MX2014007322A

MX2014007322A - Sistema y metodo para utilizacion de energia solar.

Info

Publication number: MX2014007322A
Application number: MX2014007322A
Authority: MX
Inventors: Gilad Blau
Original assignee: Or Hama Energy Ltd
Priority date: 2011-12-18
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-10-24
Also published as: BR112014014754A2; CN104114957A; JP2015508633A; EP2791592A1; KR20140113699A; IN2014MN01431A; PH12014501380A1; CA2859620A1; US20140366929A1; EP2791592A4; AU2012356054A1; IL217059A0; WO2013093909A1; BR112014014754A8; IL233193A0; IL217059A

Abstract

Se describe un sistema para utilización de energía solar. El sistema comprende un receptor solar, un concentrador de energía solar montado sobre un poste que se extiende desde el receptor solar a lo largo del eje principal del sistema, y un sistema de rastreo solar. El receptor solar está configurado para recibir energía solar desde el sol y concentrar la energía solar recibida en un área puntual predeterminada. El receptor solar incluye una pluralidad de espejos flexibles independientes entre sí y radialmente arreglados alrededor de un eje principal del sistema. Los espejos flexibles están configurados para ser ya sea desplegados para la operación o colapsados, por ejemplo, para el transporte o en los casos de posible daño del sistema. El concentrador de energía solar está ubicado en el área puntual predeterminada en el cual se concentra la energía solar reflejada de la pluralidad de espejos flexibles, y configurado para convertir la energía reflejada concentrada en energía eléctrica. El sistema de rastreo solar está configurado para detectar la posición del sol e inclinar el sistema para dirigir el receptor solar hacia el sol para recibir y reflejar la luz solar máxima sobre el área puntual predeterminada.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA UTILIZACIÓN DE ENERGÍA SOLAR CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona generalmente al sistema y métodos para utilización de energía solar, y más específicamente a métodos y aparatos dinámicos para la generación de electricidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Hasta ahora, existen dos clases predominantes de sistemas solares, específicamente, (a) sistema térmico basado en un espejo que enfoca los rayos del sol y produce energía a través del calor. Este sistema se basa en espejos y es eficaz, pero es generalmente muy costoso; y (b) un sistema fotovoltaico (PV), que comprende celdas fotovoltaicas, y que convierten la energía incidente en electricidad.

Por ejemplo, la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 2012/0118351 describe un generador de electricidad solar que incluye un arreglo de elementos generadores de energía fotovoltaica, y una superficie reflejante solar lisa continua individual, la superficie que se arregla para reflejar la luz del sol sobre el conjunto de elementos generadores de energía fotovoltaica .

La solicitud de patente de los Estados Unidos No. 2011/0265852 describes un sistema concentrador abierto para radiación solar que comprende un espejo hueco y un módulo fotovoltaico que comprende una pluralidad de celdas solares colocadas en el foco del espejo hueco, el módulo fotovoltaico que se encapsula por un alojamiento. El alojamiento está configurado de tal manera que tiene una cubierta transparente por lo menos en la región de la radiación incidente reflejada por el espejo hueco y tal que está cubierta transparente está en un espaciamiento del módulo fotovoltaico, es decir está situado en el cono de la radiación incidente.

Cabe destacar que estos sistemas pueden ser menos eficaces que los sistemas térmicos, y requieren frecuentemente más de siete años de potencia eléctrica para proporcionar un retorno de la inversión. (ROI) . De esta manera, los sistemas solares, a pesar de sus ventajas verdes o ecológicas no son suficientemente económicos, comparados con las fuentes de energía convencionales.

Así, existe una necesidad para proporcionar sistemas y métodos económicos, de bajo- costo para utilización de energía solar.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN A pesar de la técnica previa, en el área de técnicas de utilización de energía solar, existe aun una necesidad en la técnica por una mejora adicional a fin de proporcionar un sistema y método más económicos y de bajo costo para utilización de energía solar.

Existe también una necesidad y sería ventajoso tener un sistema de peso ligero para utilización de energía solar .

En algunas modalidades de la presente invención, los métodos y aparatos mejorados se proporcionan para utilizar energía solar en la producción de electricidad.

Los sistemas y dispositivos de la presente invención se construyen en la forma de una flor, y esta forma es inspirada por la forma y cualidades de una flor viva, cuyos pétalos u hojas son fácilmente manipulados. A partir de ahora los términos "pétalos" y "hojas" se utilizarán intercambiablemente. De acuerdo con una modalidad, el sistema incluye un poste, un receptor solar montado en el poste configurado para reflejar y enfocar la energía solar recibida, y un concentrador de energía solar montado en el poste en la ubicación en la cual la energía solar que se refleja del receptor solar se concentra. De esta manera, como se indica en lo anterior, el poste se asemeja a un tallo de la flor, el receptor solar se asemeja a una corola de la flor e incluye una pluralidad de espejos que se asemejan a pétalos de la flor, mientras que el concentrador de energía solar se asemeja a un pistilo de la flor.

Cada hoja de espejo incluye dos elementos principales, tales como un elemento de soporte inflable y un elemento de trabajo que cubre el elemento de soporte. La hoja es flexible, debido a que ambos elementos (de soporte y de trabajo) se fabrican de materiales flexibles.

Las cuerdas forman partes de los elementos de soporte. La forma de hoja puede ser plana o curva. El elemento de soporte inflable incluye una válvula conectada por una línea de aire a la válvula de aire y por una línea de aire común a la bomba de aire. El elemento de soporte tiene una capacidad similar a muelle debido a que se rellena por gas presurizado o no presurizado.

El elemento de trabajo está formado por placas fabricadas de lámina delgada reflectante. Las placas base concéntricas con mecanismos de bloqueo se apilan en capas.

El poste incluye un tubo central superior situado en el eje principal del dispositivo, unido a las placas base. El espejo de hoja tiene un mecanismo de bloqueo opuesto al seguro en la placa base.

Una vez inflada, la hoja se puede conectar estrechamente al dispositivo. Grupos de hojas crean una superficie de trabajo de múltiples capas para el dispositivo. Las múltiples capas de las hojas de igual tamaño crean un área de enfoque múltiple con un enfoque "dispersado". Debido al centro de punto de gravedad del dispositivo, que es menor que un centro de rotación y debido a la construcción del dispositivo que se basa en las hojas con atributos descritos, el dispositivo completo está bien balanceado y está protegido naturalmente contra fuerzas exteriores cuando se extiende y es operacional.

El mecanismo de plegado se basa en un pistón neumático que se acopla y presuriza a través de una linea de aire al tanque de presurización de aire con una válvula de aire electromagnética y por una linea de aire común a la bomba de aire. El pistón se sitúa en la placa base superior y actúa en el eje del tubo central.

Las hojas se pueden cerrar en cualquier momento. De esta manera, la superficie del dispositivo se puede plegar y cerrar. Mediante el plegado y cerrado del dispositivo, las hojas cambian a una forma compacta con bajo perfil aerodinámico que es en gran medida resistente a cualquiera de las fuerzas exteriores.

Un mecanismo de rotación basado en una bola o un cojinete de bolas está en el centro de rotación. Un tubo que va a través de la bola se termina por dos adaptadores y se sitúa por debajo de las placas base. El dispositivo se conecta por fundas alrededor de la bola a las patas o a los cables. El tubo central superior se conecta al adaptador superior. Un tubo central inferior se conecta a la bola a través del adaptador inferior.

El dispositivo puede cambiar fácilmente la dirección del tubo central alrededor de dos ejes debido al mecanismo de rotación. Tres tanques de fluido se conectan simétricamente por un ángulo de 120° al tubo central inferior. Dentro de los tanques está un fluido, cuyo movimiento induce un cambio en la dirección del vector de dirección.

La redirección puede, por ejemplo, ser lograda al bombear el fluido entre los tanques y al cambiar el centro de gravedad del dispositivo. El bombeo se produce por la bomba de aire y puede utilizar el principio de un elevador de aire. El destino del fluido se determinar por un sensor fotovoltaico en la parte superior del dispositivo. Un microchip asociado con el sensor recibe la entrada de todos los sensores conectados, maneja el compresor, servos, electroimanes, etc., a través de muchos procesos diferentes. El microchip analiza el tiempo apropiado para plegar y cerrar el dispositivo y accionar la bomba de aire para mantener la presión necesaria en cada parte del dispositivo como sea requerido.

De acuerdo con algunas modalidades, el sistema incluye un sensor de movimiento que es responsable por la protección activa (cierre) del dispositivo durante la operación. El plegado del sistema se puede llevar a cabo por un pistón neumático montado en el poste del sistema. El tubo central puede transportar aire frió desde el área por debajo de la superficie de la colora del dispositivo, donde el aire es naturalmente más frió como resultado de las sombras creadas por la superficie de la corola del dispositivo.

El concentrador solar también es referido como una "corona" debido a su forma y se sitúa sobre la parte superior del tubo central del poste. Podría haber varias modalidades de una corona, basadas en los diferentes principios y tecnología.

En un caso de utilización, la superficie de la corona captura los rayos solares antes de que alcancen un enfoque real y la curvatura y construcción de la corona con conductos de aire crea un flujo de aire basado en expansión de aire caliente y las diferencias de potenciales de temperatura, a través del tubo central. Las placas fotovoltaicas (PV) se pueden insertar en la superficie de la corona. Etas placas PV son capaces de transformar la energía solar concentrada en electricidad. Las placas PV se pueden conectar en paralelo y/o en serie en un circuito eléctrico por conductores, por ejemplo, alambres. La energía de DC generada por las placas PV se puede conducir a un inversor, que puede estar situado fuera del sistema. El inversor es responsable por la conversión de energía DC a energía AC, la sincronización de frecuencia e imán de suministro de electricidad a una rejilla.

Se debe entender, que la construcción de peso ligero del sistema que puede, por ejemplo, pesar solamente algunos kilogramos, crea muchas oportunidades, actualmente no disponibles, para utilización y colocación del sistema. El sistema se puede instalar en techos, cuando el área de solapamiento del techo también es una sombrilla. Los pivotes de soporte extendidos crean un sistema elevado adecuado para instalaciones en parques, campos, céspedes, jardines, bosques o laderas etc., en armonía con el entorno natural.

Si el sistema se conecta a cables de transporte, las instalaciones ambientalmente aptas bidimensionales , verticales, horizontales o combinadas se pueden crear densidades, áreas habitables, desiertos, islas y océanos, etc.

De esta manera, la presente invención elimina parcialmente las desventajas de las técnicas convencionales de utilización de energía solar y proporciona un sistema de utilización de energía solar novedoso que incluye un receptor solar, un concentrador de energía solar montado en un poste que se extiende del receptor solar a lo largo del eje principal del sistema, y un sistema de rastreo solar.

El receptor solar se configura para recibir energía solar del sol y concentrar la energía solar recibida en un área puntual determinada. El receptor solar incluye una pluralidad de espejos flexibles independientes entre sí y radialmente arreglados alrededor de un eje principal del sistema. La pluralidad de espejos flexibles se configura para ser desplegada ya sea por operación o colapsada por ejemplo para el transporte o en los casos de posible daño del sistema.

El concentrador de energía solar se sitúa en el área puntual predeterminada en la · cual la energía solar reflejada de la pluralidad de espejos flexibles se concentra, y se configura para convertir la energía reflejada concentrada en energía eléctrica.

El sistema de rastreo solar . se configura para detectar la posición del sol en el cielo e inclinar el sistema para dirigir el receptor solar hacia el sol para recibir reflejar lo máximo de luz solar en el área puntual predeterminada.

El receptor solar incluye un cubo gue tiene una pluralidad de discos arreglados a lo largo del eje principal del sistema y adecuados para la sujeción de los espejos flexibles. De acuerdo con una modalidad, el cubo incluye un disco de cubierta de placa base superior, un disco de cubierta de placa base inferior y una pluralidad de discos de sujeción de espejo intercalados entre el disco de cubierta de placa base superior y el disco de cubierta de placa base inferior. Los discos de sujeción de espejo se configuran para asegurar y sujetar los espejos flexibles.

Por ejemplo, el receptor solar puede incluir tres discos de sujeción de espejo y dieciocho espejos flexibles arreglados en tres capas formadas por los tres discos de sujeción. En ese ejemplo, cada disco de sujeción de espejo sujeta seis espejos flexibles.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar comprende un mecanismo de bloqueo de hoja configurado para sujetar los espejos flexibles en los discos de sujeción de espejos. Los discos de sujeción de espejo incluyen una parte "hembra" del mecanismo de bloqueo de hoja que asegura los espejos flexibles en las posiciones radiales alrededor del eje principal del sistema. Por otra parte, cada espejo flexible incluye una parte "macho" del mecanismo de bloqueo que acopla la parte "hembra" arreglada en los discos de sujeción correspondientes.

De acuerdo con una modalidad, cada parte hembra incluye una hendidura correspondiente arreglada en el disco de sujeción. Una superficie interior de las hendiduras incluye por lo menos una irregularidad de hendidura en una forma de diente.- Por otra parte, cada espejo flexible comprende por lo menos una irregularidad de hoja correspondiente que tiene una forma adecuada para acoplar la por lo menos una irregularidad de hendidura.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar incluye además un mecanismo de plegado de espejo neumático. El mecanismo de plegado de espejo neumático incluye un anillo móvil montado en el poste y capaz de deslizarse a lo largo del eje principal del sistema; las cuerdas de plegado unidas al espejo flexible; y un pistón neumático montado sobre la parte superior del cubo, y configurado para levantar el anillo móvil. Los espejos flexibles se pueden plegar en la dirección radial hacia el poste al levantar el anillo móvil para jalar las cuerdas plegables.

