ES2959362A1 - Sistema y método de dispositivo de radiación - Google Patents
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Abstract
Sistema y método de dispositivo de radiación. La presente invención se refiere en general a la concentración de radiación solar (y de otro tipo) y también a un dispositivo de concentración de radiación y a un método para manipular las condiciones meteorológicas y climáticas de los cultivos. El dispositivo de concentración de radiación incluye un receptor soportado por uno o más cables de soporte de forma que recibe la radiación concentrada reflejada por la lámina reflectante cuando ésta se despliega, un mecanismo de enrollado y desenrollado y una fuente de fluido comprimido que acciona el enrollado, cuyo suministro está controlado. El método de manipulación de las condiciones meteorológicas y climáticas para los cultivos incluye la liberación de un fluido en uno o más inflables de manera que uno o más tambores vinculados a ellos giren y se alejen transversalmente de una posición central de manera que la lámina reflectante se despliegue y cuelgue de los tambores.
Description
DESCRIPCIÓN
SISTEMA Y MÉTODO DE DISPOSITIVO DE RADIACIÓN
REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD RELACIONADA
La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud de patente provisional de EE.UU. Ser. No. 63/393,915 presentada el 31 de julio de 2022, cuya totalidad se incorpora aquí por referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a la concentración de radiación solar (y de otro tipo) y también a un método para manipular las condiciones meteorológicas y climáticas de las plantas.
La presente invención se refiere en general a dispositivos, sistemas y métodos para reflejar, recoger, bloquear o emitir radiación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el estado de la técnica se puede encontrar tecnología para reflejar, recoger, bloquear o emitir radiación.
En el documento US9673751B2, Dobney describe una invención relacionada con la concentración de radiación solar o de otro tipo de radiación. Las modalidades del concentrador solar de catenaria giratoria enrollable de Dobney emplean un armazón que es pesado y costoso de construir, lo que afecta a la viabilidad económica de la invención.
En el documento US9673751B2, Dobney describe una invención relacionada con la disposición de superficies reflectantes para concentración de radiación solar o de otro tipo. Las modalidades de la catenaria giratoria de Dobney de Dobney emplean engranajes y conexiones para lograr el enrollado, cuyo coste y peso afectan a la viabilidad económica de la invención. La viabilidad económica de la invención. Además, las modalidades del concentrador solar de catenaria giratoria Dobney
Dobney pueden implementarse en conjuntos agrupados, que pueden ser difíciles de construir. En el documento US9673751B2, Dobney describe una invención relacionada con la captación o recepción de energía solar u otros tipos de radiación otros tipos de radiación. Las modalidades del concentrador solar de catenaria enrollable giratoria de Dobne de Dobney emplean diversos tipos de receptores para recoger la radiación concentrada, como receptores fotovoltaicos y de tipo fluido, que son difíciles de instalar que son difíciles de implementar en un conjunto.
En el documento US9673751B2, Dobney describe una invención relacionada con la protección de elementos reflectantes de un dispositivo de concentración. Las modalidades del concentrador solar de catenaria giratoria de Dobney emplean actuadores que enrollan de forma protectora una superficie reflectante en respuesta a un conjunto limitado de condiciones.
En el documento US9091462B2, Ratti y Vanzo describen una invención relacionada con proporcionar sombra y recoger energía solar. La invención emplea un sistema de toldo suspendido utilizado para concentración solar y proporcionar sombra. Sin embargo, la invención es pesada, costosa y susceptible de sufrir daños por el viento.
En el documento KR20100123130A ("Estructura de protección solar con célula solar para el cultivo de plantas de sombra") se describe una se describe una invención relacionada con el sombreado de plantas o cultivos y la mejora del crecimiento de plantas (en particular plantas de sombra o cultivos de sombra). Se utiliza un conjunto fotovoltaico para dar sombra a las plantas, y la energía se utiliza para accionar luces que proporcionan una intensidad luminosa convenientemente reducida a la sombra. Este sistema conlleva el elevado coste de una estructura de soporte y de las células fotovoltaicas.
En el documento US4200904A, Doan describe una invención relacionada con la iluminación de una zona y la captación de energía solar. La invención emplea células solares, baterías, que alimentan luces montadas en un poste. La invención es costosa de construir.
En el documento US3902668A, Daugherty y Eaton describen un sistema de riego de pivote central que se refiere a distribuir agua a un área. Al igual que los sistemas de riego de movimiento lineal convencionales (y los típicos del sistema de riego por goteo móvil de Thom en US6343749B1), el sistema requiere una estructura de cerchas que es costosa, y es necesario mover la unidad a través del área/terreno a regar.
En el documento US7048010B2, Golan y Meisless describen un sistema convencional de riego por goteo, gran parte del cual es susceptible de sufrir daños por estar en el suelo.
Las pérdidas de calor por radiación de objetos terrestres calientes (por ejemplo, plantas, cultivos) son elevadas cuando dichos objetos están a la vista de un cielo nocturno despejado (debido a la "baja temperatura" efectiva del cielo nocturno despejado, por ejemplo) tal como se describe en la fórmula de Swinbank). En el documento US4462390A, Holdrige Taff y Yanda describen una invención que se relaciona con la reducción de las pérdidas por enfriamiento radiativo de un área. La invención emplea barreras térmicas que se disponen entre las plantas situadas dentro de un invernadero y el cielo nocturno. En ciertos tiempos, las barreras térmicas de la invención están cerradas para reducir pérdidas de calor radiativas indebidas de las plantas hacia el cielo nocturno. La invención es costosa de construir.
Por consiguiente, sigue siendo necesario introducir mejoras en la técnica.
BREVE INTRODUCCIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo de radiación puede concentrar radiación solar o de otro tipo. Según una modalidad, el dispositivo de radiación permite disponer superficies reflectantes para concentrar la radiación solar o de otros tipos de radiación. Según una modalidad, el dispositivo de radiación recoge o recibe energía solar u otros tipos de radiación. El dispositivo de radiación puede proteger los elementos reflectantes de un dispositivo de concentración.
El dispositivo de radiación puede estar relacionado con la provisión de sombra. El dispositivo de radiación puede dar sombra a plantas o cultivos y, de este modo, mejorar el crecimiento de las plantas. Según una modalidad, el dispositivo de radiación proporciona iluminación a una zona. Según una modalidad, el dispositivo de radiación puede proporcionar sombra a una zona. Según una modalidad, el dispositivo de radiación puede reducir las pérdidas por enfriamiento radiativo de una zona. Según una el dispositivo de radiación puede reducir la ganancia de calor del planeta Tierra.
De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se proporciona un dispositivo de radiación, que comprende: una lámina reflectante; un marco de suspensión; uno o más cables de soporte, conectables en cada extremo del cable al marco de suspensión; un receptor dispuesto por encima de al menos una parte del reflector lámina que está sostenida por uno o más cables de soporte, de manera que recibe radiación concentrada reflejada desde la lámina reflectante cuando se despliega la lámina reflectante; enrollar y desplegar mecanismo; uno o más tambores acoplables a uno o más extremos de la lámina reflectante; un fluido de accionamiento que acciona el desenrollado; y una fuente de fluido de actuación que es controlada por un controlador para ajustar la actuación suministro de fluidos.
El mecanismo de enrollado y desenrollado puede comprender al menos una bobina inflable soportada en un extremo por uno de los cables de soporte y sujeta en el otro extremo a uno o más tambores.
La bobina inflable puede acoplarse a muelles helicoidales.
La bobina inflable puede desplegarse cuando el fluido de accionamiento se libera en las bobinas inflables.
Uno o más tambores pueden ser inflables.
Uno o más cables de soporte pueden ser huecos.
Un fluido puede fluir a través de uno o más cables de soporte.
Un irrigador puede estar suspendido del marco de suspensión.
La lámina reflectante puede colgar en forma de artesa cuando se encuentra en posición desplegada.
El receptor puede comprender uno o más de los siguientes: un colector térmico, una célula fotovoltaica o un dispositivo que puede tanto emitir como adsorber luz.
Una o más luces pueden estar suspendidas de la estructura de suspensión.
Múltiples receptores, láminas reflectoras, bobinas inflables y tambores pueden ser soportados por una única estructura de suspensión.
La estructura de suspensión puede comprender uno o más brazos que giran alrededor de un eje vertical al unísono, en el que al menos uno de los brazos gira alrededor de un eje vertical al unísono.
El mecanismo de enrollado y desenrollado puede comprender: una o más cremalleras acoplables a un actuador central inflable en un extremo de cada cremallera y un fluido presurizado liberable en un actuador central inflable.
El mecanismo de enrollado y desenrollado puede incluir una fuerza de reacción a un fluido de ventilación.
De acuerdo con otra modalidad, se proporciona un método de manipulación del tiempo y condiciones climáticas para las plantas, comprendiendo: erigiendo un marco de la suspensión; atando uno o más cables de apoyo al marco de la suspensión; apoyando uno o más inflatables con el uno o más cables de soporte; unir uno o más tambores a los inflables; conectar uno o más extremos de una o más láminas a uno o más tambores; y liberar un fluido en los hinchables de modo que el uno o más tambores unidos a los hinchables giren y se alejen transversalmente de una posición central, de tal manera que la lámina se despliegue y cuelgue de los tambores.
Los inflables pueden ser bobinas inflables.
Uno o más cables de soporte pueden sostener dos o más receptores, de manera que los receptores, las bobinas inflables, las láminas y los tambores estén dispuestos a lo largo de una única estructura de suspensión.
Uno o más cables de soporte pueden ser huecos.
El dispositivo de radiación puede enrollar o desenrollar o posicionar la lámina en reacción a factores de análisis que comprenden uno o más de los siguientes: hora del día, intensidad de la radiación entrante, dirección de la radiación entrante dirección de la radiación entrante, nivel de radiación especular entrante, nivel de radiación difusa entrante, velocidad del viento, nivel o calidad del polvo o residuos en el aire ambiente, presencia de plagas animales que puedan interferir, temperatura ambiente, intensidad y duración de la iluminación de la planta deseada, etc. temperatura ambiente, intensidad y duración de la iluminación deseada para las plantas situadas bajo el sistema, duración e intensidad de la duración e intensidad del riego deseado para las plantas situadas bajo el sistema, temperatura estimada del cielo nocturno con respecto a las pérdidas por radiación de las plantas situadas bajo el sistema, disponibilidad de fluidos de accionamiento, demanda de calor de la carga térmica, instrucción o anulación manual, latitud, longitud o ubicación
Teniendo en cuenta lo anterior y otras ventajas que serán evidentes para los expertos en la técnica a la que se refiere esta invención a medida que avanza esta especificación, la invención se describe en el presente documento por referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la presente, que incluye una descripción de las de los principios de la presente invención.
Otros aspectos y características de acuerdo con la presente solicitud serán evidentes para aquellos de la invención en conjunción con las figuras que la acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los principios de la invención pueden comprenderse mejor con referencia a las figuras ilustrativas de una modalidad o modalidades ejemplares que incorporan principios y aspectos de la presente invención, y en la que:
La figura 1 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 2 es una vista superior de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 3 es una vista frontal de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 4 es una vista lateral de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 5 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación con la lámina reflectiva desplegada, según una modalidad;
La figura 6 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación con la lámina reflectiva enrollada, de acuerdo con una modalidad;
La figura 7 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación en posición alterna, de acuerdo a una modalidad;
La figura 8 es una vista superior de un dispositivo de radiación en posición alterna, de acuerdo a una modalidad;
La figura 9 es un diagrama esquemático de un método de manipulación de las condiciones meteorológicas y climáticas de los cultivos, según una modalidad.
La figura 10 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación en matriz, según una modalidad;
La figura 11 es una vista ortográfica de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 12 es una vista superior de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 13 es una vista frontal de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 14 es un diagrama esquemático de un dispositivo de radiación, según una modalidad;
La figura 15 es un diagrama esquemático de una tubería de suministro común de un dispositivo de radiación que emplea combinación de fluido térmico-irrigante, según una modalidad;
La figura 16 es una vista en alzado conceptual de una lámina reflectora y bobina de inflado y resorte helicoidal parcialmente aplanada en una posición de almacenamiento, según una modalidad;
La figura 17 es una vista en corte transversal en alzado conceptual de un elemento de un dispositivo de radiación que puede facilitar el enrollado de una lámina reflectante mediante la descarga de un fluido comprimido, mostrado durante la presurización, según una modalidad;
La figura 18 es una vista en corte transversal en alzado conceptual de un elemento de un dispositivo de radiación que puede facilitar el enrollado de una lámina reflectante mediante la descarga de un fluido comprimido, mostrada durante la despresurización según una modalidad.
La figura 19 es una vista conceptual en extremo de elementos de un dispositivo de radiación que puede facilitar el enrollado de una lámina reflectora mediante la descarga de un fluido comprimido, mostrado durante despresurización, según una modalidad;
La figura 20 es un esquema hidráulico de un sistema de circulación de fluido térmico de tipo gravitacional de un dispositivo de radiación, según una modalidad.
