RECOLECTOR DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere en general a la recolección de radiación electromagnética. La técnica relacionada La recolección y la concentración de radiación electromagnética (EM) son bien conocidas. Típicamente las ondas de radio se recogen y se concentran usando platos parabólicos. La radiación solar se recoge y se concentra usando espejos ó lentes parabólicos. Los primeros dispositivos sufren de la necesidad de una proporción relativamente alta de altura a área de recolección, y los últimos son costosos, pesados y frágiles. Estos dos tipos de dispositivos también sufren del requisito de rastrear la fuente a fin de funcionar apropiadamente. Breve descripción de la invención La invención busca vencer por lo menos algunas de las deficiencias de la técnica anterior, al proveer un dispositivo de recolección y concentración de radiación EM, que puede cubrir una gran área, que tiene un perfil bajo, que no tiene el requisito de rastrear la fuente, y que está construido para ser relativamente liviano y de bajo costo. Hay la necesidad presionante de poder generar energía a partir de fuentes de energía renovables. La energía solar es uno de esos
recursos, que tiene potencial para ser explotada. Los dispositivos convencionales para recoger energía radiante para generar energía en forma útil, sufren de un costo elevado de capital y/o la imposibilidad de generar temperaturas suficientemente altas para ser útiles en muchas aplicaciones. La invención busca resolver esas deficiencias de la técnica anterior al proveer un dispositivo de concentración de la energía radiante que puede reunir energía desde un área relativamente grande, y concentrarla en un área de destino relativamente pequeña. El dispositivo es de costo relativamente bajo en su producción, puede ser de construcción liviana y tiene el potencial de generar temperaturas de blanco elevadas o, en el caso de la conversión a electricidad, mediante celdas fotovoltaicas, requiere sólo de un área pequeña de celdas, ahorrando así costos. La invención está dirigida a un dispositivo que puede cubrir áreas de recolección relativamente grandes a costo relativamente bajo; que no necesariamente requiere de materiales con un índice de refracción particular; que puede formarse de construcción liviana, y que puede concentrar la radiación en una sola área de blanco. La invención es capaz de ser menos masiva y tener un perfil más bajo que los dispositivos de concentración de la técnica anterior. También es capaz de tener elevados factores de concentración. Es adecuada en cualquier aplicación en la que se desee recoger y concentrar radiación EM, con utilidad particular en la recolección y la concentración de radiación solar. En el caso de la radiación solar, se puede usar un dispositivo de acuerdo con la
invención conjuntamente con celdas fotovoltaicas o para calentar un fluido para convertir la energía solar para un propósito deseado. En el caso de la radiación de radiofrecuencia, el dispositivo de la presente invención podría ser usado para recoger, enfocar y sintonizar la radiación. Un ejemplo del dispositivo tiene un ensamble de áreas de canalización que son usadas para recoger y concentrar la radiación EM incidente. También están descritos métodos para fabricar los dispositivos de la presente. Las modalidades particulares de la invención proveen un recolector de radiación electromagnética que tiene una cámara de concentración para recoger y concentrar la radiación electromagnética y dirigirla a un blanco o punto de destino; teniendo la cámara de concentración por lo menos una abertura de entrada; teniendo la abertura de entrada un área de sección transversal. El recolector también tiene un área de canalización que tiene un extremo de entrada para recibir la radiación electromagnética; teniendo el extremo de entrada un área de sección transversal, un extremo de salida adyacente a la abertura de entrada de la cámara de concentración, y por lo menos una pared reflectora entre el extremo de entrada y el extremo de salida. El área de sección transversal de la abertura de entrada es menor que el área de sección transversal del extremo de salida del área de canalización. Otras modalidades de la invención proveen un método para recolectar radiación electromagnética. El método incluye canalizar la
radiación electromagnética en un área de canalización; teniendo el área de canalización un extremo de entrada para recibir la radiación electromagnética; un extremo de salida y por lo menos una pared reflectora entre el extremo de entrada y el extremo de salida; teniendo el extremo de entrada un área de sección transversal; recolectar y concentrar la radiación electromagnética en una cámara de concentración; teniendo la cámara de concentración por lo menos una abertura de entrada adyacente al extremo de salida del área de canalización; teniendo la abertura de entrada un área de sección transversal; y dirigir la radiación electromagnética recogida y concentrada, a un blanco o punto de destino. El área de sección transversal de la abertura de entrada es menor que el área de sección transversal del extremo de entrada del área de canalización.
