MX2012004718A - Espejo delgado con una armadura de soporte y disposicion montaje para el mismo. - Google Patents

Abstract

Un ensamble de panel laminado delgado. En una modalidad un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido (50) que tiene un componente laminado delgado no rígido incluye el componente laminado delgado (51) que tiene un área y forma de plano seleccionada, un refuerzo (60) que tiene una forma y área de plano sustancialmente similar al componente laminado delgado y una pluralidad de elementos verticales (64) de altura seleccionada y con una configuración que se extiende desde el refuerzo hasta los extremos distales conectados a una superficie del reverso del componente laminado delgado, los elementos verticales están configurados y dispuestos en una matriz que hace que el ensamble tenga rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente lamiando delgado, y el ensamble laminado delgado incluye además una barra (78) acoplada al refuerzo y que se extiende entre al menos un par de elementos verticales adyacentes de la pluralidad de elementos verticales.

Description

ESPEJO DELGADO CON UN ENTRAMADO DE SOPORTE Y DISPOSICIÓN DE MONTAJE PARA EL MISMO Campo de la Invención Aspectos de las modalidades de la presente invención se refieren a un ensamble de panel laminado delgado, y más particularmente a un ensamble de panel laminado delgado adaptado para usarse en aplicaciones de colectores solares.

Antecedentes de la Invención Las instalaciones de captación solar utilizan concentradores solares y/o paneles fotovoltaicos para aprovechar la energía solar. Ensambles concentradores solares (SCA) que utilizan colectores móviles cilindro-parabólicos presentan grandes superficies reflejantes (aberturas) para seguir el sol y enfocar la energía captada radiante en elementos lineales colectores de calor (HCE) como un primer paso en un proceso de conversión termomecánica para la generación de energía eléctrica. Un sistema de generación de energía solar por lo general incluyen muchos SCA dispuestos en filas para capturar grandes cantidades de energía radiante solar.

Las superficies reflejantes de canales de SCA son por lo general espejos formados en caliente, de vidrio grueso que, idealmente se ajustan a una geometría dada, en particular la curvatura superficial. La eficiencia de funcionamiento de la planta solar depende en gran medida de la capacidad de los espejos para mantener la precisión de la curvatura superficial de modo que los espejos enfoquen intensamente la luz solar reflejada en el HCE. Esto requiere procesos de fabricación muy exigentes para la producción del espejo y una alta rigidez de los propios espejos montados en sus soportes. Así, el vidrio típicamente es más grueso, frecuentemente resulta en un peso del espejo que compite con el peso de la estructura de sopo rte .

Tradicionalmente, los espejos de vidrio formados se utilizan en diversas aplicaciones de concentración solar, como la planta generadora de energía solar Nevada Solar One en Nevada. El material de espejo de vidrio es moldeado en caliente a la forma matemática (geometría superficial) necesaria para reflejar y concentrar la luz solar en un HCE. Tal vidrio formado en caliente también se conoce como vidrio hundido. De vidrio hundido es grueso, pesado, costoso de fabricar, costoso de transportar e instalar en una instalación, y propenso a la ruptura.

Los espejos de cristal gruesos (o cualquier otro tipo de reflectores utilizados) deben conservar su forma matemática a fin de centrar eficazmente la luz solar concentrada, lo que requiere que el cristal del espejo formado en caliente para tener un espesor suficiente para mantener la forma del espejo (generalmente alrededor de tres a cinco milímetros). Los problemas con el vidrio formado en caliente incluyen que el vidrio más grueso reduce la eficacia de reflexión del espejo (más absorción y menos reflexión de la luz solar), tiene limitaciones de fabricación relacionadas con error superficial (error de la pendiente y los efectos de borde), es más costoso debido a la mayor cantidad de material de vidrio, y es más pesado lo que resulta en problemas no deseados de transportación y manipulación. Además, el material laminado grueso es difícil formar en las formas complejas necesarias para las aplicaciones de energía solar y puede atrapar el agua en la interfaz lo que corroe el plateado.

En algunos casos, vidrio delgado y película delgada se han adherido directamente contra un sustrato preformado o placa de aluminio que tiene una curvatura deseada, o para un panel en capas hecho con la geometría superficial requerida. Los paneles en capas están compuestos generalmente por dos superficies laminadas unidas a un núcleo celular, tales como una configuración de panal. Problemas históricos con el vidrio delgado y la película delgada unidos directamente contra un sustrato curvo preformado o placa, o en combinación con otros tipos de panal y otro tipo de construcción del panel de células cerradas, es que tienen un costo elevado y su afinidad por la intrusión de agua cuando se expone a la intemperie. El agua atrapada ataca preferentemente los componentes de aluminio y penetra en las capas de espejo, haciendo que el espejo plateado se corroa Breve Descripción de la Invención Aspectos de modalidades de la presente invención se refieren a un ensamble de panel laminado delgado. En las modalidades de un ensamble de panel laminado delgado de acuerdo con la presente invención, el diseño de entramado de un elemento material de refuerzo es importante para proporcionar rigidez al ensamble de panel laminado delgado. Las modalidades del ensamble de panel laminado delgado mantienen un panel delgado, tal como una lámina vidrio delgado o de otro material reflejante, en una configuración rígida o sustancialmente rígida. Además, las modalidades del ensamble de panel laminado delgado de la presente invención pueden ser utilizadas en canales de colectores solares de un ensamble concentrador solar (SCA), por ejemplo.