De acuerdo con una modalidad, el mecanismo de plegado incluye un dispositivo de cierre electromagnético montado en el poste configurado para bloquear el anillo móvil, manteniendo de esta manera los espejos flexibles en el estado plegado. El dispositivo de cierre puede incluir un gatillo electromagnético configurado para desbloquear el dispositivo de cierre y liberar el anillo móvil.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar incluye un tanque de aire acoplado al pistón neumático a través de un linea de aire que incluye una válvula de aire electromagnética controlable. Un pistón neumático se activa por el aire presurizado que pasa desde el tanque después de la abertura de la válvula de aire electromagnética controlable .

De acuerdo con una modalidad, el pistón neumático incluye una pluralidad de tubos concéntricos arreglados telescópicamente a lo largo del eje principal.

De acuerdo con una modalidad, el sistema incluye además un compresor controlable de aire acoplado al tanque de aire para el rellenado del mismo con el aire comprimido.

De acuerdo con una modalidad, el compresor controlable de aire se acopla al tanque de aire a través de una válvula de control de flujo de gas de múltiples vías.

De acuerdo con una modalidad, cada espejo flexible incluye un miembro de soporte inflable configurado para conectarse al disco de sujeción de espejo, y un miembro de trabajo que se monta en el miembro de soporte inflable.

De acuerdo con una modalidad, el elemento de soporte inflable incluye una estructura inflable flexible que tiene una forma de escalera y que incluye vigas radiales inflables por una pluralidad de rebordes cruzados inflables. El miembro de soporte inflable de los espejos flexibles incluye un mecanismo de bloqueo de hoja para asegurar una parre de extremo del miembro de soporte inflable en los discos de sujeción. El extremo próximo del miembro de soporte inflable incluye una válvula de aire de boquilla configurada para el inflamiento de la estructura inflable flexible.

De acuerdo con una modalidad, el sistema incluye además un compresor de aire controlable multifuncional acoplado al miembro de soporte inflable para el llenado del mismo.

De acuerdo con una modalidad, el miembro de soporte inflable se envuelve por una malla de fibra para fortificar el miembro de soporte. El miembro de soporte inflable sé cubre por cuerdas de conformación radiales que cruzan el miembro de soporte inflable en las direcciones radiales y por las cuerdas de conformación circunferenciales que cruzan el miembro de soporte inflable en la dirección circunferencial, que es perpendicular a las direcciones radiales.

De acuerdo con una modalidad, las cuerdas de conformación se entrelazan con la malla de fibra a lo largo de la dirección radial, mientras que las cuerdas de conformación se entrelazan con la malla de fibra a lo largo de los rebordes. Las cuerdas de conformación incluyen alambre SILONMR.

De acuerdo con una modalidad, el miembro de soporte inflable incluye además una o más cuerdas plegables unidas a un extremo distante del miembro de soporte inflable.

De acuerdo con una modalidad, el miembro de soporte inflable incluye tubos guia, que se unen a la malla de fibra en los rebordes cruzados plegables y se configuran para proporcionar el pasaje de las cuerdas plegables sin restricciones a través de los mismos.

De acuerdo con una modalidad, los rebordes cruzados plegables del miembro de soporte inflable incluye una sección transversal longitudinal debilitada alrededor de la cual, los rebordes cruzados plegables pueden enredarse o doblarse para deformarse y mover las vigas radiales una hacia la otra.

De acuerdo con una modalidad, el miembro de trabajo que incluye además una malla de cubierta unida la parte superior del miembro de soporte inflable. El miembro de trabajo incluye una pluralidad de placas reflectantes flexibles unidas a la malla de cubierta.

De acuerdo con una modalidad, las placas reflectantes flexibles se arreglan regularmente y se solapan entre si, rellenando de esta manera completamente la superficie superior del miembro de trabajo. De acuerdo con otra modalidad, las placas reflectantes flexibles se dispersan escasamente dentro de la superficie superior del miembro de trabajo. De acuerdo a todavía una modalidad, las placas reflectantes flexibles se arreglan en una forma de escamas de pescado.

De acuerdo con una modalidad, las . placas reflectantes flexibles, se flexionan de la superficie del miembro de trabajo, formando de .esta manera agujeros entre las placas para permitir una corriente de aire que fluye a través de estos agujeros, y regresando las placas reflectantes flexibles a su posición de operación durante la ausencia de la corriente de aire. Se puede formar un espacio entre los espejos flexibles que permiten que una corriente de aire, tal como un viento leve fluya a través de los agujeros.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar incluye un mecanismo de verificación y llenado de aire configurado para checar de manera controlable la presión en la estructura inflable flexible de los espejos flexibles, y para llenar los espejos flexibles con aire cuando sea requerido, el mecanismo de verificación y llenado de aire incluye una primera válvula de flujo de aire de múltiples vías configurada para suministrar aire a la estructura inflable flexible. La primera válvula de aire de múltiples vías se acopla al compresor controlable de aire (a través de un tubo de aire conectado al compresor a través de una segunda válvula de aire de múltiples vías.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar incluye además un primer servomotor configurado para ajustar la primera válvula de múltiples vías para suministrar aire presurizado del compresor a un espejo flexible seleccionado.

De acuerdo con una modalidad, el concentrador de energía solar incluye un sustrato que tiene una forma de embudo con una coba de substrato cónica ancha que co expansión hacia un extremo superior del sistema, y un tallo reducido que incluye un conector de manguito montado en el poste del sistema. El sustrato está axialmente simétrico y tiene un ángulo de ahusamiento de la parte cónica en el intervalo de aproximadamente 5 grados a aproximadamente 85 grados con respecto a un eje del poste. El sustrato tiene una superficie exterior configurada para montar los elementos fotovoltaicos (PV) solares en el mismo para generar electricidad. Por ejemplo, los elementos fotovoltaicos (PV) solares pueden incluir elementos fotovoltaicos de arsénico-germanio-indio (AsGeln) .

De acuerdo con una modalidad, el concentrador de energía solar incluye un mecanismo de enfriamiento basado en aire. Por ejemplo, el mecanismo de enfriamiento puede incluir un tubo cónico interior montado dentro del sustrato. El tubo cónico interior está axialmente simétrico y tiene un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico interior menor que el diámetro de la boca cónica del substrato, formando de esta manera una hendidura circular entre el sustrato y el tubo cónico interior para formar un canal de aire para enfriar los elementos fotovoltaicos . En el canal de aire, el aire pasa del área por debajo del receptor solar, luego a través del poste y finalmente a través de la hendidura.

De acuerdo con una modalidad, el mecanismo de enfriamiento incluye además un ventilador situado a lo largo del canal de aire configurad para facilitar el flujo de aire en el canal de aire.

De acuerdo con una modalidad, el tubo cónico interior se conecta mecánicamente al sustrato por medio de miembros de conexión. Ejemplos de los miembros de conexión incluyen, pero no se limitan a, barras y placas en la forma de abrazaderas cuadradas que se extienden radialmente a través de la hendidura circular y unidas a las paredes del tubo cónico interior y las paredes del sustrato.

De acuerdo con una modalidad, una pared del tubo cónico interior es ondulada en forma e incluye roscas que giran helicoidalmente alrededor de la pared de ambos lados interiores y exteriores del tubo cónico interior. De esta manera, se proporciona un efecto de giro para que el aire pase y se extienda entre el substrato y el tubo cónico interior que lo cual mejora el enfriamiento de los elementos fotovoltaicos .

De acuerdo con una modalidad, el mecanismo de enfriamiento incluye además un tubo cónico exterior montado fuera del substrato en un manguito montado en el poste. El tubo cónico exterior se fabrica de un material transparente a la luz de los rayos solares. El tubo cónico exterior está axialmente simétrico y tiene un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico exterior mayor que el diámetro de la boca cónica del sustrato, tomando de esta manera otra hendidura circular entre el sustrato y el tubo cónico exterior. Esta otra hendidura circular proporciona otro canal de aire para enfriar los elementos voltaicos además del canal de aire formado entre el substrato y el tubo cónico interior.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de utilización de energía solar de la presente invención incluye además un sistema de pivote para orientar el eje principal del sistema hacia el sol. El sistema de pivote incluye un casquillo de cojinete integrado con lo manguito que tienen una abertura configurada para insertar los miembros de instalación, y un cojinete de empuje arreglado en el casquillo de cojinete. El cojinete de empuje incluye una pista exterior estacionaria unida a la superficie interior del casquillo de cojinete y una pista interior móvil que soporta el sistema en un punto de pivote situado en el poste en un centro de rotación del sistema.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de rastreo solar incluye tres tanques de equilibrio de comunicación fluida que se extienden desde el eje principal del sistema en las direcciones radiales con un ángulo de 120 grados entre cada par de las direcciones del tanque. Los tres tanques de equilibrio contienen liquido que se transfiere entre los tanques de manera controlable a través de tubos de comunicación liquida, desplazando de esta manera el centro de la masa del sistema e inclinando el eje principal del sistema en una dirección deseada.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de rastreo solar incluye una segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías acoplada a un compresor de aire y configurada para proporcionar de manera controlable aire a un tanque seleccionado de los tanques para incrementar la presión en el tanque seleccionado y de esta manera empujar el liquido fuera del tanque seleccionado en los otros tanques.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de rastreo solar incluye un segundo servo motor configurado para ajustar la segunda válvula del flujo de aire de múltiples vías para suministrar aire desde el compresor de aire hasta un tanque deseado de los tres tanques.

De acuerdo con una modalidad, cada tanque del sistema de rastreo solar incluye una abertura de tanque arreglada en un extremo distante del tanque para liberar el aire excesivo. De acuerdo con una modalidad, el sistema de rastreo solar incluye un tubo de abertura arreglado en cada tanque. El tubo de abertura tiene un extremo de tubo conectado a la abertura del tanque y otro extremo del tubo que se mantiene siempre por arriba del nivel del líquido. A fin de soportar el otro extremo del tubo de la abertura del tanque por arriba del nivel del líquido, el sistema de rastreo solar incluye un flotador configurado para flotar en el líquido dentro de cada tanque.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de rastreo solar incluye un tubo de líquido pasante arreglado en cada tanque y que tiene un extremo de tubo conectado al tubo de comunicación líquida y otro extremo del tubo que siempre se mantiene por debajo del nivel del líquido. A fin de mantener el otro extremo tubo siempre por debajo del nivel del líquido, el sistema de rastreo solar incluye un lastre configurado para ser sumergido en el líquido.

El sistema de utilización de energía solar incluye un compresor de aire configurado para proporcionar gas presurizado para la activación del plegado de los espejos y el rastreo del sol.

De acuerdo con una modalidad, el receptor solar incluye los siguientes dispositivos controlables: un gatillo electromagnético configurado para desbloquear los espejos flexibles cuando los espejos están en un estado plegado; una válvula electromagnética configurada para proporcionar aire comprimido para plegar los espejos flexibles, un primer servo motor asociado con una primera válvula de múltiples vías y configurado para el ajuste de la primera válvula de múltiples vías para suministrar aire presurizado del compresor a un espejo flexible seleccionado para llenar el espejo seleccionado con aire cuando se requiera, un segundo servo motor asociado con una segunda válvula de flujo de aire de múltiples vias y configurado para ajusfar la segunda válvula de flujo de aire de múltiples vias para suministrar aire del compresor al sistema de rastreo solar, y un ventilador configurado para proporcionar aire para enfriar el sistema de rastreo solar.

La utilización de energía solar incluye un sistema de control configurado para el control de la operación del sistema. El sistema de control incluye una unidad de suministro de energía configurada para proporcionar energía eléctrica requerida para la operación de los módulos eléctricos y electrónicos del sistema y por lo menos un sensor seleccionado de grupo que consiste de: un sensor de voltaje de salida configurado para medir el voltaje de salida generado por el sistema; un sensor de movimiento configurado para detectar objetos móviles en la vecindad del sistema que podrían ser potencialmente peligrosos para el sistema; un sensor de rastreo solar configurado para reconocer la ubicación del sol; un sensor de presión de espejo configurado para medir la presión de aire "que es requerida para desplegar el receptor solar; un sensor de voltaje de energía configurado para medir el voltaje de suministro de energía proporcionado por la unidad de suministro de energía; y un sensor de voltaje de salida configurado para medir el voltaje de salida generado por el concentrador de energía solar.

El sistema de control incluye un controlador acoplado a por lo menos uno de los sensores y configurado para analizar los datos del sensor recibidos y generar señales de control al interruptor del conector controlador para proporcionar de manera controlable voltajes de suministro de energía eléctrica desde una unidad de suministro de energía hasta el por lo menos un dispositivo seleccionado de grupo que consiste de: el gatillo electromagnético, la válvula electromagnética, el primer servo motor, el segundo servo motor, el compresor de aire, y el ventilador, mediante lo cual para controlar la operación del sistema.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método novedoso para utilización de energía solar dinámica. El método incluye recibir y concentrar energía solar del sol por un receptor solar configurado para recibir energía solar del sol; convertir la energía concentrada en electricidad de corriente directa por un concentrador de energía solo que se sitúa en el área puntual predeterminada en la cual la energía solar reflejada de la pluralidad de espejos flexibles se concentra.

El método incluye además detectar la posición del sol en el cielo por un sistema de rastreo solar e inclinar el receptor solar para dirigir la misma hacia el sol para recibir y reflejar el máximo de luz solar en el área puntal predeterminada.

De acuerdo con una modalidad, el método incluye además hacer pasar aire de enfriamiento a través de un concentrador de energía solar.