La figura 21 es una vista en alzado conceptual de elementos de un dispositivo de radiación, mostrados durante el enrollado, según una modalidad;
La figura 22 es una vista conceptual en planta de los elementos de un dispositivo de radiación, mostrados durante el enrollado, según una modalidad;
La figura 23 es una vista en alzado conceptual de elementos de un dispositivo de radiación, mostrados durante el enrollado, según una modalidad;
La figura 24 es una vista conceptual en planta de elementos de un dispositivo de radiación, mostrados durante el enrollado, según una modalidad; y
La figura 25 es una sección transversal conceptual de una bobina inflable de un dispositivo de radiación, mostrada durante el enrollado, según una modalidad.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN
La descripción que sigue, y las modalidades descritas en la misma, se proporcionan a modo de ejemplo, o ejemplos, de modalidades particulares de los principios de la presente invención. Estos ejemplos se proporcionan a efectos de explicación, y no de limitación, de dichos principios y de la invención. En la descripción, las partes similares están marcadas a lo largo de la especificación y los dibujos con los mismos números de referencia respectivos. Los dibujos no están necesariamente a escala y, en algunos casos, las proporciones pueden haber sido exageradas para representar con mayor claridad ciertas características de la invención.
Los dibujos no están a escala. En algunos casos, para mayor claridad de la presentación, la modalidad presentada puede ser una versión simplificada de una modalidad más probable de ser empleada. En algunas descripciones de modalidades, algunas características se explicarán con menos detalle que otras, debido a su similitud con características descritas en otros lugares. En algunas modalidades mostradas, el aislamiento térmico se omite de la vista para mayor claridad.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 9, un dispositivo de radiación 0100, receptor térmico 0103, fluido térmico 0104, fluido de irrigación 0105 para la concentración solar, la de energía, sombreado de plantas, y recubrimiento térmico nocturno de plantas. En consecuencia, el dispositivo de radiación 0100 puede proporcionar una concentración de radiación y un colector rentables, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
Las figuras 1 a 8 muestran aspectos físicos de una modalidad del dispositivo de radiación. La figura 9 es un esquema de tipo "árbol de decisión" que muestra la lógica aplicable a la operación de una modalidad de un dispositivo de radiación 0100.
Según una modalidad, como se muestra en figuras 1 a 8, el dispositivo de radiación 0100 comprende una lámina 0001, que según una modalidad incluye una superficie superior que puede ser reflectante, y puede estar enrollada en un extremo en el tambor inflable 0041 y en su otro extremo en el tambor inflable 0042.
El tambor inflable 0041 puede estar unido mediante válvulas de retención de inflado 0151 y 0152 a las bobinas inflables 0051 y 0052 (también denominadas inflables) respectivamente, que pueden estar enrolladas por muelles helicoidales 0055 y 0056
cuando no se suministra el fluido de accionamiento 0103 y desenrollarse cuando se suministra el fluido de accionamiento 0103 desde el fluido de accionamiento adyacente. desde la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161 adyacente.
Del mismo modo, el tambor inflable 0042 puede estar válvula de retención de inflado 0153 y 0154 y la bobina inflable 0053 y 0054, que se enrollan mediante muelles helicoidales resortes helicoidales 0057 y 0058, respectivamente, cuando no se suministra el fluido de accionamiento 0103 y se desenrollan cuando se suministra el fluido de accionamiento 0103 desde la zona de accionamiento contigua cuando se suministra fluido de accionamiento 0103 desde la red de tuberías de fluido de accionamiento 0162 adyacente.
Según una las bobinas inflables 0051 y 0052 y 0053 y 0054 (también denominadas inflables) pueden inflarse o desinflarse desenrollándose o enrollándose, respectivamente. Inflarse o desinflarse desenrollándose o enrollándose respectivamente de manera similar a una "bocina de fiesta".
En algunas modalidades, pueden emplearse válvulas de retención de bola económicas en las aplicaciones de válvula de retención (0151, 0152, 0153 y 0154). Las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 comprenden un mecanismo de enrollado y desenrollado 0101.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, el suministro del fluido de accionamiento 0103 provoca el inflado de los tambores inflables 0041 y 0042, así como de las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 (que pueden denominarse hinchables), lo que hace que la lámina 0001 (que puede ser reflectante) se despliegue en forma de artesa o catenaria, la cual, al girar adecuadamente alrededor de un eje vertical mediante sistema de posicionamiento 0090 (de modo que una línea horizontal de enfoque de la forma de catenaria sea paralela a la radiación incidente) permite que la radiación incidente (por ejemplo, la luz solar) se refleje y concentre en un receptor 0021 (que está situado en una región de enfoque lineal de la forma de catenaria).
De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, el receptor 0021 y las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 pueden ser soportadas por el soporte 0022. Un extremo de cada muelle helicoidal 0055, 0056, 0057 y 0058 puede estar unido al soporte 0022, y el otro extremo de cada uno está unido a las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 respectivamente.
El soporte 0022 puede estar soportado por las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. En algunas el soporte 0022 protege, cubre o aloja la lámina enrollada 0001 (que puede ser reflectante) de las condiciones meteorológicas.
En algunas modalidades, el soporte 0022 y el receptor 0021 están integrados en una sola unidad. Por ejemplo, los dos pueden estar integrados como un receptor plano que está encerrado, o no, en un panel transparente (no mostrado) Por ejemplo, los dos pueden estar integrados como un receptor circular que está encerrado, o no, en un panel transparente (no mostrado).
Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, la eliminación del fluido de accionamiento 0103 (o presión del mismo), puede hacer que las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 se desinflen, y se enrollen o enrollen sobre sí mismas, debido a la torsión impartida por los muelles helicoidales 0055, 0056, 0057 y 0058 respectivamente, provocando así que los tambores inflables 0041 y 0042 (que permanecen inflados debido a las válvulas de retención 0151, 0152, 0153 y 0154) giren y se retraigan centralmente entre sí y hacia el soporte 0022, lo que puede hacer que la lámina (reflectante) 0001 se enrolle sobre los tambores 0041 y 0042.
Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, el soporte 0022, las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054, los muelles helicoidales 0055, 0056, 0057, y 0058, y la lámina 0001 (o un subconjunto de esta) están implementados para ser fácilmente desmontables para facilitar su mantenimiento o sustitución. implementados para ser fácilmente desmontables para facilitar su mantenimiento o sustitución.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, los muelles helicoidales 0055, 0056, 0057, y 0058 están unidos a, pero separados de, las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054, y debido a esta disposición, se simplifica la sustitución de las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 (que pueden deformarse con el tiempo) se simplifica.
En algunas modalidades, los muelles helicoidales 0055, 0056, 0057 y 0058 pueden estar integrados en las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054. En algunas modalidades, los muelles helicoidales 0055, 0056, 0057 y 0058 atraviesan un manguito o manguitos de las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 tal disposición puede permitir interconexión (de la bobina inflable y el muelle helicoidal) a la vez que facilita la extracción periódica del muelle helicoidal 0055, 0056, 0057 y 0058. En algunas modalidades, un muelle helicoidal 0055, 0056, 0057, y 0058 puede no estar (por ejemplo, si el enrollado puede facilitarse por otros medios).
En algunas modalidades, pueden utilizarse tirantes de cable o elementos de soporte para guiar o asistir a las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 durante el inflado o después del inflado o durante el desinflado o después del desinflado.
Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, los tambores inflables 0041 y 0042 pueden permanecer inflados. Sin embargo, en algunas modalidades, pueden tolerarse las fugas de los tambores 0041 y 0042, o puede ser deseado, y puede permitir un perfil reducido a las cargas de viento u otras cargas en ciertas condiciones, por ejemplo, en condiciones de viento.
En algunas modalidades, se acepta o se desea el uso de material de bidón con fugas, lo que permite el uso de material de bidón económico. En algunas modalidades, la formación de la forma cilíndrica de los tambores 0041 y 0042 puede llevarse a cabo justo antes del enrollado, para facilitar el enrollado de la chapa 0001 (que puede ser (que puede ser reflectante) en los tambores 0041 y 0042 (por ejemplo, suavemente). En algunas modalidades, en determinados momentos los tambores 0041 y 0042 pueden desinflarse de manera que no se mantenga la forma cilíndrica de los mismos.
En algunas modalidades, los tambores 0041 y 0042 pueden estar equipados con piezas terminales (no mostradas) que encajan con el soporte 0022 de tal manera que, en la posición enrollada, los tambores 0041 y 0042 pueden permanecer en una
forma cilíndrica, a pesar de la fuga del fluido de accionamiento 0103, y en virtud, por ejemplo, de la tensión conseguida mediante el acoplamiento de las piezas extremas del tambor (no mostradas) con el soporte 0022.
En algunas modalidades, pueden emplearse bidones hinchables 0041 y 0042; en algunas, pueden emplearse bidones sólidos
En algunas modalidades, el soporte 0022 puede actuar como una carcasa de retracción (no mostrada) que puede incluir solapas, paneles, o rebajes que cubren los tambores 0041 y 0042 (de la intemperie, fauna, lluvia, granizo, arena, escombros, por ejemplo) cuando están en posición enrollada. En algunas modalidades, las solapas o paneles pueden ser desplazados por los tambores 0041 y 0042 (o por el mecanismo de enrollado y desenrollado 0101 o sus componentes, o por otros componentes que pueden estar vinculados al mecanismo de enrollado y desenrollado 0101, o no). En algunas modalidades, no se emplea una carcasa. En algunas modalidades, el receptor 0021 sirve de mecanismo de soporte
mecanismo, con o sin el uso del soporte 0022 o carcasa de retracción (no mostrada). En algunas modalidades, las aletas accionadas o las aletas accionadas por resorte pueden facilitar el desinflado y la estiba. En algunas modalidades, se pueden emplear actuadores adicionales o componentes cargados por resorte para lograr la estiba de manera escalonada.
En algunas modalidades, la longitud enrollada aproximada de la forma de artesa o catenaria formada por la lámina 0001 (que puede ser reflectante) puede ser aproximadamente igual a la suma de las circunferencias de la lámina 0001. Por la lámina 0001 (que puede ser reflectante) puede ser aproximadamente igual a la suma de las circunferencias de de los tambores 0041 y 0042 multiplicada por el número de revoluciones de los tambores 0041 y 0042 durante el despliegue. En algunas modalidades, en las que una longitud de la(s) bobina(s) inflable(s) hinchada(s) 0051, 0052, 0053 y 0054 puede ser aproximadamente igual a la longitud de la lámina desplegada 0001, o cercana a ella (por ejemplo), se requiere un diámetro de los tambores inflables 0041 y 0042 durante el despliegue puede reducirse.
De acuerdo con una modalidad como se muestra en las figuras 1 a 8, el fluido térmico 0104 puede ser circulado al receptor 0021 a través de las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. Como se muestra en la figura 1 los tubos de las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 pueden ser festoneados desde los brazos 0013 y 0014 que pueden estar unidos y girar al unísono (cada uno alrededor de su respectivo eje vertical) mediante el posicionamiento sistema 0090, y de este modo el receptor 0021 y la lámina 0001 pueden desplazarse a una posición requerida para la concentración de radiación.
En algunas modalidades, las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 pueden estar engalanadas sobre más de dos brazos 0013 y 0014, por ejemplo, mediante la inclusión de brazos intermedios de intermedios montados posteriormente.
Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, las redes de tubos de fluido de accionamiento 0161 y 0162 pueden formar anillos alrededor de los tubos de las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. La red de tuberías de de riego 0181 y 0182 (también denominados irrigadores) pueden formar un anillo alrededor de los tubos anulares de la red de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 o de la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161 y 0162.
De acuerdo con una modalidad como se muestra en las figuras 1 a 7, varias secciones de la red de tuberías de fluido de irrigación 0181 y 0182 pueden estar perforadas, de tal manera que, cuando el fluido de irrigación 0105 se suministra a la misma desde el sistema de suministro de fluido de irrigación 0080 (y, por ejemplo, cuando un sistema de posicionamiento 0090 hace que la red de tuberías de fluido de irrigación se encuentre en una posición deseada por encima de una zona a regar) el fluido de irrigación 0105 puede fluir hacia el área a ser regada por debajo.
En algunas modalidades, una disposición tubular anular puede ser explotada para efecto aislante, para reducir la pérdida de calor del fluido térmico. Además, puede añadirse aislamiento para reducir la pérdida de calor de redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. En algunas modalidades, algunas o todas las redes de tuberías 0161 ,0162, 0171,0172, 0181, 0182 pueden estar dispuestas de manera integrada, en otras de manera no integrada, en otras de manera semiintegrada en otras de manera semi-integrada (por ejemplo - tubos adyacentes, pero no anulares).
En algunas modalidades, las bobinas inflables opuestas, por ejemplo, el par de bobinas inflables 0051 y 0053, o por ejemplo el par de bobinas inflables 0052 y 0054, o ambos pares, pueden conectarse entre sí directamente entre sí. En algunas modalidades, el soporte 0022 puede incluir canales que distribuyen el fluido accionamiento 0103. En algunas modalidades, el fluido actuador 0103 puede distribuirse a través de un anillo alrededor de (al menos una porción del) receptor 0021 que puede distribuir el fluido actuador 0103 a las bobinas inflables 0051, 0052,
0053, o 0054.
En algunas modalidades, la anchura de la lámina 0001 puede ser igual a la anchura del receptor 0021 otras modalidades, las anchuras pueden ser diferentes. En algunas modalidades, dos tambores 0041 y 0042 pueden emplear dos tambores 0041 y 0042; en otras se puede emplear un solo tambor, y en otras se pueden emplear más de dos tambores.
De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, el sistema de suministro de fluido de accionamiento de fluido 0060 puede ser ajustado por el sistema de control de fluido 0061 de acuerdo a la lógica descrita en la figura 9, para regular el suministro y remoción del fluido 0161.