Un aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado de acuerdo con la presente invención, tal como se utiliza en un SCA, por ejemplo, es más ligero en peso y las superficies reflejantes son menos costosas. Por ejemplo, un panel de espejo delgado de un ensamble de panel laminado delgado, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, puede tener aproximadamente una cuarta parte o menos de espesor y el peso que el vidrio hundido, y puede ser fabricado en una configuración plana sin formado en caliente (pero más tarde puede ser "formado en frío" con una forma o curvatura deseada) y, por tanto, pueden ser fabricados a menor costo. Otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es la capacidad de formación "en frió" del vidrio delgado o de la película delgada. Sin embargo, otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es mayor rigidez global del espejo y, por tanto, mejora de la precisión que se utiliza en un SCA, por ejemplo. Todavía otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es que incrementa la facilidad de instalación. Todavía otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado son los reducidos costos de transporte. Toda ía otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es la eliminación o reducción de ruptura secundaria, tal como la que puede resultar de fuertes fuerzas del viento aplicadas contra las estructuras de vidrio gruesos. Aun otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es que puede ser intercambiable o utilizado en combinación con los actuales colectores solares u otros dispositivos. Todavía otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es mejor desempeño reflejante. Sin embargo, otro aspecto de las modalidades del ensamble de panel laminado delgado es una arquitectura sustancialmente abierta para permitir que la humedad drene o se evapore y de ese modo prevenga o impida la acumulación de humedad entre los componentes del ensamble.

De acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, un ensamble de panel laminado delgado s u s ta n c ia I me n te rígido configurado como un entramado y que tiene un componente laminado delgado no rígido que incluye el componente laminado delgado que tiene un área de planta y forma y es una primera cuerda del entramado, un refuerzo que tiene una forma y área de planta sustancialmente similar al componente laminado delgado y es una segunda cuerda del entramado, y múltiples montantes de altura y configuración seleccionadas cada uno extendiéndose desde el refuerzo a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente laminado delgado, los montantes son elementos diagonales del entramado y están configurados y dispuestos en una disposición que hace que el ensamble tenga la rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente laminado delgado, y el ensamble de panel laminado delgado incluye además una barra unida al refuerzo y que se extiende entre al menos un par de montantes adyacentes a los múltiples montantes.

Los montantes pueden tener una altura sustancialmente uniforme desde el refuerzo de manera que el componente laminado delgado y el refuerzo tienen esencialmente una curvatura concéntrica. Una superficie facial del componente laminado delgado puede tener una curvatura parabólica cóncava cilindrica. El componente laminado delgado puede incluir una capa de vidrio.

El refuerzo puede ser definido por una lámina de refuerzo, y los montantes pueden ser definidos por porciones de la lámina de refuerzo que se doblan lejos de la lámina de refuerzo y tienen conexiones integrales a la lámina de refuerzo. En una modalidad, las porciones de la lámina de refuerzo que definen los montantes tienen configuraciones sustancialmente en forma de reloj de arena y las conexiones integrales a la lámina de refuerzo están en las bases de las configuraciones con forma de reloj de arena. En una modalidad, las conexiones integrales de los montantes a la lámina de refuerzo están espaciados a lo largo de líneas su bsta ncialmente paralelas, y los montantes están en planos sustancialmente paralelos. En una modalidad, la barra se extiende entre los planos sustancialmente paralelos.

Los montantes en sus extremos distales pueden definir pestañas de conexión dispuestas lateralmente de las alturas de los montantes. En una modalidad, los montantes en sus extremos distales definen pares respectivos de pestañas de conexión dispuestas lateralmente de las alturas de los montantes, las pestañas de conexión de cada par de pestañas de conexión se extienden en direcciones opuestas desde el extremo distal del montante. La lámina de refuerzo puede incluir aluminio.

Las conexiones de los extremos distales de los montantes a la superficie reversa del componente laminado delgado pueden ser conexiones adheridas. El componente laminado delgado puede incluir una capa de sustrato compuesto principalmente de un material de resina sintética seleccionado. El componente laminado delgado puede ser reflejante de la radiación electromagnética. En una modalidad, el componente laminado delgado es reflejante de la radiación solar.

En una modalidad, una primera superficie del componente laminado delgado opuesto a la superficie inversa incluye al menos una porción de una superficie curva reflejante que tiene una curvatura seleccionada para dirigir y concentrar la luz solar en un receptor de una instalación de generación de energía solar. La barra puede ser acoplable a un bastidor de canal que sostiene la superficie reflejante curva. La barra puede tener una forma de sección transversal hexagonal.

De acuerdo con otra forma de modalidad ejemplar de la presente invención, una estructura de soporte para sostener un panel delgado que tiene una configuración sustancialmente rígida incluye una lámina de refuerzo, y una pluralidad de montantes que tienen alturas que se extienden en una primera dirección desde los extremos proximales acoplados a la lámina de refuerzo a los extremos distales y longitudes que tienen a lo largo de las filas en planos verticales sustancialmente paralelos, los extremos distales de los montantes pueden acoplarse al panel delgado para sostener el panel delgado y aumentar la rigidez del panel delgado en una segunda dirección sustancialmente paralela a la planos verticales, en donde la lámina de refuerzo está configurada para ser una primer cuerda de un entramado y los montantes están configurados para ser elementos de la diagonal del entramado, el panel delgado es una segunda cuerda del entramado, y la estructura de soporte incluye además una barra que se extiende entre al menos un par de montantes adyacentes de la pluralidad de montantes, el par de montantes adyacentes que están en la misma fila.

La barra puede extenderse entre las filas en una tercera dirección sustancialmente perpendicular a las direcciones primera y segunda. En una modalidad, los montantes están definidos por porciones de la lámina de refuerzo que se doblan alejándose de la lámina de refuerzo, tienen conexiones integrales a la lámina de refuerzo, y tienen sustancialmente configuraciones con forma de reloj de arena, las conexiones integrales a la lámina de refuerzo están en las bases de las configuraciones en forma de reloj de arena.

