ES2951123T3 - Reflector de diseño mejorado y su procedimiento de fabricación para el campo de la energía solar - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un reflector (6) que comprende una estructura de soporte (18) y un espejo (16) que es preferentemente de forma no plana, estando equipada la estructura (18) con miembros pivotantes (19) que permiten que el reflector sea girado. Según la invención, el espejo (16) incluye una pluralidad de elementos de espejo (16a) adyacentes, el reflector incluye, asociado a cada elemento de espejo (16a), un chasis (20) que se interpone entre la estructura (18) y el elemento de espejo y que incluye travesaños (22) a los que se fijan unos carriles (24), fijándose la superficie no reflectante del elemento de espejo (16a) a los carriles (24) preferentemente mediante adhesivo, la estructura (18) comprende unos miembros (40) para el posicionamiento de cada chasis, formando puntos de contacto (42) que definen una superficie de apoyo de referencia (46) para el marco (20), y cada chasis (20) se monta sobre la estructura (18) mediante medios mecánicos de sujeción (36). , 38) que son preferentemente desmontables. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Reflector de diseño mejorado y su procedimiento de fabricación para el campo de la energía solar

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de la fabricación de reflectores de espejo conformados para reflejar y dirigir la luz.

La misma se refiere más concretamente a la fabricación de reflectores cuya estructura de soporte del espejo está destinada a ser móvil con giro según al menos un eje de pivotamiento, para poder dirigir la luz recibida en diferentes ángulos.

La invención se aplica en particular al campo de la energía solar, con los reflectores que están destinados a la producción de campos de reflectores para una central solar termodinámica de concentración, con preferencia del tipo con espejos cilíndrico-parabólicos o con espejos lineales de Fresnel.

Estado de la técnica anterior

Para la fabricación de un reflector que comprende un espejo soportado por una estructura de soporte, se suele disponer de un molde sobre el que se monta temporalmente el espejo, el molde que da la forma definitiva a este espejo. A continuación, se realiza una etapa de posicionamiento del espejo con respecto a la estructura de soporte, por desplazamiento relativo entre el molde que soporta el espejo y esta misma estructura.

Una técnica conocida consiste en asegurarse de que al final de la citada etapa, el espejo se encuentre separado de la estructura de soporte, estos dos elementos que adoptan su posición relativa final. En este escenario, los cordones o bloques de pegamento previamente instalados sobre la estructura de soporte o sobre el espejo se deforman durante esta etapa de instalación del espejo. Después del secado de los cordones o de los bloques de pegamento deformados, los mismos aseguran la conexión mecánica entre el espejo y su estructura de soporte.

Esta solución, descrita por ejemplo en el documento US 20090260753A1, sin embargo, presenta inconvenientes, los principales de los cuales se describen a continuación.

En primer lugar, cada reflector presenta en general varios elementos de espejo conformados, que se extienden como una sola pieza sobre toda la superficie del reflector. Durante la etapa de instalación del espejo, el desplazamiento relativo entre, por un lado, el conjunto de los elementos de espejo de superficie muy alta portado por el molde voluminoso y, por otro lado, la estructura de soporte de dimensiones similares, hacen que la manipulación y posicionamientos sean delicados. De hecho, estos elementos pueden medir cada uno entre 4 y 12 m de largo.

Además, en este caso la unión se logra por calentamiento y ablandamiento de los bloques de pegamento. Este calentamiento es importante ya que el punto de fusión/ablandamiento del pegamento debe ser superior a las temperaturas de funcionamiento del reflector. Por consiguiente, durante el calentamiento, existe un riesgo de deformación del molde que porta el espejo y/o un riesgo de deformación de la estructura de soporte. Esto puede conducir a un mal control de la superficie final del espejo y, por lo tanto, a una pérdida de eficiencia para la central solar asociada.

Además, para estas operaciones de pegado, los tiempos de calentamiento y de enfriamiento son relativamente grandes. De hecho, los elementos a pegar presentan una gran inercia térmica y las potencias de calentamiento y de enfriamiento deben controlarse correctamente para evitar cualquier sobrecalentamiento de las estructuras, favorable para la aparición de las deformaciones parásitas mencionadas anteriormente. Por consiguiente, el procedimiento requiere una energía térmica grande, es lento y los tiempos de ocupación del molde son significativos. Teniendo en cuenta el número de reflectores a fabricar para la constitución de un campo de reflectores, esto resulta en la necesidad de aumentar el número de moldes y herramientas para el pegado, induciendo impactos significativos en los costes de fabricación de estos reflectores.

