ITBS20090056A1 - PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM - Google Patents

PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
ITBS20090056A1
ITBS20090056A1 IT000056A ITBS20090056A ITBS20090056A1 IT BS20090056 A1 ITBS20090056 A1 IT BS20090056A1 IT 000056 A IT000056 A IT 000056A IT BS20090056 A ITBS20090056 A IT BS20090056A IT BS20090056 A1 ITBS20090056 A1 IT BS20090056A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
collectors
solar collector
collector system
platform
reflecting surface
Prior art date
Application number
IT000056A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Mario Gaia
Original Assignee
Turboden Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Turboden Srl filed Critical Turboden Srl
Priority to ITBS2009A000056A priority Critical patent/IT1393496B1/en
Priority to PCT/IT2010/000110 priority patent/WO2010109508A2/en
Publication of ITBS20090056A1 publication Critical patent/ITBS20090056A1/en
Application granted granted Critical
Publication of IT1393496B1 publication Critical patent/IT1393496B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/80—Accommodating differential expansion of solar collector elements
    • F24S40/85—Arrangements for protecting solar collectors against adverse weather conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

“IMPIANTO DI COLLETTORI SOLARI A CONCENTRAZIONE CON â € œCONCENTRATION SOLAR COLLECTORS SYSTEM WITH

SISTEMA DI ORIENTAMENTO AZIMUTALE†AZIMUTH ORIENTATION SYSTEM⠀

Campo dell’Invenzione Field of Invention

La presente invenzione si riferisce in generale al settore dei collettori solari termici e riguarda in particolare un impianto per una conversione termodinamica dell’energia solare in energia elettrica, partendo da un insieme di collettori solari cilindro-parabolici con un sistema di orientamento azimutale. The present invention refers in general to the field of solar thermal collectors and in particular relates to a plant for a thermodynamic conversion of solar energy into electrical energy, starting from a set of cylindrical-parabolic solar collectors with an azimuth orientation system.

Stato della tecnica State of the art

Per la conversione termodinamica dell’energia solare in energia elettrica occorre trasformare la radiazione solare in energia termica da conferirsi ad un adeguato fluido termovettore ad una temperatura superiore rispetto a quella dell’ambiente. L’energia termica, poi, può essere trasformata in energia elettrica mediante un ciclo termodinamico. For the thermodynamic conversion of solar energy into electrical energy, it is necessary to transform the solar radiation into thermal energy to be given to an adequate heat transfer fluid at a temperature higher than that of the environment. The thermal energy, then, can be transformed into electrical energy by means of a thermodynamic cycle.

Pertanto, per garantire un rendimento adeguato del ciclo termodinamico occorre che l’energia termica sia ottenuta a temperatura quanto più possibile elevata. Therefore, in order to guarantee an adequate efficiency of the thermodynamic cycle, the thermal energy must be obtained at the highest possible temperature.

A questo scopo si usano per lo più dei collettori solari cosiddetti a concentrazione nei quali un sistema ottico opportuno, detto concentratore, invia la radiazione solare ad un elemento, definito ricevitore, nel quale la radiazione si trasforma in calore, veicolato poi a temperatura elevata dal fluido termovettore. Il rapporto fra le superfici captanti del concentratore e del ricevitore à ̈ detto fattore di concentrazione, di solito indicato con la lettera F. For this purpose, so-called concentrating solar collectors are used in which an appropriate optical system, called concentrator, sends the solar radiation to an element, called a receiver, in which the radiation is transformed into heat, which is then conveyed at a high temperature by the heat transfer fluid. The ratio between the absorbing surfaces of the concentrator and the receiver is called the concentration factor, usually indicated with the letter F.

I collettori solari a concentrazione possono avere morfologie alquanto diverse, differendo i collettori sia per la modalità ottica adottata (sistemi ottici a riflessione oppure a rifrazione, sistemi con ottica continua o discontinua, sistemi con concentrazione puntuale ovvero lineare, per il fattore di concentrazione, etc.) sia per la disposizione reciproca e la forma del concentratore e del ricevitore. Concentrating solar collectors can have quite different morphologies, differing the collectors both for the optical modality adopted (reflecting or refraction optical systems, systems with continuous or discontinuous optics, systems with punctual or linear concentration, for the concentration factor, etc. .) for both the mutual arrangement and the shape of the concentrator and receiver.