De acuerdo con otra forma de modalidad ejemplar de la presente invención, un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido que tiene un componente laminado delgado no rígido incluye el componente laminado delgado que tiene un área y una forma del planta seleccionadas, y un refuerzo que tiene una forma y un área de planta su sta n cia I m e n te similar al componente laminado delgado, el componente laminado delgado está unido a una primera superficie de refuerzo, en el que el refuerzo incluye una lámina de refuerzo que incluye una pluralidad de nervios que se extienden hacia el componente laminado delgado, y un sustrato que incluye la primera superficie y una pluralidad de proyecciones que se extienden desde una segunda superficie opuesta a la primera superficie, cada una de las proyecciones tienen una ranura en un extremo distal y la recepción de un extremo de una correspondiente de las nervaduras en ella para formar un ensamble de en cía va m i e n t o .

En una modalidad, una superficie del componente laminado delgado incluye al menos una porción de una superficie curva reflejante que tiene una curvatura seleccionada para dirigir y concentrar la luz solar en un receptor de una instalación de generación de energía solar.

Otras características y ventajas de las modalidades de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunción con los dibujos adjuntos que ilustran, a modo de ejemplo, las características y aspectos de modalidades ejemplares de la presente invención.

Breve Descripción de las Figuras Las características anteriores y otros aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con respecto a la siguiente descripción, las reivindicaciones adjuntas y los dibujos anexos en los cuales: La figura 1 es una vista esquemática frontal de un diseño de entramado curvo típico; La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de un ensamble concentrador solar; La figura 3 es una vista en planta fragmentaria de un refuerzo para un espejo delgado de acuerdo con una modalidad de la presente invención, por ejemplo, el refuerzo se muestra formado para constituir un componente de un ensamble de panel de espejo; La figura 4 es una vista en alzado del refuerzo de la figura 3 tomada a lo largo de la línea 4-4; La figura 5 es una vista en alzado del refuerzo de la figura 3 tomada a lo largo de la línea 5-5 que muestra el refuerzo montado en un ensamble de panel de espejo que se muestra montado en un soporte para el ensamble del panel; La figura 6 es una vista en sección de un ensamble de panel laminado delgado de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención En la siguiente descripción detallada, se muestran y describen ciertas modalidades ejemplares de la presente invención, a modo de ilustración. Como los expertos en la técnica reconocerán, las modalidades ejemplares descritas pueden ser modificadas de diversas maneras sin apartarse del espíritu y el alcance de la presente invención. En consecuencia, los dibujos y la descripción han de considerarse como de naturaleza ilustrativa, en lugar de restrictiva. Además, términos tales como "superior", "inferior", "de arriba", "de abajo", "hacia arriba" y "hacia abajo" sólo se utilizan con el propósito de describir con mayor claridad la ubicación y/o la orientación de los componentes o características entre sí, como se muestra en los dibujos, por ejemplo. Sin embargo, el uso de tales términos no se pretende ni debe considerarse como una limitación del uso de la invención a cualquier posición particular u orientación.

Las modalidades de la presente invención se refiere con modalidades descritas en la solicitud de patente norteamericana provisional no. 60/999,833 presentada el 18 de octubre 2007; la solicitud de patente norteamericana provisional no. presentada el 23 de octubre 2009; la publicación de la solicitud de patente norteamericana no. 2009/0101195 Al , y la patente norteamericana no. 7,578,109 B2 expedida el 25 de agosto 2009, la descripción de cada una de ellas se incorporan aquí por referencia.

Con referencia a la figura 1 , una estructura típica de entramado curvo 10 incluye una cuerda superior 12, una cuerda inferior 14, y elementos diagonales 16, o cordones. Los elementos diagonales 16 se extienden entre y conectan las cuerdas superior e inferior 12, 14 en varios lugares para proporcionar resistencia y rigidez a la estructura de entramado 10.

Con referencia a la figura 2, un ensamble concentrador solar ("SCA") 20 incluye una fila de canales parabólicos, cilindricamente curvados, o de otra forma curva 22 para recolectar la energía solar radiante. Los canales 22 tienen superficies reflejantes para reflejar y enfocar la energía radiante en un tubo de recolección de calor 25. Cada uno de los canales 22 está soportado por un correspondiente bastidor para canales 30, que puede estar construido de tubos, barras, extrusiones, y/o cualesquiera otros miembros estructurales adecuados para sostener y mantener la forma fundamental de cada uno de los canales 22 y las superficies reflejantes en el mismo. Cada uno de los bastidores de canales 30 puede incluir dos placas de torca 35, una a cada lado, para el acoplamiento y el soporte para los bastidors de cilindro 30 en los pilones de soporte 40. Las placas de torca 35, puede ser, por ejemplo, acopladas a los pilones de soporte 40 en cojinetes 45.

Algunas modalidades ejemplares de la presente invención se describen en este documento en el bastidor de una aplicación en particular y el uso práctico de ellas, a saber, un ensamble de panel reflejante de la luz 50 (ver figura 5) útil para definir una porción de un espejo cilindrico curvo, en forma de canal, tal como se utiliza con el canal 22 del SCA 20 descrito anteriormente y que se muestra en la figura 2, tal como se utiliza en una instalación solar térmica de generación de energía eléctrica. Es decir, las superficies reflejantes de los canales 22 del SCA 20 descrito anteriormente y mostrado en la figura 2 puede ser realizado como el ensamble del panel laminado delgado 50 que se muestra en la figura 5. La configuración del ensamble del panel laminado delgado 50 proporciona rigidez al espejo delgado y también mantiene la superficie del espejo reflejante en una forma que tiene una curvatura deseada. Como tal, las superficies reflejantes de los canales 22 se configuran para mantener una curvatura seleccionada para enfocar la radiación solar.