Del mismo modo, en caso de rotura de un espejo in situ en la central solar, el reemplazo de este último resulta compleja y costosa. Una solución consiste en reemplazar todo el reflector, pero esta solución es extremadamente costosa. Otra solución reside en reemplazar la parte rota del espejo, pero esto requiere el uso del molde y la implementación del procedimiento de calentamiento del pegamento, lo que lleva a preferir efectuar esta reparación en fábrica después de haber devuelto el reflector dañado. En cualquier caso, se trata de una operación delicada porque es difícil retirar los residuos de pegamento y del espejo roto.

Finalmente, la forma de la estructura de soporte debe adaptarse a la forma final del espejo que soporta la misma ya que la variación del espesor del pegamento entre estos dos elementos es limitada. En otras palabras, una misma estructura de soporte no es a menudo capaz de adaptarse a todos los tipos de radios de curvatura de los espejos de un campo solar dado. Por tanto, cuando los radios de curvatura de los espejos son muy diferentes entre dos reflectores, puede ser necesario prever estructuras de soporte de formas diferentes. Esta falta de normalización de la estructura de soporte para un mismo campo de reflector puede conducir no sólo a un aumento de los costes de fabricación, sino del mismo modo a un aumento de las necesidades de mantenimiento.

Para responder a este último inconveniente, se ha propuesto una solución descrita en el documento WO 2012/110438. Esta solución prevé elementos de unión entre el espejo y la estructura de soporte, lo que permite en particular normalizar la forma de esta estructura. Sin embargo, persisten los otros inconvenientes descritos anteriormente.

Otro reflector se describe en el documento DE 102008051807 A1.

Descripción de la invención

Por tanto, la invención tiene por objetivo remediar, al menos parcialmente, los inconvenientes mencionados anteriormente, relativos a los modos de realización de la técnica anterior.

Para ello, la invención en primer lugar tiene por objetivo un reflector que comprende las características de la reivindicación 1.

La invención es en primer lugar ventajosa ya que prevé dividir el espejo en varios elementos de espejo distintos, lo que facilita en general su manipulación así como su instalación en la estructura de soporte. Esta instalación por otro lado se facilita asociando a este elemento de espejo un bastidor que mantiene su forma y forma una interfaz entre la estructura de soporte y el elemento de espejo y montando mecánicamente de forma reversible el bastidor sobre esta estructura. Las características mecánicas y reversibles/desmontables de los medios de fijación utilizados no sólo permiten facilitar el montaje, sino que del mismo modo simplifican el desmontaje en caso de necesidad de sustitución de uno de los elementos del espejo, por ejemplo tras un daño en este último.

El montaje de los componentes del reflector es tanto más sencillo cuanto que el módulo, formado por el elemento de espejo y su bastidor, puede fabricarse antes de montarse sobre la estructura de soporte. Por tanto es suficiente colocar el módulo sobre la estructura de soporte que comprende una superficie de referencia y después montar los medios mecánicos de fijación, sin necesidad de un ajuste preciso. El simple posicionamiento sobre esta superficie de apoyo de referencia es suficiente para asegurar un buen posicionamiento relativo entre el eje de pivotamiento del reflector y el eje óptico del elemento de espejo. Estas operaciones de posicionamiento y de fijación se pueden efectuar por otro lado in situ en la central solar ya sea durante la fabricación del reflector o para una operación de mantenimiento destinada a reemplazar uno o varios elementos de espejo dañados/defectuosos. De forma más general, estas operaciones de posicionamiento y de fijación de los módulos sobre la estructura de soporte pueden realizarse en un lugar distinto al que se efectuó el montaje del elemento de espejo sobre su bastidor. De hecho, las operaciones de fijación no requieren ninguna herramienta de precisión, a diferencia de las operaciones del estado de la técnica destinadas a conformar el espejo o realizar la superficie de apoyo de referencia, que son operaciones generalmente inconcebibles en el sitio.

Por otro lado, debido a la sencillez de estas operaciones que no requieren ningún ajuste particular, se puede contemplar automatizar la fabricación de dichos reflectores, para disminuir aún más los costes de producción.

En este sentido, se observa que gracias a la definición de la superficie de apoyo de referencia por puntos de contacto sobre la estructura de soporte, en caso de deformación extrema de esta última, por ejemplo provocada por el viento y/o la nieve, el riesgo de transmisión de estas deformaciones en el bastidor y en el elemento del espejo permanecen reducidas.