Otras modalidades más de la invención proveen un recolector de radiación electromagnética que tiene un elemento de ahusamiento que tiene un extremo de entrada para recibir la radiación electromagnética; teniendo el extremo de entrada un eje central a lo largo de una primera dirección, y un área de sección transversal perpendicular a la primera dirección; un extremo de salida que tiene un eje central a lo largo de una segunda dirección, y un área de sección transversal perpendicular a la segunda dirección; y una pared que conecta el extremo de entrada con el extremo de salida; siendo capaz la pared de canalizar la radiación electromagnética recibida por el extremo de entrada, al extremo de salida. El área de sección transversal del extremo de entrada es mayor que el área de
sección transversal del extremo de salida; y la segunda dirección es no paralela con respecto a la primera dirección. Breve descripción de los dibujos Los aspectos anteriores y otros aspectos y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción más pormenorizada de las modalidades preferidas de la invención, como se ilustra en los dibujos anexos, en los que los mismos números de referencia indican generalmente elementos idénticos, funcionalmente similares y/o estructuralmente similares. La figura 1 muestra un ejemplo de una primera modalidad de la invención . La figura 2 muestra un ejemplo de una segunda modalidad de la invención. La figura 3 muestra un ejemplo de una tercera modalidad de la invención . La figura 4 muestra una vista en sección de una cuarta modalidad de la invención . La figura 5 muestra una vista en sección de una quinta modalidad de la invención . La figura 6 muestra una sexta modalidad de la invención; y La figura 7 muestra una séptima modalidad de la invención . Descripción detallada de la invención. Una modalidad de ejemplo de la invención está mostrada en los dibujos y está descrita aquí. Un ejemplo de un dispositivo de conformidad con la invención
tiene un ensamble de áreas de canalización, en las que se puede reflejar internamente la radiación EM dentro de las áreas de canalización. Las áreas de canalización están construidas de tal manera que por lo menos algo de la radiación EM que entra por un extremo ancho de las áreas de canalización, será dirigida, dentro de las áreas de canalización, para que salga por un extremo angosto de las áreas de canalización, en una dirección diferente a aquella por la que entró. Los extremos anchos de las áreas de canalización están ensamblados para formar una superficie que se denomina aquí la superficie de recolección. La radiación EM incide sobre la superficie de recolección y entra en los extremos anchos de las áreas de canalización. Se refleja la radiación EM desde las paredes de las áreas de canalización, a fin de que se dirija a la salida desde el extremo angosto de las áreas de canalización. Esto se obtiene asegurando que, en cada punto de reflexión, el ángulo de incidencia de la radiación EM con respecto a la superficie que refleja, sea menor que 90 grados. Un método para asegurar que suceda esto así para un arco amplio de ángulos de la radiación EM incidente sobre la superficie de recolección, es conformar las áreas de canalización de manera que sean mucho más largas que anchas en su extremo ancho. Esto provee, en algunas modalidades, un ángulo de ahusamiento pequeño en las paredes del área de canalización, que cumple con los requisitos de ángulo de reflexión para un rango más amplio de ángulos de incidencia de la radiación EM . La proporción de longitud del área de canalización a anchura de su extremo ancho
debe estar, convenientemente, entre 2 y 1 000; más preferible, entre 5 y 1 00 y, lo que más se prefiere, entre 10 y 50. La figura 1 muestra un ejemplo de una sola área de canalización y una trayectoria típica 20, que la radiación EM podría tomar dentro del área. Las áreas de canalización pueden estar hechas de material sólido, que sea capaz de transmitir la radiación EM que se va a recoger y concentrar, y con paredes que reflejen la radiación EM nuevamente hacia el área de canalización . En otra modalidad de la invención, las áreas de canalización están formadas como cavidades; donde las paredes de las cavidades son capaces de reflejar la radiación EM nuevamente hacia la cavidad . En una modalidad de la invención , los extremos angostos de un ensamble de áreas de canalización están reunidos en un área que es menor que el área de los extremos anchos de las áreas de canalización ensambladas. En dicho ejemplo, la radiación EM recogida en el área de extremos anchos, es concentrada hacia el área de extremos angostos. Un ejemplo de esta modalidad está mostrado en la figura 2. En una modalidad particular de la invención , los extremos angostos de las áreas de canalización se abren a una cámara de concentración que sirve para concentrar adicionalmente la radiación que sale de los extremos angostos de las áreas de canalización . Los extremos angostos de las áreas de canalización se abren sobre una cara de la cámara de concentración, donde las caras de la cámara de concentración son capaces de reflejar la radiación EM . Por lo