La soluzione finora adottata con maggior successo, rappresentata indicativamente nella Fig. 1a, utilizza collettori cosiddetti cilindroparabolici disposti in file, in ognuno dei quali il concentratore à ̈ nella forma di una parabola cilindrica riflettente 1, che à ̈ orientabile attorno ad un asse orizzontale parallelo alle generatrici del cilindro e che concentra la radiazione solare su un tubo ricevitore in metallo 2 percorso da un fluido termovettore. Il tubo 2 -Fig. 1b- à ̈ in genere dotato di un rivestimento 3 con coefficiente di assorbimento elevato, a sua volta protetto verso l’esterno da un tubo di vetro 4 che limita le perdite sia radiative che convettive. Questo tipo di collettore può essere classificato come dotato di concentrazione lineare in quanto la deviazione della radiazione ai fini della concentrazione avviene unicamente nel piano ortogonale alle generatrici della parabola cilindrica e in quanto la deviazione della radiazione à ̈ ottenuta per riflessione ad opera di una superficie riflettente continua. The solution adopted so far with the greatest success, represented indicatively in Fig.1a, uses so-called cylindrical-parabolic collectors arranged in rows, in each of which the concentrator is in the form of a cylindrical reflecting parabola 1, which is orientable around a parallel horizontal axis to the generators of the cylinder and which concentrates the solar radiation on a metal receiver tube 2 traversed by a heat-carrying fluid. The tube 2 - Fig. 1b- is generally equipped with a coating 3 with a high absorption coefficient, in turn protected towards the outside by a glass tube 4 which limits both radiative and convective losses. This type of collector can be classified as having linear concentration as the deviation of the radiation for the purpose of concentration occurs only in the plane orthogonal to the generators of the cylindrical parabola and as the deviation of the radiation is obtained by reflection by a reflecting surface keep on.

Il fluido termovettore, che trasporta il calore dal tubo ricevitore 2 verso il ciclo termodinamico per una susseguente conversione dell’energia termica in energia elettrica, à ̈ normalmente olio diatermico oppure una miscela di sali fusi (molten salt). Un insieme di collettori solari con concentratori cilindro-parabolici costituisce un sistema distribuito, in quanto la raccolta dell’energia solare sotto forma di energia termica avviene in modo distribuito in tutto il campo solare. The heat transfer fluid, which transports the heat from the receiver tube 2 towards the thermodynamic cycle for a subsequent conversion of the thermal energy into electrical energy, is normally diathermic oil or a mixture of molten salts (molten salt). A set of solar collectors with cylindrical-parabolic concentrators constitutes a distributed system, as the collection of solar energy in the form of thermal energy occurs in a distributed manner throughout the solar field.

Opportune tubazioni devono poi portare il fluido termovettore caldo al sistema di conversione in energia elettrica. Appropriate pipes must then bring the hot heat transfer fluid to the conversion system into electrical energy.

Uno dei problemi del sistema appena descritto à ̈ la necessità di distanziare fra loro file successive di collettori per limitare gli effetti d’ombra fra una fila e l’altra. One of the problems of the system just described is the need to space successive rows of collectors to limit the shadow effects between one row and the other.

Inoltre, a seconda della disposizione delle file di collettori (Nord-Sud piuttosto che Est-Ovest), si ha comunque una raccolta con angolo di incidenza non ottimale in talune ore del giorno e a seconda del periodo dell’anno. Furthermore, depending on the arrangement of the rows of collectors (North-South rather than East-West), there is still a collection with a non-optimal angle of incidence at certain hours of the day and depending on the period of the year.

E’ stata quindi proposta una soluzione, quale mostrata nelle Figg. 2a e 2b, che prevede di montare, mediante supporti 5, due o più collettori su una piattaforma rotante 6, che permette di mantenere le generatrici delle parabole di concentrazione 1 ortogonali alla direzione della radiazione solare. I concentratori sono inoltre suscettibili di rotazione ognuno attorno a un asse 7 parallelo alla sua generatrice, per cui vengono mantenuti ortogonali alla radiazione incidente. Tuttavia, anche in questo caso, le file successive devono comunque essere distanziate, per evitare le perdite per ombreggiamento e quindi la loro installazione richiede la disponibilità di ampie superfici. Per di più, tale sistema prevede meccanismi di orientamento separati 8, 9, rispettivamente per la piattaforma e per i collettori, con i relativi costi e, in aggiunta, in caso di vento forte i collettori risultano molto esposti all’azione del vento con rischi di danneggiamento. A solution has therefore been proposed, as shown in Figs. 2a and 2b, which envisages mounting, by means of supports 5, two or more collectors on a rotating platform 6, which allows to keep the generators of the concentration parabolas 1 orthogonal to the direction of the solar radiation. The concentrators are also capable of rotation each around an axis 7 parallel to its generator, so that they are kept orthogonal to the incident radiation. However, even in this case, the subsequent rows must in any case be spaced apart, to avoid losses due to shading and therefore their installation requires the availability of large surfaces. Moreover, this system provides for separate orientation mechanisms 8, 9, respectively for the platform and for the collectors, with the relative costs and, in addition, in case of strong wind the collectors are very exposed to the action of the wind with risks of damage.