De acuerdo con una modalidad, el método incluye además plegar por lo menos uno de la pluralidad de espejos flexibles bajo condiciones ambientales desfavorables.

De acuerdo con una modalidad, el método incluye además desplegar por lo menos uno de por lo menos uno de la pluralidad de espejos flexibles bajo condiciones ambientales favorables.

De acuerdo con una modalidad, el método incluye además invertir la electricidad DC a electricidad AC y proporcionar electricidad AC en una rejilla de electricidad.

El sistema de la presente invención es un "dispositivo verde" debido que es ecológicamente apto en varios aspectos durante su ciclo de vida completa. Se diseña y se construye para alcanzar la paridad en comparación con las fuentes de energía de combustible fósil convencionales; y es capaz de producir electricidad en un costo más bajo que las otras formas de energía, rompiendo de esta manera efectivamente la paridad con otras fuentes de energía. Los beneficios del sistema incluye, pero no se limitan a bajo costo, uso de pequeñas cantidades de materiales, consumo relativamente bajo de energía para el proceso de producción, peso relativamente bajo del dispositivo, una forma compacta en un estado colapsado, fácil instalación, operación silenciosa e inofensiva, alta resistencia a condiciones y factores de aire perjudiciales, tales como lluvia, nieva, rocío, viento, arena, polvo, insectos, etc., mal funcionamiento no muy frecuente con mantenimiento relativamente fácil, y periodos de servicio prolongados de funcionamiento apropiado, construcción modular con fácil reemplazo de partes deterioradas, reciclaje al final del ciclo de vida del sistema, etc.

Se va a entender que la invención no se limita en su aplicación en los detalles expuestos en la descripción contenida en la presente o ilustrada en los dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de ser practicada y ser llevada a cabo en varias formas. Aquellas personas expertas en la técnica apreciarán fácilmente que varias modificaciones y cambios se pueden aplicar a las modalidades de la invención como se describe a partir de ahora sin apartarse de su alcance, definido en y por las modalidades adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A fin de entender la invención y ver cómo se puede llevar a cabo en la práctica, se describirán ahora las modalidades, a manera de ejemplo no limitante solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: la Fig. 1A es una vista recortada en perspectiva de un sistema para utilización de energía solar en una posición desplegada (extendida) , de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. IB es un cubo para asegurar y sujetar los espejos flexibles del receptor solar del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 1C es una vista superior esquemática del disco de sujeción de espejo y los espejos flexibles del receptor solar del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. ID es un diagrama simplificado esquemático de un sistema de control del sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 1E una vista en perspectiva de un sistema para utilización de energía solar en una posición colapsada con espejos flexibles plegados, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, la Fig. 2 es una parte de fondo del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs. 3A-3C son vistas de sección transversal recortadas en perspectiva parciales del sistema de la Fig. 1A durante la operación de un pistón neumático, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 4, se ilustra una vista esquemática del espejo flexible del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs. 5A-5D muestran las etapas de plegado del miembro de soporte inflable del espejo flexible mostrado en la Fig. 4 en las direcciones circunferenciales y radiales; la Fig. 6 ilustra un ejemplo de la protección pasiva de los espejos flexibles del sistema mostrado en la Fig. 1A contra el viento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 7 ilustra otro ejemplo de protección pasiva de los espejos flexibles del sistema mostrado en la Fig. 1A contra el viento, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs. 8A - 8D ilustran ejemplos adicionales de protección pasiva de los espejos flexibles del sistema mostrado en la Fig. 1A contra el viento, de acuerdo con diferentes modalidades de la presente invención; la Fig. 9 es una porción del sistema mostrado en la Fig. 1A responsable por el despliegue y mantenimiento de los espejos flexibles, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 10A es un diagrama óptico esquemático para los rayos solares para un espejo cóncavo; la Fig. 10B es un diagrama óptico esquemático para los rayos solares para los espejos flexibles del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 11 es una vista de sección transversal recortada en perspectiva del concentrador de energía solar del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs. 12A y 12B muestran vistas correspondientemente frontales y laterales de los elementos fotovoltaicos del concentrador de energía solar mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención ; la Fig. 13 es una vista de sección transversal recortada en perspectiva .del concentrador de energía solar del sistema mostrado en la Fig. 1A, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; la Fig. 14 es una vista de sección transversal recortada parcial en perspectiva del sistema para la utilización de energía solar de la Fig. 1A, ilustrada con amplificación de ciertos fragmentos, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs . 15 y 16 muestran vistas de sección transversal recortadas en perspectiva del sistema de rastreo solar del sistema de la Fig. 1A, ilustrado con amplificación de ciertos fragmentos, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 17A ilustra un ejemplo de la instalación del sistema de la Fig. 1 A en un área de techo; la Fig. 17B ilustra un ejemplo de la instalación del sistema de la Fig. 1A en las patas; la Fig. 17C ilustra un ejemplo de la instalación del sistema de la Fig. 1A en postes de alumbrado público; las Figs. 18A y 18B ilustran ilustraciones esquemáticas simplificadas de la instalación de una pluralidad del sistema de la Fig. 1A en varios sistemas de cable para instalaciones verticales y horizontales, correspondientemente, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; las Figs . 19A y 19B son ilustraciones esquemáticas simplificadas de configuración de cables verticales y horizontales, correspondientemente, en lo cual una pluralidad de los sistemas de la Fig. 1A se monta, de acuerdo con varias modalidades de la presente invención; las Figs. 20A y 20B muestran la posición de los cables de instalación cuando las direcciones de altitud del sistema de la Fig. 1 A se varían en un amplia gama de ángulos de inclinación; la Fig. 21 una gráfica de flujo que ilustra esquemáticamente un método para convertir la energía solar en energía eléctrica, en energía térmica o luz reflectante con el sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 22 es un diagrama de flujo simplificado de un método para enfriar el concentrador de energía solar del sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 23 es un diagrama de flujo simplificado de un método para la protección activa del sistema (10 en la Fig. 1A) de objetos móviles, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Fig. 24 es un diagrama de flujo simplificado de un método para rastrear el movimiento del sol, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y la Fig. 25 es una gráfica de flujo simplificada de un método para colocar el sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Los principios y operación de un sistema y método para utilización de energía solar de acuerdo con la presente invención se pueden entender mejor con referencia a los dibujos y la descripción acompañante. Se debe entender que estos dibujos se dan para propósitos ilustrativos solamente y no se proponen para ser limitantes. Cabe destacar que las figuras que ilustran varios ejemplos del sistema de la presente invención no están a escala, y no están en proporción, para propósitos de claridad. Cabe destacar que los bloques así como otros elementos en estas figuras se proponen como entidades funcionales solamente, tal que se muestras las relaciones funcionales entre las entidades, antes que cualquiera de las condiciones físicas y/o relaciones físicas. Los mismos números de referencia y caracteres alfabéticos se utilizarán para identificar aquellos componentes que son comunes en el sistema de formación de imágenes y sus componentes mostrados en los dibujos por toda la presente descripción de la invención.

En aplicaciones prácticas de energía solar, basada en el uso de rayos solares como la fuente de energía, a fin de lograr beneficios económicos más altos la superficie del dispositivo debe ser tan grande como sea posible y limpia. El rastreo del sol en dos ejes (azimutalmente y altitudinalmente) durante el período completo de operación incrementa la utilización al máximo. En las formas actuales conocidas de dispositivos, hasta ahora ideados o propuestos, el polvo y otros contaminantes se adhieren a su superficie estática y son inevitables.

En varias modalidades ejemplares, la presente invención proporciona sistemas y métodos para recolectar y convertir la energía solar en energía eléctrica, recolectar y convertir energía solar en calor para utilización subsecuente y recolectar y reflejar la energía solar para utilización subsecuente.

El sistema de la presente invención difiere de los sistemas solares existentes, que incorporan una gran cantidad de materiales y mecánica dando por resultado limitaciones en la colocación. También una gran cantidad de mantenimiento, peso pesado y defectos numerosos y limitaciones se agregan al a complicación y costos.

El objetivo de la presente invención es superar estas deficiencias y llevar a cabo el uso de energía solar en una manera más perfecta y por un medio más simple y más económico que aquellos hasta ahora empleados.

Esto se logra por un sistema de soporte dinámico de peso ligero, capaz de mantener una forma a una superficie operacional reflectante y por un receptor solar equipado con un mecanismo de auto-enfriamiento basado en aire pasivo y activo. Junto el sistema se puede proporcionar con una capacidad de autoprotección pasiva (elástica) y activa (que se pliega y se cierra) .

Es bien sabido que una cabeza/corola de flor se protege por si mismo por pétalos de cierre. Las copas de los árboles resisten las ráfagas de viento por fragmentación de su masa de la copa por muchas hojas y por la forma aerodinámica de la copa de los árboles. El agua en un acuario se bombea por un compresor utilizando, por ejemplo, un elevador de aire u otras técnicas adecuadas.

El dispositivo se fabrica de materiales de peso ligero y altamente resistente, desarrollados y utilizados antes de la construcción de los satélites espaciales. El precio de estos materiales ha descendido rápidamente a través de los años, y estos materiales ahora se producen en masa a bajo costo. Si esto no se describe explícitamente en el texto entonces la condición de los materiales se lleva a cabo por soldadura .

Ahora se hace referencia a la Fig. 1A, que es una vista recortada en perspectiva de un sistema 10 para la utilización de energía solar en una posición desplegada (extendida) , de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema 10 incluye un receptor solar 11 configurado para recibir la energía solar del sol y concentrar la energía solar recibida en un área puntual predeterminada fija. Por ejemplo, la concentración puede ser entre 80 veces a 300 veces. El sistema 10 también incluye un concentrado de energía solar 12 situados en el área puntual predeterminada en la cual la energía solar se concentra, y se configura para convertir la energía reflejada concentrada en una energía eléctrica de corriente directa. El sistema 10 incluye además un sistema de rastreo solar 13 asociado con el receptor solar 11 y configurado para detectar la posición del sol en el cielo e inclinar el sistema 10 para dirigir el receptor solar 11 hacia el sol para recibir y reflejar el máximo de luz solar en el área puntual.

Con referencia a la Fig. 1A, Fig. ID y 1E juntas, el sistema 10 incluye un sistema de control 15 que se puede ajustar para controlar la operación del sistema 10 ya sea automáticamente o manualmente. El sistema de control 15 incluye tales componentes y utilidades como varios dispositivos de detección y un controlador 135 que tienen, inter alia, un procesador 141, una unidad de suministro de energía 120, y un interruptor de conector controlador 140.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de control 15 incluye un sensor de voltaje de salida 157, un sensor de movimiento 420, un sensor de rastreo de sol 450, un sensor de presión de espejo 185, y un sensor de voltaje de energía 158. El sensor de voltaje de salida 157 mide el voltaje de salida generado por el sistema 10. El sensor de movimiento 420 se configura para detectar objetos móviles en la vecindad del sistema que podrían ser potencialmente peligrosos para el sistema 10. El sensor de rastreo solar 450 es responsable de reconocer la ubicación del sol. El sensor de presión de espejo 185 mide la presión de aire que es requerida para desplegar el receptor solar 11. El sensor de voltaje de energía 158 mide el voltaje de suministro de energía proporcionado por la unidad de suministro de energía 120 y requerida para la operación de los dispositivos eléctricos y electrónicos del sistema 10. El sensor de voltaje de salida 157 mide el voltaje de salida generado por los elementos foto voltaicos, es decir, celdas solares, (no mostradas) del concentrador de energía solar 11.

El procesador 141 del controlador 135 se programa por un modelo de software adecuado capaz de analizar los datos del sensor recibidos y generar señales de control. La unidad de suministro de energía 120 se basa en los capacitores de energía (no mostrado) configurados para recibir la energía eléctrica del concentrador de energía solar 11. La capacitancia eléctrica de estos capacitores de energía pueden, por ejemplo, estar en el intervalo de aproximadamente 15F a 40F.

Lós sensores anteriores descritos 157, 158, 185, 450 y 420 se acoplan eléctricamente al controlador 135 y se configuran para proporcionar el controlador 135 con las señales del sensor correspondientes. A su vez, el controlador 135 se configura para recibir los datos proporcionados por los dispositivos de detección 157, 158, 185, 450 y 420, procesar estos datos y generar señales de control a un interruptor de controlador 140 para activar varios módulos de operación del sistema, tal como un gatillo electromagnético 581, una válvula electromagnética 503, u primer servo motor 180, un segundo servo motor 150, un compresor de aire controlable multifuncional 700, y a un ventilador 136. En operación, el interruptor de conector del controlador 140 se controla por el procesador 141 y se configura para proporcionar voltajes de suministro de energía correspondientes desde una unidad de suministro de energía 120 hasta el gatillo electromagnético 581, la válvula electromagnética 503, el primer servo motor 180, el segundo servo motor 150, el compresor de aire 700, y al ventilador 136 como se describirá a partir de ahora con detalle a través de la descripción.

La unidad de suministro de energía 120 es detectada por el sensor de voltaje de energía 158, y se carga eléctricamente cuando el voltaje medido por el censor de voltaje de energía 158 es menor que un voltaje de suministro de energía predeterminado, por ejemplo menor que 20% del voltaje nominal.

La unidad de suministro de energía 120 y el controlador 135 pueden ser módulos independientes conectados a un tablero común con ranuras (teclado) y de esta manera tiene partes fácilmente cambiables en caso de mal funcionamiento. La unidad del procesador incluye una interfaz de salida/entrada para permitir una conexión o un dispositivo móvil o módulo de radio. Este equipo electrónico adicional permite la medición inalámbrica de la potencia generada, la carga del nuevo firmware, la descarga de datos del dispositivo, ajustes a la medida directa y control directo del dispositivo etc.