menos una, y de preferencia sólo una, de las caras de la cámara de concentración es transmisora de, o absorbedora de, la radiación EM ; siendo las demás caras reflectoras de la radiación EM . La cara de la cámara de concentración que es transmisora o absorbedora, denominada aquí el portillo de salida, es el portillo a través del cual puede salir la radiación EM concentrada del dispositivo o puede ser absorbida y utilizada de la manera deseada. En una modalidad , se coloca en el portillo de salida un blanco que utiliza la radiación EM . Los extremos angostos de las áreas de canalización, que se abren hacia la cámara de concentración, están configurados de tal manera que la radiación EM que sale de los extremos angostos de las áreas de canalización, es dirigido hacia el portillo de salida, ya sea directamente o a través de una o más reflexiones desde las caras reflectoras de la cámara de concentración. Un ejemplo de dicha configuración está dado en la figura 3, que muestra una sección esquemática de una porción del dispositivo. En la figura 3, el dispositivo 100 tiene áreas de canalización 1 20 que tienen extremos amplios 1 30 y extremos angostos 1 40. Una cámara de concentración 200 tiene portillos de entrada 21 0 y un portillo de salida 220. También está mostrada en la figura 3 una trayectoria indicativa 22 que podría seguir un haz de radiación EM a través del dispositivo. En una modalidad alternativa, la cámara de concentración 200 puede tener un portillo de salida adicional 230 en su otro extremo , de manera que cualquier radiación EM que se refleja hacia ese extremo de la cámara de concentración también pudiera ser utilizada. Esto
podría incrementar un tanto el costo del dispositivo, pero podría servir para aumentar su eficiencia. A fin de que la radiación EM que entra en la cámara de concentración sea dirigida hacia el portillo de salida, al mismo tiempo que provea un dispositivo con bajo perfil, es conveniente dirigir la radiación EM dentro de las áreas de canalización de tal manera que la dirección normal al plano del extremo angosto de las áreas de canalización sea diferente de la dirección normal a la superficie de recolección. Una manera de obtener esto es curvar las áreas de canalización como se muestra, por ejemplo, en la figura 3. En una modalidad particular, el ángulo de curvatura de las áreas de canalización es aproximadamente igual a todo lo largo de ella, para incrementar la posibilidad de fabricación del dispositivo; sin embargo, esto no es necesario para que el dispositivo funcione. En algunas modalidades de la invención, las áreas de canalización están ahusadas únicamente en una dimensión, que es la que toman para formar ranuras ahusadas. En otras modalidades, las áreas de canalización están ahusadas en dos dimensiones, de manera que adoptan la forma de barras ahusadas, donde las barras pueden ser de cualquier forma de sección transversal, que sea adecuada para empacarse juntas a alta densidad. Los ejemplos de tales formas son: círculos, cuadrados, rectángulos, triángulos y otros polígonos de varios lados. Cuando las áreas de canalización adoptan la forma de barras ahusadas, para ayudar a acomodar la curvatura de las barras,
mantener una densidad alta de empaque para los extremos anchos de las áreas de canalización y aumentar la resistencia de un ensamble de áreas de canalización, las áreas de canalización pueden ser ensambladas de manera que cada área de canalización esté dispuesta al tresbolillo con relación a sus vecinas. En una modalidad particular de este aspecto de la invención, se ensamblan hileras de áreas de canalización de tal manera que las áreas de canalización de cada hilera estén desplazadas de la fila en el frente, de modo que el extremo angosto de cada área de canalización esté entre los extremos angostos de las áreas de canalización vecinas, en las filas inmediatamente al frente y detrás de la fija de que se trata. Al ensamblar las áreas de canalización de esta manera, es posible que el extremo angosto de cada área de canalización se curve hacia el espacio entre las áreas de canalización vecinas en la fila que está al frente de ella. Esto permite que las áreas de canalización se curven, al mismo tiempo que mantienen la densidad elevada de empaque de los extremos anchos de las áreas de canalización. Es conveniente mantener una densidad elevada de empaque de los extremos anchos de las áreas de canalización en la superficie de recolección, de modo que entre la fracción máxima de radiación EM incidente sobre la superficie de recolección, en un área de canalización, y no sea reflejada en sentido opuesto. En una modalidad de la invención, las áreas de canalización son de sección transversal circular y los extremos anchos están ensamblados en una disposición de empaque como se muestra en la