La invención del mismo modo presenta otras ventajas. En particular, gracias al diseño particular del bastidor con sus largueros y sus travesaños, el elemento de espejo puede fijarse sobre los largueros antes de conformarse en un molde. Solo después se puede proceder a la fijación de los largueros del bastidor a sus travesaños y después a la fijación del bastidor a la estructura portante. Por consiguiente, la fase de fijación del elemento de espejo, por ejemplo por pegado, deja de estar correlacionada con su fase de conformación sobre el molde, lo que evita los riesgos de deformaciones encontrados en el estado de la técnica. En otras palabras, en este escenario que ofrece el diseño según la invención ya no existe ningún riesgo de deformación del molde durante la etapa de calentamiento y menos aún el riesgo de deformación de la estructura de soporte. Del mismo modo, si es necesario, la retirada del pegamento durante la polimerización se produce antes de la conformación en el molde. Esto mejora la calidad de la superficie final del espejo y se traduce ventajosamente en una ganancia de eficiencia para la central solar.

Del mismo modo ya que la fijación del espejo puede efectuarse fuera de las fases de uso del molde, el tiempo de ocupación de este molde se reduce de forma significativa. Esto conduce ventajosamente a una reducción de los costes de herramienta.

Finalmente, la solución propuesta permite normalizar la forma de la estructura de soporte, a la vez que se conserva la posibilidad de implantarla en reflectores cuyos espejos presenten radios de curvatura diferentes. De hecho, es el bastidor el que se adapta a la forma no plana del espejo, este mismo bastidor por su parte que puede cooperar siempre de la misma manera con la estructura de soporte, cualquiera que sea la forma del espejo.

Con preferencia, dichos medios de fijación del elemento de espejo son un pegamento, un celo (es decir una cinta adhesiva) o medios mecánicos del tipo tornillos o remaches u otros. Cada elemento de espejo, en particular en el caso de espejos metálicos o de polímeros, puede fijarse a los largueros con medios mecánicos distintos al pegado, como el clipado, el remachado, la soldadura, el bulonado, etc. Con preferencia, se trata de medios de fijación no reversibles, es decir, que requieren su destrucción al menos parcial para permitir la separación entre el elemento de espejo y los largueros del bastidor. Estos medios de fijación se denominan entonces indistintamente como no reversibles o no desmontables.

La invención del mismo modo prevé las características opcionales siguientes, tomadas individualmente o en combinación.

Dichos medios de fijación mecánica son medios de fijación por atornillado.

Dichos medios de fijación mecánica comprenden:

- los miembros de posicionamiento previstos en la estructura de soporte, cada uno de estos miembros de posicionamiento que tienen la forma de un tetón que comprende un reborde que forma uno de dichos puntos de contacto, así como una porción roscada que sobresale del reborde y atraviesa un miembro de posicionamiento complementario previsto en el bastidor;

- una tuerca que encierra el miembro de posicionamiento complementario entre el reborde y esta tuerca.

Alternativamente, se podría realizar una configuración invertida, en la que los tetones se proporcionarían en el bastidor.

Los miembros de posicionamiento complementarios están dispuestos sobre los travesaños de los bastidores, con preferencia al nivel de los extremos de estos travesaños.

Los tetones están dispuestos de forma ortogonal a dicha superficie de apoyo de referencia, siendo esta última paralela a dicho al menos un eje de pivotamiento del reflector.

Los travesaños se extienden sustancialmente de forma ortogonal a dicho al menos un eje de pivotamiento del reflector y dichos largueros se extienden sustancialmente de forma ortogonal a los travesaños y de forma paralela a un eje de curvatura del elemento de espejo.

Se interponen juntas de pegamento entre la superficie antirreflectante del elemento de espejo y los largueros del bastidor, dichas juntas que tienen sustancialmente el mismo espesor.

Los largueros de cada bastidor se fijan a los travesaños mediante puntos de fijación realizados por clinchado. No obstante, son posibles otras técnicas de fijación convencionales, como el remachado, la soldadura, el bulonado, el atornillado, el pegado, etc.

Cada elemento de espejo está hecho a base de vidrio, de acero, de aluminio, de un material de polímero o de cualquier otro material de superficie reflectante.

Cada elemento de espejo presenta una superficie comprendida entre 0,4 y 4 m2 y con preferencia del orden de 1 m2.

Cada elemento de espejo presenta con preferencia una forma de curvatura simple o de curvatura doble. De hecho, los elementos de espejo pueden presentar una forma de curvatura doble utilizando, por ejemplo, largueros curvados previamente y una herramienta de fijación de largueros adaptada.

La invención del mismo modo tiene por objetivo un campo de reflectores que comprende una pluralidad de reflectores tal como el descrito anteriormente.