El suministro y la retirada del fluido de accionamiento 0103 según condiciones o criterios, para lograr concentración de radiación cuando se desee, o sombreado cuando se desee, o recubrimiento térmico de plantas cuando se desee. En algunas modalidades, puede lograrse una combinación de los mismos.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, un sistema de suministro de fluido térmico 0070 puede hacer circular fluido térmico 0104 (a través de redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172) al receptor térmico 0021 para permitir la recogida de energía térmica en el foco de la lámina 0001, y hacer circular fluido térmico 0104 a una carga térmica 0071.
De acuerdo con una modalidad como se muestra en las figuras 1 a 8, un sistema de suministro de fluido de irrigación 0080 puede suministrar fluido de riego 0105 (que puede incluir agua o fertilizantes o pesticidas o nutrientes u otros (que puede incluir agua o fertilizante o pesticidas o nutrientes u otros constituyentes) desde una fuente de fluido de irrigación a un área a ser irrigada, a través de una red de tuberías de fluido de irrigación 0181 y 0182.
La figura 9 muestra un ejemplo de lógica que puede ser implementada manualmente, por ordenador, por sistemas automatizados u otros medios para operar deseablemente el sistema de suministro de fluido actuador 0060 u otros medios, para operar el sistema de suministro de fluido 0060 deseablemente. Las variaciones a la lógica, variaciones a las condiciones, variaciones a los criterios, criterios adicionales, o menos criterios pueden ser criterios. Al operar de acuerdo con ciertos criterios, una lámina 0001 barata o delicada (que de otro modo no sería utilizable). Control manual o por ordenador o automático para ajustar el suministro del fluido de accionamiento 0103 (y el posicionamiento de la lámina 0001) pueden denominarse colectivamente controladores.
De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 9, el sistema de control de fluido 0061 opera el sistema de suministro de fluido 0060. De acuerdo con una modalidad como se muestra en las figuras 1 a 9, el sistema de control de fluido 0061 recibe o almacena información que puede incluir datos actuales datos reales actuales o datos estimados futuros que comprenden: hora del día, intensidad de radiación entrante, dirección de radiación entrante, nivel de radiación especular entrante, etc. dirección de la radiación entrante, nivel de radiación especular entrante, nivel de radiación difusa entrante, velocidad del viento, nivel o calidad del polvo o residuos en el aire ambiente, presencia de plagas animales que puedan interferir, temperatura ambiente temperatura ambiente, intensidad y duración de la iluminación deseada para las plantas situadas bajo el sistema, duración e intensidad de la duración e intensidad del riego deseado para las plantas situadas bajo el sistema, temperatura estimada del cielo nocturno con respecto a las pérdidas radiativas de las plantas situadas bajo el sistema, disponibilidad de fluidos actuadores o térmicos o de fluidos de riego, demanda de calor de la carga térmica, instrucción o anulación manual, latitud, longitud, ubicación. En algunas modalidades, la información recibida o almacenada se utiliza para informar las acciones de control.
Como se muestra en la figura 9, para evitar daños, una "precondición general" para desplegar la lámina 0001 puede ser que los niveles de precipitación, la velocidad del viento y los niveles de polvo ambiental sean aceptablemente bajos (módulo 0191).
De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 9, si la "precondición general" se satisface, una "precondición de concentración" puede ser satisfecha para verificar que la intensidad de la radiación entrante (por ejemplo, solar) es lo suficientemente alta, lo suficientemente alta y lo suficientemente baja (módulo 0191) y solar es lo suficientemente alta, lo suficientemente especular y llega en un ángulo que dará lugar a una transferencia de energía suficiente al receptor 0021 para justificar la "precondición general" transferencia de energía al receptor 0021 para justificar el despliegue, ya que cada despliegue puede estar asociado con cierto riesgo de daño o desgaste (módulo 0192).
Según una modalidad mostrada en la figura 9, si se cumple la "precondición de concentración", se puede comprobar una "precondición de iluminación de la planta", para verificar que la concentración de la radiación es más conveniente que permitir que la radiación entrante pase sin impedimentos a las plantas de abajo (módulo 0193).
Según una modalidad mostrada en la figura 9, si se cumple la "precondición de iluminación de la planta", puede comprobarse una "precondición de riego de la planta", para verificar que la concentración de radiación es más rentable que regar las plantas de abajo (módulo 0194). En algunas modalidades, la concentración de radiación y el riego de las plantas pueden no producirse simultáneamente. En algunas modalidades, la concentración de radiación y el riego de las plantas pueden ocurrir simultáneamente.
De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 9, si la "precondición general" es satisfecha pero la "precondición de concentración" no lo es, una "precondición de sombreado" puede ser verificada, para verificar que el despliegue de la lámina 0001 proveerá sombra y una intensidad de iluminación deseada (reducida) a las plantas 0025 por debajo durante una duración deseada (módulo 0195). Algunas plantas pueden crecer mejor a la sombra (por ejemplo, la rúgula, la lechuga, las hostas y muchas otras plantas). Proporcionar sombra a ciertas plantas de acuerdo con un horario deseado puede promover el crecimiento, o puede afectar al crecimiento de forma deseable, o puede iniciar la floración (por ejemplo - plantas de día corto) o puede proporcionar otros beneficios. Proporcionar sombra al suelo (también referido por el término general plantas) puede proporcionar beneficios.
De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura. 9, si la "precondición general" es satisfecha pero ni la "precondición de concentración" ni la "precondición de sombreado" son satisfechas, una "precondición de manta" puede ser verificada, para verificar que el despliegue de la lámina 0001 está garantizado y puede prevenir pérdidas radiativas indebidas desde las plantas de abajo, hacia el cielo nocturno, por ejemplo (módulo 0196). La colocación de una lámina 0001 entre las plantas y el cielo nocturno puede, en algunas circunstancias, reducir las pérdidas radiativas de forma deseable.
De acuerdo a una modalidad como se muestra en la figura 9, si las precondiciones para la concentración solar son satisfechas (general, concentración, iluminación de la planta, riego de la planta), o si la "precondición de sombreado" es satisfecha, o si la "precondición de cobertura" es satisfecha, la lámina 0001 puede ser desplegada (módulo 0197). De lo contrario, la lámina 0001 puede enrollarse (o permanecer enrollada). El sistema de suministro de fluido de accionamiento 0060, el sistema de suministro de fluido térmico 0070 y el sistema de suministro de fluido de irrigación 0080 pueden funcionar en consecuencia.
En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede implementarse para concentrar la radiación a veces, proporcionar sombreado a veces, o proporcionar cobertura a veces. En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede implementarse para lograr sólo una o algunas de estas funciones. Según una modalidad en la que la concentración de la radiación puede ser un objetivo primario, puede emplearse una lámina 0001 que sea altamente reflectante. De acuerdo con una modalidad en la que la concentración de radiación puede no ser un objetivo primario (por ejemplo, en la que proporcionar sombra a las plantas es un objetivo primario), se puede emplear una lámina 0001 de reflectividad reducida.
En algunas modalidades, cuando la lámina 0001 se despliega, las áreas o plantas pueden quedar a la sombra de la radiación especular (por la lámina 0001) pero pueden permanecer irradiadas (o iluminadas) con luz difusa o dispersa que pasa adyacente a la lámina 0001 desplegada. De este modo, se puede conseguir una incidencia de luz reducida pero no nula sobre las plantas. Esto puede ser generalmente deseable durante periodos de alta intensidad de radiación (por ejemplo - cerca del mediodía), cuando es ventajoso tanto concentrar la radiación como proporcionar sombra a las plantas de sombra.
En algunas modalidades, como se muestra en la figura 10, las láminas 0001 están dispuestas de manera que interceptan una mayor (u óptima) proporción de radiación a través de un área dada (mientras están desplegadas) mientras admiten una menor (u óptima) proporción de iluminación a las plantas de abajo. En algunas de estas modalidades, el sistema puede ser operado para lograr la máxima concentración solar en o cerca del mediodía (cuando, por ejemplo, las pérdidas de coseno son más bajas), y para lograr la máxima insolación directa a las plantas de abajo durante ciertos otros momentos (con la superficie 0001 enrollada) por ejemplo, cuando la intensidad de iluminación es reducida.
De acuerdo con una modalidad como se muestra en las figuras 1 a 9, una superficie común (por ejemplo, la lámina 0001) puede ser utilizada para la concentración y el sombreado. En otras modalidades, se utilizan superficies separadas para la concentración y el sombreado. En algunas modalidades, la superficie 0001 puede ser parcialmente transparente y parcialmente reflectante, lo que en algunas modalidades, puede permitir el uso favorable de material económico para la superficie 0001.
En algunas modalidades, la superficie 0001 puede orientarse a veces con su cara reflectante hacia arriba para concentrar la radiación, y a veces hacia abajo para mejorar la cobertura nocturna. En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede incluir un mecanismo que hace girar las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 y las partes relacionadas 180 grados a lo largo de un eje horizontal común, para invertir la lámina 0001. En algunas modalidades, ambos lados de la lámina 0001 pueden ser sustancialmente reflectantes; en algunas modalidades un lado puede ser sustancialmente reflectante; en algunas modalidades la reflectividad de ambos lados puede ser reducida.
En algunas modalidades, la lámina 0001 puede estar perforada para, por ejemplo, reducir el impacto de la carga del viento a un nivel aceptable.
En algunas modalidades, el sistema de control de fluido accionador 0061 puede utilizar datos externos (tales como datos medioambientales o datos relacionados con el cultivo de plantas u otros datos o instrucciones o datos transmitidos inalámbricamente) que se proporcionan desde una fuente central, o fuente remota, o proveedor de servicios, etc. En algunas modalidades, dichos datos pueden proporcionarse como un servicio de pago. En algunas modalidades de este tipo, un sistema central, que emplea sensores y recopilación exhaustiva de datos, por ejemplo, puede aprovecharse para dar servicio a muchas instalaciones de forma rentable. En algunas modalidades, observaciones de cámara y otras mediciones de plantas o condiciones del suelo o condiciones que afectan a las plantas, en el área o región del dispositivo de radiación 0100, pueden ser empleadas para informar acciones de control del sistema de control de fluido actuante 0061.
La figura 5 muestra el dispositivo de radiación 0100, de acuerdo con una modalidad, con la lámina 0001 desplegada. La figura 6 muestra la lámina 0001 enrollada, según una modalidad.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, el brazo de posicionamiento 0013 está localizado al este y montado en el poste 0011 y rota alrededor del eje vertical del poste 0011. Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, el brazo de posicionamiento montado en el poste 0014 está situado al oeste y montado en el poste 0012 y gira alrededor de un eje vertical del poste 0012. Cada uno de los brazos de posicionamiento este 0013 y oeste 0014 puede estar unido al tubo de fluido térmico norte 0171 (por una rótula 0121 y una rótula 0122 respectivamente) y al tubo de fluido térmico sur 0172 (por una rótula 0123 y una rótula 0124 respectivamente).
De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, los tubos 0171 y 0172 festonan entre los brazos 0013 y 0014. El brazo de posicionamiento 0013 puede ser rotado debido a un enlace al sistema de posición 0090, y el brazo de posicionamiento 0014 puede ser impulsado al unísono con el brazo de posicionamiento 0013 en virtud de conexiones comunes a las redes de tubos térmicos 0171 y 0172. Juntos, los brazos 0013 y 0014 y el poste 0011 y el poste 0012 comprenden un marco de suspensión 0010.
Según una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8 durante la concentración de radiación, el sistema de suministro de fluido térmico 0070 puede hacer circular fluido térmico 0104 a través de las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 que pueden estar en serie con el receptor térmico 0021. Un posible patrón de circulación de fluido térmico se muestra en la figura 5, según una modalidad.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, la rótula 0125 puede ser montada en el tubo norte de fluido térmico 0171 e (indirectamente) puede soportar un extremo del receptor térmico 0021 así como el soporte 0022. De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, la rótula 0126 puede estar montada en el tubo de fluido térmico sur 0172 y puede soportar un extremo opuesto del receptor térmico 0021 así como un extremo opuesto del soporte 0022. De acuerdo con una modalidad mostrada en las figuras 1 a 8, las rótulas 0121, 0122, 0123, 0124 pueden permitir que las redes de tubos de fluido térmico 0171 y 0172 giren alrededor de los ejes verticales paralelos de conexión con los brazos 0013 y 0014, y con el receptor térmico 0021 y el soporte 0022, mientras permanecen unidos a los mismos, como puede ser necesario durante la operación del sistema de posicionamiento 0090 para lograr la concentración de radiación (solar).
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, el sistema de suministro de fluido accionador 0060 puede suministrar fluido accionador 0103 a las redes de tuberías de fluido accionador 0161 y 0162 y de ahí a las bobinas de inflado 0051, 0052, 0053 y 0054 (también denominadas inflables) y a los tambores 0041 y 0042.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figuras 2, cuando se requiere irrigación, el sistema de posicionamiento 0090 puede rotar los brazos 0013 y 0014 para ubicar las redes de tubería de fluido de irrigación 0181 y 0182 por encima de las plantas 0025 y 0026 por debajo de tal manera que el fluido de irrigación 0105 fluya desde las redes de tubería de fluido de irrigación 0181 y 0182 hacia abajo a las plantas deseadas. Según una modalidad, como se muestra en la figura 2, esto puede implicar alinear cada red de tuberías de riego 0181 y 0182 en un eje este-oeste. Las plantas 0025 y las plantas 0026 pueden disponerse en hileras de plantación, como es común en el arte de la agricultura.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, los cables de soporte 0102 pueden estar compuestos por una o más de las redes de tuberías 0161, 0162, 0171, 0172, 0181 y 0182 que pueden ser colocadas entre los brazos de posicionamiento 0013 y 0014 y en orientación horizontal. En otras modalidades, los cables de soporte 0102 y las redes de tuberías 0161, 0162, 0171, 0172, 0181 y 0182 se pueden colocar entre los brazos de posicionamiento 0013 y 0014 de forma que cuelguen en forma de catenaria.