figura 4, donde se muestra una vista superior de las filas ensambladas de extremos anchos de las áreas de canalización circulares, desviadas unas con respecto a las otras. Están sobrepuestos triángulos en la vista para mostrara la relación de los centros de los extremos circulares. Esta disposición aumenta la densidad de empaque y permite espacio para que las áreas de canalización se curven, tal como se describió con anterioridad aquí. Con esta disposición, se recolecta una fracción máxima de p/2V3 (aproximadamente 90 por ciento) de la radiación incidente. En una modalidad particular de este aspecto de la invención, se usan áreas de canalización con una sección transversal cuadrada o rectangular. Una vista superior de esta modalidad está mostrada en la figura 5. Con esta forma de área de canalización se pueden empacar los extremos anchos de las áreas de canalización de manera que cerca del 100 por ciento de la radiación incidente, entre en las áreas de canalización y, de tal manera, se recoja. Nótese que, en la modalidad mostrada en la figura 5, es posible, aunque no necesario, que las áreas de canalización tengan una sección transversal rectangular a todo lo largo de ellas. Por ejemplo, las áreas de canalización pueden ser cuadradas o rectangulares en la superficie de recolección, pero entonces habrá una transición a un área circular a medida que se mueve a lo largo del área de canalización hacia su punta. Los dispositivos de acuerdo con la invención son útiles en aplicaciones en las que se ha usado dispositivos de concentración de
radiación EM en la técnica anterior, en particular, en radiación solar y radiación de radiofrecuencia. Los ejemplos de esos usos, particularmente relevantes para la recolección y concentración de radiación solar, son calentar un fluido que circula a través de un tubo o una tubería; generar electricidad directamente usando celdas fotovoltaicas, o producir hidrógeno a partir de agua. Nótese que la invención tiene utilidad particular en la aplicación de producir electricidad usando celdas fotovoltaicas, ya que permite que se recolecte la luz desde un área extensa utilizando un dispositivo relativamente no costoso de la invención, y la concentra sobre un área relativamente pequeña de las celdas fotovoltaicas, relativamente caras. Esto permite potencialmente que se genere electricidad a menor costo de capital. También este dispositivo enfrenta las deficiencias de la técnica convencional cuando se intenta usar un concentrador con celdas fotovoltaicas. Además de ser costosos y pesados, los dispositivos convencionales sufren de factores de concentración relativamente bajos, típicamente de menos de 10, y el problema de sobrecalentamiento de las celdas fotovoltaicas y que se vuelven menos eficientes. La invención puede tener elevados factores de concentración. Por ejemplo, para un panel de conformidad con la modalidad mostrada en la figura 3, que tiene dos metros de largo, con un portillo de salida normal al eje de su longitud, que corre a todo lo ancho del panel y de 2 mm de alto, el factor de concentración calculado es de 1000. Además para una modalidad como la mostrada en la figura 3, las celdas fotovoltaicas
se colocarían adyacentes a, y mirando el portillo de salida, de manera que la parte posterior del panel de celdas fotovoltaicas esté en el espacio libre, en lugar de contra una superficie, tal como un techo, como sucede usualmente en la técnica convencional. En esta configuración, la parte posterior del panel de celdas fotovoltaicas es accesible, de esa manera, a medios de enfriamiento, tales como disipadores de calor con aletas, almohadillas sobre las cuales se podría gotear agua y evaporarla mediante las corrientes de aire ambienta, u otros dispositivos de enfriamiento. Es sumamente conveniente un recolector y concentrador de bajo perfil, en aplicaciones para radiación de radiofrecuencia (RF). En estas aplicaciones se podría usar el dispositivo para enfocar la radiación de RF sobre un receptor de RF. Además, mediante