Con preferencia, el campo comprende al menos dos reflectores con espejos de formas diferentes, estos dos reflectores que comprenden una estructura de soporte de forma idéntica. Con preferencia, todas estas estructuras de soporte son idénticas dentro de un mismo campo y pueden incluso emplearse para la constitución de varios campos. A título de ejemplo, se puede proporcionar una única forma de estructura de soporte para ocho radios de curvatura diferentes en los espejos de un mismo campo.

La invención del mismo modo se refiere a una central solar termodinámica de concentración que comprende un campo de reflectores tal como se mencionó anteriormente, dicha central que es preferiblemente del tipo con espejos cilíndricoparabólicos o con espejos lineales de Fresnel.

Finalmente, la invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de un reflector de este tipo que comprende, asociadas a cada elemento de espejo, las etapas siguientes:

- posicionamiento del elemento de espejo sobre una herramienta plana, de manera que el elemento de espejo adopte temporalmente una forma plana;

- fijación, con preferencia por pegado, de los largueros del bastidor sobre la superficie antirreflectante del elemento de espejo sujeto sobre la herramienta plana;

- instalación sobre un molde del elemento de espejo equipado de largueros, esta instalación que provoca que el elemento de espejo, cuando éste presenta una forma no plana, se deforme elásticamente de manera que adopta su forma definitiva;

- fijación de los largueros del bastidor a los travesaños, mientras que el molde mantiene la forma definitiva del elemento de espejo, esta etapa que permite por tanto posicionar de forma precisa el elemento de espejo frente a los puntos de apoyo de los travesaños;

- después de la retirada del molde, instalación del bastidor equipado con el elemento de espejo, sobre la estructura de soporte; y

- fijación del bastidor a la estructura de soporte.

Se observa que las etapas de este procedimiento se pueden realizar en sitios diferentes. Por ejemplo, la fijación de los largueros del bastidor sobre la superficie antirreflectante del elemento de espejo se puede efectuar en un sitio particular. Se pueden fabricar varios conjuntos de este tipo, antes de ser apilados y enviados a otro sitio para la implementación de la etapa de fijación de los largueros a los travesaños del bastidor. Debido a la forma sustancialmente plana de los conjuntos resultantes de esta etapa de fijación, su apilamiento durante el transporte presenta un volumen reducido, en comparación con el de un apilamiento que incorpora espejos curvos.

Otras ventajas y características de la invención aparecerán en la descripción detallada no limitativa siguiente.

Breve descripción de los dibujos

Esta descripción se hará con respecto a los dibujos adjuntos, entre los cuales;

- las figuras 1a a 1c representan vistas en perspectiva de una central solar según un modo de realización preferido de la invención, que comprende un captador solar así como un campo de reflectores de tipo Fresnel lineales;

- la figura 2 es una vista en perspectiva de un reflector de campo mostrado en la figura anterior;

- la figura 3 representa una vista lateral de la de la figura anterior;

- la figura 4 representa una vista lateral de la estructura de soporte del reflector mostrada en las Figuras 2 y 3; - la figura 5 es una vista esquemática superior que muestra la cooperación entre los miembros de posicionamiento previstos en la estructura de soporte y los miembros de posicionamiento complementarios previstos en un bastidor que porta un elemento de espejo; y

- las figuras 6a a 6d esquematizan diferentes etapas de un procedimiento de fabricación del reflector mostrado en las figuras anteriores, según un modo de realización preferente de la invención.

Descripción detallada de modos de realización particulares

Con referencia en primer lugar a las figuras 1a a 1c, se representa una central solar termodinámica de concentración. Esta central 1 comprende un captador 2 solar así como un campo de reflectores 4 que concentran la radiación solar sobre el captador 2. La central es en este caso del tipo con espejos lineales de Fresnel, pero alternativamente podría ser del tipo con espejos cilíndrico-parabólicos o en el caso de una forma de curvatura doble, con espejos tipo helióstato del tipo "torre solar" o con espejos parabólicos del tipo “plato”.

El campo 4 comprende una fila de reflectores 6 dispuestos unos al lado de otros. Como se detallará a continuación, cada reflector 6 comprende un espejo dividido en varios elementos de espejo cada uno montado sobre una estructura de soporte, a través de un bastidor específico de la invención. Además, las estructuras de soporte están montadas giratoriamente en un marco 8, según ejes 10 de pivotamiento que son preferiblemente paralelos. Su regulación de giro puede ser independiente o dependiente y controlada para concentrar mejor la radiación solar en el captador 2.

En este sentido, las figuras 1a a 1c muestran tres configuraciones distintas en las que los rayos 12 luminosos incidentes tienen orientaciones diferentes, cada configuración que está asociada a un reglaje de giro particular de todos los reflectores del campo 4, lo que permite orientar mejor los rayos 14 reflejados en el captador 2, en función de la posición del sol.