El sistema 10 puede incluir un inversor AC (no mostrado) responsable por manejar la potencia y la frecuencia adecuadas para la rejilla. El inversor AC se puede integrar ya se con el sistema 10 o puede ser un módulo dedicado situado fuera del sistema 10.

Aunque en la modalidad mostrada en la Fig. 1A el controlador 135 se sitúa en una parte del fondo B del sistema 10, generalmente, el controlador 135 se puede situar en cualquier lugar adecuado, que se proteja de ser afectado por el medio ambiente agresivo.

De acuerdo con la modalidad mostrada en la Fig. 1A, el receptor solar 11, el concentrador de energía solar 12 y el concentrador de energía solar 12 se montan en un poste 14 que define un eje principal y una dirección axil longitudinal del dispositivo. El poste 14 incluye varias barras y tubos como se describirá a partir de ahora, y configurado para sujetar el receptor solar 11 y el concentrador de energía solar 12 en un área puntual predeterminada.

El receptor solar 11 se asemeja a una corola de la flor e incluye una pluralidad de espejos flexibles 200, que se asemejan a pétalos u hojas de la flor. Los espejos flexibles 200 se configuran para tomarse en un estado desplegado o un estado colapsado, como se desee, los espejos flexibles 200 se separan y son independientes entre sí, y se arreglan radialmente alrededor del eje principal del sistema. Los espejos flexibles 200 son independientes entre sí en el sentido en que cada uno de estos espejos del receptor solar 11 se puede reemplazar sin reemplazar ningún otro espejo. Por ejemplo, el diámetro de la corola receptora puede estar en el intervalo de uno seis metros o más.

Durante la operación, los espejos flexibles 200 se pueden desplegar completamente para capturar la energía solar máxima. Sin embargo, en la noche, en caso de factores exteriores agresivos, tales como restos, insectos, suciedad, ¦ polvo, etc., o cuando las condiciones ambientales no son apropiadas para la operación, tal como tormenta de lluvia, rocío, etc., el receptor solar 11 se puede colapsar para mantener los espejos flexibles 200 del receptor solar 11 en un estado plegado cerrado al poste 14. Como se muestra en la Pig. 1E, cuando los espejos 200 están en un estado plegado, el sistema colapsado 10 se puede transportar y almacenar fácilmente .

El receptor solar 11 incluye un cubo 300 que incluye una pluralidad de discos arreglados a lo largo del eje principal del sistema y acoplados a un tubo central 500 del poste 14. Los discos del tubo 300 se fabrican de un material rígido adecuado para sujetar los espejos flexibles 200 en los estados colapsados y desplegados. Ejemplo de material incluye, pero no se limita a, STYR0F0AMMR.

Con referencia a la Fig. IB, el cubo 300 incluye un disco de cubierta de placa base superior 315a, un disco de cubierta de placa base inferior 315b y una pluralidad de discos de sujeción de espejo 316 intercalados entre el disco de cubierta de placa base superior 315a y el disco de cubierta de placa base inferior 315b. Los discos de sujeción de espejo 316 se configuran para asegurar y sujetar los espejos flexibles 200.

De acuerdo con la modalidad mostrada en las Figs. 1A y IB, la corola del receptor solar 11 incluye dieciocho espejos flexibles 200, sin embargo otros número de los espejos flexibles 200 también se pueden contemplar. Los espejos flexibles 200 se arreglan en tres capas formada por los discos de sujeción 316, diferenciados por sombreado.

Con referencia a la Fig. 1C, se muestra un vista superior esquemática del disco de sujeción de espejo 316 y los espejos flexibles 200, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Cada disco de sujeción de espejo 316 sujeta seis espejos flexibles 200, sin embargo, generalmente los discos 316 pueden sujetar cualquier número de los espejos flexibles 200. Puesto que los espejos flexibles 200 se sitúan en una forma de múltiples capas, cada capa de los espejos 200 tiene su propio enfoque geométrico, proporcionando de esta manera una concentración dispersada de haces reflejados sobre la superficie del concentrador de energía solar 12 como será descrita a partir de ahora con detalle.

El receptor solar 11 incluye un mecanismo de bloqueo de hoja 318 configurado para sujetar los espejos flexibles 200 en los discos de sujeción de espejo 316. De acuerdo con una modalidad, los discos de sujeción de espejo 316 incluyen una parte "hembra" 318a del mecanismo de bloqueo de hoja 318 que asegura los espejos flexibles 200 en las posiciones radiales alrededor del poste (14 en la Fig. 1A) . Para este propósito, cada espejo flexible 200 incluye una parte "macho" 318b para el mecanismo de bloqueo 318 que acopla la parte "hembra" 318a arreglada en los discos de sujeción correspondientes 316.

De acuerdo con esta modalidad, cada parte hembra 318a del mecanismo de bloqueo de hoja 318 incluye una hendidura correspondiente 317 arreglada en el cuerpo del disco de sujeción 316. Como se muestra en la Fig. 1C, la superficie interior de las hendiduras 317 no es uniforme, sino más bien incluye una o más irregularidades de hendidura 319a en la forma de dientes. Por otra parte, cada espejo flexible 200 incluye irregularidades de hojas correspondientes 319b que tienen una forma adecuada para acoplarse con las irregularidades de hendidura 319a.

Los espejos flexibles 200 se pueden plegar en cualquier momento. De esta manera, la superficie del receptor solar 11 se puede colapsar. Al plegarse, los espejos 200 cambian de forma par ser compactos con un bajo perfil aerodinámico, que puede proporcionar protección de los factores exteriores agresivos, tales como viento fuerte, restos, insectos, polvo, suciedad, lluvia, rocío, nieve, y otras condiciones ambientales desfavorables que puedan impactar el sistema durante la explotación.

Volviendo de nuevo a la Fig. 1A, a fin de plegar los espejos flexibles 200 en la dirección radial, el receptor solar 11 incluye un anillo móvil 520 montado en el tubo central 500 del poste 14 y capaz de deslizarse a lo largo del eje principal del sistema definido por el poste 14, las cuerdas plegables 261 unidas a los espejos flexibles 200.

Como se puede observar en la Fig. 1A, los espejos flexibles 200 se conectan por las cuerdas plegables 261 al anillo móvil 520 deslizable a lo largo del tubo central 500 del poste 14. Las cuerdas plegables 261, por ejemplo, se pueden fabricar de alambre de pescar. Cuando se desee, los espejos flexibles 200 se pueden plegar en la dirección radial hacia el poste 14 al mover el anillo móvil 520 hacia arriba del concentrador 12, y jalando de esta manera las cuerdas plegables 261.

De acuerdo con una modalidad, el movimiento vertical del anillo móvil 520 se activa al hacer girar un mecanismo de plegado de espejo neumático 16. Con referencia a la Fig. 2, el mecanismo de plegado neumático 16 incluye una posición neumática 550, que se conecta y se presuriza a través de una linea de aire de pistón 501 que pasa a través de un tubo inferior 618 a un tanque de aire 502 a través de una válvula de aire electromagnética controlable 503. El pistón neumático 550 incluye una pluralidad de tubos concéntricos 551 arreglados telescópicamente a lo largo del eje principal del tubo central 500. Se debe entender que aunque tres tubos concéntricos telescópicamente arreglados 551 se muestran en la Fig. 2, generalmente, el pistón neumático 550 puede incluir cualquier número adecuado de tubos concéntricos 551. El cubo 300 se monta en un alojamiento 94. El pistón 550 se monta en la parte superior del alojamiento 94.

De acuerdo con algunas modalidades, el sistema 10 para la utilización de energía solar de la presente invención incluye el compresor de aire controlable multifuncional 700. Una de las funciones del compresor de aire controlable multifuncional 700 es para llenar, inter alia, el tanque de aire 502 con aire atmosférico. Otras funciones del compresor 700 se describirán a continuación. De acuerdo con una modalidad, el tanque de aire 502 se puede acoplar al compresor 700 directamente. De acuerdo con otra modalidad, el tanque de aire 502 se puede acoplar al compresor 700 a través de una válvula de control de flujo de gas de múltiples vías, en particular a través de la válvula de aire de cinco vías 152, como se describirá a partir de ahora con referencia a la Fig. 16.

Como se muestra en la Fig. 1 A y Fig. 2, el tanque de aire 502 y el compresor 700 se arreglan en una parte de fondo B del sistema 10; sin embargo otras implementaciones también se contemplan.

Se hace ahora referencia a las Figs . 3A-3C juntas, que son vistas de sección transversal recortadas en perspectiva parciales del sistema (10 en la Fig. 1A) durante la operación del pistón neumático 550, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Como se muestra, el pistón neumático 550 puede operar en las tres fases' principales. En la primera fase, los espejos flexibles 200 se despliegan en la posición por defecto abierta (ver Fig. 3A) . De acuerdo con la presente invención, los espejos flexibles 200 se pueden abrir debido a las características similares a muelle de los espejos flexibles 200. Un ejemplo de la construcción de los espejos flexibles 200 que proporcionen tales propiedades se describirá a partir de ahora en detalle y con referencia a la Fig. 4. Esta provisión proporciona una forma de extensión de los espejos flexibles 200 en un estado desplegado .

En la operación, cuando los factores externos o condiciones ambientales agresivas pueden prevenir la operación normal del sistema, el sistema de control (135 en la Fig. 1A) proporciona una señal de control de plegado a la válvula de aire electromagnética 503 para abrir el mismo. La señal de control de plegado puede, por ejemplo, ser generada en respuesta a las señales del sensor indicativas de tales factores y condiciones agresivas. Para este propósito, el sistema de control 135 incluye sensores configurados para detectar tales factores y condiciones agresivas y para generar señales del sensor correspondiente indicativa de los factores y condiciones que previenen la operación normal del sistema 10.

Como se muestra en la Fig. ID, el sistema de control 15 incluye el detector de movimiento 420 configurado para detectar objetos móviles, tal como un ave, u otro objeto volante en la vecindad del sistema, que podría ser potencialmente peligroso. El detector de movimiento 420 puede, por ejemplo, ser arreglado en un hemisferio 400 montado sobre una parte superior del sistema 10, sin embargo otras ubicaciones también se contemplan. El sistema de control 15 incluye el sensor de voltaje de salida 158. De esta manera, cuando el voltaje generado por el sistema 10 disminuye significativamente, esto puede ser un resultado de la lluvia, tormenta de viento, tormenta de suciedad, etc. El controlador 135 responsable por el descenso del voltaje de salida, puede generar un sistema de control para abrir la válvula 503.

Con referencia a las Figs . ID y 3A-3C juntas, cuando la válvula , 503 se abre, permite que el aire pase del tanque de aire 502 al pistón neumático 550 a través de la línea de aire de pistón (501 en la Fig. 2) . El pulso de presión proporcionado por el aire que pasa del tanque de aire 502 expande el pistón neumático 550 al desplegar sus tubos ¦telescópicos 551. Puesto que el anillo móvil 550 se asienta sobre la parte superior del pistón neumático 550, la expansión del pistón 550 proporciona el deslizamiento del anillo móvil 550 a lo largo del tubo central 500. A su vez, los espejos flexibles 200, que se conectan al anillo móvil 520 a través de las cuerdas plegables 261, pueden seguir el anillo 520 y de esta manera el plegado, superando de esta manera la resistencia del muelle de los espejos 200. Como se describirá a partir de ahora, esta resistencia del muelle puede proporcionar el despliegue de los espejos flexibles 200.

De acuerdo con algunas modalidades, el mecanismo de plegado 16 incluye un dispositivo de bloqueo electromagnético 580 montado en el tubo central 500 del poste 14. En la segunda fase, como se muestra en la Fig. 3B, el anillo móvil 520 alcanza el dispositivo de bloqueo 580, en donde se puede bloquear, sujetando de esta manera los espejos flexibles 200 en el estado plegado. El bloqueo del anillo móvil 520 dentro del dispositivo de bloqueo 580, puede, por ejemplo, ser llevado a cabo por el bloqueo mecánico.

En la administración del anillo móvil 520 al dispositivo de bloqueo electromagnético 580, después de un cierto periodo de tiempo, el pistón 550 se puede regresar en el estado plegado bajo gravedad, debido a la liberación del aire en el pistón y disminución correspondiente de la presión dentro del pistón. Como se muestra en la Fig. 3C, el anillo móvil 520 se retiene por el dispositivo de bloqueo electromagnético 580 siempre y · cuando se desee, manteniendo de esta manera el sistema 10 en el estado colapsado. El dispositivo de bloqueo electromagnético 580, puede, por ejemplo, incluir un cerrojo mecánico (no mostrado) para bloquear el anillo móvil 520.

A fin de desplegar el sistema plegado 10, el dispositivo de bloqueo 580 incluye un gatillo electromagnético (584 en la Fig. ID) que después de la activación desbloquea el dispositivo de bloqueo 580 y libera de esta manera el anillo móvil 520. El gatillo electromagnético se puede controlar por el sistema de control 135 sensible ya sea a la instrucción de un usuario o a una señal del sensor generada por un dispositivo del detector indicando que los factores exteriores agresivos o malas condiciones ambientales están sobre el sistema y el sistema se puede desplegar para operación. Por ejemplo, el sensor de movimiento puede proporcionar la señal del sensor correspondiente. Cuando se desee, el sistema puede incluir un conjunto de otros sensores (no mostrado), tal como un sensor de lluvia, un sensor de tormenta, y/o un sensor de suciedad que puede generar las señales correspondientes indicativas de que los factores exteriores agresivos o malas condiciones ambientales están sobre el sistema y el sistema se puede desplegar para operación.