En algunas modalidades, los cables de soporte 0102 pueden ser huecos; en otras pueden no serlo. En algunas modalidades, los cables de soporte 0102 y una o más de las redes de tuberías 0161, 0162, 0171, 0172, 0181 y 0182 pueden estar integrados; en otras pueden estar separados.
En algunas modalidades, la transferencia de fluido (p. ej. - fluido de accionamiento 0103 o fluido térmico 0104 o fluido de irrigación 0105) entre partes que giran o se trasladan entre sí (p. ej. - entre el receptor 0021 y la red de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172) se consigue mediante la integración con eslabones giratorios (p. ej. - eslabones giratorios 0121, 0122, 0123, 0124, 0125 y 0126) . En algunas modalidades, la transferencia de fluido entre dichas partes puede facilitarse mediante tubos flexibles, juntas rotativas o por transferencia por gravedad.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 1 a 8, el sistema de suministro de fluido de accionamiento 0060 y el sistema de suministro de fluido térmico 0070 y el sistema de suministro de fluido de irrigación 0080 pueden comunicar fluido a las redes de tuberías de fluido de accionamiento 0161 o 0162 y a las redes de tuberías de fluido térmico 0171 o 0172 y a las redes de tuberías de fluido de irrigación 0181 o 0182 respectivamente, mediante tuberías flexibles. En algunas otras modalidades, dicha comunicación puede lograrse mediante eslabones giratorios o tubos flexibles contiguos o integrados con los brazos 0013 o 0014.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 10, se describe un sistema en matriz que emplea concentradores, receptores térmicos, fluido actuador, fluido térmico, fluido de irrigación; para concentración solar, recolección de energía, irrigación, sombreado de plantas, y cobertura nocturna de plantas. En consecuencia, el sistema puede proporcionar concentración de radiación y colector rentables, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 10, la red de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 está engalanada entre los brazos 0013 y 0014 (montados posteriormente). El receptor 0021 y la lámina 0001 son soportados por la red de tubería de fluido térmico 0171 y 0172. De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 10, el receptor 0221 y la lámina 0201 son soportados por la red de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. Un sistema de posicionamiento 0090 rota el brazo de posicionamiento 0013 alrededor de un eje vertical y el brazo de posicionamiento noroeste 0014 se mueve al unísono en virtud de la interconexión.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 10, la lámina 0001 y la lámina 0201 están alineadas en una sola fila. En algunas modalidades, más de dos láminas están incluidas en una sola fila. En algunas modalidades, se implementan múltiples filas (en la misma elevación o escalonadas). En algunas modalidades, dos o más filas se juntan para posicionar los receptores 0021 y las láminas 0001 de cada fila al unísono. La unión de filas se puede lograr mediante una variedad de métodos y materiales (por ejemplo, uno o más miembros sólidos pueden conectar brazos de filas adyacentes, o uno o más cables pueden conectar brazos de filas adyacentes).
En algunas modalidades, la red de tuberías de fluido térmico 0171 puede suministrar fluido térmico 0104 al receptor 0021 (o a cualquier conjunto de receptores 0021) y la red de tuberías de fluido térmico 0172 puede devolver fluido térmico 0104 a la ubicación o proximidad del suministro de fluido térmico 0104.
En algunas modalidades, la red de tuberías de fluido térmico 0171 puede suministrar un conjunto de receptores 0021 con fluido térmico 0104 y la red de tuberías de fluido térmico 0172 puede transportar fluido térmico 0104 a una ubicación distinta de la fuente de suministro de fluido térmico 0104. En tales modalidades, la longitud neta de la trayectoria de flujo o la resistencia de la trayectoria a través de cada receptor 0021, puede ser sustancialmente similar, y en algunas de tales modalidades, el flujo puede equilibrarse en virtud de la misma.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las fíguras 11 a 13, un dispositivo de radiación 0100 puede emplear bastidores accionados por elevación, que pueden ser más rentables que algunas otras modalidades.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las fíguras 11 a 13, la lámina 0001 se enrolla en un extremo en un tambor este 0041 y en el otro extremo en un tambor oeste 0042. El tambor este 0041 puede estar fijado a un engranaje noreste 0311 en su extremo norte, y a un engranaje sureste 0313 en su extremo sur. El tambor oeste 0042 puede fijarse a un engranaje noroeste 0312 en su extremo norte, y a un engranaje suroeste 0314 en su extremo sur.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en las fíguras 11 a 13, un bastidor 0320 soporta una cremallera de piñón noreste 0321, una cremallera de piñón noroeste 0322, una cremallera de piñón sureste 0323, y una cremallera de piñón suroeste 0324. El engranaje noreste 0311 puede engranar, descansar sobre y atravesar la cremallera de piñón noreste 0321. La rueda dentada noroeste 0312 puede engranar, apoyarse y atravesar la cremallera noroeste 0322. La rueda dentada 0313 del sureste puede engranar, descansar sobre y atravesar la cremallera 0323 del sureste. La rueda dentada suroeste 0314 puede engranar, descansar sobre y atravesar la cremallera de piñón suroeste 0324.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en las figuras 11 a 13, un fuelle 0301 (también referido como inflable) puede ser montado en el marco 0320 y contacta un lado inferior de la cremallera de piñón noreste 0321 y la cremallera de piñón noroeste 0322. El fuelle 0302 (también referido como inflable) puede ser montado en el marco 0320 y contacta la parte inferior de la rejilla de piñón sureste 03323 y la rejilla de piñón suroeste 0324.
De acuerdo con una modalidad, cuando no se alimenta fluido actuador 0103 a los fuelles 0301 y 0302, los fuelles 0301 y 0302 pueden estar deprimidos, y todas las cremalleras de piñón pueden estar inclinadas de tal manera que el tambor este 0041 y el tambor oeste 0042 permanecen cerca uno del otro, en una posición proximal, y la lámina 0001 permanece enrollada. Cuando el fluido de accionamiento 0103 se alimenta a los fuelles 0301 y 0302, los extremos interiores (proximales) de las cremalleras de piñón 00321, 00322, 00323 y 00324 pueden elevarse de manera que el tambor este 0041 y el tambor oeste 0042 se desplacen (caigan) y giren a lo largo de una trayectoria de sus cremalleras de piñón asociadas (en virtud de la conexión de engranaje a cremallera) y la lámina 0001 se despliegue, lo que puede permitir la concentración en el receptor 0021.
En algunas modalidades, un dispositivo de radiación de tipo accionado por elevación 0100 puede emplear componentes de inflado adicionales, tales como un(os) tambor(es) inflable(s) 0041 o 0042. En algunas modalidades, puede utilizarse un actuador lineal cilíndrico sólido en lugar de, o además de, los fuelles 0301 y 0302; ambos tipos de actuadores pueden denominarse actuadores lineales. En algunas modalidades, las guías de retención evitan que los engranajes 0311, 0312, 0313 y 0314 se desenganchen de las cremalleras de piñón 0321, 0322,0323 y 0324.
En algunas modalidades, un dispositivo de radiación accionado por elevación 0100, puede incluir un bastidor 0320 que se extiende dentro de la zona proximal o central o interior solamente, y el extremo proximal de cada cremallera 0321, 0322, 0323, y 0324 está soportado por y vinculado a un mecanismo de tipo tijera que está soportado por o integral con el bastidor 0320, y dicho mecanismo puede hacer que las cremalleras 0321, 0322, 0323, y 0324 (que están soportadas en voladizo por el bastidor 0320) se eleven debido a la provisión del fluido de accionamiento 0103, o caigan por gravedad debido a la retirada del mismo, lo que puede causar el enrollado o desenrollado respectivamente.
En algunas modalidades, los fuelles 0301 y 0302 pueden actuar o desplazarse en una misma dirección de movimiento que los tambores 0041 y 0042, y el desplazamiento de los tambores 0041 y 0042 a lo largo de las cremalleras de piñón 0321, 0322, 0323 y 0324 puede lograrse cuando los fuelles 0301 y 0302 empujan o tiran de los engranajes 0311, 0312, 0313 y 0314 vinculados a los tambores 0041 y 0042, desde o hacia una posición central respectivamente (en lugar de por inclinación de las cremalleras 0321, 0322, 0323 y 0324).
En algunas modalidades, en lugar de una cremallera y un piñón, una oruga y una rueda se acoplan por fricción para efectuar la rotación y traslación deseadas de los tambores 0041 y 0042. Tanto las cremalleras como las orugas pueden denominarse en general cremalleras. Según una modalidad, como se muestra en la figura 14, se describe un receptor de un sistema que emplea un concentrador, un receptor térmico, una combinación de fluido térmico, un dispositivo eléctrico receptor/emisor de luz, una célula fotovoltaica y un sistema de iluminación. En consecuencia, el sistema puede proporcionar concentración de radiación rentable, generación de energía eléctrica, iluminación, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
Como se muestra en la figura 14, el dispositivo eléctrico receptor y emisor de luz combinado 0401 puede generar un voltaje cuando es irradiado y puede emitir luz cuando se aplica un voltaje. Por ejemplo, algunos dispositivos que exhiben este comportamiento se describen en diversas referencias, incluyendo en "INVESTIGATING THE PHOTOVOLTAIC BEHAVIOUR OF LIGHT-EMITTING DIODE (LED)", Ogochukwu, Okonkwo, Nweze, IJRRAS 15 (3), junio de 2013. El dispositivo eléctrico combinado de recepción y emisión de luz 0401 puede estar montado en una cara inferior del receptor 0021 y puede estar situado en el foco de línea de la lámina 0001.
De acuerdo con una modalidad como se muestra en la figura 14, cuando se irradia con luz concentrada de la lámina 0001, el dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401 genera un voltaje y suministra energía eléctrica a una carga externa 0411. Una porción de la radiación concentrada que incide en el dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401 puede convertirse en energía eléctrica. El calor generado en el dispositivo de combinación 0401 puede ser adsorbido en el receptor 0021 y transferido a un fluido térmico 0104.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 14, cuando se desee (por ejemplo, por la noche, cuando la concentración solar no está ocurriendo), y cuando la lámina 0001 está enrollada y estibada de manera que no obstruya la emisión de luz del dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401, una fuente de energía externa 0421 puede proporcionar energía eléctrica al dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401, y en respuesta el dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401 emite luz al área de abajo. Al utilizar el dispositivo eléctrico de recepción y emisión de luz combinado 0401 para dos funciones, a saber, la recolección de energía de radiación y la emisión de luz, se puede mejorar la viabilidad financiera.
De acuerdo a una modalidad mostrada en la figura 14, una celda fotovoltaica 0402 puede ser suspendida de la estructura de suspensión 0010 y puede ser irradiada con radiación concentrada desde la lámina 0001 para generar energía eléctrica. La celda fotovoltaica 0402 puede alimentarse en un circuito con el dispositivo eléctrico receptor y emisor combinado 0401, o por separado, según una modalidad.
De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 14, la iluminación 0403 puede ser suspendida de la estructura de suspensión 0010 y puede ser alimentada en un circuito con la combinación de recepción y emisión del dispositivo eléctrico 0401, por una fuente de energía externa 0421, o separadamente, de acuerdo con una modalidad.
En algunas modalidades, el receptor 0021 puede ser una combinación que recibe y emite el dispositivo eléctrico 0401, donde una colección de energía térmica puede no ser empleada. En algunas modalidades, puede emplearse un dispositivo eléctrico receptor de energía solar (por ejemplo, una célula fotovoltaica) 0402 en el foco de línea de la lámina 0001. En algunas modalidades, la iluminación 0403 puede emplearse en otra parte del dispositivo de radiación 0100 (p. ej. - soportado por la estructura de suspensión 0010 y dispuesto para proporcionar luz a la zona inferior).
En algunas modalidades, el receptor 0021 es una celda fotovoltaica. En algunas modalidades, los cables de soporte 0102 pueden comprender cableado eléctrico (p. ej. - utilizado para proporcionar conexión eléctrica a la combinación de dispositivo eléctrico receptor y emisor de luz 0401 o célula fotovoltaica 0402). El principio general en efecto es que el elemento que recibe la radiación concentrada, que puede ser el receptor 0021 o el dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401 o la célula fotovoltaica 0402, puede estar soportado por elementos utilizados para suministrarlo (o retirarlo) (por ejemplo - tubos o cables que suministran al receptor 0021 o al dispositivo eléctrico de combinación de recepción y emisión de luz 0401 o a la celda fotovoltaica 0402).
En algunas modalidades, se pueden implementar actuadores y mecanismos (no mostrados) para guardar la lámina 0001 de manera que evite la obstrucción del dispositivo eléctrico de recepción y emisión de luz combinado 0401 mientras proporciona luz o evite la obstrucción de la iluminación 0403 cuando proporciona luz. En algunas modalidades, la lámina 0001 puede estar situada debajo de la iluminación 0403 y la lámina 0001 puede incluir orificio(s) o hueco(s) que permiten que la luz pase hacia abajo a las zonas situadas debajo de la lámina 0001. En algunas modalidades, la lámina 0001 se compone de dos mitades, en dos pares de tambores, entre los cuales puede quedar un hueco para que pase la luz de las luces 0403.