Se trata con preferencia de un captador denominado de alto flujo, para aplicaciones variadas, por ejemplo el calentamiento de un fluido caloportador del tipo agua, aceite o sal fundida o incluso para el campo fotovoltaico de concentración. Su potencia está comprendida entre varias decenas de kW/m2 y algunos MW/m2. Cada reflector 6, de forma global rectangular, presenta una superficie de varios metros cuadrados. La precisión generalmente requerida en este tipo de sistemas es del orden de 0,1° para el reglaje angular de los reflectores.

Con referencia ahora a las figuras 2 y 3, se representa uno de los reflectores 6 del tipo de los utilizados en la central 1 de las figuras anteriores.

El reflector 6 comprende en primer lugar un espejo 16 de forma no plana, hecho de vidrio de un espesor del orden de 4 mm y normalmente comprendido entre 0,1 y 7 mm. Su forma en este caso es de curvatura simple. No obstante, pueden contemplarse otras formas, sin salir del alcance de la invención.

El espejo 16 del reflector 6 está dividido en varios elementos 16a de espejo distintos e independientes, dispuestos de forma adyacente y que del mismo modo presentan una forma no plana. En la figura 2 únicamente se han representado dos elementos de espejo, pero estos últimos pueden estar previstos en un número mucho mayor. A título de ejemplo, cada elemento 16a de espejo puede presentar una superficie del orden de 1 m2, mientras que la superficie total del espejo 16 constituida por los elementos 16a puede ser por ejemplo del orden de 5 a 50 m2

El reflector 6 también comprende una estructura 18 de soporte, por ejemplo de forma aproximadamente paralelepipédica, maciza o hueca. Puede estar hecha de acero, con amplias tolerancias de fabricación que permiten la utilización de procedimientos económicos. La misma presenta medios que permiten el giro del reflector 6 según el eje 10 de pivotamiento, en este caso dos miembros 19 de pivotamiento dispuestos respectivamente en los dos extremos de la estructura 18 de soporte. Estos miembros 19 de pivotamiento, en forma de pasadores, están destinados a cooperar con el marco de la central solar.

La conexión mecánica entre la estructura 18 de soporte y los elementos 16a de espejo no se realiza de manera directa, sino que se interpone un bastidor 20 entre cada elemento 16a de espejo y la estructura 18. Cada bastidor 20, que se detallará a continuación, comprende varias piezas montadas entre sí y con preferencia metálicas, pero las mismas podrían ser alternativamente de cerámica o de un material polimérico.

El bastidor 20 comprende travesaños 22, con preferencia dos travesaños situados en los extremos de este bastidor según la dirección del eje 10 de pivotamiento. Estos travesaños 22 comprenden una superficie superior ligeramente curvada para presentar una especie de paralelismo con el elemento 16a de espejo asociado, como es visible en la figura 3. Su superficie inferior es preferiblemente plana.

Los travesaños 22 se extienden sustancialmente de forma ortogonal al eje 10 de pivotamiento y portan de manera fija los largueros 24, por ejemplo comprendidos en un número entre 3 y 7. Estos largueros 24 del bastidor sobresalen por encima de los travesaños 22 y están dispuestos sustancialmente de forma ortogonal a los travesaños 22 así como de forma paralela al eje 10 y al eje de curvatura del elemento 16a de espejo. Los largueros 24 del bastidor 20 se fijan por sus extremos a los dos travesaños 22 con la ayuda de puntos de fijación mecánica realizados por clinchado.

La superficie superior de los largueros 24 porta juntas 28 de pegamento, que cooperan con una superficie 30 antirreflectante del elemento 16a de espejo. Esta superficie 30 corresponde a la superficie opuesta a la superficie funcional del elemento de espejo, destinada a reflejar la radiación solar.

En la invención, la forma del bastidor 20 se adapta a la del elemento 16a de espejo. Por consiguiente, todas las juntas 28 de pegado presentan sustancialmente el mismo grosor. Por otro lado son continuas a lo largo de cada larguero 24 o incluso interrumpidas a lo largo de estos últimos, por ejemplo adoptando una configuración de puntos múltiples.

El pegamento utilizado puede ser del tipo pegamento de poliuretano monocomponente en pasta, por ejemplo pegamento vendido por la empresa 3M© bajo la referencia "Polyurethane Adhesive Sealant 560©'. Otro ejemplo es el pegamento vendido por la empresa Hutchinson/ljf© bajo la referencia "PR1440©’"<<<. La viscosidad del pegamento elegido es preferiblemente suficiente para permanecer localizada al nivel de la conexión entre la superficie 30 antirreflectante y los largueros 24.