la selección cuidadosa de las dimensiones de las áreas de canalización, el dispositivo de la presente podría ser usado para sintonizar la radiación de RF recolectada a una frecuencia que pueda ser recibida más fácilmente por un receptor. Por ejemplo, se puede usar el dispositivo para sintonizar la radiación de RF a una frecuencia más alta, lo que requiere de un receptor menor e implementado más fácilmente. Los dispositivos de la presente pueden ser fabricados mediante cualquier método adecuado. Las áreas de canalización pueden ser elementos sólidos, transmisores de luz, y hechos de materiales tales como polímeros o vidrio. Para estos elementos sólidos, se pueden revestir las paredes de los elementos con un material reflector, o el
I íIndice de refracción del material puede ser tal , que en la mayoría de los casos el ángulo incidente de la radiación EM que se va a reflejar a la pared del elemento, sobrepasa el ángulo crítico, de modo que ocurre una reflexión interna total . Esta modalidad tiene ventajas potenciales en la facilidad de fabricación, pero también puede tender a ser pesada. Esta modalidad podría se construida fabricando muchos elementos y ensamblándolos a formaciones como las descritas arriba. Los extremos anchos pueden ser embridados o mantenidos juntos de otra manera, y en el caso de la modalidad mostrada en la figura 3, se pueden disponer los extremos angostos de manera que estén montados en, y penetren una placa que forma la superficie superior de la cámara de concentración . Una modalidad particular es una en la que las áreas de canalización son cavidades formadas en un bloque monol ítico hecho de metal o de material polimérico. Esto puede se un poco más difícil de fabricar, pero sería más liviano. El método para fabricar esta modalidad es formar un ensamble de elementos curvos, por ejemplo, elementos ahusados, a partir de un material maleable, tal como cobre o níquel . El ensamble puede ser un ensamble de elementos individuales o de filas de elementos formados a peines, donde cada elemento ahusado es un "diente" del peine. Cada peine forma una fila o porción de una fila de los elementos; y los "dientes" de los peines de las filas sucesivas en el ensamble están dispuestos al tresbolillo para dar las formaciones mostradas en las figuras 4 o 5. Antes de ser ensamblados en una formación , los elementos pueden
ser rectos o ya estar curvados. Si los elementos son rectos, se puede hacer pasar una barra sobre el ensamble de los extremos angostos de los elementos, como un método conveniente para introducir la curvatura deseada. Se pueden mantener los elementos ensamblados en su ensamble embridándolos en un bastidor u otro dispositivo similar. Los elementos ensamblados curvados, conjuntamente con las paredes laterales y, de ser aplicable, una parte superior y/o una base, pueden ser usados entonces como un molde para la forma monolítica final. La forma con el ensamble deseado de cavidades se puede moldear mediante cualquier método aplicable. Se puede vaciar vertiendo el polímero en el molde y dejándolo fraguar, o mediante técnicas de moldeo por inyección. En este proceso es conveniente revestir primero el molde con un agente soltador adecuado para facilitar que los elementos de la forma vaciada, puedan ser retirados del molde. Después que fragua la forma vaciada, se pueden separar los elementos de molde. Esto se puede lograr muy fácilmente retirando primero la forma vaciada de las paredes laterales del molde, de la parte superior y/o la base, y luego desembridando el ensamble de elementos y retirándolos separadamente o por grupos, como sea más conveniente y práctico. Nótese que, en la mayoría de los casos, los elementos necesitarán ser enderezados un tanto para extraerlos de las cavidades, de modo que es conveniente que el material del que están hechos los elementos ahusados sea maleable, a fin de que pueda ser sometido al proceso de enderezamiento sin romperse ni distorsionar la forma
de la cavidad desde la que se están extrayendo. Este proceso da por resultado una forma vaciada que contiene un ensamble de cavidades guiadoras de luz, curvas, densamente empacadas, en las que los extremos anchos de las cavidades se abren todos en una cara de la forma, y los extremos angostos de las cavidades se abren todos en una cara diferente de la forma. Si la forma no es vaciada de un material intrínsecamente reflejante, tal como un metal o un polímero con carga metálica, entonces las caras externas de la forma y/o las paredes de las cavidades pueden ser revestidas con una capa reflejante. Para materiales poliméricos esto se logra muy fácilmente con un proceso de deposición de metal sin