En algunas modalidades, el receptor 0021 puede ser una combinación de dispositivo eléctrico receptor y emisor 0401. En algunas modalidades, una fuente de energía externa 0421 (por ejemplo - batería o red eléctrica o generador) puede proporcionar energía eléctrica al dispositivo eléctrico receptor y emisor de combinación 0401 para la iluminación y puede recibir energía eléctrica del dispositivo eléctrico receptor y emisor de combinación 0401 durante la concentración solar.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 15, los cables de soporte 0102 pueden comúnmente transportar fluido térmico 0104 y fluido de irrigación 0105. De acuerdo con esto, el sistema puede proveer concentración de radiación e irrigación rentable y mejorar el crecimiento de las plantas.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 15, durante la concentración de radiación, los cables de soporte 0102 pueden suministrar fluido térmico 0104 al receptor 0021. Durante la irrigación, los cables de soporte 0102 pueden suministrar fluido de irrigación 0105 a las plantas 0025 y 0026. Los cables de soporte 0102 pueden utilizarse para ambas funciones y, de este modo, se mejora la viabilidad económica.
La figura 15 es un diagrama esquemático que muestra el flujo de fluido térmico 0104 y fluido de irrigación 0105 a través de los cables de soporte 0021, que están compuestos por las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172. La red de tuberías térmicas 0171 puede alimentarse desde cualquier extremo, a través de una válvula noreste 0501 o una válvula noroeste 0502. La red de tuberías térmicas 0172 puede alimentarse desde cualquier extremo, a través de una válvula sureste 0503 o una válvula suroeste 0504.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 15, durante la concentración térmica, el fluido térmico 0104 (por ejemplo - agua) puede fluir desde la válvula noreste 0501 al tubo norte 0171, de ahí al receptor térmico 0021, de ahí al tubo sur 0172, de ahí a la válvula suroeste 0504. Es posible una variedad de patrones de circulación. Un posible patrón de circulación del fluido térmico 0104 está anotado en la FIG. 15 con una línea sólida etiquetada 0104.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en la figura 15, la conexión de irrigación norte 0511 (también referida como irrigador) puede ser montada en la red de fluido térmico 0171. Un accesorio de irrigación sur 0512 (también referido como un irrigador) puede ser montado en la red de fluido térmico 0172. De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 15, cuando las redes de fluido térmico 0171 y 0172 pueden ser presurizadas a una presión relativamente baja, ningún fluido de irrigación 0105 puede pasar a través de los accesorios de irrigación 0511 y 0512. De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 15, cuando las redes de fluido térmico 0171 y 0172 pueden ser presurizadas a una presión relativamente alta, el fluido de irrigación 0105 puede pasar a través de los accesorios 0511 y 0512, irrigando las plantas 0025 y 0026.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 15, durante el riego, el fluido de riego 0105 fluye desde la válvula noreste 0501 y las válvulas 0502, 0503, 0504 están cerradas. La presión en los tubos comunes 0171 y 0172 puede aumentar hasta que el agua pase a través de los accesorios de irrigación 0511 y 0512, y por lo tanto se puede lograr la irrigación. Un posible patrón de circulación de flujo del fluido de irrigación 0105 está anotado en la figura 9 con una línea discontinua etiquetada 0105.
En algunas modalidades, en lugar de utilizar alta presión para iniciar el riego, se pueden utilizar válvulas (directamente) para seleccionar un destino de fluido (es decir, el receptor 0021 o las plantas 0025 o 0026). En algunas modalidades, dichas válvulas pueden ser accionadas por el fluido de inflado 0103 (común al mecanismo de enrollado y desenrollado 0101) o la presión del fluido térmico 0104 (común al receptor 0021).
En algunas modalidades, se emplean tubos de remojo porosos (tubos con orificios relativamente pequeños a lo largo de su longitud) como cables de soporte 0102. En algunas modalidades, un flujo de irrigación mínimo o insignificante ocurre durante la operación a baja presión, y un flujo de irrigación más alto ocurre a alta presión. En algunas modalidades, el material y el grosor de la pared de los cables de soporte 0102 pueden aprovecharse o disponerse para servir de aislamiento que mitigue la pérdida de calor durante la transferencia del fluido térmico 0104.
En algunas modalidades, se pueden emplear múltiples accesorios de riego (por ejemplo, aspersores o tubos de goteo) similares a los accesorios de riego 0511 y 0512, para proporcionar una línea más o menos continua de riego por goteo. El espaciado de los accesorios de riego 0511 y 0512 puede variar según la modalidad. En algunas modalidades, los accesorios de riego 0511 o 0512 pueden lograr el riego por aspersión; en algunas se puede lograr el riego por goteo.
En algunas modalidades, durante la irrigación, el fluido de irrigación 0105 se imparte a un exterior de los cables de soporte 0102, y por lo tanto a medida que fluye, el agua se adhiere al exterior de los cables de soporte 0102 a medida que atraviesa los cables de soporte 0102, y cierta(s) característica(s) del exterior de los cables de soporte 0102 causan irrigación por goteo en una o más ubicaciones. En algunas modalidades, una porción del exterior de los cables de soporte 0102 (ya sea convexa, cóncava o plana, por ejemplo) forma parte de un canal que guía el agua de riego a los puntos de goteo.
En algunas modalidades, la concentración solar y el riego pueden ocurrir simultáneamente, en otras no.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 16, la lámina 0001 puede almacenarse en una posición aplanada, enrollada. Por consiguiente, el dispositivo de radiación 0100 puede reducir los costes asociados con los daños causados por el viento o por los desechos transportados por el aire. Además, el dispositivo de radiación 0100 puede reducir la resistencia al viento y reducir la transferencia de cargas de viento a la estructura de suspensión 0010 y a los cables de soporte 0102.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 16, una lámina 0001 puede ser enrollada en un tambor 0041 que es inflable y flexible, el cual, a medida que se completa el enrollado, puede ser desinflado para aplanar, o parcialmente aplanar la lámina 0001 de una manera deseada, y que puede permitir que la lámina 0001 sea estibada de manera compacta. Algunas ventajas de la estiba compacta pueden incluir la reducción de la resistencia al viento o la reducción de la transferencia de cargas de viento al sistema de soporte relacionado.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 16, los componentes de una mitad de un dispositivo de radiación 0100 se muestran en vista lateral durante la estiba, con el tambor inflable parcialmente aplanado. En algunas modalidades, hay huecos presentes entre los rizos concéntricos de la bobina inflable 0051, 0052, 0052, y 0054. En algunas modalidades, no hay huecos entre los rizos concéntricos de las bobinas inflables 0051, 0052, 0052 y 0054.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 16, un borde del muelle helicoidal 0055 está unido al soporte 0022 y otro extremo del muelle helicoidal 0055 puede estar unido a un extremo distal de la bobina inflable 0051. Un borde proximal del muelle helicoidal 0055 cerca del soporte 0022 puede ser plano y puede impartir una fuerza que reduce un ángulo o hueco entre el muelle helicoidal 0055 y el receptor 0021, mientras que un extremo distal del muelle helicoidal 0055 puede adoptar una forma de bobina durante el enrollado y puede facilitar el enrollado de la bobina inflable 0051.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 16, el tambor 0041 puede ser inflable y no herméticamente sellado y puede emplearse una fuga controlada (lenta) del mismo durante el enrollado. A medida que el tambor 0041, que puede ser inflable, pierde fluido de accionamiento 0103 a la atmósfera ambiente, el tambor 0041 puede desinflarse y aplanarse debido a la fuerza aplicada por el extremo proximal del muelle helicoidal 0055.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 16, debido a la disposición y diseño de la bobina inflable 0051, y debido a la gravedad, la bobina inflable 0051 se inclina hacia abajo (hasta cierto punto) a medida que se completa el enrollado, lo que permite que los tambores inflables 0041 y 0042 se acerquen al soporte 0022. Debido a la fuerza aplicada por (la porción proximal aplanada) del muelle helicoidal 0055, y dado que el tambor inflable 0041 no está herméticamente sellado, después de que el tambor inflable 0041 se haya acercado al soporte 0022, puede desinflarse simultáneamente y ser arrastrado a una posición aplanada debajo del receptor 0021. El resultado es que, durante la estiba, el tambor inflable 0041 y la lámina 0001 pueden estibarse más cerca del receptor 0021 de lo que sería el caso de otro modo.
En algunas modalidades, las partes más externas de la lámina 0001 pueden estar compuestas por materiales más adecuados para la estiba y la exposición a la intemperie durante la estiba. Los materiales pueden incluir fibras sintéticas tejidas o láminas de plástico u otros materiales. En algunas modalidades, las almohadillas (no mostradas) son acoplables a las extremidades de los tambores 0041 y 0042, de tal manera que las almohadillas (no mostradas) evitan el contacto entre la lámina 0001 y otras partes del dispositivo de radiación. En algunas modalidades, el receptor 0021 se fabrica o se deja enfriar antes de la estiba, para mitigar un impacto de la exposición a alta temperatura sobre la lámina 0001 u otros componentes. En algunas modalidades, las bobinas inflables 0051, 0052, 0053 y 0054 pueden cumplir dos funciones; en primer lugar, girar y extender el tambor inflable para su despliegue y, en segundo lugar, empujar el tambor inflable lejos de la posición de estiba durante el despliegue (o viceversa).
En algunas modalidades, la bobina inflable 0051, 0052, 0053, y 0054 puede incluir (o estar vinculada a, o ser inflada con) un componente o característica que contacta con el soporte 0022 durante el enrollado de tal manera que la porción proximal del muelle de la bobina 0055 es forzada a abrirse, permitiendo a los tambores inflables 0041 y 0042 alcanzar una posición más proximal, para mejorar la estiba.
En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede incluir una cámara inflable proximal secundaria (o componente accionado) que puede permanecer accionada durante el enrollado y puede forzar la porción proximal del muelle helicoidal a permanecer abierta. En algunas modalidades de este tipo, dicha cámara inflable proximal puede sufrir una fuga controlada, que puede hacer que la cámara inflable proximal se fuga completamente después de que se haya completado el enrollado, después de lo cual dicha cámara inflable proximal secundaria puede desinflarse, después de lo cual la porción proximal del muelle helicoidal 0055 puede cerrarse, completando la estiba.
En algunas modalidades, la velocidad de extracción del fluido de accionamiento 0103 se controla, para promover el enrollado y la estiba de la manera deseada (por ejemplo, para asegurar la rotación adecuada, el recorrido correcto del tambor inflable 0041 hasta la posición más proximal, antes de la estiba). En algunas modalidades, los topes o límites mecánicos limitan el rango de movimiento de los componentes de enrollado o desenrollado para evitar daños.
En algunas modalidades, se utiliza un resorte o actuador separado o una cámara inflable u otro medio para aplicar presión para la estiba o el aplanamiento.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 17 a 19, se describen los elementos de un sistema que emplea un fluido accionador 0103 para facilitar el enrollado. De acuerdo con esto, el sistema puede proporcionar una concentración de radiación rentable, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 17 a 19, una fuente de fluido actuante 0060 que es controlada por un sistema de control de fluido actuante 0061 para ajustar el suministro de fluido actuante 0103 puede comprender una válvula 0700 que puede estar compuesta por: una entrada 0701, un cilindro 0702, un pistón 0703, un puerto de tambor 0704, un resorte 0705, y una salida 0706. Según una modalidad, el cilindro 0702 comprende: dos juntas tóricas dinámicas, una junta del lado de presión 0711, y una junta del lado de depresión 0712. Según una modalidad, el pistón 0703 comprende dos vías de flujo internas, un canal del lado de presión 0721 y un canal del lado de depresión 0722.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 17 a 19, una fuente de fluido accionador 0060 que es controlada por un sistema de control de fluido accionador 0061 para ajustar el suministro de fluido accionador 0103 puede comprender una cámara de ventilación 0730, que se comunica con la salida 0706. La cámara de ventilación 0730 puede incluir un primer puerto de ventilación 0731 y un segundo puerto de ventilación 0732, que pueden ser equidistantes de una línea central del tambor 0041 y 0042.