El pegamento se elige, más particularmente, entre los pegamentos que tienen, después del secado, un módulo de Young comprendido entre 2 y 60 MPa y una dureza comprendida entre 20 y 60 Shore A.

Cada bastidor 20 presenta por tanto una forma adaptada a la forma de su elemento 16a de espejo asociado, gracias a la libertad de posicionamiento y de fijación de los largueros 24 sobre los travesaños 22. Esto implica que la forma de estos bastidores difiere en función del reflector sobre el que se disponen en el campo de los reflectores. En cambio, para una mayor normalización, se prevé que la estructura 18 de cada reflector 6 del campo de reflector sea de forma idéntica, incluso para reflectores que porten espejos de formas diferentes.

El reflector 6 del mismo modo está equipado con medios 34 de fijación mecánicos desmontables, lo que permite el montaje reversible del bastidor 20 sobre la estructura 18 de soporte. Estos medios 34 son preferentemente elementos roscados, como tuercas 36 que cooperan con varillas 38 roscadas.

Preferiblemente, como se ve mejor en la figura 3, las varillas 38 roscadas están integradas en el extremo de los tetones 40 que forman los miembros de posicionamiento del bastidor 20. Estos tetones 40 son una parte integrante de la estructura 18 de soporte, estando fijados a las armaduras de esta estructura 18.

Con referencia de forma conjunta a las figuras 3 y 4, se observa que cada tetón 40 presenta una base más ancha, que define un reborde 42 en la unión con su varilla 38 roscada. Este reborde 42 forma un punto de contacto para el bastidor. Los tetones 40 se proporcionan en número de tres o cuatro, repartidos en la periferia del bastidor 20 asociado. Los mismos están dispuestos de forma ortogonal al eje 10 de pivotamiento, este último que es paralelo a una superficie 46 de apoyo de referencia definida de forma conjunta por los cuatro puntos 42 de contacto.

Por tanto, el módulo formado por el bastidor 20 y su elemento 16a de espejo asociado se puede colocar con precisión sobre la estructura 18 de soporte, sin necesidad de ningún ajuste particular sino únicamente colocando el bastidor 20 sobre los puntos de contacto formados por los rebordes 42. Para ello, los travesaños 22 del bastidor comprenden al nivel de sus extremos unos miembros 50 de posicionamiento complementarios, con preferencia en forma de pletinas.

Estas pletinas 50 están perforadas con un orificio atravesado por la varilla 38 roscada y se apoyan contra los rebordes 42. Una vez establecido el contacto entre todos los rebordes 42 y sus pletinas 50 asociadas, existe una certeza en cuanto al posicionamiento preciso del bastidor 20 sobre la estructura 18 y por lo tanto una certeza en cuanto a la posición del eje óptico del elemento 16a de espejo en relación con el eje 10 de pivotamiento.

Las tuercas 36 sirven entonces para agarrar las pletinas 50 entre los rebordes 42 formando puntos de contacto y estas mismas tuercas 36.

La figura 5 muestra que el orificio 52 de cada una de las cuatro pletinas 50 puede cooperar de manera diferente con su varilla 38 roscada asociada. De hecho, se puede aplicar un único ajuste preciso entre una de las varillas 38 y su orificio 52, con diámetros sustancialmente idénticos. Para otros dos montajes, se puede proporcionar un juego radial grande entre la varilla 38 y el orificio 52, lo que permite una libertad de posicionamiento en el plano de la superficie 46 de referencia. Finalmente, el cuarto montaje puede proporcionar una varilla 38 en un orificio 52 oblongo, lo que permite una libertad de posicionamiento en una dirección del plano de la superficie 46 de referencia.

Sin embargo, se observa que los miembros 40 de posicionamiento no son necesariamente tetones que incluyen una varilla 38 roscada para la fijación del bastidor. De hecho, las funciones de apoyo/soporte del bastidor pueden no estar correlacionadas con la función de fijación del bastidor. Por consiguiente, es posible proporcionar miembros 40 de posicionamiento simples previstos en la estructura 18 de soporte y que comprenden una zona de apoyo simple como un reborde o una superficie de extremo, destinados a formar uno de los puntos 42 de contacto que constituyen la superficie de apoyo de referencia y que cooperan con un miembro de posicionamiento complementario previsto en el bastidor 20. Los medios de fijación del bastidor pueden por tanto ser distintos de estos miembros 40 de posicionamiento.