Tan pronto como el dispositivo de bloqueo 580 se desbloquea, los espejos flexibles 200 se despliegan debido a la característica similar a muelle de los espejos, y el anillo móvil 520 regresa a la parte superior del pistón.

Se debe entender que después de la activación de pistón neumático 550, la presión en el tanque de aire 502 desciende. A fin ?ß· elevar esta presión para la siguiente activación del pistón y plegar los espejos, el compresor 700 se puede activar en cualquier momento después de la activación del pistón. Cabe destacar que cuando el aire comprimido almacenado en el tanque 502 puede ser suficiente para varios ciclos de activación del pistón neumático 550 sin el llenado del tanque 502.

Con referencia a la Fig. 4, se ilustra una vista esquemática del espejo flexible 200, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El espejo flexible 200 incluye un miembro de soporte inflable 250 configurado para conectarse a los discos de sujeción de espejo (316 en las Figs . 1A-1C) y un miembro de trabajo 220 que se monta en el miembro de soporte inflable 250. Los espejos flexibles 200 son flexibles, puesto que el elemento del soporte inflable 250 y el elemento de trabajo 220 ambos son fabricados de materiales flexibles. Se debe entender que el miembro de soporte inflable 250 y el miembro de trabajo 220 se pueden construir de varios materiales con muchas formas y colores.

El elemento de soporte inflable 250 incluye una estructura inflable flexible 282 que tiene una forma de escalera y que incluye ligas radiales inflables 28a y 28b fortificadas por una pluralidad de rebordes cruzados inflables 290. La estructura inflable flexible 282 se puede fabricar de un material relativamente rígido de alguna manera aun flexible, suficiente para sujetar el miembro de trabajo 220 cuando los espejos flexibles 200 se expanden en un estado desplegado. Por ejemplo, la estructura inflable flexible 282 se puede construir de un material compuesto que contiene una capa foliasea de metal cubierta de lados exteriores e interiores por capas de plástico (por ejemplo, capas de cloruro de polivinilo (PVC) ) o de alguno otro material relativamente resistente y ligero.

El miembro de soporte inflable 250 de los espejos flexibles 200 incluye el mecanismo de bloqueo (318a en la Fig. 1C) para asegurar una parte de extremo 291 del miembro de soporte inflable 250 en los discos de sujeción (316 en las Figs. IB y 1C) . El extremo próximo 291 del miembro de soporte inflable 250 incluye una válvula de aire de boquilla 288 configurada para el inflamiento de la estructura inflable flexible 282. El aire para el inflamiento del miembro de soporte inflable 250 se puede proporcionar de un compresor (700 en la Fig. 1A) a través de una linea de aire 701, como se describirá a partir de ahora con detalle.

Se debe entender que la provisión descrita de la conexión de los espejos flexibles 200 a los discos de sujeción 316 permite un mantenimiento y reparación fácil de un espejo flexible deteriorado. De hecho, al desinflar el miembro de soporte inflable 250, un espejo flexible dañado 200 se puede remover fácilmente del disco 316 y reemplazar por un espejo sin fallas.

De acuerdo con una modalidad, el miembro de soporte inflable 250 se envuelve por una malla de fibra 286 para fortificar el miembro de soporte 250. La malla puede, por ejemplo, ser fabricada de un material resistente que proporciona fortificación al miembro de soporte inflable 250 para soportar la alta presión del gas que llena la cavidad interior del miembro de soporte inflable 250. Por ejemplo, la malla de fibra 286 puede ser una malla metalizada con un diámetro de los filamentos en el intervalo de 15 mieras a 30 mieras .

De acuerdo con una modalidad, el miembro de soporte inflable 250 se cubre por cuerdas de conformación radiales 295 que cruzan el miembro de soporte inflable 250 en direcciones radiales y por cuerdas de conformación circunferenciales 296 que cruzan el miembro de soporte inflable 250 en la dirección circunferencial, que es perpendicular a las direcciones radiales. Las cuerdas de conformación 295 pueden, por ejemplo, ser unidas a o entre lazadas con la malla de fibra 286 a lo largo de la dirección radial, mientras que las cuerdas de conformación 296 se pueden unir a o a entrelazar con la malla de fibra 286 a lo largo de los rebordes 290. Las cuerdas de conformación 295 y 296 permiten que el miembro del soporte inflable 250 tome y mantenga una forma de pétalos deseada. Un ejemplo del material adecuado para las cuerdas de conformación 295 y 296 incluye, pero no se limita a alambre SILONMR que tiene un diámetro en el intervalo de aproximadamente 30 mieras a 500 mieras.

A fin de plegar los espejos flexibles 200 del receptor solar 11 en la dirección radial, el miembro de soporte inflable 250 incluye además una o más cuerdas plegables 261 unidas al extremo distante 281 del miembro de soporte inflable 250 y el anillo móvil (520 en la Fig. 1A) montado en el tubo central (500 en la Fig. 1A) del poste (14 en la Fig. 1A) y capaz de deslizarse a lo largo del poste 14.

Las cuerdas plegables 261, pueden, por ejemplo, ser fabricadas de alambre de pescar que tiene un diámetro en el intervalo de 0.3 milímetros a 1 milímetro. Las cuerdas plegables 261 pasan radialmente del extremo distante 281 hacia el extremo de bloqueo 282 dentro del miembro de soporte inflable 250 sin restricciones a través de los tubos guías 287 que se unen a la malla de fibra 286 en los rebordes cruzado plegables 290. Cuando se desee, el miembro de soporte inflable 250 (y si por consiguiente los espejos flexibles 200) se pueden plegar en la dirección radial al activar el pistón 550 que se mueve hacia arriba del anillo móvil 520 que jala por consiguiente los anillos plegables 261, como se describe en lo anterior con referencia a las. Figs . 3A - 3C.

De acuerdo con una modalidad, a fin de disminuir la superficie de los espejos flexibles 200, el miembro de soporte inflable 250 se puede plegar no solo en la dirección radial sino también en la dirección circunferencial, que es ortogonal a la dirección radial. Las Figs. 5A - 5D muestran las etapas del plegado del miembro de soporte inflable 250 en la dirección circunferencial (ver Figs. 5A - 5C) y después en la dirección radial (ver Fig. 5C) .

De esta manera, para plegarse en la dirección circunferencial, los rebordes cruzados plegables 290 del miembro de soporte inflable 250 incluye una sección transversal longitudinal debilitada 285. Como se muestra secuencialmente en las Figs. 5A - 5C, los rebordes cruzados plegables 290 pueden enredarse o doblarse alrededor de esta sección transversal longitudinal debilitada 285 para deformar y mover las vigas radiales 28a y 28b entre si. Luego, los espejos se pueden plegar en la dirección radial como se muestra en la Fig. 5C alrededor de una sección transversal debilitada 286 para cerrarse al poste 14, disminuyendo de esta manera sus propiedades de navegación que se pueden requerir en el caso de un viento fuerte previniendo la operación del sistema de utilización de energía solar de la presente invención.

Volviendo de nuevo a la Fig. 4, el miembro de trabajo 220 se monta en el miembro de soporte inflable 250 y crea una capa de cubierta para el lado superior del miembro de soporte inflable 250. El miembro de trabajo 220 incluye una malla de cubierta 229 unida a la parte superior del miembro de soporte inflable 250. La malla 229 se fabrica de un material de alguna manera flexible, que permite plegar los espejos flexibles 200. Un ejemplo del material adecuado para la malla 229 incluye, pero no se limita a alambre SILONMR que tiene un diámetro en el intervalo de 10 mieras a 300 mieras.

El miembro de trabajo 220 también incluye una pluralidad de placas reflectantes flexibles 222 unidas a la malla de cubierta 229. Las placas del reflectante flexibles 222 pueden variar en tamaño, forma, estructura y grado.

De acuerdo con una modalidad, las placas reflectantes flexibles 222 se pueden arreglar regularmente y traslaparse entre si, rellenando completamente por consiguiente la superficie superior del miembro de trabajo 220. Alternativamente, las placas reflectantes flexibles 222 se pueden dispersar escasamente dentro de la superficie superior del miembro de trabajo 220. Un ejemplo del material adecuado para las placas reflectantes flexibles 222 incluye, pero no se limita a, una lámina delgada metalizada tal como MYLARMR que logra la reflexividad hasta 99.9% de eficiencia. Un espesor de la lámina delgada puede, por ejemplo, estar en el intervalo de 10 mieras a 25 mieras.

Con referencia a la Fig. 6, se muestra un ejemplo del miembro de trabajo 220 cuando las placas reflectantes flexibles 222 se arreglan en una forma de escamas de pescado. Las placas reflectantes 222 se asemejan a escamas de pescado. Debido a su flexibilidad, las placas 222 se pueden desflexionar de la superficie del miembro de trabajo 220 para formar agujeros 221 entre las placas 222 permitiendo que una corriente de aire, ¦ por ejemplo, viento, fluya a través de estos agujeros. Cuando el viento disminuye, las placas 222 pueden regresar a su posición de operación debido a sus propiedades flexibles. Esta clase de protección de los espejos (200 en la Pig. 1A) es referida en la presente como "protección de escamas de pescado pasiva".

Durante la operación, el sistema de la presente invención está en una posición desplegada, en la cual los espejos flexibles 200 se extienden. En este caso, la protección contra el polvo, insectos, etc. se puede requerir. Por esta razón, la construcción del espejo flexible 200 permite algunos tipos de protección pasiva.

Se hace referencia ahora a la Fig. 7, en la cual otro ejemplo de protección pasiva esquemática simplificada del espejo flexible 200 se ilustra, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Puesto que el sistema 10 incluye espejos flexibles separados independientes 200, la protección natural contra un viento relativamente leve se puede lograr. De esta manera, las flechas mostradas en la Fig. 7 ilustran el viento que fluye a través de los espacios entre los espejos 200. Esta clase de protección de los espejos 200 se refiere en la presente como "protección de margarita" .

Se hace ahora referencia a las Figs.. 8A y 8B, en las cuales ilustraciones esquemáticas simplificadas de un ejemplo adicional de la protección pasiva de los espejos 200 se ilustran, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Esta protección es requerida con un incremento adicional de resistencia al viento. Cuando la cantidad y velocidad del aire fluyente -se incrementa, y puede ser tan grande que la masa de aire no puede fluir a través de los espacios entre las hojas y no puede fluir a través de los agujeros en los espejos 200, el espejo flexible 200 se puede desflexionar de la posición operacional básica mostrada en la Fig. 8A, y una ráfaga de aire que sopla contra la superficie del espejo flexible 200 puede empujar la hoja hacia arriba mostrada en la Fig. 8B. De esta manera, el espejo flexible 200 se puede flexionar por el viento. Tan rápido como la ráfaga disminuye, el miembro de soporte inflable 250 puede operar como un muelle y de esta manera puede regresar el espejo flexible 200 a su posición operacional completamente abierta, como resultado de las propiedades de flexibilidad (ver Fig. 8C) . Debido a este movimiento oscilatorio (ver Figs. 8C y 8D) , la energía del viento aplicada al espejo 200 se puede disipar. Este proceso se puede, por ejemplo, comparar con la oscilación de las hojas en las copas de los árboles de palma durante las insuflaciones de viento. Esta clase de protección es referida en la presente como "protección del árbol de palma pasiva" Se muestra en la Fig. 8D, el espejo flexible 200 pivotado en un extremo que oscilará como un péndulo de muelle. La oscilación consecutiva con la reducción de la amplitud crea la agitación de las hojas. Como resultado de las vibraciones correspondientes el polvo y o restos recolectados en el espejo 200 pueden caer de la superficie del espejo. Este tipo de protección de la protección de los espejos 200 es referida en la presente como "protección de polvo pasiva" ..

Se debe entender que todas las clases descritas de protección del espejo son pasivas en el sentido en. que no requieren ninguna entrada especial del usurario durante estas actividades de protección.

El cierre de cada espejo 200 puede ser secuencial por los pares de espejos opuestos, como resultados de diferentes longitudes de las cuerdas plegables 261. De esta manera cada paca de las hojas de espejo pueden cerrarse separadamente, también secuencialmente de la capa de espejo más alta a la capa de espejo más baja. El cierre de cada hoja sigue un punto de resistencia de muelle dado de la hoja previa. Esto presenta una menor demanda en la fuerza generada por el pistón de aire del mecanismo de cierre 550. El proceso de cierre del empacado de los segmentos del soporte minimiza el tamaño de la hoja, lo cual permite el mantenimiento de la forma del dispositivo, compacta las hojas conjuntamente, y forma la conformación cónica, reducida.

El roclo y el polvo son extremadamente peligrosos para las superficies de los dispositivos solares en presencia de roció, antes o durante el amanecer, la energía del sol es débil, la temperatura del aire es baja y el viento está elevándose. El viento comienza a arrojar polvo, y el polvo, junto con el rocío, crean un exudado que traslapa la superficie. Cuando el sol comienza a brillar, el exudado crea una costra, que es casi imposible de remover si el raspado de la superficie de los dispositivos solares comunes. Como se describirá a continuación, la presente invención utiliza una capacidad de autoprotección activa basada en el plegado y cierre en el tiempo justo y un mantenimiento de una forma cerrada compacta reducidamente cónica de los espejos con un perfil aerodinámico extremadamente bajo, evitando cualquier daño potencial al sistema.