[Según una modalidad, como se muestra en las figuras 17 a 19, debido a una orientación de los puertos de ventilación 0731 y 0732, durante la ventilación del fluido de ventilación 0106 (como se describirá más adelante), el fluido de ventilación 0106 ventilado (por ejemplo, aire) que sale de los puertos de ventilación 0731 y 0732 puede viajar en una dirección en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la línea central del tambor 0041 y 0042 (visto desde el extremo del tambor), que es opuesta a la rotación experimentada por el tambor 0041 y 0042 durante el enrollado.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 17, la lámina 0001 se despliega debido a una adición de fluido actuador 0103 (por ejemplo - aire). El fluido actuador alimentado a la bobina inflable 0051 puede enderezarla sustancialmente, lo que puede causar el despliegue debido a la traslación y rotación del tambor 0041. De acuerdo con una modalidad mostrada en la figura 17, el fluido actuador 0103 pasa a través de la bobina 0051 a la entrada 0701, y puede aplicar fuerza al pistón 0703, lo que puede causar su desplazamiento al superar y comprimir el resorte 0705. Debido al movimiento del pistón 0703, el canal del lado de presión 0721 puede moverse (en relación con el sello del lado de presión 0711) a una posición que permite que el fluido de accionamiento 0103 pase desde la entrada 0701, a través del canal del lado de presión 0721, a través del puerto del tambor 0704, y hacia el interior del tambor 0041, donde se acumula el aire. Las flechas en la figura 17 etiquetadas 0103 muestran la ruta de flujo del fluido actuador 0103 durante el despliegue.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en la figura 18, la lámina 0001 puede ser enrollada debido a la remoción del fluido actuador 0103. Debido a la falta de presión del fluido actuador, el pistón 0703 puede ser desplazado mientras el resorte 0705 se expande. Debido al movimiento del pistón 0703, el canal del lado de presión 0722 puede moverse (en relación con el sello del lado de presión 0712) a una posición que permite que el fluido de accionamiento 0103 almacenado pase desde el tambor 0041, a través del canal del lado de presión 0722, a través de la salida 0706. De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la FIG. 18, esto puede permitir que el fluido actuador 0103 pase a la cámara de ventilación 0730 y de ahí a los puertos de ventilación 0731 y 0732. De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 18, el aire de accionamiento 0103 ventilado, que en tal caso de ventilación puede denominarse fluido de ventilación 0106, se expulsa en el sentido de las agujas del reloj alrededor del tambor 0041 y se encuentra con una fuerza de reacción que hace que el tambor 0041 gire en el sentido contrario a las agujas del reloj, enrollando así la lámina 0001. Las flechas en la figura 18 etiquetadas 0103 muestran la ruta de flujo del fluido de ventilación 0106 durante el enrollado.
De acuerdo a una modalidad, la figura 19 muestra una vista final de un controlador para ajustar el suministro de fluido actuador 0103, que muestra el flujo de aire durante el enrollado. Anotado en figura 19 etiquetado 0106 es el camino de flujo del fluido de ventilación 0106. Cuando sale de la cámara de ventilación 0730, el fluido de ventilación 0106 es redirigido por los puertos de ventilación 0731 y 0732 para viajar de la manera deseada.
En algunas modalidades, se puede emplear una variedad de disposiciones de válvulas para el venteo, algunas incluyendo un sello dinámico montado en pistón, otras un sello dinámico montado en cilindro, etc. En algunas modalidades, el fluido de ventilación 0106 puede utilizarse en combinación con un muelle helicoidal 0055 para conseguir el enrollado. En algunas modalidades, una vejiga o un pistón cargado por resorte puede ser energizado durante la presurización, y al despresurizarse puede proporcionar fluido de ventilación 0106 o energía para ayudar al enrollado. En algunas modalidades, los puertos de ventilación de la cámara de ventilación están relativamente alejados de la línea central del tambor para mejorar el par de torsión sobre la línea central del tambor.
En algunas modalidades, un tubo plegable (por ejemplo, tipo acordeón, etc.) puede hacer que los tambores 0041 se desplacen entre las posiciones distal y proximal. En tales modalidades, el desplazamiento de los tambores 0041 puede lograrse mediante la presurización o despresurización del tubo plegable. En algunas modalidades, el tubo plegable se utiliza en combinación con otras herramientas para hacer girar los tambores 0041.
En algunas modalidades, un mecanismo de enrollado y desenrollado 0101 puede comprender la liberación controlada de fluido accionador 0103, el uso de un muelle helicoidal 0055, el uso de un motor, el uso de un accionador lineal, la gravedad o una combinación de los mismos.
En algunas modalidades, un ventilador accionado por resorte puede girar durante el enrollado para impartir resistencia al viento que genera una fuerza de reacción para enrollar o desenrollar. En algunas modalidades de este tipo, el muelle del ventilador accionado por muelle puede activarse inicialmente mediante el fluido de accionamiento 0103 (por ejemplo, el aire utilizado para el enrollado) antes de la desenergización y el accionamiento del ventilador para el enrollado. En algunas modalidades, un ventilador motorizado puede facilitar el enrollado.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 20, se describe un dispositivo de radiación 0100 que emplea circulación de fluido térmico por gravedad. De acuerdo con una modalidad, la circulación de fluido térmico de tipo gravitatorio consigue la transferencia de fluido térmico (entre partes adyacentes que experimentan movimiento relativo) sin tubos flexibles o rótulas o uniones rotativas. Un dispositivo de radiación 0100 que emplea circulación de fluido térmico de tipo gravitatorio puede reducir costes y aumentar la eficiencia energética de la concentración de radiación.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 20, el fluido térmico 0104 pasa del tubo receptor 0801 al receptor 0021 y de ahí al tubo receptor 0802. Los tubos receptores 0801 y 0802 pueden comunicarse (por transferencia no giratoria) con las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 respectivamente (a través del tubo de suministro 0811 y el tubo de retorno 0812 respectivamente).
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 20, el receptor 0021 puede ser soportado desde las redes de tuberías de fluido térmico 0171 y 0172 indirectamente por las rótulas 0125 y 0126, que soportan los tubos receptores 0801 y 0802 respectivamente, que están unidos al receptor 0021. En algunas modalidades similares, los eslabones giratorios 0125 y 0126 pueden ser relativamente simplificados y baratos, y similares a eslabones giratorios de "tipo de pesca" (eslabones giratorios de barril, eslabones giratorios de bola, etc.).
Según una modalidad, como se muestra en la figura 20, el tubo de suministro 0811 (que se comunica con la red de tuberías de fluido térmico 0171) puede transferir fluido térmico 0104 a una abertura en el tubo receptor 0801. Debido a que la descarga del tubo de suministro 0811 y la entrada del tubo receptor 0801 están verticalmente alineadas con la conexión entre la red de tuberías de fluido térmico 0171 y la rótula 0125 (y su eje de rotación), el tubo de suministro 0811 y el tubo receptor 0801 pueden permanecer alineados para la transferencia de fluido durante el movimiento del receptor 0021.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 20, el tubo de retorno 0812 (que se comunica con la red de tuberías de fluido térmico 0172) puede recibir fluido térmico 0104 (en la abertura del tubo de retorno 0812) del tubo receptor 0802. Debido a que la descarga del tubo receptor 0802 y la entrada del tubo de retorno 0812 están alineadas verticalmente con la conexión entre la red de tuberías de fluido térmico 0172 y la rótula 0126 (y su eje de rotación), el tubo receptor 0802 y el tubo de retorno 0812 pueden permanecer alineados para la transferencia de fluido durante la rotación del receptor 0021.
Según una modalidad, como se muestra en la figura 20, el dispositivo de radiación 0100 puede emplear una fuente común para el fluido térmico 0104 y el fluido de irrigación 0105, a saber, los cables de soporte 0102 que comprenden las redes de fluido térmico 0171 y 0172. Cuando los puertos de descarga aguas abajo de las redes de fluido térmico 0172 están cerrados (por ejemplo - por una válvula), el fluido suministrado (en este contexto fluido de irrigación 0105) puede desbordar el tubo de retorno 0812 y de ahí a las plantas 0025 abajo (es decir - para irrigación).
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 21 a 22, se describen los elementos de un sistema con fuelles que facilita el enrollado aplicando un vacío. En consecuencia, el sistema puede proporcionar una concentración de radiación rentable o mejorar el crecimiento de las plantas.
La figura 21 muestra una vista en alzado conceptual, la figura 22 una vista en planta conceptual. Cada figura muestra el sistema durante el enrollado. De acuerdo a una modalidad, los componentes a la derecha de la figura 21 y 22 serán descritos; los componentes a la izquierda de la figura 21 y 22 pueden operar de manera similar.
La red de tubería de fluido actuador 0161 puede ser usada para aplicar vacío al fuelle 0301 y al tubo 0901 y de ahí al cilindro de vacío 0902 y de ahí a la cámara de venteo 0730. La cámara de venteo 0730 puede estar conectada rotativamente al cilindro de vacío 0902 (es decir, conectada de tal manera que puedan rotar una respecto de la otra). La cámara de ventilación 0730 puede estar conectada al tambor 0041 y girar al unísono. El tambor 0041 puede estar conectado a la lámina 0001.
Cuando se aplica vacío a través de la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161, el fuelle 0301 se colapsa y el tambor 0041 queda libre para moverse. Cuando se aplica el vacío a través de la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161, y de ahí al tubo 0901 y de ahí al cilindro de vacío 0902 y de ahí a la cámara de ventilación 0730, el fluido de ventilación 0106 es aspirado hacia la cámara de ventilación 0730 a través de los puertos de ventilación 0731 y 0732 desde la atmósfera ambiente, en la(s) dirección(es) indicada(s). Una fuerza de reacción al fluido de ventilación 0106 hace que el tambor 0041 gire y la lámina 0001 se enrolle sobre él.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 21 y 22, durante el enrollado, el tubo 0901 puede enrollarse o enrollarse libremente. El tubo 0901 puede ser suficientemente flexible para enrollarse sin apretar mientras permanece suficientemente abierto para transportar vacío o vacío parcial. En algunas modalidades, el grado de vacío puede seleccionarse teniendo en cuenta la fuerza necesaria para girar el tambor, así como el límite de presión de colapso para el tubo 0901.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 21 y 22, la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161 también puede ser usada para aplicar fluido de accionamiento 0103 al fuelle 0301 e (indirectamente) a la cámara de ventilación 0730 y para accionar el despliegue. En algunas modalidades, el uso común de la red de tuberías de fluido de accionamiento 0161 para los dos propósitos (presurización para desplegar, vacío para enrollar) puede promover la viabilidad económica. En algunas modalidades, un sistema común de compresor/bomba de vacío (que puede comprender válvulas relacionadas) del sistema de suministro de fluido de accionamiento 0060 (en conexión con la red 0161) puede funcionar en modo de "avance" o "retroceso" para proporcionar presión o vacío (para desplegar y enrollar respectivamente); lo que puede promover la viabilidad económica. En algunas modalidades, la tubería de la red, la compresión de gas, los sistemas de rarefacción, pueden estar integrados; en otras pueden estar separados,
En algunas modalidades donde la red de tubería de fluido de actuación 0161 puede suministrar (presión o) vacío en común al fuelle 0301 y al tubo 0901, puede aplicarse constricción selectiva en ciertas áreas de la red 0161 para efectuar la despresurización del fuelle 0301 a una velocidad reducida (relativa a la despresurización del tubo 0901), por ejemplo para evitar la caída del tambor 0041 del mismo durante el proceso de enrollado o por otras razones.
En algunas modalidades, se pueden instalar válvulas de retención para permitir que se suministre aire comprimido al fuelle 0301 solamente (y no al tubo 0901) durante el desenrollado, y para que se aplique vacío al fuelle 0301 y al tubo 0901 comúnmente durante el enrollado.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 23 a 24, se describen los elementos de un sistema con una bobina inflable que facilita el enrollado aplicando vacío. En consecuencia, el sistema puede proporcionar una concentración de radiación rentable, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
La figura 23 muestra una vista en alzado conceptual, la figura 24 una vista en planta conceptual. Cada figura muestra el sistema durante el enrollado. Similar a la modalidad de tipo fuelle descrita en figuras 21 y 22, una modalidad de tipo bobina de inflado es descrita en figuras 23 y 24.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en figuras 23 a 24, la red de tubería de fluido actuador 0161 es usada para aplicar vacío a la bobina inflable 0051 y el tubo 0901 y de ahí a la cámara de venteo 0730. La cámara de ventilación 0730 está conectada al tambor 0041 y giran al unísono. El tambor 0041 está conectado a la lámina 0001.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 23 a 24, cuando se aplica vacío a través de la red de tubería de fluido de accionamiento 0161, la bobina inflable 0051 puede colapsar y el tambor 0041 puede quedar libre para moverse. Cuando se aplica vacío a través de la red de tubería de fluido de accionamiento 0161 a la cámara de ventilación 0730 a través del tubo 0901, el fluido de ventilación 0106 puede ser atraído a la cámara de ventilación 0730 desde la atmósfera ambiente a través de los puertos de ventilación 0731 y 0732, en la(s) dirección(es) indicada(s). Una fuerza de reacción al fluido de ventilación 0106 puede hacer que el tambor 0041 gire y la lámina 0001 se enrolle sobre él.
De acuerdo a una modalidad, como se muestra en figuras 23 a 24, durante el enrollado, el tubo 0901 se enrolla libremente (en la cámara de ventilación 0730). Similar a una encarnación como se muestra en figuras 21 y 22, de acuerdo a una encarnación como se muestra en figuras 23 y 24, fluido presurizado y tubos de vacío pueden ser aplicados alternativamente al tubo 0901 para dos propósitos (presurización y desenrollado o vacío y enrollado).
En algunas modalidades, pueden instalarse válvulas de retención para permitir que el fluido de accionamiento 0103 se suministre únicamente a la bobina inflable 0051 (y no al tubo de vacío 0901) durante el desenrollado (por ejemplo, para evitar la pérdida de fluido de accionamiento 0103 a través del tubo de vacío 0901 durante el desenrollado), y para que se aplique vacío a la bobina inflable 0051 y al tubo de vacío 0901 durante el enrollado.