Scopo e Sommario dell’Invenzione Purpose and Summary of the Invention

Scopo della presente invenzione à ̈ di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati con un impianto di collettori solari a concentrazione e ad orientamento variabile che consenta: The purpose of the present invention is to obviate the above-mentioned drawbacks with a solar collector system with concentration and variable orientation which allows:

di raccogliere al meglio la radiazione solare ed assicurare il miglior rendimento dell’impianto in ogni ora del giorno e indipendentemente dalla posizione azimutale del sole, to best collect solar radiation and ensure the best performance of the system at any time of day and regardless of the azimuth position of the sun,

di eliminare, o quanto meno limitare drasticamente, le zone d’ombra fra collettori contigui per aumentare la loro esposizione al sole, di minimizzare l’azione del vento sui collettori, e to eliminate, or at least drastically limit, the shaded areas between adjacent collectors to increase their exposure to the sun, to minimize the action of the wind on the collectors, and

di innovare nell’insieme il sistema di orientamento, riducendo complessivamente i costi di esecuzione, gestione e manutenzione dell’impianto. to innovate the orientation system as a whole, reducing overall the costs of execution, management and maintenance of the plant.

Secondo l’invenzione, tale scopo à ̈ raggiunto essenzialmente con una collocazione di una molteplicità di collettori solari cilindroparabolici su una piattaforma girevole, disposti parallelamente, strettamente accostati fianco a fianco, causando una rotazione della piattaforma attorno a un asse verticale, in modo da mantenere costantemente le generatrici delle superfici cilindro-paraboliche parallele alla direzione azimutale del sole, ed associando ai detti collettori una struttura recante una o più superfici riflettenti predisposte per captare aggiuntivamente e riflettere la luce solare sui collettori. According to the invention, this purpose is essentially achieved by placing a multiplicity of cylindrical parabolic solar collectors on a rotating platform, arranged parallel, closely side by side, causing a rotation of the platform around a vertical axis, so as to constantly keeping the generatrices of the cylindrical-parabolic surfaces parallel to the azimuthal direction of the sun, and associating with said collectors a structure bearing one or more reflecting surfaces designed to additionally capture and reflect the sunlight on the collectors.

Vantaggiosamente, i collettori cilindro-parabolici, che costituiscono la parte attiva dal punto di vista dello sfruttamento dell’energia solare, usati secondo l’invenzione, in quanto fissi alla piattaforma, appaiono di facile realizzazione e minor costo rispetto ai tradizionali, analoghi collettori mobili cilindro-parabolici e meno esposti all’azione del vento. Inoltre, il sistema richiede un solo meccanismo di orientamento, quello azimutale, non tanti meccanismi separati per ciascun collettore come nella tecnica nota, per cui à ̈ di più semplice controllo. Da notare anche che lo sfruttamento della superficie di terreno disponibile viene ad essere migliore rispetto ad un campo di eliostati o di dischi parabolici e, rispetto alla superficie occupata, le prestazioni sono migliori. L’interfaccia rispetto al suolo à ̈ limitata ad una sola fondazione, laddove, invece, nei sistemi tradizionali gli allineamenti e la compensazione dei dislivelli possono essere laboriosi e costosi da effettuarsi. La vulnerabilità rispetto ad oggetti trascinati dal vento e/o rispetto a vandalismi viene ad essere inferiore nei confronti dei sistemi ancorati a terra. Advantageously, the cylindrical-parabolic collectors, which constitute the active part from the point of view of the exploitation of solar energy, used according to the invention, as they are fixed to the platform, appear to be easy to manufacture and lower cost than traditional, analogous ones. mobile cylindrical-parabolic collectors and less exposed to the action of the wind. Furthermore, the system requires only one orientation mechanism, the azimuthal one, not as many separate mechanisms for each collector as in the prior art, so it is easier to control. It should also be noted that the exploitation of the available ground surface is better than a field of heliostats or parabolic discs and, with respect to the occupied surface, the performances are better. The interface with respect to the ground is limited to a single foundation, whereas, on the other hand, in traditional systems the alignments and compensation of differences in height can be laborious and expensive to carry out. The vulnerability with respect to objects dragged by the wind and / or with respect to vandalism is lower than the systems anchored to the ground.