Con referencia a la Fig. 9, el receptor solar 11 incluye un mecanismo de verificación y llenado de aire 90 para el chequeo controlable de la presión en la estructura inflable flexible (282 en la Fig. 4) de los espejos flexibles, y para llenar los espejos flexibles 200 con aire cuando sea requerido. El mecanismo de verificación y llenado de aire 90 incluye una primera válvula de flujo de aire de múltiples vías 91 montada en el cubo 300 y configurada para suministrar aire a los espejos flexibles 200. La primera válvula de múltiples vías 91 se acopla al compresor multifuncional 700 a través de un tubo de aire 96. De acuerdo con una modalidad, el tubo de aire 96 se puede conectar directamente al compresor 700. De acuerdo con otra modalidad, el tubo de aire 96 se puede acoplar al compresor 700 a través de una segunda válvula de aire de múltiples vías (en particular a la válvula de aire de cinco vías 152, como se describirá a partir de ahora con referencia a la Fig. 16) .

El compresor 700 es, inter alia, responsable por el suministro y mantenimiento del aire presurizado dentro de la estructura inflable flexible (282 en la Fig. 4) de los espejos flexibles. La válvula de múltiples vías 91 incluye la boquilla 92, cada boquilla que se acopla a la válvula de aire de boquilla correspondiente 288 de la estructura inflable flexible (282 en las Fig. 4) a través de un tubo de llenado 93. Un número de boquillas 92 iguala al número de los espejos flexibles 200. De esta manera, puesto que el receptor solar 11 mostrado en las Figs . 1A-1C incluye 18 espejos flexibles 200, la primera válvula de múltiples vías 91 es una válvula de aire de 18 vías.

El receptor solar 11 incluye además un servomotor 180 configurado para ajustar la primera válvula de múltiples vías 91 para suministrar aire presurizado del compresor 700 a un espejo flexible 200.

Con referencia a la Fig. 9 y Fig. ID juntas, el mecanismo de verificación y llenado de aire 90 se controla por el sistema de control 15 que incluye el sensor de presión de espejo 185 asociado con la primera válvula de múltiples vías 91 y configurado para medir la presión en la estructura inflable flexible (282 en la Fig. 4) de los espejos 200. En la operación, el sensor de presión de espejo 185 se acopla uno por uno a cada uno de los espejos 200 para medir la presión en el mismo. Cuando el sensor de presión 185 se acopla a un cierto espejo 200, genera una señal de presión indicativa de la presión en el mismo. Cuando la presión está dentro de los límites requeridos, el controlador 135 puede generar una señal de control para el interruptor de conector 140 para activar el primer servomotor 180 para acoplar el sensor de presión 185 a un espejo vecino 200 para medir la presión en el mismo. Por otra parte, si la presión en el espejo checado 200 es menor que un valor de presión predeterminado, el controlador 135 puede generar una señal de control para el interruptor de conector 140 para activar el compresor 700 para llenar la estructura inflable flexible (282 en la Fig. 4) con el aire hasta el valor de presión predeterminado.

Si la estructura inflable flexible se rompe, la presión durante el llenado con el aire no cambiará, ni se incrementará, con la velocidad requerida. En este caso, el controlador 135 puede generar una señal de aviso al usuario" del sistema 10 para reparar el sistema y reemplazar el espejo deteriorado .

De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el mecanismo de verificación y llenado de aire 90 se arregla en el alojamiento 94 montado en el tubo (3001 en la Fig. 1A) , que se conecta al extremos superior del tubo inferior 618 y al extremo de fondo del tubo central 500 del tubo 14. El alojamiento 94 define una cámara que incluye, ínter alia, la válvula de múltiples vías 91 y el primer servomotor 180. El alojamiento 94 también proporciona una estructura en la cual los discos el cubo (300 en la Fig. 1A) se montan.

Se hace ahora referencia a la Fig. 10A, que es un diagrama óptico esquemático para los rayos solares para un espejo cóncavo 101. El espejo 101 puede, por ejemplo, ser esférico o parabólico. El espejo 101 se asume que es rotacionalmente simétrico alrededor del eje principal que es normal al centro del espejo. Por consiguiente, un espejo tridimensional se puede presentar en un diagrama bidimensional, sin pérdida de generalidad. El punto T en el cual el eje principal toca la superficie del espejo es llamado el vértice. El punto C, en el eje principal, que es equidistante de todos los puntos en la superficie reflectante del espejo, es llamado el centro de curvatura. La distancia a lo largo del eje principal del punto C al punto T es llamada el radio de curvatura del espejo. Se asume que los rayos que impactan el espejo cóncavo paralelo a su eje principal, y no muy alejado de su eje, se reflejan por el espejo tal que pasan a través del mismo punto F en el eje principal. Este punto, que se sitúa entre el centro de la curvatura y el vértice, es llamado el punto focal, o enfoque, del espejo. La distancia a lo largo del eje principal del enfoque al vértice es llamada la longitud focal del espejo. Sin embargo, esto es solamente una aproximación, puesto que cuando todos los rayos de luz que impactan un espejo paralelo a su eje principal, (por ejemplo, todos los rayos que emanan del sol), y se llevan a un enfoque en el mismo punto, esto es válido solamente para un espejo parabólico. Resulta que en la práctica los rayos que provienen de un objeto distante salen desde el eje principal de un espejo cóncavo que se llevan a un enfoque aun más cercano al espejo. Esta falta de enfoque perfecto de un espejo esférico es llamada aberración esférica .

Se hace ahora referencia a la Fig. 10B, que es un diagrama óptico esquemático para rayos solares para espejos flexibles 200, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, debido al hecho de que los espejos flexibles 200 se montan a los discos de sujeción apilados en las capas, cada capa de los espejos 200 tiene su propio enfoque geométrico, proporcionado de esta manera un área de múltiple enfoque con concentración dispersada de haces reflejados en el eje principal. Como se describe en lo anterior, tal dispersión se puede facilitar también por aberración esférica, debido a la superficie no parabólica de los espejos flexibles 200. Por consiguiente, existe una cierta área alrededor de un punto FR que es referida en la presente como un "enfoque incrementado" F' . El uso del enfoque incrementado tiene ventajas sobre el "enfoque puntual" FR. Por ejemplo, puesto que los rayos del sol se concentran en las superficies más grandes del área incrementada del enfoque, la alta temperatura no se concentra en un punto. Por otra parte, es más fácil enfriar el área de "enfoque incrementado" F' . Por consiguiente, esta área del enfoque incrementado se utiliza en el sistema 10 para la ubicación del concentrador de energía solar 12.

Se hace ahora referencia a la Fig. 11, en la cual una vista de sección transversal recortada en perspectiva del concentrador de energía solar 12 se ilustra, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El concentrador de energía solar 12 se arregla en la parte superior del sistema (10 en la Fig. 1A) en la ubicación predeterminada, donde la energía solar reflejada de los espejos 200 se concentra. El concentrador solar reside en la parte superior del tubo superior 500 y por lo tanto es referido como una "corona". El concentrador de energía solar 12 incluye un sustrato 121 que tiene una forma de embudo con una boca de sustrato cónica amplia 122 con la expansión hacia el extremo superior del sistema, y un tallo reducido que incluye un conector de manguito 1004 montado sobre la parte superior del tubo central 500. El concentrador de energía solar 12 colocado como una corona sobre la parte superior del tubo central superior 500 por un conector de manguito traslapante 1004, puede ser fácilmente intercambiable, cuando sea requerido.

De acuerdo con una modalidad, el sustrato 121 es axialmente simétrico y tiene un ángulo de ahusamiento de la parte cónica en el intervalo de aproximadamente 5 grados a aproximadamente 85 grados con respecto a un eje del polo (14 en la Fig. 1A) . La expansión puede comenzar desde la parte superior del tubo central 500, sin embargo se contemplan otras modalidades. Se debe entender que la expansión hacia el extremo superior puede ser ya sea simétrica o asimétrica con respecto al polo 14.

El sustrato 121 tiene una superficie exterior 1007, que se utiliza para montar elementos fotovoltaicos (PV) solares 1006 sobre la misma para generar electricidad. El sustrato 121 se puede fabricar por ejemplo de un material ligero y relativamente resistente adecuado para proporcionar soporte a los elementos fotovoltaicos (PV) solares 1006. Ejemplos de materiales adecuados para el sustrato 121 incluyen, pero no se limitan a, aluminio (Al), titanio (Ti), cobre (Cu) , etc.

Los elementos fotovoltaicos en la superficie exterior 1007 se pueden arreglar en lineas e hileras. Ejemplos de elementos PV adecuados para el propósito de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, elementos fotovoltaicos de arsénico-germanio-indio (AsGeln) , silicona cristalina (c-Si), carbono, etc. En particular, se mostró que tres placas de capa delgada formadas de elementos fotovoltaicos de AsGeln son capaces de funcional con eficiencia mejor que 40%. A su vez, un cálculo teórico para cinco capas de celdas de PV fabricadas de AsGeln muestra que la eficiencia puede alcanzar hasta 86%. Los Elementos fotovoltaicos sobre la superficie exterior 1007 pueden, por ejemplo, proporcionar por lo menos 0.4 KW/m2 de hojas que reciben energía solar de espejos.

Los elementos fotovoltaicos 1006 pueden ser componentes modulares que pueden ser intercambiables en casos donde un elemento deteriorado se debe reemplazar con un elemento de trabajo.

Se hace ahora referencia a las Figs . 12A y 12B, que muestran vistas laterales y frontales de los elementos fotovoltaicos 1006, correspondientemente, y una manera de unión de los elementos 1006 a la superficie exterior 1007, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Los elementos fotovoltaicos 1006 pueden, por ejemplo, ser soldados a la superficie 1007 en un extremo o atornillados a la superficie 1007 en un extremo al utilizar dos o más pernos 1055, como se muestra en las Figs . 12A y 12B. Alternativamente, los elementos fotovoltaicos 1006 se pueden soldar a la superficie exterior 1007 en su lado trasero completo.

Con referencia a la Figs. 9 y 11 juntas, el concentrador de energía solar 12 está equipado con un mecanismo de enfriamiento basado en aire. Este mecanismo de enfriamiento opera pasivamente hasta la concentración solar de 30 soles y no requiere un motor o ninguna otra turbina dentro del tubo central superior 500. Cuando la concentración solar es mayor que 30 soles, el enfriamiento se vuelve activo utilizando un ventilador como se describe a continuación. Cabe destacar que el sistema de enfriamiento basado en aire de la presente invención utiliza aire atmosférico natural para enfriamiento, y de esta manera se evita un enfriador pesado y costoso puesto que el medio de enfriamiento es aire atmosférico disponible en cantidades ilimitadas.

De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el mecanismo de enfriamiento incluye un tubo cónico interior 1005 montado dentro del sustrato 121. Ejemplos de materiales adecuados para el tubo cónico interior 1005 incluyen, pero no se limitan a, aluminio (Al) , titanio (Ti) , cobre (Cu) , etc.

El tubo cónico interior 124 es axialmente simétrico y tiene un ángulo de ahusamiento de la parte cónica en el intervalo de aproximadamente 5 grados a aproximadamente 85 grados con respecto a un eje del polo (14 en la Fig. 1A) . Un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico interior 1005 es menor que el diámetro de la boca cónica 125 del sustrato 121, formando de esta manera una hendidura circular 126 entre el sustrato 121 y el tubo cónico interior 1005. La hendidura circular 126 proporciona un canal de aire para enfriar los elementos fotovoltaicos 1006. El canal de aire se forma al pasar aire del área por debajo del receptor solar 11 a través del tubo superior 500 del polo 14 y a través de la hendidura 126 para enfriar los elementos fotovoltaicos 1006.

De acuerdo con una modalidad, el tubo cónico interior 1005 se conecta mecánicamente al sustrato 121 por medio de miembros de conexión 128. Los miembros de conexión pueden, por ejemplo, incluir barras o placas en la forma de abrazaderas cuadradas que se extienden radialmente a través de la hendidura circular 126 y se unen a las paredes del tubo cónico interior 1005 y a las paredes del sustrato 121.

En la operación, el aire atmosférico del área bajo los espejos flexibles 200 entra a través de una abertura 97 en el fondo del alojamiento 94, pasa a través del alojamiento 94, y a través del tubo central superior 500, y luego a través de una hendidura circular 126. El mecanismo de enfriamiento del concentrador de energía solar 12 también incluye un ventilador 136 situado en la parte superior del alojamiento 94 para mejorar el flujo de aire el área bajo los espejos flexibles 200 a la hendidura circular 126. Cuando se desee, una velocidad del ventilador se puede controlar por el controlador (135 en la Pig. ID) sobre la base de la señal del sensor proporcionada por el sensor de voltaje de salida (157 en la Fig. ID) .

De acuerdo con una modalidad de la invención, una pared 122 del tubo cónico interior 1005 es ondulada en forma, incluye roscas 127 que giran helicoidalmente alrededor de la pared 122 de ambos lados interiores y exteriores del tubo cónico interior 1005. El giro helicoidal de las roscas 127 puede ser ya sea en las direcciones en el sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario a las manecillas del reloj . La provisión de las roscas 127 sobre la pared del tubo cónico interior proporciona un efecto de giro para el aire que pasa y sale entre el sustrato 121 y el tubo cónico interior 1005, mejorando de esta manera el enfriamiento de los elementos fotovoltaicos 1006.