En una modalidad ejemplar, el aspecto del espejo reflejante del ensamble de panel 50 es un espejo laminado delgado 51. El espejo laminado delgado 51 puede ser un espejo de cristal delgado que es flexible debido a su pequeño espesor, o puede ser una película delgada de plástico sintético que incluye una capa reflejante de luz. En cualquier caso, el espejo laminado delgado 51 está convenientemente unido a un sustrato estructural 52 que es naturaleza tipo laminado y que es suficientemente flexible para poder ser doblado a la curvatura final deseada para el uso previsto del espejo. El sustrato estructural 52 junto con el espejo laminado delgado 51 funciona como una cuerda del entramado superior en el ensamble de panel 10. En la figura 5, de acuerdo con una modalidad ejemplar, el espejo laminado delgado 51 es un espejo de película delgada que tiene un espesor de aproximadamente 0.5 mm, que es portado por un sustrato (por ejemplo, un sustrato laminado de aluminio), que tiene una superficie lisa a la que se aplica la película de espejo y se fija. En otra modalidad, el espejo laminado delgado puede ser un espejo de cristal delgado de alrededor de 1.5 mm de espesor realizado sobre una lámina de sustrato con superficie metálica lisa (por ejemplo, aluminio). El sustrato tiene un espesor deseado definido de manera que funcione eficazmente como un cuerda de entramado superior en el ensamble de panel de espejo de mini-entramado 50 que se muestra en la figura 5. En otra modalidad, el sustrato estructural 52 se puede omitir. Además del sustrato 52 y del espejo delgado 51 portado por él, el otro componente principal de ensamble de panel 50 es un refuerzo 60 que se representa en las figuras 3, 4, y 5. El refuerzo 60 se define para funcionar como la cuerda inferior y los montantes o diagonales, (cordones) en los aspectos del entramado del ensamble de panel 50.

El refuerzo 60 está definido por una lámina de refuerzo 61 , tal como una lámina de aluminio o acero inoxidable, y en una modalidad ejemplar es una lámina de aluminio que tiene un espesor de aproximadamente 0.02 pulgadas (0.51 mm). El refuerzo 60 puede ser formado usando un conjunto de troqueles progresivos, para definir múltiples bandas 64 1 conectadas integralmente en sus bases a la lámina de refuerzo 61. Es decir, los montantes 64 funcionan como las diagonales del entramado, mientras que la porción restante, o inferior, de la lámina de refuerzo 61 , excepto los montantes 64 funciona como cuerda del armazón inferior. Como se muestra en la figura 3, en una modalidad, los montantes 64 están integralmente conectados y doblados hacia arriba desde la lámina de refuerzo 61 para definir aberturas 62 en la lámina de refuerzo 61. Alternativamente, el montante 64 puede ser formada por separado y acoplarse a la lámina de refuerzo 61, como por ejemplo por medio de soldadura o un adhesivo. Los montantes 64 están dispuestos en filas y columnas regularmente espaciadas a lo largo y ancho, respectivamente, de la lámina de refuerzo 61. Los montantes 64 se representan en alzados laterales como se ve en la dirección de la columna en la figura 4 y en elevación frontal o lateral como se ve en la dirección de la fila en la figura 5. En una modalidad, la separación base a base del montante en la dirección de columna (figura 4) puede ser de aproximadamente 1.246 pulgadas (31.6 mm) y en la dirección de fila (figura 5) puede ser de aproximadamente 0.337 pulgadas (8.56 mm). La anchura de la base del montante puede ser de aproximadamente 1.1 pulgadas (27.9 mm). La altura del montante (figura 4) puede ser de aproximadamente 0.852 pulgadas (21.6 mm). Por supuesto, las modalidades de la presente invención no están limitadas por las dimensiones descritas anteriormente y, en otras modalidades, los montantes 64 pueden tener cualquier otra dimensión adecuada otras. La anchura superior del montante preferiblemente es sustancialmente igual a la anchura de la base del montante. La porción de un montante 64 entre su base y el extremo superior es el cuerpo 65 del montante 64. De acuerdo con una modalidad, en cada columna los cuerpos 65 de los varios montantes 64 están en un plano común, y los planos de las varias columnas son paralelas entre sí. De acuerdo con una modalidad ejemplar, cada uno de estos planos es perpendicular, en las bases del montante 64, con respecto al plano de la lámina de refuerzo 61 en la que se definen los montantes 64.

La figura 5 muestra que cuando se ve en la dirección de la fila, cada montante 65 tiene una forma de "reloj de arena" entre su base y su parte superior, en la que la anchura del montante 64 en su mitad de la altura es menor que la anchura de su base. En una modalidad, la anchura a la mitad de la altura del montante puede ser de aproximadamente 0.5 pulgada (12.7 mm). Los bordes laterales de cada montante 64 desde la mitad de su altura a sus extremos base y los extremos superiores de preferencia son rectas, como se muestra en la figura 5.