In sostanza, quello proposto dalla presente invenzione può essere considerato un sistema di semplice realizzazione e installazione. Basically, the one proposed by the present invention can be considered a system of simple construction and installation.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

L’invenzione sarà peraltro illustrata più in dettaglio nella descrizione che segue fatta con riferimento agli allegati disegni schematici e non limitativi, nei quali: The invention will also be illustrated in more detail in the following description made with reference to the attached non-limiting schematic drawings, in which:

le Figg. 1a, 1b e 2a, 2b sono indicative dello stato dell’arte sopra riferito; Figs. 1a, 1b and 2a, 2b are indicative of the state of the art referred to above;

le Figg. 3a e 3b mostrano, rispettivamente, una vista prospettica e una vista laterale di una prima forma di esecuzione di un sistema di collettori solari secondo l’invenzione; Figs. 3a and 3b show, respectively, a perspective view and a side view of a first embodiment of a solar collector system according to the invention;

le Figg. 4 e 5 mostrano due ulteriori forme di realizzazione di collettori solari secondo l’invenzione; Figs. 4 and 5 show two further embodiments of solar collectors according to the invention;

le Figg. 6a, 6b e 6c mostrano delle forme di realizzazione del sistema con mezzi di riflessione movibili in caso di vento; Figs. 6a, 6b and 6c show embodiments of the system with movable reflection means in the event of wind;

le Figg. 7a e 7b mostrano un particolare del supporto per la rotazione della piattaforma; Figs. 7a and 7b show a detail of the support for rotation of the platform;

le Figg. 8a e 8b mostrano gli schemi di altrettante forme di realizzazione dell’impianto di conversione termodinamico. Figs. 8a and 8b show the diagrams of as many embodiments of the thermodynamic conversion plant.

Descrizione Dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention

L’impianto qui proposto comprende una pluralità di collettori solari 11 a concentrazione preferibilmente del tipo cilindro–parabolici. The system proposed here comprises a plurality of concentrating solar collectors 11 preferably of the cylinderâ € “parabolic type.

Ogni collettore comprende dunque un concentratore nella forma di un elemento riflettente a parabola cilindrica 12 ed un ricevitore 13 in forma di tubo al cui interno scorre un liquido termovettore. L’elemento riflettente 12 ha una parete interna concava, una esterna convessa e una generatrice. Il ricevitore 13 à ̈ dotato di un rivestimento con un coefficiente di assorbimento elevato, a sua volta protetto da un tubo in un materiale trasparente, quale il vetro, come descritto in riferimento alle Figg. 1 e 2. Il ricevitore 13 à ̈ posto parallelamente all’elemento a parabola, affacciato alla parete concava di questo elemento e da esso portato mediante dei bracci di supporto. Each collector therefore comprises a concentrator in the form of a reflecting element with a cylindrical parabola 12 and a receiver 13 in the form of a tube inside which a heat-carrying liquid flows. The reflecting element 12 has a concave inner wall, a convex outer wall and a generatrix one. The receiver 13 is equipped with a coating with a high absorption coefficient, in turn protected by a tube made of a transparent material, such as glass, as described with reference to Figs. 1 and 2. The receiver 13 is placed parallel to the parabolic element, facing the concave wall of this element and carried by it by means of support arms.

Secondo l’invenzione, e come mostrato nelle Figg. 3a e 3b, i collettori 11 sono montati adiacenti gli uni agli altri su una piattaforma 14, con la parete esterna di ciascuna parabola vincolata a quest’ultima. According to the invention, and as shown in Figs. 3a and 3b, the manifolds 11 are mounted adjacent to each other on a platform 14, with the outer wall of each parabola constrained to the latter.

La piattaforma può ruotare attorno ad un suo asse X perpendicolare, tramite un attuatore 15 e dei dispositivi di controllo non rappresentati, in modo da avere costantemente le generatrici delle cilindro-parabole (ovvero i ricevitori 13) sostanzialmente parallele alla direzione azimutale del sole. La piattaforma ha un lato posteriore 16, perpendicolare alla direzione longitudinale dei collettori, che à ̈ collocato e mantenuto da parte opposta rispetto alla posizione mattutina e serale del sole, e un lato anteriore 17 ad esso apposto. Sul lato posteriore 16 sono previste almeno una superficie riflettente addizionale 18 vincolata ad esso, predisposta con un angolo di inclinazione 19, che può essere fisso, cioà ̈ indipendente dalla posizione zenitale del sole, oppure variabile in base alla posizione zenitale del sole. In questo secondo caso ogni superficie riflettente addizionale 18 sarà montata e suscettibile di rotazione angolare con una cerniera 19’ di vincolo tra la stessa superficie riflettente e la piattaforma. The platform can rotate around its perpendicular X axis, by means of an actuator 15 and control devices not shown, so as to constantly have the generatrices of the cylinder-parables (i.e. the receivers 13) substantially parallel to the azimuth direction of the sun. The platform has a rear side 16, perpendicular to the longitudinal direction of the collectors, which is placed and maintained on the opposite side with respect to the morning and evening position of the sun, and a front side 17 affixed to it. On the rear side 16 there are provided at least one additional reflecting surface 18 bound to it, arranged with an angle of inclination 19, which can be fixed, that is independent from the zenith position of the sun, or variable according to the zenith position of the sun. In this second case, each additional reflecting surface 18 will be mounted and capable of angular rotation with a hinge 19â € ™ for constraint between the reflecting surface and the platform.