En algunas modalidades, el vacío se aplica desde un sistema de vacío del sistema de suministro de fluido accionador 0060 a la bobina inflable 0051 o al tubo de vacío 0901 durante el enrollado y, en algunas de dichas modalidades, dicho sistema de vacío también puede emplearse para aplicar vacío, por ejemplo, al tubo anular que rodea al tubo de red de fluido térmico 0171 para conseguir un efecto aislante o, por ejemplo, a un panel transparente integrado con el receptor 0021 para conseguir un efecto aislante.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en las figuras 23 a 24, una válvula piloto (no mostrada) puede ser modulada por la presión piloto del fluido térmico 0104 de tal manera que cuando el fluido térmico 0104 es presurizado la válvula piloto (no mostrada) no admitirá que el vacío sea aplicado desde la tubería de la red de fluido de accionamiento 0161 a la bobina inflable 0051 o al tubo de vacío 0901.
Según una modalidad, como se muestra en las figuras 23 a 24, durante la concentración de radiación, y mientras el fluido térmico 0104 está presurizado y actuando sobre la válvula piloto (no mostrada), se puede aplicar vacío a la tubería de la red de fluido actuante 0161 sin causar enrollamiento debido a la acción de la válvula piloto (no mostrada), que estaría "cerrada" debido al efecto de la presión piloto del fluido térmico 0104. En modalidades similares, la tubería de red de fluido de accionamiento 0161 puede formar un anillo alrededor de la tubería de red de fluido térmico 0171 para un efecto de aislamiento por vacío, y puede aplicar vacío a un panel transparente integrado con el receptor 0021 para un efecto de aislamiento por vacío, y de ese modo se mitiga la pérdida de calor del fluido térmico 0104 (que es motivo de preocupación durante la concentración de radiación).
Según una modalidad, como se muestra en la figura 25, se describe una bobina inflable de un sistema que facilita el enrollado aplicando vacío. En consecuencia, dicha bobina inflable puede mejorar la concentración de radiación rentable, mejorar el crecimiento de las plantas, etc.
La figura 25 muestra la bobina inflable 0051 durante el enrollado,
En algunas modalidades, como se describe en la figura 24, un tubo 0901 que está separado de la bobina inflable 0051 se utiliza para aplicar vacío para el enrollado de tipo fuerza de reacción. En otras modalidades, tales como de acuerdo con una modalidad como se muestra en la figura 25, un canal para aplicar vacío para el enrollado de tipo fuerza de reacción está integrado en la bobina inflable 0051.
De acuerdo con una modalidad, como se muestra en la figura 25, la bobina inflable 0051 incluye una envoltura 0910 dentro de la cual se encuentran el inserto izquierdo 0911 y el inserto derecho 0912. La envoltura 0910 comprende una muesca 0913 y una muesca 0914.
Cuando se aplica un vacío al interior de la bobina inflable 0051, su envoltura flexible 0910 puede colapsarse, como se muestra, sobre los insertos 0911 y 0912. Cada uno de los insertos 0911 y 0912 puede deformarse en la forma de espiral compactada de la bobina desinflada 0051; lo que puede permitir que la bobina 0051 se enrolle, y que las vueltas adyacentes de la bobina 0051 se enrollen unas sobre otras.
Cada uno de los insertos 0911 y 0912 puede incluir un canal hueco que puede permanecer al menos parcialmente abierto durante la aplicación de vacío y, por lo tanto, que puede retener la capacidad de transportar fluido a medida que se aplica el vacío, durante el enrollado.
La envoltura 0910 incluye muescas 0913 y 0914, que permanecen al menos parcialmente abiertas durante la aplicación de vacío y por lo tanto retienen la capacidad de transportar fluido a medida que se aplica vacío, durante el enrollado.
En algunas modalidades, la bobina inflable 0051 puede incluir ninguna o más inserciones 0911 junto con ninguna o más muescas 0913. En algunas modalidades, la muesca 0913 puede ser de perfil cuadrado, en algunas rectangular, en algunas triangular, en algunas abierto-poligonal, en algunas semicircular, en algunas ondulado, etc. In some embodiments, opposing faces of the inflatable coil 0051 may be notched, in some only one face may be notched. En algunas modalidades, las muescas pueden abarcar el ancho de la cara de la bobina inflable, en otras no.
En algunas modalidades, el inserto 0911 está hecho de espuma, en otras el inserto 0911 es de un material plegable diferente. En algunas modalidades, el inserto 0911 dentro de la bobina inflable 0051 puede proporcionar un camino para el vacío en todo momento. En otras modalidades, el inserto 0911 puede proporcionar un camino para el vacío durante el enrollado, y puede comprimirse sustancialmente a partir de entonces, con una capacidad reducida para transportar el vacío, y una mayor capacidad para la estiba compacta.
A continuación se dan comentarios generales sobre varias modalidades de la invención. En algunas modalidades, el fluido se utiliza para accionar el enrollado, en algunas para accionar el desenrollado; en algunas modalidades presurizando un fluido, en algunas modalidades reduciendo la presión de un fluido, en algunas modalidades aplicando vacío a un fluido; en algunos casos con aire, en algunos casos con agua, en algunos casos con otros materiales. Colectivamente, tales fluidos pueden ser referidos como fluidos actuadores.
En algunas modalidades, una bobina inflable 0051 puede accionar el enrollado o desenrollado. En algunas modalidades un fuelle inflable 0301 puede accionar el enrollado o desenrollado. Pueden utilizarse otras formas para accionar el enrollado (por ejemplo, un tubo plegable similar a un fuelle, un globo, etc.). En algunas modalidades, un actuador lineal que se expande o contacta debido a la provisión o extracción de fluido actuador, puede accionar el enrollado o desenrollado. Colectivamente, tales elementos inflables para accionar el enrollado pueden ser referidos como inflables.
Un tambor 0041 que puede estar conectado directamente a un inflable (por ejemplo - a una bobina inflable 0051) o puede ser indirectamente movido o rotado por un inflable (por ejemplo - por un fuelle 0301) puede decirse que está conectado al inflable.
En algunas modalidades, una pieza está soportada directamente por cables 0102 (por ejemplo, soporte, carcasa, receptor, bobinas, etc.). En algunas modalidades, una pieza está soportada indirectamente por cables 0102 (por ejemplo, carcasa, receptor, bobinas, etc.). Independientemente de que una primera parte esté soportada directa o indirectamente por una segunda parte, en general, puede decirse que la primera parte está soportada por la segunda parte. El término "soporte por cables" puede denotar un soporte directo o indirecto por cables.
En algunas modalidades, un fluido fluye hacia la cámara de ventilación 0730 desde la atmósfera, para generar una fuerza de reacción para enrollar o desenrollar. En algunas modalidades, un fluido fluye fuera de la cámara de ventilación 0730 desde la atmósfera, para generar una fuerza de reacción para enrollar o desenrollar. En algunas modalidades el fluido es un gas, en otras un líquido. En algunos casos, el fluido es aire ambiente, en otros el fluido es de una fuente similar al fluido térmico 0104 o fluido de irrigación 0105, en otras modalidades se pueden utilizar otros fluidos. Colectivamente, tales fluidos para accionar el enrollado o desenrollado en virtud del flujo a través de un respiradero pueden ser referidos como fluidos de ventilación 0106.
En algunas modalidades, el receptor 0021 puede utilizarse para calentar directamente un fluido de proceso utilizado en un proceso (p. ej., sin limitación, de un proceso de procesamiento de materiales, proceso electroquímico, célula de concentración electroquímica, proceso de célula de concentración electroquímica, proceso de desalinización, proceso de calefacción urbana, proceso relacionado con la energía solar u otro proceso en el que se utilice calor). En algunas modalidades, el receptor 0021 puede permitir el cambio de calor sensible de un fluido de proceso. En algunas modalidades, el receptor 0021 puede permitir la evaporación del fluido de proceso. En algunas modalidades, el receptor 0021 puede permitir la concentración deseable de un soluto, ya sea metálico o no metálico u orgánico o de otro tipo, sin limitación. En tales modalidades, el fluido de proceso puede denominarse fluido térmico 0104.
En algunas modalidades una red de tubería de irrigación 0181 puede ser empleada para irrigación; una red de tubería de irrigación 0181 puede ser referida como un irrigador (que permite irrigación). En algunas modalidades un accesorio de irrigación 0511; puede ser empleado para la irrigación; un accesorio de irrigación 0511 puede ser referido como un irrigador (un elemento que transporta el fluido de irrigación 0105 a un área a ser irrigada).
En algunas modalidades, un marco de suspensión 0010 puede comprender uno o más de un poste 0011, un brazo 0013, una estructura que proporciona soporte para la suspensión.
En algunas modalidades, el fluido de accionamiento 0103 proporciona energía para enrollar o desenrollar. En algunas modalidades, el fluido de accionamiento 0103 es aire; en otras modalidades, el fluido de accionamiento 0103 se compone de otros gases o líquidos comprimidos.
En algunas modalidades, el soporte 0022 (que puede soportar el receptor 0021 u otros elementos) puede ser rígido; en otras, flexible; en otras, inflable. En algunas modalidades, el receptor 0021 puede ser rígido; en otras flexible; en otras inflable; en otras hinchable; en otras drenable; en otras plegable.
En algunas modalidades, la totalidad o parte de la lámina 0001 puede inflarse en forma de reflector, y la totalidad o parte de la lámina 0001 puede desinflarse y enrollarse en forma de espiral (es decir, la bobina inflable 0051 y la lámina 0001 pueden estar integradas).
En algunas modalidades, dos o más partes unidas a un tambor 0041 se inflan de forma coordinada para lograr la traslación y rotación de la lámina 0001 (p. ej. - un tubo inflable en acordeón para la traslación, una forma en espiral para la rotación).
Una lámina reflectora colgante desplegada 0001 puede formar una variedad de formas, incluyendo una forma catenaria, una forma parabólica, una forma de artesa, o una forma de reflector tipo Fresnel, o una lámina con impronta de reflector tipo Fresnel.
Según una modalidad, la lámina 0001 puede enrollarse en un tambor de forma cilindrica 0041. En otras modalidades, la lámina 0001 puede enrollarse en un tambor de bobina plana 0041 (por ejemplo, una forma rectangular, un armazón o contorno de alambre rectangular, una forma cuadrada, un armazón o contorno de alambre cuadrado). En algunas modalidades de tambor 0041 con forma de carrete plano, después del enrollado, el carrete plano puede ser estibado de una manera que es más aerodinámica que un carrete de tambor 0041 de estilo cilindrico. En algunas modalidades de carrete plano, un reflector tipo Fresnel se enrolla en el carrete plano, con cada sección (cuadrada o) rectangular del reflector Fresnel efectivamente del mismo ancho en el carrete.
En algunas modalidades, puede extenderse y retraerse un conjunto de módulos de enlace de paralelogramo. Cada módulo de paralelogramo puede estar vinculado a un módulo de paralelogramo adyacente. Cada módulo de paralelogramo alcanza una orientación ligeramente fuera de paralelo con el módulo adyacente, y cada módulo puede ser montado en su propio reflector, y durante la extensión, un conjunto de reflectores puede ser posicionado en una forma de reflector tipo Fresnel.
En algunas modalidades, pueden emplearse dos tambores 0041 y 0042 para enrollar una chapa 0001 en cualquiera de sus extremos. En algunas modalidades, un tambor 0041 puede fijarse a un extremo de una lámina 0001 solamente, y el enrollado puede lograrse mediante la rotación de dicho tambor 0041 solamente.
En algunas modalidades, los componentes llenos de fluido como el receptor 0021 o la red de tuberías de fluido térmico 0171 u otras tuberías u otros componentes permanecen llenos o parcialmente llenos en todo momento. En otras modalidades, tales componentes pueden ser drenados, o parcialmente drenados, periódicamente, o diurnamente, o durante el enrollado, o de acuerdo con algunas otras condiciones o programa. El drenaje periódico puede ser empleado para ganar calor de los fluidos restantes (drenados), para emplear los fluidos restantes para otros usos (por ejemplo - irrigación), para reducir el peso del sistema (en tiempo inclemente por ejemplo), para permitir que los elementos se colapsen para un perfil de viento más bajo o por otras razones.
En algunas modalidades, el fluido térmico 0104 se transfiere (p. ej. - por bomba o gravedad) a través del dispositivo de radiación 0100 a un destino a lo largo de (o parcialmente a lo largo de) una trayectoria de circuito abierto (p. ej. - no recirculado). En algunas modalidades, el fluido térmico circula a través del dispositivo de radiación 0100 en un circuito cerrado. En algunas modalidades en las que el fluido térmico puede atravesar el dispositivo de radiación 0100 hasta un destino en un circuito abierto, puede mejorarse la viabilidad económica; por ejemplo, porque el dispositivo de radiación 0100 puede proporcionar la función útil de transporte de un lugar a otro (por ejemplo, a través de un desierto, entre edificios, de un estanque a un campo), y en tales casos puede mejorarse la viabilidad económica.
En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede utilizarse para reflejar la luz lejos de la tierra para reducir la ganancia de calor del planeta tierra (que de otro modo podría producirse debido a la adsorción de la radiación solar y la disipación de calor concomitante).
En algunas modalidades, puede utilizarse una cremallera y un piñón 0321 para efectuar el movimiento del tambor 0041. En otras modalidades, puede emplearse un análogo de piñón y cremallera (por ejemplo, un dispositivo de movimiento rotativo a lineal de tipo bucle cinemático).