En su extremo superior, cada montante 64 está formado para definir un par de pestañas o almohadillas de conexión 66 y 67 en un plano perpendicular común a la altura del montante 64. Las almohadillas 66 y 67 se extienden en direcciones opuestas desde el montante 64. En una modalidad, la almohadilla 66 se extiende hacia atrás del montante 64 (a la izquierda como se ve en la figura 4) y la almohadilla 67 se extiende hacia delante del montante 64 (a la derecha como se observa en la figura 4). En una modalidad, la anchura de cada almohadilla en una dirección perpendicular al plano de base de su montante 64 puede ser de aproximadamente 0.15 pulgada (3.8 mm). Las superficies superiores de las almohadillas 66 y 67 permiten que el montante 64 se coloque como por encolado, a la superficie inversa de sustrato espejo 62 en el curso de la fabricación final del ensamble de panel 50.

Los bordes laterales inclinados de los montantes 64, producidos por la forma de "reloj de arena" de los cuerpos de los montantes 65, es deseable reducir las concentraciones de esfuerzos en las conexiones de las bases de los montantes a la lámina de refuerzo 61. Concentraciones de tensión puede surgir en el refuerzo en las bases de los montantes por una variedad de razones, incluyendo la razón de que el refuerzo 60 está curvado en la dirección de la columna de refuerzo 60, donde, como se señaló anteriormente, el ensamble del panel completado 50 se va a utilizar para definir una sección de un espejo cilindrico parabólicamente curvado en una disposición de concentradores de colectores solares. Tal curvatura del ensamble de panel 50 se muestra esquemáticamente en la figura 5 con un radio de curvatura 70 que puede variar en longitud de un lugar a otro a través del ancho del ensamble de panel 50.

En el estado formado listo para el ensamble del refuerzo 60, como se muestra en las figuras 3 y 4, y también en la figura 5, la lámina de refuerzo 61 puede definir una pluralidad de nervios u ondulaciones 68 que se extienden en la dirección de la columna de la lámina de refuerzo. Los nervios 68 se extienden hacia arriba en la lámina de refuerzo 61. Cada nervio 68 está situado en el refuerzo 60 justo por delante de los extremos de base del montante 64 en una columna respectiva de montantes 64. Cada nervio 68 tiene una altura de cresta por encima de la superficie adyacente de la lámina de refuerzo 61 que, en una modalidad, puede ser de aproximadamente 0.08 pulgadas (2.0 mm). Las nervaduras 68 refuerzan el refuerzo 60 contra deformación bajo compresión por cargas de acordes inferiores aplicadas al refuerzo 60 en la dirección de las nervaduras 68. Compresivas deflexiones de carga de acorde superior del ensamble de panel 50 son resistidas por el espesor de lámina de sustrato 52 que puede ser más gruesa que la lámina de refuerzo 61 para tal fin. Además, en ese estado del refuerzo 60, la rigidez vertical puede ser proporcionada en el montante 64 como agujero alargado 69 en el material de montante. Los agujeros 69, en una modalidad ejemplar, tienen una extensión vertical que es mayor que la mitad de la altura vertical, y preferentemente se centran en la altura de la montantes 64. Las nervaduras 68 y los hoyuelos 69 se pueden omitir si las cargas de las curdas o las cargas de compresión del ensamble de panel se espera que seas bajas durante el uso de un ensamble de panel.

La figura 5 muestra cómo un ensamble de panel totalmente fabricado 50 puede montarse en un bastidor de soporte de espejo, como el bastidor del canal 30 que se muestra en la figura 2 y/o un bastidor de soporte de espejo con canales solares del tipo de en forma de V superior descrita en la patente norteamericana 7,578,109 B2 expedida el 25 de agosto 2009, cuya descripción se incorpora aquí por referencia. Para montar de manera eficiente y apoyar el ensamble de panel de espejo curvado 50, el bastidor de soporte del espejo incluye preferiblemente tubos de soporte de espejo que se extienden longitudinalmente en posiciones separadas a lo ancho del bastidor. Esos tubos preferiblemente se definen por extrusiones de aluminio. En la figura 5, un tubo de soporte del bastidor del espejo, o larguero del bastidor, se muestra con 75. El larguero 75 incluye una porción de tubo cuadrado, parte del cual se muestra en la figura 5, desde la parte superior de los cuales se extienden bridas laterales 76 sustancialmente coplanares en direcciones opuestas. Las bridas 76 forman características estructurales del bastidor de soporte espejo que facilitan la conexión del ensamble del panel 50 al bastidor.

Como se muestra en la figura 5, debido a la forma de "reloj de arena" de los cuerpos 65 de los montantes 64, un espacio generalmente de forma hexagonal está formado entre los montantes adyacentes 64 en cada columna de montantes 64. En las direcciones de la fila de ensamble de panel 50, los espacios hexagonales están linealmente alineados para crear una galería 77 de forma de sección transversal hexagonal entre cada dos filas adyacentes de montantes 64. Cuando el ensamble del panel 50 se coloca correctamente el larguero de bastidor 75 adyacente para la conexión del ensamble del panel al larguero del bastidor 75, la superficie adyacente del larguero del bastidor 75 subtiende preferiblemente tres galerías 77 (es decir, una galería central y dos galerías laterales) con cada galería lateral situada adyacente a uno respectivo de las bridas del larguero lateral 76. En una modalidad, una barra de presión 78 está presente en cada galería lateral y se extiende a lo largo de la longitud de su galería. Sin embargo, en otras modalidades de la presente invención, el número de barras de presión 78 en el ensamble del panel 50 y correspondiente a cada uno de los largueros del bastidor 75 se puede variar dependiendo de la aplicación. Las barras de presión 78 preferiblemente se insertan en sus respectivas galerías receptoras antes de que el refuerzo 60 se coloque en un molde de formación (véase la publicación de la solicitud de patente norteamericana no. 2009/0101195 A1, cuya descripción se incorpora aquí por referencia, en los párrafos 0079-0085) para la conexión a la lámina de espejo 51 a través de su sustrato de soporte 52.