Nelle Figg. 3a e 3b à ̈ rappresentata una prima forma di realizzazione con un’unica superficie riflettente 18. Nella Figg. 4 la superficie riflettente 18 à ̈ frazionata in un insieme di superfici distinte 18a, all’incirca complanari. Nella Fig. 5 à ̈ mostrata un’ulteriore forma di realizzazione nella quale i collettori 11 sulla stessa piattaforma possono essere disposti a gruppi ed avere lunghezze diverse e dove sono previste più superfici riflettenti addizionali 18b distinte e collocate in piani diversi, sfalsati gli uni rispetto agli altri, anche se all’incirca paralleli. In Figs. 3a and 3b a first embodiment with a single reflecting surface 18 is shown. In Figs. 4 the reflecting surface 18 is divided into a set of distinct surfaces 18a, roughly coplanar. In Fig. 5 a further embodiment is shown in which the collectors 11 on the same platform can be arranged in groups and have different lengths and where several additional distinct reflecting surfaces 18b are provided and placed in different planes, offset from each other. compared to the others, even if roughly parallel.

Per ridurre l’impatto del vento sulle superfici riflettenti in caso di vento estremo, sono previsti dei mezzi per la rotazione delle superfici riflettenti, come mostrato nelle Figg. 6a, 6b e 6c, dove per semplicità sono mostrate le sole piattaforme 14 senza collettori 11. In particolare la superficie riflettente in Fig. 6a, sotto la spinta del vento può ruotare attorno ad una cerniera 19’ per disporsi in posizione orizzontale e chiudersi sui collettori o risultare ribaltata indietro di 180° rispetto ad essi. Oppure, come mostrato nelle Figg. 6b e 6c, ogni superficie riflettente 18c à ̈ girevole su un asse di rotazione 20, sostanzialmente verticale, che divide la superficie in due parti 21, 22 in modo che una di queste sia soggetta ad minor spinta aerodinamica dell’altra. A tal fine, una di dette due parti 21 può presentare, ad esempio, delle aperture 23 (Fig. 6c), oppure un’area minore (Fig. 6b), per consentire la rotazione di ciascuna superficie riflettente 18c sotto la spinta del vento. Inoltre, ancorché non rappresentato, potrà essere previsto un meccanismo che consente ad ogni superficie riflettente 18c di ruotare in caso di vento estremo, e di ritornare in posizione quando il vento diminuisce. To reduce the impact of the wind on the reflecting surfaces in the event of extreme wind, means are provided for the rotation of the reflecting surfaces, as shown in Figs. 6a, 6b and 6c, where for simplicity only the platforms 14 without collectors are shown 11. In particular, the reflecting surface in Fig. 6a, under the thrust of the wind, can rotate around a hinge 19â € ™ to arrange itself in a horizontal position and close on the manifolds or be tilted back 180 ° with respect to them. Or, as shown in Figs. 6b and 6c, each reflecting surface 18c is rotatable on a substantially vertical axis of rotation 20, which divides the surface into two parts 21, 22 so that one of these is subject to less aerodynamic thrust than the other. To this end, one of said two parts 21 may have, for example, openings 23 (Fig. 6c), or a smaller area (Fig. 6b), to allow the rotation of each reflecting surface 18c under the thrust of the wind. Furthermore, although not shown, a mechanism may be provided which allows each reflecting surface 18c to rotate in the event of extreme wind, and to return to its position when the wind decreases.

In ogni forma di realizzazione, poi, ogni superficie riflettente addizionale 18a, b e c può essere dotata di un’ala di sommità 118 ad inclinazione variabile secondo la posizione del sole in modo da riflettere comunque in misura massima la radiazione solare sui collettori. In each embodiment, then, each additional reflecting surface 18a, b and c can be equipped with a top wing 118 with variable inclination according to the position of the sun so as to reflect the solar radiation to the maximum extent on the collectors.

La piattaforma può essere vincolata a terra a una fondazione 24 tramite un supporto 25 e ruota rispetto ad esso grazie ad un cuscinetto o ralla 26, secondo la tecnica consueta per esempio per i bracci delle gru. Il cuscinetto o ralla può essere posto in prossimità della piattaforma o in prossimità della fondazione 25, o in una posizione intermedia (Figg. 7a, 7b). The platform can be constrained to the ground to a foundation 24 by means of a support 25 and rotates with respect to it thanks to a bearing or fifth wheel 26, according to the usual technique for example for crane arms. The bearing or fifth wheel can be placed near the platform or near the foundation 25, or in an intermediate position (Figs. 7a, 7b).