electrodos, tal como deposición de cromo o de níquel sin electrodos. Se podría aplicar además un revestimiento transparente sobre el revestimiento reflector, si se desea, para proteger el revestimiento reflector. Luego se puede ensamblar la forma moldeada y revestida en un dispositivo recolector y concentrador, montando la forma en una caja con una superficie de base interna reflejante, cuando la cara de la forma dentro de la que se abren los extremos angostos queda separada de la base reflectora de la caja. La base de la caja y la cara inferior de la forma forman entonces la parte superior y la base de la cámara de concentración , donde, en el extremo de la caja al que están dirigidos los extremos angostos de las cavidades, está la abertura o porción transmisora, que sirve como portillo de salida. Una lámina de material transmisor, tal como una lámina de vidrio o de pol ímero
claro, puede estar colocada sobre la formación ensamblada de extremos anchos de las cavidades que forman la superficie de recolección, a fin de facilitar la limpieza y prevenir que entren en las cavidades el polvo la suciedad o el agua. Un método alternativo para recolectar la radiación EM para inyectarla en la cámara de concentración, es usar una serie de espejos que enfoquen la luz hacia una serie de puntos o ranuras en la parte superior de la cámara de concentración. En el caso de una ranura, la forma óptima del espejo es parabólica en el plano de la ranura y normal a él. En el caso de puntos, el espejo óptimamente es un plato parabólico. Las ranuras o los puntos están dispuestos para quedar en la línea focal o punto focal del espejo, de manera que la radiación EM reflejada desde el espejo se concentre sustancialmente en las aberturas en la parte superior de la cámara de concentración . Para permitir diferentes ángulos de radiación EM incidente sobre los espejos, se puede hacer girar los espejos alrededor de su línea focal o punto focal , de manera que el foco de la luz permanezca coincidente con las aberturas en la cámara de concentración . Un mecanismo de control puede efectuar la rotación mediante la cual una señal , que podría ser la salida del blanco de radiación EM o desde un sensor separado, es monitoreada, y la rotación de los espejos se efectúa a fin de elevar al máximo la cantidad de radiación EM que impacta el blanco. En otro aspecto de la invención, se puede diseñar la cámara de concentración de manera que la cara inferior de la cámara de
concentración se incline desde el extremo que no es de blanco de la cámara de concentración , al extremo de blanco; siendo tal la inclinación , que el extremo de blanco tenga una altura mayor que el extremo que no es de blanco. Esto ayuda a reducir al mínimo el número de reflexiones que se requieren en la cámara de concentración antes que la radiación EM choque sobre el blanco. En otro aspecto, las aberturas en la parte superior de la cámara de concentración pueden estar diseñadas de manera que, en el borde de la abertura más alejado del blanco, esté fijada una aleta que cuelga hacia abajo, dentro de la cámara de concentración. Esta aleta ayuda a desviar la radiación EM que entra en la cámara de concentración , a ángulos menos pronunciados, de manera que sea más probable que choquen sobre el blanco, con un número reducido de reflexiones en la cámara de concentración, y ayuda a prevenir que la luz que ha entrado en la cámara de concentración se pierda a través de las otras aberturas en la parte superior de la cámara de concentración . Las aberturas en la parte superior de la cámara de concentración pueden ser intersticios en un elemento sólido o, alternativamente, pueden ser áreas de un elemento sólido integral que son transparentes para la radiación EM , siendo otras áreas del elemento reflectoras de la radiación EM . Por ejemplo, la parte superior de la cámara de concentración puede ser una lámina de vidrio o de polímero que está revestida selectivamente con un revestimiento reflector en áreas diferentes a las que forman las aberturas a la cámara de concentración. En esta modalidad , las