Como se muestra en la Fig. 11, el concentrador de energía solar 12 colocado como una corona sobre la parte superior del tubo central superior 500 sirve como un soporte para el sensor de movimiento 420 y el sensor de rastreo del sol 450. De acuerdo con esta modalidad, el sistema para la utilización de energía solar incluye un soporte hemisférico 400 sobre el cual los sensores de movimiento y rastreo de sol 420 y 450 se montan. A su vez, el soporte hemisférico 400 se monta sobre un tubo de soporte hemisférico 403 que se puede conectar a la corona, por ejemplo al tubo cónico interior 1005. Los cables eléctricos 421 y 451 que conectan los sensores de movimiento y rastreo del sol 420 y 450 al controlador (135 en la Fig. 1A) pasan a través de un lumen del tubo de soporte hemisférico 403, luego a través del tubo central superior 500, a demás a través del alojamiento (94 en la Fig. 9), y finalmente a través del tubo inferior (618 en la Fig. 1A) .

Se hace ahora referencia a la Fig. 13, en la cual una vista de sección transversal recortada en perspectiva del concentrador de energía solar 12 se ilustra, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. El concentrador de energía solar 12 en la Fig. 13 difiere del concentrador de energía solar (12 en la Fig. 11) en el hecho en que el mecanismo de enfriamiento del concentrador de energía solar 12 incluye además un tubo cónico exterior 123 montado fuera del sustrato 121 en un manguito 1008 montado en el tubo central superior 500.

El tubo cónico exterior 123 se fabrica de un material transparente a la luz de los rayos solares. Ejemplos de materiales adecuados para el tubo cónico exterior 123 incluyen, pero no se limitan a, un vidrio de silicona que puede ser capaz de soportar altas temperaturas, aun excediendo 1000°C.

El tubo cónico exterior 123 es axialmente simétrico y tiene un ángulo de ahusamiento de la parte cónica en el intervalo de aproximadamente 5 grados a aproximadamente 85 grados con respecto a un eje del polo (14 en la Fig. 1A) . Un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico exterior 123 es mayor que el diámetro de la boca cónica 125 del sustrato 121, formando de esta manera otra hendidura circular 129 entre el sustrato 121 y el tubo cónico exterior 123. La hendidura circular 129 proporciona otro canal de aire para enfriar los elementos fotovoltaicos 1006 además del canal de aire 126.

Como se muestra en la Fig. 13, el sustrato 121 no se monta en el tubo central 500, sino más bien se conecta mecánicamente al tubo cónico exterior 123 por medio de miembros de conexión 130. Similar a los miembros de conexión 128 que conectan el tubo cónico interior 1005 y el sustrato 121, los miembros de conexión 130 pueden incluir otras barras o placas en la forma de abrazaderas cuadradas unidas a las paredes del tubo cónico exterior 123 y el sustrato 121. Los miembros de conexión 130 pueden, por ejemplo, ser agregados conjuntamente con los miembros de conexión 130, sin embargo, también pueden ser elementos separados.

Se hace ahora referencia a la Fig. 14, en la cual una vista de sección transversal recortada parcial en perspectiva del sistema 10 para la utilización de energía solar se ilustra con amplificación de ciertos fragmentos, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema 10 se puede montar sobre cables, mástil, patas u otro medio de instalación, que se fijan y son estacionarios como se describirá a partir de ahora con referencia a las Figs. 17A a 19B, mientras que el sistema 10 por sí mismo se puede hacer girar por medio de .un sistema de pivote 810 para orientar el polo (14 en la Fig. 1A) que define una dirección axial del sistema 10 hacia el sol de modo que los espejos flexibles (200 en la Fig. 1A) pueden recibir la energía solar máxima.

De acuerdo con una modalidad, el sistema de pivote 810 incluye un caequillo de cojinete 800 que se puede conectar a cualquier medio de instalación (no mostrado) , y un cojinete de empuje 142 arreglado en el casquillo de cojinete 800. Para la conexión al medio de instalación el casquillo de cojinete 800 se integra con los manguitos 811 que tiene una abertura 812 configurada para insertar cables, patas, o cualquier otro medio de instalación en el mismo.

El cojinete de empuje 142 incluye una pista exterior estacionaria 142b unida a la superficie interior del casquillo de cojinete 800 y una pista interior móvil 142a que soporte el sistema 10 en un punto de pivote situado en el tubo inferior 618. De manera preferente, el punto de pivote se selecciona en el tubo inferior 618 en el centro de rotación C del sistema 10 de modo que el sistema 10 puede girar fácilmente en direcciones altitudinales y acimutales.

Se hace ahora referencia a las Figs . 15 y 16 juntas, en las cuales una vista de sección transversal recortada en perspectiva del sistema de rastreo solar del sistema (10 en la Fig. 1A) para la utilización de energía solar se ilustra con amplificación de ciertos fragmentos, e acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema de rastreo solar 13 incluye tres tanques de equilibrio de comunicación fluida 901 que se extiende desde el eje principal del sistema en las direcciones radiales, con un ángulo de 120 grados entre cada par de las direcciones del tanque. Los tres tanques de equilibrio 901 contienen líquido 905 que se puede transferir entre los tanques controlablemente a través de los tubos de comunicación líquida 146, desplazando de esta manera el centro de la masa del sistema 10 e inclinando el eje principal del sistema 10 en la dirección deseada, por ejemplo, hacia el sol.

El líquido 905 puede, por ejemplo, ser colocado en los tanques de equilibrio 901 durante la instalación del sistema 10. Después de la instalación, puede circular entre los tanques 901 en el ciclo cerrado. Bajo condiciones de trabajo normales, el período para reemplazar o adicionar nuevo líquido puede ser más prolongado que un año. El fluido puede, por ejemplo, ser agua o una mezcla de glicol anticongelante, que puede operar en temperaturas tan bajas como - 50 °C. ? fin de proporcionar la transferencia de líquido 147 entre los tanques 901, el sistema de rastreo solar 13 incluye una segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías (por lo menos tres vías) 152 conectadas al compresor controlable de aire multifuncional 700 a través de un tubo 143. La segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías 152 se arregla bajo el centro de rotación C del sistema 10 y se monta en un alojamiento 159 arreglado en el extremo de fondo del tubo inferior 618.

El aire del compresor 700 se puede proporcionar controlablemente a cualquier tanque seleccionado de los tanques 901 a través de tubos de aire de soporte 144 en los cuales los tanques 901 se montan en un extremo de tanque próximo con respecto al tubo inferior 618. Los tubos de aire de soporte 144 se fabrican de un material relativamente resistente adecuado para proporcionar soporte y sujeción de los tanques 901. El sistema de rastreo solar 13 también puede incluir un segundo servomotor 150 arreglado dentro del alojamiento 159 y configurado para ajustar la segunda válvula de flujo de aire de múltiples vías 152 para suministrar aire desde el compresor 700 hasta el tanque seleccionado 901 a través del tubo de aire de soporte correspondiente 144.

En la operación, el aire se proporciona a la segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías 152 desde el compresor 700 a través del tubo 143. La válvula 152 se asocia con los cojinetes 155a y 155b que se conectan a una parte de rotación de la válvula 152 conectada al segundo servomotor 150 a través de un árbol 154. El segundo servomotor se acopla eléctricamente al controlador 135 en la Fig. ID. El controlador 135 es sensible, infcer alia, a una señal de rastreo solar generada por el sensor de rastreo del sol (450 en la Fig. 1) y genera una señal de instrucción al interruptor de conector controlador 140 para activar el segundo servomotor 150 y hacer girar la parte de rotación de la segunda válvula de múltiples vías 152 para el compresor 700 a uno de los tubos 144. Tan pronto como la válvula 152 conecta el compresor 700 al tubo deseado 144, el controlador 135 genera una señal para la activación del compresor 700 a fin de pasar aire en el tanque correspondiente 901.

El aire que pasa en el tanque incrementa la presión del aire en este tanque. El incremento de la presión en el tanque empuja el líquido fuera de este tanque a los otros tanques a través del tubo de comunicación líquida correspondiente 146, desplazando de esta manera el centro de la masa del sistema 10 e inclinando el eje principal del sistema 10 en la dirección deseada. Después de inclinar y colocar el sistema en la dirección deseada, se disminuye la presión de aire excesiva en el tanque. Para este propósito el sistema de rastreo solar 13 incluye una abertura de tanque 148 arreglada en un extremo distante del tanque para liberación del aire excesivo.

De acuerdo con una modalidad, el tanque 901 tiene tal forma curva a fin de mantener la abertura 148 siempre por arriba del nivel del líquido. Por ejemplo, el tanque 901 puede tener una forma similar sustancialmente similar a plátano con una abertura de tanque 148 arreglada en. un extremo distante del tanque 901 con respecto al tubo inferior 618. Aunque una forma sustancialmente triangular de la sección transversal del tanque se muestra en la Fig. 15, generalmente, el tanque 901 puede tener cualquier otra forma deseada de la sección transversal, por ejemplo, cualquier forma poligonal, redonda u ovalada.

De acuerdo con una modalidad, a fin de mantener la abertura del tanque 148 siempre por arriba del nivel del líquido, la abertura 148 se puede conectar a un tubo de abertura 921. De esta manera, un extremo del tubo .921 se conecta a la abertura 148, mientras que el otro extremo del tubo de abertura del tubo de abertura 921 siempre se mantiene por arriba del nivel del liquido por medio de un flotador 922. Se debe entender que para la operación del sistema de rastreo solar 13 se requiere que una velocidad de flujo en que el aire pase en el tanque 921 sea mayor que el flujo de aire que el aire que se libera a través de la abertura 148.

De acuerdo con una modalidad, a fin de mantener el paso de comunicación liquida por debajo del nivel del liquido evitar la transferencia de aire entre los tanques 901, el sistema de rastreo solar 13 puede incluir además un tubo de liquido pasante 934 arreglado en el tanque 901. Un extremo del tubo de aire pasante 934 se conecta a los tubos de comunicación liquida 146, mientras que el otro extremo del tubo del liquido pasante 934 siempre se mantiene por debajo del nivel del liquido al utilizar un lastre 933 unido al otro extremo del tubo de liquido pasante 934. El lastre 933 tiene un peso suficiente para mantener el otro extremo del tubo de liquido pasante 934 sumergido en el liquido 905 por debajo del nivel del liquido.

Cabe destacar que le peso del liquido dentro de los tanques 901 también se utiliza como peso de lastre para desplazar el centro de gravedad del dispositivo hacia el fondo del sistema, incrementado de esta manera la estabilidad mecánica del sistema.

Como se describe en lo anterior, el compresor controlable de aire 700 es sensible, ínter alia, para suministrar y mantener el aire presurizado dentro de la estructura inflable flexible (282 en la Fig. 4) de los espejos flexibles. Por otra parte, el compresor 700 se utiliza para proporcionar gas comprimido al tanque de aire 502 que proporciona aire comprimido para la activación del pistón neumático 550 como se describe en lo anterior con referencia a la Fig. 2. De esta manera, de acuerdo con una modalidad la presente solicitud la segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías 152 puede ser una válvula de control de flujo de gas de cinco vías. En este caso, tres vías de la válvula de control de flujo de gas de cinco vias se pueden utilizar para el acoplamiento controlable al compresor 700 a los tres tanques de equilibrio 901, y dos de otras vias de la válvula de control de flujo de gas de cinco vias se pueden utilizar para el acoplamiento controlable del compresor 700 al tanque de presión 502 a través de un tubo de tanque de presión 505 conectado al tanque de presión 502 a través de una válvula de una vía 506, y a la primera válvula de múltiples vias (91 en la Fig. 9) a través de un tubó 145 para llenar los espejos flexibles 200, correspondientemente.

El alojamiento 159 arreglado en el extremo de fondo del tubo inferior 618 y conectado al mismo, pueden, ínter alia, contener el compresor 700, el controlador 135, el tanque de presión 502 y la válvula de una vía 506. El alojamiento 159 se puede construir de una o varias piezas fabricadas de un material adecuado para soportar condiciones atmosféricas agresivas para proteger la electrónica y otras partes del daño.

Se hace ahora referencia a las Figs . 17A - 17C, que ilustra esquemáticamente las posibilidades de instalación del sistema 10, de acuerdo con varias modalidades de la presente invención. El sistema 10 puede tener un peso relativamente bajo cuando se compara con los sistemas convencionales para la utilización de energía solar. Esta característica permite nuevas posibles utilizaciones e instalaciones, que fueron •imposibles hasta ahora con los sistemas solares convencionales.

Las Fig. 17A ilustra un ejemplo de la instalación del sistema 10 en un área de techo 1101 que se traslapa por los sistemas 10, permitiendo de esta manera utilizar más área para radiación solar que el área de techo 1101.

La Fig. 17B ilustra un ejemplo de la instalación del sistema 10 en las patas 1160. Tal instalación puede, por ejemplo, ser utilizada en jardines ente los árboles, en una granja de ganado vacuno y aun en patios de recreo en niños, etc., sin ninguna necesidad de barreras o vallas, debido a que no se crea electricidad o peligro de calor. La longitud de las patas 1160 se puede ajustar para ser adaptadas al lugar de instalación. Cuando se requiera, el sistema 10 se puede elevar tal que un espacio suficiente permanecería para el pasaje de sujetos bajo el sistema 10. El sistema 10 puede ser de peso ligero y tiene dimensiones relativamente pequeñas cuando se colapsa a un estado cerrado, haciéndolo portátil, y permitiendo una fácil transporte y reposición. Los espejos inflables se pueden separar, desinflar y almacenar apara transporte. El peso del sistema puede ser menor que 0.5 kg/m de los espejos receptores de energía solar 200.

Debido al uso del sensor de movimiento (420 en las Figs. 1A y ID) el sistema "de tipo flor" 10 puede cerrarse automáticamente cuando el agente o ganado vacuno se aproximen a él .