Il fluido termovettore circolante e che si riscalda nei ricevitori 13 associati alle cilindro-parabole 12 à ̈ convogliato da almeno due tubi, uno di andata 27 ed uno di ritorno 28 e con l’ausilio di almeno una pompa P, in una posizione sull’asse di rotazione X della piattaforma e qui, attraverso due giunti rotanti 29 à ̈ portato ad una parte di impianto 30 fissata a terra. The circulating heat-carrying fluid which heats up in the receivers 13 associated with the cylinder-parables 12 is conveyed by at least two pipes, one for delivery 27 and one for return 28 and with the aid of at least one pump P, in a position on the € ™ axis of rotation X of the platform and here, through two rotating joints 29 it is brought to a part of the plant 30 fixed to the ground.

La parte a terra comprende un sistema di conversione di potenza 31, un sistema di cessione di calore all’ambiente 32 e un sistema di accumulo termico 33, se richiesto, secondo lo schema di Fig 8a. In Fig. 8b à ̈ rappresentato uno schema analogo a quello di Fig. 8a, ma in cui tutte le apparecchiature si trovano a bordo della piattaforma stessa e ruotano con essa. The ground part comprises a power conversion system 31, a heat transfer system to the environment 32 and a heat storage system 33, if required, according to the diagram in Fig 8a. Fig. 8b shows a diagram similar to that of Fig. 8a, but in which all the devices are on board the platform itself and rotate with it.

Il sistema di conversione di potenza 31, in relazione alle temperature e alla potenza installata, sarà preferibilmente di tipo ORC (Organic Rankine Cycle). Lo schema indicato costituisce una soluzione preferenziale, ma non esclude altre soluzioni. Nelle figure non sono poi indicati tutti gli accessori normalmente presenti in questo tipo di circuiti, per esempio valvole, spurghi drenaggi, serbatoi tampone (buffer tank) vaso di espansione, etc. The power conversion system 31, in relation to the temperatures and the installed power, will preferably be of the ORC type (Organic Rankine Cycle). The scheme indicated constitutes a preferential solution, but does not exclude other solutions. The figures do not indicate all the accessories normally present in this type of circuits, for example valves, drains, buffer tanks, expansion tanks, etc.

Inoltre il sistema di produzione di potenza può anche essere alimentato da un gruppo di piattaforme in luogo di una soltanto, in modo da avere maggiore potenza e quindi minore costo specifico. Furthermore, the power generation system can also be powered by a group of platforms instead of just one, in order to have more power and therefore lower specific cost.

Claims (15)

