletas (3) están formadas de un material tal que tienen un coeficiente de absorción en lo visible y un coeficiente de emisión en el infrarrojo desde su superficie, siendo dicho coeficiente de absorción estrictamente mayor que dicho coeficiente de emisión.

4. Absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las aletas (3) se obtienen por deformación del material.

5. Absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las aletas (3) están dispuestas según un paso, y por que las aletas (3) tienen cada una un perfil que tiene una altura comprendida entre 0,5 veces el paso y 2 veces el paso, teniendo dicho perfil un radio de curvatura comprendido entre 0,005 veces el paso y 0,1 veces el paso en el extremo (301) de dicha aleta (3).

6. Absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tiene:

- una superficie de absorción (4) asociada a las aletas (3), y

- una superficie interna (6) que delimita al menos una parte de un canal de circulación (7) de un fluido caloportador.

7. Absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las aletas (3) están formadas por un material inoxidable.

8. Colector solar (2), caracterizado por que comprende al menos un absorbedor (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y por que las aletas (3) están dispuestas de manera que al menos una parte del extremo (301) de cada aleta (3) está orientada hacia una zona de origen de la radiación incidente (F1).

9. Colector solar (2) según la reivindicación anterior, caracterizado por que tiene el fluido caloportador que circula en el absorbedor (1), estando sometido dicho absorbedor (1) a la radiación incidente (F1).

10. Colector solar (2) según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que tiene al menos un reflector (5) para orientar la radiación solar (F2) en la dirección del absorbedor (1).

11. Colector solar (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por que tiene una pluralidad de absorbedores (1), cada uno de los cuales capaz de cooperar con la radiación que incide sobre él con vistas a calentar un fluido caloportador.