Cada barra de presión 78 tiene una configuración exterior que es similar a la forma en sección transversal de la galería hexagonal 77 pero con una cierta separación entre los lados de la barra de presión 78 y los bordes laterales del montante 64 adyacente. Dicha separación permite que los extremos superiores de los montantes 64 para mover uno hacía el otro como el patrocinador 60 se desvie en el molde de conformación para adaptarse a la curvatura del molde. Las barras de presión 78 pueden tener una sección transversal sólida, pero preferiblemente son huecas para reducir su peso y costo. Los barras de presión 78, en una modalidad ejemplar, son extrusiones de aluminio.

La disposición de las barras de presión 78 entre las filas de los montantes 64 que se muestra en la figura 5 puede ser duplicada en cada lugar en el ensamble del panel 50 que se coloca adyacente a un larguero bastidor 75. En un momento apropiado, como por ejemplo antes de colocar las barras de presión 78 en sus galerías hexagonales o después de la extracción del ensamble de panel 50 de su molde de conformación, un agujero roscado (rosca interna) 79 es formado a través de la lámina de refuerzo 61 y en la parte adyacente de una barra de presión 78 en cada uno de varios lugares espaciados a lo largo de la longitud de cada uno de las barras de presión 78. Para cada agujero 79, hay un agujero correspondiente 80, de preferencia no roscado internamente, formado a través de la brida de larguero 76 pertinente en una ubicación apropiada. El ensamble de panel acabado 50, en una modalidad, se fija al bastidor de soporte de espejo mediante el uso de pernos 81 que pasan a través de los orificios de brida 80 y se enroscan en los agujeros de la barra de presión 79 para sostener el ensamble del panel 50 de forma segura en el bastidor de soporte. Si se desea, una arandela elástica, la junta tórica, o elemento de junta 83 puede ser colocado entre la superficie inferior de la lámina de refuerzo 61 y la brida de larguero adyacente 76 en asociación con cada tornillo 81. También, si se desea, una arandela (no mostrada) puede ser colocada entre cada cabeza de perno y la superficie adyacente de la brida 76.

Se prefiere que de acuerdo con el material utilizado para crear el espejo laminado delgado del ensamble de panel 50, que los componentes de un ensamble de panel 50 (es decir, su sustrato de espejo 52 y de refuerzo 60) sea definido por un material (o materiales), que tienen coeficientes de expansión térmica que coincidan, tan estrechamente como sea posible, al coeficiente de expansión térmica de los largueros de montaje del espejo, así como los otros componentes del bastidor de soporte del espejo. Tal adaptación de los coeficientes de expansión térmica resultados en el ensamble de panel están sujetos a fuerzas relacionadas con la temperatura mínima. Tales fuerzas pueden producir cambios en la forma del ensamble del panel como tal y su estructura de soporte experimentan cambios de temperatura.

Los cambios en la forma del ensamble de panel, en particular, la curvatura del espejo, pueden causar que el espejo pierda su capacidad para enfocar la luz solar reflejada sobre un elemento colector de calor situado en el punto focal del diseño (o línea) del espejo.

Con referencia a la figura 6, un ensamble de panel laminado delgado 100 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención incluye un refuerzo 110, un sustrato 120, y una laminado delgado 130 unido a una superficie superior del sustrato 120. El laminado delgado 130 puede ser una lámina reflejante delgada, tal como un espejo de vidrio delgado o un espejo de película delgada, similar al espejo laminado delgado 51 descrito anteriormente. El refuerzo 110 puede ser una lámina de policarbonato o de cualquier otro material adecuado. Además, el refuerzo 110 incluye una pluralidad de nervaduras 115 que se extiende desde una superficie superior del refuerzo 110 hacia el sustrato 120. Los nervios 115, en una modalidad, tienen una sección transversal sustancialmente rectangular y se extienden en una dirección longitudinal del ensamble de panel 100. El sustrato 120 puede ser una lámina de policarbonato o de cualquier otro material adecuado. El sustrato 120 también incluye una pluralidad de proyecciones 125 que se extienden desde una superficie inferior del substrato 120 hacia el refuerzo 110. Las proyecciones 125, en una modalidad, tiene una sección transversal sustancialmente rectangular y se extienden en una dirección longitudinal del ensamble de panel 100. Además, las proyecciones 125 están dispuestas en posiciones correspondientes a las ubicaciones de los respectivos nervios 115 para acoplar las proyecciones correspondientes 125 y las nervaduras 115 entre si. En una modalidad, como se muestra en la figura 6, cada una de las proyecciones 125 cuenta con una protuberancia en forma de copa 126 en un extremo inferior de la misma y tiene una ranura 128 formada en la misma para recibir un extremo superior de una correspondiente de las nervaduras 115. Es decir, las nervaduras 115 están acopladas a las correspondientes proyecciones 125 en las ranuras 128 para formar juntas longitudinales intercaladas. De acuerdo con una modalidad, las nervaduras 115 puede estar unido a las proyecciones correspondientes 125 con un disolvente u otro adhesivo o dispositivo adecuado.