“IMPIANTO DI COLLETTORI SOLARI A CONCENTRAZIONE CON SISTEMA DI ORIENTAMENTO AZIMUTALE†R I V E N D I C A Z I O N I 1. Sistema orientabile di collettori solari a concentrazione, comprendente una pluralità di collettori cilindro-parabolici (11) aventi un elemento riflettente a parabola cilindrica (12) e un ricevitore (13) in forma di tubo per il passaggio di un fluido termovettore, caratterizzato in ciò che detti collettori cilindro-parabolici sono montati adiacenti gli uni agli altri e connessi rigidamente a una piattaforma (14), rotante attorno a un suo asse perpendicolare al suolo e comandata per seguire la posizione azimutale del sole, e in ciò che lungo un lato di detta piattaforma, perpendicolare alla direzione longitudinale dei collettori, à ̈ vincolata e si eleva almeno una superficie riflettente addizionale (18) per riflettere la radiazione solare sopra i collettori. â € œCONCENTRATION SOLAR COLLECTORS SYSTEM WITH AZIMUTH ORIENTATION SYSTEMâ € R I V E N D I C A Z I O N I 1. Adjustable system of concentrating solar collectors, comprising a plurality of cylindrical-parabolic collectors (11) having a reflecting element with a cylindrical parabola (12) and a receiver (13) in the form of a tube for the passage of a heat-carrying fluid, characterized in what said cylinder-parabolic collectors are mounted adjacent to each other and rigidly connected to a platform (14), rotating around its axis perpendicular to the ground and controlled to follow the azimuth position of the sun, and in what along a side of said platform, perpendicular to the longitudinal direction of the collectors, is constrained and at least one additional reflecting surface (18) rises to reflect the solar radiation above the collectors. 2. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 1, caratterizzato in ciò che alla piattaforma (14) à ̈ vincolata una superficie riflettente addizionale (18) comune per tutti i collettori (11). Solar collector system according to claim 1, characterized in that an additional reflecting surface (18) common for all collectors (11) is attached to the platform (14). 3. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 1, caratterizzato in ciò che alla piattaforma (14) sono vincolate più superfici riflettenti addizionali (18a) distinte, sostanzialmente complanari l’una all’altra. 3. Solar collector system according to claim 1, characterized in that several additional distinct reflecting surfaces (18a), substantially coplanar with each other, are attached to the platform (14). 4. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 1, caratterizzato in ciò che alla piattaforma sono vincolate più superfici riflettenti addizionali (18b) disposte in piani diversi, sfalsati gli uni rispetto agli altri secondo la direzione longitudinale dei collettori e sostanzialmente paralleli tra loro. 4. Solar collector system according to claim 1, characterized in that a plurality of additional reflecting surfaces (18b) arranged in different planes, staggered with respect to each other according to the longitudinal direction of the collectors and substantially parallel to each other, are constrained to the platform. 5. Sistema di collettori solari secondo le rivendicazioni 1-4, in cui ogni superficie riflettente addizionale (18, 18a, 18b) à ̈ vincolata rigidamente alla piattaforma con un angolo di inclinazione fisso (19). Solar collector system according to claims 1-4, wherein each additional reflecting surface (18, 18a, 18b) is rigidly constrained to the platform with a fixed inclination angle (19). 6. Sistema di collettori solari secondo le rivendicazioni 1-4, in cui ogni superficie riflettente (18, 18a, 18b) à ̈ ad inclinazione variabile per rotazione su un cerniera ad asse orizzontale in base alla posizione zenitale del sole. 6. Solar collector system according to claims 1-4, wherein each reflecting surface (18, 18a, 18b) is of variable inclination by rotation on a hinge having a horizontal axis according to the zenith position of the sun. 7. Sistema di collettori solari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni superficie riflettente addizionale à ̈ superiormente dotata di almeno un’ala ad inclinazione variabile secondo la posizione del sole. 7. Solar collector system according to any one of the preceding claims, in which each additional reflecting surface is equipped at the top with at least one wing with variable inclination according to the position of the sun. 8. Sistema di collettori solari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti dei mezzi per la rotazione delle superfici riflettenti addizionali quando soggette ad una spinta aerodinamica e per riportarle in posizione al diminuire di detta spinta. 8. Solar collector system according to any one of the preceding claims, in which means are provided for rotating the additional reflecting surfaces when subjected to an aerodynamic thrust and for returning them to position when said thrust decreases. 9. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 8, in cui ogni superficie riflettente addizionale à ̈ suscettibile di rotazione attorno alla cerniera orizzontale fino a disporsi in una posizione orizzontale sui o lontano dai collettori. The solar collector system according to claim 8, wherein each additional reflecting surface is capable of rotation around the horizontal hinge until it is arranged in a horizontal position on or away from the collectors. 10. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 8, in cui ogni superficie riflettente addizionale à ̈ movibile angolarmente attorno ad un asse verticale, detta superficie riflettente essendo configurata con due parti asimmetriche rispetto a detto asse per offrire una resistenza alla spinta aerodinamica una meno dell’altra. 10. Solar collector system according to claim 8, wherein each additional reflecting surface is angularly movable around a vertical axis, said reflecting surface being configured with two parts asymmetrical with respect to said axis to offer a resistance to aerodynamic thrust one less than € ™ other. 11. Sistema di collettori solari secondo le rivendicazioni 10, in cui l’asse di rotazione divide la superficie riflettente addizionale in due parti di cui una avente una superficie minore dell’altra. 11. Solar collector system according to claim 10, wherein the axis of rotation divides the additional reflecting surface into two parts, one having a smaller surface than the other. 12. Sistema di collettori solari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il fluido termovettore riscaldato nelle cilindro-parabole à ̈ convogliato a un impianto di conversione termodinamica. Solar collector system according to any one of the preceding claims, wherein the heat transfer fluid heated in the cylinder-parabolas is conveyed to a thermodynamic conversion plant. 13. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 12, in cui l’impianto di conversione termodinamica à ̈ fisso a terra ed à ̈ collegato ai ricevitori dei collettori sulla piattaforma mediante dei giunti rotanti. 13. Solar collector system according to claim 12, wherein the thermodynamic conversion plant is fixed to the ground and is connected to the collector receivers on the platform by means of rotating joints. 14. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 12, in cui l’impianto di conversione termodinamica à ̈ a bordo della piattaforma stessa e ruota con essa. 14. Solar collector system according to claim 12, wherein the thermodynamic conversion system is on board the platform itself and rotates with it. 15. Sistema di collettori solari secondo la rivendicazione 12, in cui l’impianto di conversione termodinamica à ̈ alimentato da più sistemi di collettori conformi alle rivendicazioni precedenti.15. Solar collector system according to claim 12, wherein the thermodynamic conversion plant is powered by a plurality of collector systems according to the preceding claims.
ITBS2009A000056A 2009-03-24 2009-03-24 PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM IT1393496B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBS2009A000056A IT1393496B1 (en) 2009-03-24 2009-03-24 PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM
PCT/IT2010/000110 WO2010109508A2 (en) 2009-03-24 2010-03-16 Concentrating solar panel installation with azimuth orientation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBS2009A000056A IT1393496B1 (en) 2009-03-24 2009-03-24 PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITBS20090056A1 true ITBS20090056A1 (en) 2010-09-25
IT1393496B1 IT1393496B1 (en) 2012-04-27