En funcionamiento, la estructura 18, el bastidor 20 y el espejo formado por los elementos 16a de espejo están fijados entre sí, no previéndose ningún movimiento relativo entre ellos y en particular no previéndose ningún movimiento relativo entre la estructura 18 de soporte, por un lado, y el conjunto formado por el espejo 16 y el bastidor 20 por otro lado.

Con referencia ahora a las figuras 6a a 6d, se describirá un procedimiento de fabricación del reflector 6 mostrado en las figuras anteriores.

Para cada elemento 16a de espejo del reflector 6, el procedimiento comprende las etapas siguientes.

En primer lugar, se procede al posicionamiento del elemento 16a de espejo sobre una herramienta 60 plana, por ejemplo, una base de mármol. Esta etapa tiene por objetivo presionar el elemento 16a de espejo contra esta base 60 para que adopte temporalmente una forma plana, correspondiente a la de la base, como se ha esquematizado en la figura 6a.

A continuación, se procede al pegado de los largueros 24 a la superficie 30 antirreflectante del elemento 16a de espejo, sujeto en la base 60. Después se realiza la instalación del elemento 16 de espejo equipado con los largueros 24, sobre un molde 64 de forma apropiada. Esta etapa tiene por finalidad ver cómo se deforma elásticamente el elemento 16a de espejo y adopta su forma definitiva. Ventajosamente, esta operación se realiza fuera del tiempo de pegado.

A continuación, se procede a la fijación de los largueros 24 a los travesaños 22, mientras que la forma definitiva del elemento de espejo 16a es mantenida por el molde 64, como se ha representado en la figura 6b. Para ello, los travesaños 22 se ponen frente a los largueros 24, cuyo posicionamiento está condicionado por la deformación elástica del elemento 16a de espejo aplicada por el molde 64. Una vez realizado el posicionamiento, se efectúan los puntos 26 de fijación mecánica, preferentemente por clinchado con una herramienta 70 adecuada representada en la figura 6c. La técnica de clinchado preferida presenta varias ventajas que son particularmente útiles en el caso de una aplicación solar, como el hecho de que no se requiere ningún metal ni pieza de relleno, a diferencia de un perno o un remache ya que la conexión se asegura mediante una deformación con un punzón/ matriz. Además, permite una elevada cadencia así como una reducción de los fenómenos de corrosión. De hecho, en el caso de una conexión sobre travesaños y largueros de acero protegidos por una capa de galvanización, la conexión por clinchado permite evitar exponer el acero, de modo que se mantiene un espesor mínimo de galvanización en el punto de unión. Además, la ausencia de pieza de relleno permite limitar los pares galvánicos que pudieran aparecer entre los diferentes materiales. Esta menor sensibilidad a la corrosión permite asegurar un buen comportamiento del rendimiento de la central eléctrica durante toda su vida útil.

Esta técnica de clinchado del mismo modo permite una gran capacidad de ajuste de la posición de los puntos de fijación. Esto sigue siendo interesante para realizar elementos 16a de espejo que presentan radios de curvatura muy diferentes y ello con los mismos travesaños 22.

Después de retirar el molde, se procede a la instalación del bastidor 20 equipado con el elemento 16a de espejo sobre la superficie 46 de apoyo de referencia definida por la estructura 18 de soporte. A este respecto, se observa que durante la fabricación de la estructura 18 representada en la figura 6d, los tetones 40 y los puntos 42 de contacto se conectan a esta estructura para definir la superficie 46 de apoyo de referencia con una precisión de posicionamiento conveniente y ello en una configuración donde esta estructura 18 se mantiene en las mismas condiciones de apoyo que en el campo solar. Esto permite definir con precisión y a un coste menor la superficie 46 de referencia, teniendo en cuenta las posibles deformaciones internas de la estructura 18 en funcionamiento.

Finalmente, el procedimiento se completa por la fijación de los travesaños 22 a la estructura 18 de soporte, a través de las tuercas 36.

Por supuesto, los expertos en la materia pueden realizar diversas modificaciones en la invención que se acaba de describir, únicamente a título de ejemplos no limitativos.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Reflector (6) que comprende una estructura (18) de soporte así como un espejo (16) de forma no plana, fijado al nivel de su superficie (30) antirreflectante, dicha estructura (18) de soporte que está equipada con elementos (19) de pivotamiento que permiten el giro del reflector según al menos un eje (10) de pivotamiento,

en el que el espejo (16) está compuesto por una pluralidad de elementos (16a) de espejo adyacentes de forma no plana,