aletas podrían ser todavía aletas de material que sobresalen hacia la cámara de concentración, o podrían estar formadas como la superficie posterior de un abultamiento en la parte superior de la cámara de concentración, donde la superficie posterior del abultamiento está revestida o hecha reflejante de otra manera, y la superficie frontal (que está más cerca al extremo de blanco de la cámara de concentración) es transmisora par la radiación EM. La figura 6 es una vista esquemática en sección que ilustra estos aspectos. En este ejemplo, un dispositivo 300 tiene espejos enfocadores 310, ranuras o puntos 320 sobre os cuales se enfoca la radiación EM, aletas 340 en el borde posterior de las ranuras o puntos 320, un blanco 350 para la radiación EM y una cara inferior inclinada 360, de la cámara de concentración 330, que ayuda a dirigir la radiación EM hacia el blanco 350. A fin de permitir que se puedan formar diferentes ángulos de incidencia de la radiación EM sobre los espejos 310, se puede hacer que los espejos 310 giren alrededor de sus puntos focales o líneas focales. Alternativamente, se puede hacer girar todo el dispositivo de manera que la radiación EM presente un ángulo incidente constante para los espejos 310, o una combinación de rotación de todo el dispositivo con rotación de los espejos individuales 310. Una limitación potencial de la modalidad mostrada en la figura 6 es que la rotación de los espejos parabólicos en una dirección levógira (como está dibujado en la figura 6) pueda limitarse si la parte inferior de los espejos choca con la parte superior de la cámara
de concentración. El efecto de esta limitación es que la variedad de ángulos de luz incidente sobre los espejos parabólicos puede estar limitada. Específicamente, en algunas configuraciones, la luz, a cierto ángulo mayor que el normal al plano de las partes superiores de espejo, no puede ser enfocada sobre los puntos de entrada a la cámara de concentración, ya que no puede hacerse que se interseque con la superficie parabólica cóncava de un espejo. Para resolver, o por lo menos mejorar esta limitación, la superficie posterior de las estructuras de espejo pueden ser formada de manera que reflejen la luz incidente a ángulos más allá de a normal, sobre la superficie cóncava del espejo parabólico que está detrás, al ángulo correcto, de manera que se enfoque entonces la luz sobre un punto de entrada a la cámara de concentración. En este aspecto, la superficie posterior de preferencia es un espejo plano, por lo menos en la porción sobre la cual choca la luz incidente más allá de los ángulos normales para ser enfocada. Es decir, la porción requerida de la superficie reflectora posterior de la estructura de espejo, está a un ángulo constante con relación al ángulo de luz incidente. Las estructuras de espejo pueden ser giradas en una dirección dextrógira (como se dibuja en la figura 6) para asegurar que la luz a diferentes ángulos de incidencia, más allá de la normal, sea enfocada sobre un punto de entrada a la cámara de concentración, una vez que ha sido reflejada desde la superficie parabólica cóncava de la estructura de espejo precedente. En una modalidad alternativa, para mejorar esta limitación, los espejos parabólicos pueden estar colocados cercanos
entre sí, disminuyendo de esa manera un tanto la sección transversal del área de entrada para cada canal. Esto permite que la base de los espejos parabólicos pueda elevarse, a fin de incrementar la separación entre la base del espejo parabólico y la parte superior de la cámara de concentración, al mismo tiempo que se asegura todavía que toda la radiación EM que entre en el área de canalización a través del área de entrada, choque sobre la superficie cóncava del espejo parabólico. La separación incrementada entre la base de los espejos parabólicos y la parte superior de la cámara de concentración, permite que se giren los espejos adicionalmente, en una dirección levógira (como se dibuja en las figuras 5 y 6), de modo que se pueda dirigir hacia la salida del área de canalización una gama mayor de ángulos de radiación incidentes sobre la entrada al área de canalización. La figura 7 es una vista esquemática en sección, que muestra dicha variación del ejemplo mostrado en la figura 6. En esta variación, el espejo enfocador 310 que tiene un lado posterior adyacente a una ranura o punto 320, tiene una superficie reflectora posterior 370 que refleja la radiación EM (un ejemplo de lo cual es ilustrado por un rayo de luz 400), sobre uno de los espejos enfocadores 310. La superficies reflectoras 370 pueden incrementar la cantidad de radiación EM que eventualmente es dirigida a las ranuras o puntos 320. De manera similar, las superficies externas superiores de la cámara de concentración 330 pueden ser formadas para reflejar la radiación EM sobre las superficies reflectoras 370 y/o
los espejos enfocadores 310, a fin de capturar todavía más radiación EM. La invención no está limitada a las modalidades de ejemplo descritas en lo anterior. Será aparente, con base en esta descripción, para quien tenga experiencia ordinaria en la materia, que pueden hacerse muchos cambios y modificaciones en la invención, sin salirse de su espíritu ni de su alcance.