Family

ID=41506542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITBS2009A000056A IT1393496B1 (en) 2009-03-24 2009-03-24 PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM

Country Status (2)

Country Link
IT (1) IT1393496B1 (en)
WO (1) WO2010109508A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9203343B2 (en) 2011-05-26 2015-12-01 Machtwissen.De Ag Devices for optimizing individual solar modules/collector modules and composite collector module groups and stabilizing the operation thereof against environmental influences, especially wind and particles and objects carried along by the wind
DE102011115474A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-04 Machtwissen.De Ag Devices for optimizing the efficiency, protection and operational stabilization of solar modules under the influence of environmental influences
ES2449167B2 (en) * 2014-01-29 2014-09-30 Universidad Politécnica de Madrid System of transverse mirrors at the ends of a longitudinal concentrator of solar radiation
MD4401C1 (en) * 2015-09-30 2016-10-31 Технический университет Молдовы Photovoltaic panel orientation system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109638A (en) * 1977-04-04 1978-08-29 Matlock William C Solar energy converter carousel
US4203426A (en) * 1978-08-11 1980-05-20 Patricia Matlock Solar energy converter carousel mounted rack
US4561423A (en) * 1984-06-11 1985-12-31 Blasey Dennis R Solar parabolic collector
WO2002097341A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 The Sun Trust L.L.C. Conversion of solar energy
WO2008000282A1 (en) * 2006-06-26 2008-01-03 R & B Energy Research Sarl Protective device for a solar panel collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109638A (en) * 1977-04-04 1978-08-29 Matlock William C Solar energy converter carousel
US4203426A (en) * 1978-08-11 1980-05-20 Patricia Matlock Solar energy converter carousel mounted rack
US4561423A (en) * 1984-06-11 1985-12-31 Blasey Dennis R Solar parabolic collector
WO2002097341A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 The Sun Trust L.L.C. Conversion of solar energy
WO2008000282A1 (en) * 2006-06-26 2008-01-03 R & B Energy Research Sarl Protective device for a solar panel collector

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010109508A3 (en) 2013-04-11
WO2010109508A2 (en) 2010-09-30
IT1393496B1 (en) 2012-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8365719B2 (en) Multi-receiver heliostat system architecture
EP2561287B1 (en) A solar energy collector system
US20110226308A1 (en) Solar energy hybrid module
WO2009001106A3 (en) System and methods of utilizing solar energy
US20130098354A1 (en) Solar collectors
WO2012115378A2 (en) Photovoltaic apparatus comprising a reflective plate, the angle of which is adjustable
JP2011523775A (en) Large solar collector with multiple coaxial dish reflectors
ITMI20101847A1 (en) FOLLOWING SYSTEM TO UNDERSTAND SOLAR ENERGY AND RELATIVE MECHANISM OF MOVEMENT OF AN AXIS
ITRM20130263A1 (en) HIGH-LEVEL SECONDARY REFLECTOR OF EFFICIENCY FOR THE ACCUMULATION AND USE OF SOLAR ORIGIN ENERGY
ITBS20090056A1 (en) PLANT OF SOLAR COLLECTORS WITH CONCENTRATION WITH AZIMUTAL ORIENTATION SYSTEM
US20140332054A1 (en) Solar collector having a pivotable concentrator arrangement
US20110214666A1 (en) Fixed focus parabolic trough collector
US20120186575A1 (en) Solar Collector
WO2011134759A2 (en) A solar trough system
CN105121975B (en) Improved solar units component and the method for constructing this component
ITTO20110777A1 (en) SOLAR PANEL WITH CONCENTRATION WITH BIAS TRACKING AND MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING THIS PANEL
CN106152577A (en) Photothermal reflectance mirror support
WO2018015598A1 (en) Solar energy concentrator with movable mirrors for use in flat solar thermal collectors or in static photovoltaic modules
WO2009125334A1 (en) Solar energy generating device
CN208487813U (en) A kind of solar groove type heat-collection generating device
WO2012111008A9 (en) Support structure for solar concentrator
US9705448B2 (en) Dual-use solar energy conversion system
WO2018138392A1 (en) Plant for generating energy by harnessing solar energy
WO2018156529A1 (en) Systems and methods of generating solar energy and dry cooling
US10935281B1 (en) Solar thermal receivers with multi-scale light trapping geometry and features