en el que el reflector comprende además, asociado a cada elemento (16a) de espejo, un bastidor (20) interpuesto entre la estructura (18) de soporte y dicho elemento (16a) de espejo asociado, dichos bastidores (20) que son independientes entre sí y cada uno asociado con uno de los elementos (16a) de espejo, cada bastidor (20) que comprende travesaños (22) sobre los que se fijan largueros (24), la superficie (30) antirreflectante del elemento (16a) de espejo asociado que está fijada a los largueros (24) del bastidor (20) con la ayuda de medios de fijación del elemento (16a) de espejo asociado,

y en el que cada bastidor (20) se monta sobre la estructura (18) de soporte con la ayuda de medios (36, 38) de fijación mecánica desmontables, dicha estructura (18) de soporte que comprende miembros de posicionamiento de cada bastidor (20), los miembros de posicionamiento que forman puntos (42) de contacto que definen juntos una superficie (46) de apoyo de referencia para el bastidor (20) que porta el elemento (16a) de espejo asociado, caracterizado por que cada bastidor (20) está asociado a un único elemento (16a) de espejo.

2. Reflector según la reivindicación 1, en el que dichos medios de fijación del elemento de espejo son un pegamento, una cinta adhesiva o medios mecánicos del tipo tornillos o remaches y con preferencia medios de fijación irreversibles.

3. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios (36, 38) de fijación mecánica son medios de fijación por atornillado.

4. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de fijación mecánica comprenden:

- los miembros (40) de posicionamiento previstos en la estructura de soporte, cada uno de estos miembros de posicionamiento que tiene la forma de un tetón que comprende un reborde (42) que forma uno de dichos puntos de contacto, así como una porción (38) roscada que sobresale del reborde y que atraviesa un miembro (50) de posicionamiento complementario previsto en el bastidor (20);

- una tuerca (36) que encierra el miembro (50) de posicionamiento complementario entre el reborde (42) y esta tuerca (36).

5. Reflector según la reivindicación anterior, en el que los miembros (50) de posicionamiento complementarios están dispuestos sobre los travesaños (22) de los bastidores (20), con preferencia al nivel de los extremos de estos travesaños.

6. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los travesaños (22) se extienden sustancialmente de forma ortogonal a dicho al menos un eje (10) de pivotamiento del reflector y en el que dichos largueros (24) se extienden sustancialmente de forma ortogonal a los travesaños (22) y de forma paralela a un eje de curvatura del elemento (16a) de espejo.

7. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se interponen juntas (28) de pegado entre la superficie (30) antirreflectante del elemento (16a) de espejo y los largueros (24) del bastidor (20), dichas juntas (28) de pegamento las cuales presentan sustancialmente todas el mismo espesor.

8. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada elemento (16a) de espejo está realizado a base de vidrio, de acero, de aluminio o de un material de polímero.

9. Un reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada elemento (16a) de espejo presenta una superficie comprendida entre 0,4 y 4 m2 y con preferencia del orden de 1 m2.

10. Reflector según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada elemento (16a) de espejo presenta una forma de curvatura simple o curvatura doble.

11. Campo (4) de reflectores que comprende una pluralidad de reflectores (6) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. Campo de reflectores según la reivindicación anterior, que comprende al menos dos reflectores (6) con espejos (16) de formas diferentes y porque estos dos reflectores comprenden una estructura (18) de soporte de forma idéntica.

13. Central (1) solar termodinámica de concentración que comprende un campo (4) de reflectores según la reivindicación anterior, dicha central que es preferentemente del tipo con espejos cilíndrico-parabólicos o con espejos lineales de Fresnel.

14. Procedimiento de fabricación de un reflector (6) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, asociadas a cada elemento (16a) de espejo, las siguientes etapas:

- posicionamiento del elemento (16a) de espejo sobre una herramienta (60) plana, de manera que el elemento (16a) de espejo adopte temporalmente una forma plana;

- fijación, con preferencia por pegado, de los largueros (24) del bastidor (20) sobre la superficie (30) antirreflectante del elemento (16a) de espejo sujeto sobre la herramienta (60) plana;

- instalación sobre un molde (64) del elemento (16a) de espejo equipado con los largueros (24), esta instalación que provoca que el elemento de espejo, cuando el mismo presenta una forma no plana, se deforme elásticamente de manera que adopta su forma no plana definitiva;

- fijación de los largueros (24) del bastidor (20) sobre los travesaños (22), mientras que la forma definitiva no plana del elemento (16a) de espejo es mantenida por el molde (64);

- después de retirar el molde (64), instalación del bastidor (20) equipado con el elemento (16a) de espejo, sobre la estructura (18) de soporte; y

- fijación del bastidor (20) sobre la estructura (18) de soporte,

caracterizado por que los largueros (24) del bastidor (20) están fijados a la superficie (30) antirreflectante de un único elemento (16a) de espejo.