Similar al ensamble de panel 50 descrito anteriormente y que se muestra en la figura 5, el ensamble del panel laminado delgado 100 puede ser un ensamble de paneles de espejo curvado montado en un bastidor de soporte de espejo, como el bastidor de canal 30 que se muestra en la figura 2 y/o un espejo solar a través bastidor de soporte del tipo de V superior descrita en la patente norteamericana 7,578,109 B2 expedida en agosto 25, 2009, cuya descripción se incorpora aquí por referencia. Para montar eficientemente y apoyar el ensamble de paneles de espejo curvo 100, el bastidor de soporte del espejo incluye preferiblemente tubos de soporte del espejo que se extienden longitudinalmente, tales como los largueros 75 descritos anteriormente, en lugares separados a lo ancho del bastidor. El ensamble de paneles de espejo curvo 100, en una modalidad, está curvado a lo largo de un plano neutro 140 donde, como se señaló anteriormente, el ensamble del panel completado 100 se va a utilizar para definir una sección de un espejo cilindrico parabólicamente curvado en un arreglo concentrador de canal solar. Tal curvatura del ensamble de panel 100 se muestra esquemáticamente en la figura 6 por el radio de curvatura 145 que puede variar en longitud de un lugar a otro a través del ancho del ensamble de panel 100.

Aunque los dibujos y la descripción anexos ilustran modalidades de un ensamble de panel laminado delgado aplicado a un canal colector solar, será evidente que los aspectos novedosos de los ensambles de panel laminado delgado de la presente invención también puede realizarse mediante la utilización de estructuras, tamaños, formas, y materiales alternativos en otras modalidades de la presente invención. Por ejemplo, en algunas modalidades de un ensamble de panel laminado delgado de acuerdo con la presente invención, un panel delgado, tal como se ha descrito anteriormente con respecto al ensamble del panel laminado delgado 50 como el laminado delgado 51, puede no ser reflejante, sino más bien, puede estar formado de un material alternativo para los propósitos de decoración, fuerza, u otros.

Las modalidades del ensamble de panel laminado delgado pueden, por ejemplo, ser aplicado a cualquier sector del mercado, tal como, pero sin limitarse a, la generación de energía solar, la ciencia, la arquitectura estructural o decorativa, y la industria.

La descripción precedente ha sido presentada con referencia a diversas modalidades de la invención. Las personas expertas en la técnica y la tecnología a la que pertenece esta invención podrían apreciar que pueden realizarse alteraciones y cambios en las estructuras y los métodos de operación descrito sin apartarse significativamente de los principios, el espíritu y el alcance de esta invención.

Claims (24)

REIVINDICACIONES

1. Un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido configurado como entramado y que tiene componentes laminados delgados no rígidos, el ensamble del panel laminado delgado que comprende el componente laminado delgado que tiene un área de planta y forma y es una primera cuerda del entramado, un refuerzo que tiene una forma y área de planta sustancialmente similar al componente laminado delgado y es una segunda cuerda del entramado, y múltiples montantes de altura y configuración seleccionadas cada uno extendiéndose desde el refuerzo a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente laminado delgado, el refuerzo está definido por una lamina de refuerzo, y cada uno de los montantes están definidos por una porción respectiva de la lamina de refuerzo que está flexionada desde la lamina de refuerzo para definir orificio respectivo y tiene una conexión integral con la lamina de refuerzo, los montantes son elementos diagonales del entramado y están configurados y dispuestos en una disposición que hace que el ensamble tenga la rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente laminado delgado, y el ensamble de panel laminado delgado incluye además una barra unida al refuerzo y que se extiende entre al menos un par de montantes adyacentes a los múltiples montantes en una dirección sustancialmente paralela a la superficie inversa del componente laminado delgado.

2. El ensamble de panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que los montantes tienen una altura sustancialmente uniforme desde el refuerzo.

3. El ensamble de panel laminado delgado de la reivindicación 2 en el que una superficie frontal del componente laminado delgado tiene curvatura cóncava cilindrica parabólica.

4. El ensamble de panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que el componente laminado delgado incluye una capa de vidrio.

5. El ensamble de panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que las porciones de la lámina de refuerzo que definen los montantes tienen configuraciones sustancialmente en forma de reloj de arena y las conexiones integrales a la lámina de refuerzo están en las bases de las configuraciones en forma de reloj de arena.

6. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 5 en el que las conexiones integrales de los montantes a la lámina de refuerzo están espaciados a lo largo de líneas substancialmente paralelas, y los montantes están en planos sustancialmente paralelos.

7. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 6, en el que la barra se extiende entre planos sustancialmente paralelos.

8. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1, en el que los montantes en sus extremos distales definen pestañas de conexión dispuestas lateralmente de la alturas de los montantes.

9. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que los montantes en sus extremos distales definen respectivos pares de pestañas de conexión dispuestas lateralmente de las alturas de los montantes, las pestañas de conexión de cada par de pestañas de conexión se extienden en direcciones opuestas desde el extremo distal del montante.

10 El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en la que la lámina de refuerzo consiste de aluminio.

11. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que las conexiones de los extremos distales de los montantes a la superficie inversa del componente laminado delgado son conexiones adheridas.

12. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que el componente laminado delgado incluye una capa de sustrato compuesto principalmente de un material de resina sintética seleccionada.

13. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que el componente laminado delgado refleja la radiación electromagnética.

14. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1 en el que el componente laminado delgado refleja la radiación solar.

15. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 1, en el que una primera superficie del componente laminado delgado opuesta a la superficie inversa incluye al menos una porción de una superficie curva reflejante que tiene una curvatura seleccionada para dirigir y concentrar la luz solar en un receptor de una instalación de generación de energía solar.

16. El ensamble del panel laminado delgado de la reivindicación 15, en el que la barra es acoplable a un bastidor de soporte a través de la superficie reflejante curva.

17. El ensamble del panel laminado delgado de la rei indicación 1, en donde la barra tiene una forma en sección transversal hexagonal.