Ciertas plantas se enumeran en esta especificación como ejemplos de aquellas que pueden responder favorablemente a la sombra o a otras alteraciones del tiempo/clima que pueden lograrse mediante el dispositivo. Las plantas 0025 que pueden cultivarse beneficiosamente con la ayuda del dispositivo de radiación 0100 son numerosas. Un experto en la materia puede probar el dispositivo de radiación 0100 (en diferentes disposiciones, orientaciones, lógica, detalles de diseño, etc.) con cualquier planta 0025 y evaluar los resultados utilizando métodos comunes en la materia.
En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede montarse en la tierra del planeta Tierra; en otras, el dispositivo de radiación 0100 puede montarse en una ubicación aérea o acuática o lunar o marciana o extraterrestre. En las modalidades empleadas en uso extraterrestre, una ventaja del dispositivo de radiación 0100 puede ser la estiba ligera y compacta que puede ser ventajosa para extraterrestres, y otra ventaja puede ser que el dispositivo de radiación 0100 puede instalarse fácilmente.
En algunas modalidades, un muelle helicoidal 0055 causa o promueve el enrollamiento. En algunas modalidades, el muelle helicoidal 0055 puede ser un muelle de torsión.
En algunas modalidades, puede emplearse una única bobina inflable 0051; en algunas, más de una; en algunas, ninguna (por ejemplo, cuando el enrollado se promueve por otros medios).
En algunas modalidades, una bobina inflable 0051 puede estar unida tanto a un tambor 0041 como a un soporte (por ejemplo, al soporte 0022 o directamente por la red de tuberías de fluido térmico 0171 o indirectamente por la red de tuberías de fluido térmico 0171). En otras modalidades, estabilizadores sólidos o flexibles o elásticos pueden conectarse a la bobina inflable 0051 para promover el movimiento y funcionamiento deseados.
En algunas modalidades, pueden utilizarse materiales elásticos (cables u otros) para promover el movimiento deseado durante el enrollado o desenrollado. Por ejemplo, un fuelle presurizado 0301 o una bobina inflable 0051 (inflables) pueden accionar el desenrollado superando una fuerza elástica de un material elástico, y la eliminación de la presión puede permitir que el elástico inicie el enrollado (por ejemplo, permitiendo que el inflable vuelva a una ubicación central). En algunas modalidades, un elástico puede ser enrollado a través de la bobina inflable 0051 (a lo largo de la trayectoria del enrollado del tambor) para promover el enrollado.
En algunas modalidades, la velocidad de adición o eliminación del fluido de accionamiento 0103 puede controlarse para hacer que ciertos componentes se muevan a una velocidad deseada (por ejemplo, para reducir las fuerzas de impacto en los límites del enrollado, etc.).
En algunas modalidades, puede hacerse que un tambor 0041 funcione como un yo-yo; en el que el fluido de accionamiento 0103 se aplica rápidamente, haciendo que el tambor 0041 se desplace desde una posición central, tras lo cual el fluido de accionamiento 0103 se retira bruscamente, tras lo cual el tambor 0041 alcanza la extensión de la bobina inflable 0051, tras lo cual la inercia rotacional del tambor 0041 o las partes asociadas inician el enrollado (como un yo-yo); por ejemplo con la lámina 0001 enrollada en sentido contrario al que se había conseguido hasta entonces.
En algunas modalidades, la parte de la chapa 0001 que se enrolla en último lugar durante el enrollado puede fabricarse de un material duradero para mejorar la resistencia a la intemperie, por ejemplo, o para mejorar la durabilidad cuando se encuentra cerca de un receptor caliente 0021, por ejemplo (en comparación con otras partes de la chapa 0001).
En algunas modalidades, una parte de la chapa 0001 que puede estar directamente debajo del receptor 0021 después del despliegue puede ser de un material o grosor o peso diferente al de otras partes de la chapa 0001 para afectar a la forma de la chapa desplegada 0001 de forma deseable (por ejemplo, para hacer que la chapa 0001 adopte una forma más cercana a una forma parabólica de lo que sería el caso de otro modo).
En algunas modalidades, múltiples filas de matrices de receptores están enlazadas. En algunas modalidades, las filas adyacentes comparten un cable de soporte común 0102.
En algunas modalidades mostradas, el tambor 0041 se ha mostrado dispuesto de una manera que puede causar que interfiera con el soporte 0022 o el receptor 0021 durante la retracción completa a una posición central como puede ocurrir durante el enrollado. En algunas modalidades, es posible que el tambor 0041 se disponga en una ubicación alejada (por ejemplo, debajo) del soporte 0022 o receptor 0021 para evitar dicha interferencia.
En algunas modalidades, la bobina inflable 0051 puede construirse para formar una catenaria, o una forma casi catenaria sustancialmente a lo largo del proceso de despliegue (por ejemplo - con una cara de la bobina inflable más corta que la cara opuesta). Dicha bobina inflable 0051 puede situarse a cierta distancia por debajo del soporte y/o receptor, y el diámetro requerido del tambor 0041 puede reducirse relativamente (por ejemplo, si la longitud de la lámina desplegada 0001 es sustancialmente similar a la trayectoria transversal de la bobina inflable 0051). En algunas modalidades, la propia bobina inflable 0051 puede formar un perfil de artesa, en otras un perfil de artesa invertida.
En algunas modalidades, un peso unido a una cuerda o cable que se enrolla en el tambor 0041 o componente cilíndrico adyacente puede utilizarse para accionar o ayudar al enrollado (debido al efecto de la gravedad sobre el peso). En algunas modalidades, la cuerda o cable puede enrollarse y desenrollarse en el tambor 0041 o componente cilíndrico adyacente durante el enrollado y desenrollado respectivamente. En algunos casos, un componente cilíndrico parcialmente lleno de líquido, con paletas interiores, con agua fluyendo hacia la superficie más baja del tambor, puede proporcionar una fuerza gravitacional para ayudar al enrollado.
En algunas modalidades, un sistema de vacío del sistema de suministro de fluido accionador 0060 ajusta el fluido accionador 0103 para enrollar o desenrollar. En algunas modalidades de este tipo, dicho sistema de vacío también puede utilizarse para aplicar un vacío a determinadas partes para el aislamiento térmico (por ejemplo, a un anillo de vacío alrededor de un receptor 0021 e integrado en el mismo).
En algunas modalidades, el brazo 0013 o 0014 puede montarse en un poste; en otras modalidades, otro tipo de soporte o estructura puede servir como ubicación de montaje para el brazo 0013 o 0014. En algunas modalidades, el brazo 0013 puede posicionarse mediante el sistema de posicionamiento 0090 y un miembro de tensión (cable u otro) puede vincularse al centro de rotación del brazo 0014 y aplicar tensión al mismo, y en virtud de dicha tensión, el brazo 0013 y el 0014 pueden girar al unísono. En algunas modalidades, un miembro de tensión (cable u otro) puede estar vinculado al centro de rotación de un receptor 0021 o soporte 0022 y aplicar tensión al mismo, y en virtud de dicha tensión, el brazo 0013 y el receptor 0021 o soporte 0022 giran al unísono.
En algunas modalidades, la lámina 0001 puede ser reflectante, para la reflexión de la radiación. En algunas modalidades, la reflectividad de la lámina 0001 puede reducirse para un uso económico de los materiales, si por ejemplo la captación térmica no es un objetivo primario (o si por ejemplo si el sombreado de las plantas 0025 puede ser un objetivo primario).
En algunas modalidades, la bobina inflable 0051 puede fabricarse para proporcionar resistencia a la flexión en una dirección (por ejemplo, en una dirección que permitiría que el tambor 0041 se inclinara excesivamente o se desviara de una ubicación deseada). En algunas de estas modalidades, uno o ambos lados de la bobina inflable 0051 pueden ser rígidos, de un material alternativo, o fabricados a partir de escamas o placas superpuestas o cuñas que se enrollan preferentemente en una dirección.
En algunas modalidades, el dispositivo de radiación 0100 puede ser implementado para facilitar la instalación periódica, o reinstalación, o remoción, o elevación a una mayor elevación, o descenso a una menor elevación para facilitar por ejemplo actividades periódicas que pueden ser horarias, diarias, mensuales, anuales, o para cosecha, o para permitir un uso alternativo del área de instalación, o de acuerdo a algún otro horario, o de acuerdo a eventos. En algunas modalidades, una ventaja del dispositivo de radiación 0100 puede ser que se instala fácilmente.
En algunas modalidades presentadas, los componentes se describen u orientan según las direcciones cardinales norte o sur o este u oeste para mayor claridad de la presentación. En otras modalidades, la orientación del sistema o de los componentes con respecto a los puntos cardinales puede variar.
Se han divulgado modalidades específicas de la presente invención; sin embargo, podrían preverse diversas variaciones de las modalidades divulgadas dentro del alcance de la presente invención. Debe entenderse que la presente invención no se limita a las modalidades descritas anteriormente, sino que abarca todas y cada una de las modalidades dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
Se han descrito en detalle varias modalidades de la invención. Dado que pueden realizarse cambios o adiciones a la mejor modalidad descrita anteriormente sin apartarse de la naturaleza, el espíritu o el alcance de la invención, la invención no debe limitarse a esos detalles, sino únicamente a las reivindicaciones adjuntas. Los encabezamientos de las secciones se proporcionan como indicaciones organizativas. Estos títulos no limitarán ni caracterizarán la invención expuesta en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (20)
1. Un dispositivo de radiación, que comprende
una lámina reflectante
una estructura de suspensión
uno o más cables de soporte, acoplable en cada extremo del cable a la estructura de suspensión;
un receptor dispuesto por encima de al menos una parte de la lámina reflectante que está soportada por uno o más cables de soporte, de manera que recibe la radiación concentrada reflejada por la lámina reflectante cuando ésta está desplegada;
un mecanismo de enrollado y desenrollado
uno o más tambores acoplables a uno o más extremos de la lámina reflectante
un fluido de accionamiento que acciona el enrollado o desenrollado; y
una fuente de fluido de accionamiento controlada por un controlador para ajustar el suministro de fluido de accionamiento.
2. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de enrollado y desenrollado comprende al menos una bobina inflable soportada en un extremo por uno de los cables de soporte y acoplable en el otro extremo a uno o más tambores.
3. El dispositivo de radiación de la reivindicación 2, en el que las bobinas inflables son acoplables a muelles helicoidales.
4. El dispositivo de radiación de la reivindicación 2, en el que las bobinas inflables se despliegan cuando el fluido actuador de la reivindicación 1 se libera en las bobinas inflables.
5. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que uno o más tambores son inflables.
6. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que uno o más cables de soporte son huecos.
7. El dispositivo de radiación de la reivindicación 6, en el que un fluido fluye a través de uno o más cables de soporte.
8. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, que comprende además un irrigador suspendido de la estructura de suspensión.
9. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que la lámina reflectante cuelga en forma de artesa cuando está en posición desplegada.
10. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que el receptor comprende uno o más de: un colector térmico; una célula fotovoltaica; o, un dispositivo que puede tanto emitir como absorber luz.
11. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que una o más luces están suspendidas de la estructura de suspensión.
12. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que múltiples receptores, láminas reflectantes y tambores están soportados por un único marco de suspensión.
13. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que el marco de suspensión comprende uno o más brazos que giran alrededor de un eje vertical al unísono, en el que al menos un cable de soporte se extiende desde los brazos.
14. El dispositivo de radiación de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de enrollado y desenrollado comprende: una o más cremalleras acoplables a un accionador inflable central en un extremo de cada cremallera; y, un fluido presurizado liberable en un accionador inflable central.
15. El dispositivo de concentración de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de enrollado y desenrollado comprende una fuerza de reacción a un fluido de ventilación.
16. Un método de manipulación de las condiciones meteorológicas y climáticas para las plantas, que comprende:
erigir un armazón de suspensión
fijar uno o más cables de soporte a la estructura de suspensión
soportar uno o más inflables con el uno o más cables de soporte
unir uno o varios tambores a los inflables
conectar uno o más extremos de una o más láminas a uno o más tambores; y
liberar un fluido en el interior de uno o más inflables de manera que los tambores vinculados a los inflables giren y se alejen transversalmente de una posición central de manera que la láminas se despliegue y cuelgue de los tambores.
17. El método de la reivindicación 16, en el que el uno o más inflables son bobinas inflables.
18. El método de la reivindicación 16, en el que el uno o más cables de soporte soportan dos o más receptores, de tal manera que el uno o más receptores, la una o más láminas, y el uno o más tambores están dispuestos a lo largo de un único marco de suspensión.
19. El método de la reivindicación 16, en el que uno o más cables de soporte son huecos.
20. El método de la reivindicación 16, en el que el dispositivo de radiación enrolla o desenrolla o posiciona la lámina en reacción al análisis de factores que comprenden uno o más de los siguientes:
Hora del día, la intensidad de la radiación entrante, la dirección de la radiación entrante, el nivel de radiación especular entrante, el nivel de radiación difusa entrante, la velocidad del viento, el nivel y/o la calidad del polvo y/o los residuos suspendidos en el aire ambiente, la presencia de plagas animales que puedan interferir, la temperatura ambiente, la intensidad y duración de la iluminación deseada para las plantas situadas debajo del sistema, duración e intensidad del riego deseado para las plantas situadas debajo del sistema, temperatura estimada del cielo nocturno con respecto a las pérdidas de radiación de las plantas situadas debajo del sistema, disponibilidad de fluidos de accionamiento, demanda de calor de la carga térmica, instrucciones manuales/anulación, latitud, longitud y/o ubicación.
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