18. Una estructura de soporte para sostener un panel delgado que tiene una configuración sustancialmente rígida, la estructura de soporte comprende una lámina de refuerzo, y una pluralidad de montantes que tienen alturas que se extiende en una primera dirección desde los extremos proximales acoplados a la lámina de refuerzo al extremo distal y que tienen longitudes a lo largo de las filas en planos de los montantes sustancialmente paralelos, cada uno de los montantes están definidos por una porción respectiva de la lamina de refuerzo que está flexionada desde la lamina de refuerzo para definir orificio respectivo y tiene una conexión integral con la lamina de refuerzo, los extremos distales de los montantes son acoplables al panel delgado para sostener el panel delgado y aumentar la rigidez del panel delgado en una segunda dirección sustancialmente paralela a los planos de los montantes, en donde la lámina de refuerzo está configurada para ser una primer cuerda de un entramado y los montantes están configurados para ser elementos diagonales del entramado, el panel delgado es una segunda cuerda del entramado, en donde la estructura de soporte comprende además una barra que se extiende entre al menos un par de montantes adyacentes de la pluralidad de montantes en una tercera dirección sustancialmente perpendicular a las direcciones primera y segunda.

19. La estructura de soporte de la rei indicación 18, en donde la barra se extiende entre las filas en una tercera dirección sustancialmente perpendicular a las direcciones primera y segunda.

20. La estructura de soporte de la rei indicación 18, en la que los montantes son definidos por porciones de la lámina de refuerzo que están dobladas desde la lámina de refuerzo, tienen conexiones integrales a la lámina de refuerzo, y tienen configuraciones sustancialmente en forma de reloj de arena con las conexiones integrales al refuerzo lámina que están en las bases de las configuraciones en forma de reloj de arena.

21. Un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido configurado como entramado y que tiene un componente laminado delgado no rígido, el ensamble del panel laminado delgado comprende: JJ el componente laminado delgado que tiene un área de planta y forma seleccionadas; y un refuerzo que tiene una forma y área de planta sustancialmente similar al componente laminado delgado, el componente laminado delgado está unido a una primera superficie del refuerzo, en el que el refuerzo comprende: una lámina de refuerzo que incluye una pluralidad de nervios que se extienden hacia el componente laminado delgado, y un sustrato, incluyendo la primera superficie y una pluralidad de proyecciones que se extienden desde una segunda superficie opuesta a la primera superficie, en donde cada una de las proyecciones una unión de enclavamiento con una de las nervaduras, la proyección o la nervadura correspondiente se reciben en una ranura en un extremo distal de las otras proyecciones o la nervadura correspondiente.

22. El ensamble de panel laminado delgado de la reivindicación 21, en el que una superficie del componente laminado delgado incluye al menos una porción de una superficie curva reflejante que tiene una curvatura seleccionada para dirigir y concentrar la luz solar en un receptor de una instalación de generación de energía solar.

23. Un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido configurado como entramado y que tiene componentes laminados delgados no rígidos, el ensamble del panel laminado delgado comprende el componente laminado delgado que tiene un área de planta y forma y es una primera cuerda del entramado, un refuerzo que tiene una forma y área de planta sustancialmente similar al componente laminado delgado y que es una segunda cuerda del entramado, y múltiples montantes de altura y configuración seleccionadas cada uno extendiéndose desde el refuerzo a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente laminado delgado, el refuerzo está definido por una lamina de refuerzo, y los montantes están definidos por porciones de la lámina de refuerzo que tienen configuraciones substancialmente en forma de reloj de arena que está flexionado desde la lamina de refuerzo para definir orificios y tener una conexión integral con la lamina de refuerzo en las bases de las configuraciones en forma de reloj de arena, los montantes son elementos diagonales del entramado y están configurados y dispuestos en una disposición que hace que el ensamble tenga la rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente laminado delgado.

24. Un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido configurado como entramado y que tiene componentes laminados delgados no ,rígidos, el ensamble del panel laminado delgado que comprende el componente laminado delgado que tiene un área de planta y forma y es una primera cuerda del entramado, un refuerzo que tiene una forma y área de planta sustancialmente similar al componente laminado delgado y es una segunda cuerda del entramado, y múltiples montantes de altura y configuración seleccionadas cada uno extendiéndose desde el refuerzo a los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente laminado delgado, el refuerzo está definido por una lamina de refuerzo, y cada uno de los montantes están definidos por una porción respectiva de la lamina de refuerzo que está flexionada desde la lamina de refuerzo para definir orificio respectivo y tiene una conexión integral con la lamina de refuerzo, cada uno de los respectivos montantes en sus extremos distales definen pares de pestañas de conexión dispuestas lateralmente a las alturas de los montantes, las pestañas de conexión de cada par de pestañas de conexión se extienden en direcciones opuestas desde el extremo distal del montante, los montantes son elementos diagonales del entramado y están configurados y dispuestos en una disposición que hace que el ensamble tenga la rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente laminado delgado. RESU EN Un ensamble de panel laminado delgado. En una modalidad un ensamble de panel laminado delgado sustancialmente rígido (50) que tiene un componente laminado delgado no rígido incluye el componente laminado delgado (51) que tiene un área y una forma de planta seleccionadas, un refuerzo (60) que tiene una forma y, área de plano sustancialmente similar al componente laminado delgado y una pluralidad de montantes (64) de altura seleccionada y con una configuración que se extiende desde el refuerzo hasta los extremos distales conectados a una superficie inversa del componente laminado delgado, los montantes están configurados y dispuestos en una disposición que hace que el ensamble tenga rigidez sustancial en una dirección seleccionada en el componente laminado delgado, y el ensamble laminado delgado incluye además una barra (78) acoplada al refuerzo y que se extiende entre al menos un par de montantes adyacentes de la pluralidad de montantes.