Se debe entender que la colocación apropiada del sistema puede proporcionar sombra que es útil para animales y vegetación de plantas. Esta provisión permite evitar la anexión de terrenos públicos o privados para la instalación del sistema solar, y por lo tanto no requiere el desarraigo de especies de vida desde un lugar determinado.

La Fig. 17C ilustra un ejemplo de instalación del sistema 10 en postes de alumbrado públicos 1161.

Se hace ahora referencia a las Figs. 18A y 18B, que ilustran ilustraciones esquemáticas simplificadas de la instalación de los sistemas 10 en varios sistemas de cables para instalaciones verticales y horizontales, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Como se muestra en la Fig. 18A, los sistemas 10 se colocan en cables verticales 1262 que se sostienen por un globo 1263. De esta manera, las estaciones de energía verticales se pueden construir en tales lugares tales como rascacielos, fábricas, plataformas de perforación y otras tales ubicaciones, donde la demanda por el consumo eléctrico es más bien alta. La Fig. 18B ilustra un ejemplo de instalación horizontal de los sistemas 10 en una red de cuerda 1265 entre las casas 1264.

Se hace ahora referencia a las Figs. 19A y 19B, que son ilustraciones esquemáticas simplificadas de una configuración vertical de cables 1302 y una configuración horizontal de cables 823 y 1314, correspondientemente, en la cual una pluralidad de los sistemas (10 en la Fig. 1A) se montan de acuerdo con arias modalidades de la presente invención. La Fig. 19A muestra una vista más detallada para el elemento de soporte de los tres cables (1262 en la Fig. 18A) . Esta clase de instalación proporciona una estabilización completa y evita la rotación del sistema 10 cuando el viento cambia su dirección.

Con referencia a las Figs. 14 y 19A juntas, el sistema 10 se conecta a los cables 823 a través de los manguitos 811 del casquillo de cojinete 800. Los cables 823 se pueden fijar en las aberturas 812 de los manguitos 811 en un extremo de los cables y al cable vertical.

Con referencia a las Figs. 14 y 19?? juntas, una vista más detallada de la instalación del sistema de la red en forma de panal de los cables 1314 se ilustra de acuerdo con luna modalidad de la presente invención. Los sistemas 10 se conectan a través de los manguitos 811 de casquilla de cojinete 800 a los cables horizontales 1314.

Se debe entender que el sistema de la presente invención se puede conectar mecánicamente a muchas otras configuraciones de cable, mutatis mutandis, ya sea vertical u horizontalmente, formando de esta manera una linea o una red.

Con referencia a las Figs. 20A y 20B, durante el posicionamiento, las direcciones de altitud del sistema 10 se pueden variar en una amplia gama de ángulos de inclinación. Cuando se requiera para el rastreo del sol 201, los cables de instalación 202 se pueden colocar entre los espejos flexibles 200, debido a la forma similar a pétalo del receptor solar.

Con referencia a la Fig. 21, se muestra un diagrama de flujo que ilustra un método 1400 para convertir la energía solar en la energía eléctrica, en energía térmica o luz reflectante con el sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las utilizaciones del dispositivo incluyen, pero no se limitan a, lo siguiente; 1) Hacer reflejar y concentrar rayos solares similares como un espejo curvado al área de procesamiento, su centro que está en el eje principal. 2) Reflejar los rayos solares a un área distante tal como un espejo plano para explotación. Por ejemplo, en una instalación de almacenamiento de calor/producción de electricidad basada en torre solar, o en un horno de alta temperatura basado en torre solar etc. 3) Emplazamiento de un contenedor de calentamiento térmico en la vecindad del punto focal. 4) Emplazamiento de cualquier tipo de medio de elemento fotovoltaico (PV) : utilizando cualquier tipo de los elementos que incluyen cSi, AsGeln, carbono, etc., en la vecindad del punto focal.

El tubo central superior 500 crea un pedestal para el receptor solar, que podría ser la corona 1000 ya descrita con detalle, o cualquier otra clase de máquina de procesamiento de calo o luz concentrada, motor, generador eléctrico, intercambiador de calor etc. Estas clases de dispositivos de procesamiento de energía pueden usar enfriamiento de aire pasivo sin motores o turbinas. Estas clases de dispositivos de procesamiento de energía pueden utilizar también enfriamiento con aire activo cuando un motor con una turbina se utiliza para generar flujo de aire, y se podría colocar dentro del tubo central superior 500. El concentrador de energía solar 12 (u otro dispositivo de procesamiento de energía) se podrían remover totalmente en caso de que el dispositivo del sistema 10 se utilice solo para reflejar luz solar.

En una superficie receptora de cierre, la etapa 1402 cierra la superficie de recepción de la flor de los espejos 200 para retener la limpieza superficial cuando nada/poca energía solar está presente, o si existe cualquier peligro.

En la etapa de abertura 1404, la flor de espejos 200 se abre cuando la etapa de energía solar es mayor que un umbral predefinido.

En una etapa de superficie de recepción de movimiento 1406, la superficie de recepción de los espejos 200 se hace girar alrededor de dos ejes para mejorar la recepción de energía solar a una cantidad posible máxima de energía.

En una etapa de reflexión y concentración 1408, la energía recibida se refleja y se concentra de la superficie de recepción a un área de concentración en la corona 1000.

En una etapa de absorción de energía concentrada 1410, la energía concentrada se absorbe con enfriamiento continuo.

En una etapa de conversión 1412, la energía absorbida se convierte en energía DC .

En una segunda etapa de conversión 1414, la energía absorbida se convierte en energía térmica.

En una etapa de calentamiento de aire 1416, el aire se calienta para incrementar la velocidad de flujo de aire 5.

En una etapa de incremento de velocidad de enfriamiento 1418, la velocidad de enfriamiento se incrementa.

En una inversión a AC, etapa 1420, la energía DC de la etapa 1412 se invierte en AC.

En una etapa de uso/transporte 1430, la energía AC producida en la etapa 1420 se utiliza y/o se transporte y/o se almacena.

En una etapa de uso o almacenamiento de energía DC 1432, la electricidad DC se utiliza o se almacena.

En una etapa de absorción de toda la energía concentrada 1424, toda la energía concentrada de la etapa 1408 se absorbe.

En una etapa de uso de toda la energía térmica convertida 1428, toda la energía térmica convertida se utiliza..

En una etapa de reflexión 1422, la luz recibida se refleja sin concentración.

En una etapa de uso de luz reflejada 1426, la luz reflejada se utiliza.

Se hace ahora referencia a la Fig. 22, que es un diagrama de flujo simplificado 1500 de un método para enfriar el concentrador de energía solar (corona) 12 del sistema de la Fig. 1A, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

En una etapa de entrada de aire frió 1502, el aire frío entre al dispositivo 10 desde el área bajo los espejos 200.

En una etapa de flujo de aire 1504, el aire fluye bajo el flujo laminal a través del tubo central 500.

En una etapa de succión de aire 1506, el aire se succiona en el sistema.

En la etapa de cono espiral de entrada de aire 1508, el aire entra a la hendidura circular (126 en la Fig. 12) (es decir, el cono espiral) del concentrador de energía solar 12 para facilitar la ejecución de un proceso de movimiento de giro del aire de enfriamiento.

En una etapa de luminaria de flujo de aire frío 1510, el aire frío fluye a través de la corona del concentrador de energía solar 12 en ¦ un intervalo de temperatura -50°C > T > 50°C mediante lo cual se enfría parcialmente la corona.

En una etapa espiral de flujo de aire caliente 1516, el aire caliente (en una temperatura T mayor que 50°C) fluye espiralmente en el concentrador de energía solar 12 (corona), enfriando de esta manera la corona.

En una etapa de salida de aire 1520, el aire sale del sistema 10 a la atmósfera.

Se hace ahora referencia a la Fig. 23, que es un diagrama de flujo simplificado 1600 de un método para la protección activa del sistema (10 en la Fig. 1A) de objetos de aproximación que pueden dañar el sistema, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

En la etapa de sensor que detecta movimientos 1602, el sensor de movimiento (420 en la Fig. ID) detecta movimientos externos.

Después, en una etapa de verificación de movimiento 1604, el sensor verifica para ver si hay movimiento. En una etapa de procesamiento 1606, el procesador procesa datos de matriz.

En una etapa de almacenamiento de salida 1608, el procesador almacena la salida de la etapa 1606.

En una etapa de supresión 1610, los datos de matriz se suprimen.

En el chequeo de peligro de la etapa de movimiento 1612, se verifica para ver si el movimiento presenta cualquier peligro.

Si es asi, el sistema 10 se cierra (se colapsa) en una etapa de dispositivo de cierre 1614.

Se hace ahora referencia a la Fig. 24, que es un diagrama de flujo simplificado 1700 de un método para rastrear el movimiento del sol, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

En una etapa de detección 1702, el sensor de rastreo del sol, (450 en la Fig. ID) recibe entradas con relación a los movimientos del sol.

En una etapa de sensor de salida 1704, el sensor de rastreo de solo 450 envía tres corrientes separadas II, 12 e 13 de las tres celdas fotovoltaicas (1006 en las Figs . 11 y 12) .

En una etapa de procesamiento 1706, el controlador 135 compara la cantidad de II, 12 e 13.

En una primera etapa de verificación 1708, el procesador verifica para ver si las corrientes eléctricas II, 12 e 13 son menores que un valor de umbral.

En un dispositivo de. cierre, etapa 1710, el receptor solar 11 se cierra.

En una segunda etapa de verificación de corriente 1714, los valores de II, 12 e 13 se comparan con el controlador 135 en dependencia de los valores mutuos. Si los valores son en su mayoría la misma cantidad entonces la siguiente etapa se lleva a cabo.

En una etapa de posición apropiada 1730, el sistema 10 está en una posición apropiada y continúa esperando para la etapa 1740.

En una segunda etapa de verificación de corriente 1714, se evalúa si cualquiera de las II, 12 e 13 son valores diferentes que otros en un intervalo predefinido.

En una etapa de cálculo de ángulo 1716, se lleva a cabo un cálculo de ángulo por el procesador.

En una etapa de comparación de tiempo 1718 los valores II, 12 e 13 se comparan con sus valores previos y si se cambian muy rápido en el tiempo, el dispositivo está en viento potente y se procesa el cierre activo.

En una etapa de llevar a cabo la rotación 1720, el sistema 10 se hace girar por el sistema de rastreo solar 13 como sé describe en lo anterior con referencia a las Figs. 15 y 16.

En una etapa de espera 1740, el procesador espera el tiempo t.

Se hace ahora referencia a la Fig. 25, que es un diagrama de flujo 1800 de un método para posicionar el sistema (10 en la Fig. 1A) , de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El método completo se crea por dos fases principales. La primera fase principal incluye una etapa de preparación 1820 e incluye la computación en el procesador y las válvulas de ajuste. No se presentan movimientos con el sistema 10 durante esta fase. La segunda fase principal incluye bombear aire en los tanques 901, y posicionar 1850 el sistema, que son procesos físicos de transferencia de líquidos entre los tanques, e inclinación del sistema 10.

Fase I - preparación 1820.

En los datos de posición enviados, etapa 1826, el sensor de posición 450 envía los datos al controlador 135.

En una etapa de análisis de unidad de procesador 1828, el controlador 135 analiza a que tanque 901 y a que otro tanque 901 trasferir el líquido.

En una etapa de procesador de envío 1830, el procesador 141 envía el pulso eléctrico a través del interruptor del conector 135 a la unidad de energía 120.

En la etapa de amplificación de energía 1834, el interruptor conector controlador 135 prepara el voltaje eléctrico y ajusta (al utilizar el segundo servomotor 150) la válvula de aire 152 al tanque apropiado 901 para incrementar la presión de aire en este tanque, mediante lo cual el tanque apropiado se activa para transferir líquido a otros tanques.

En la etapa e envío de pulso 1836, el procesador 141 envía un pulso eléctrico a la unidad de energía 120.

En la etapa de amplificación de la unidad de energía 1838, el interruptor de conector controlador 135 prepara el voltaje eléctrico y ajusta la válvula de aire 152 por el segundo servomotor 150 al tanque apropiado 901.

Fase I - bombeo y posicionamiento 1850.

En la etapa de pulso eléctrico enviado del procesador 1852, la unidad de procesador 135 envía un pulso eléctrico a la unidad de energía 120.

En la amplificación de energía, etapa 1854, la unidad de energía amplifica la potencia eléctrica y hace funcionar el compresor de aire 700.

En los flujos de aire, etapa 1856, el aire fluye en el tanque seleccionado 901 y empuja el líquido a los siguientes tanques 901.

En la etapa de flujos de fluido 1858, el fluido 905 fluye a través del tubo de fluido 146 del tanque seleccionado fluye a otro tanque apropiado 901.

En la etapa de masa de fluido 1860, la masa de líquido 905 cambia el centro gravitacional del sistema 10, y el sistema se hace girar y se re-direcciona a una nueva posición, más adaptada.

Como tal, aquellas personas experta en la técnica a la cual la presente invención pertenece, pueden apreciar que mientras la presente invención se ha descrito en términos de modalidades preferidas, el concepto en el cual esta descripción de basa se puede utilizar fácilmente como una base para el diseño de otras estructuras y procesos para llevar a cabo los diversos propósitos de la presente invención.

• La presente invención no se limita a la generación de electricidad, de esta manera el sistema para utilización de energía solar también se puede utilizar para calentar objetos situados en el área de la corona del concentrador solar.

También, se va a entender que la fraseología y terminología empleadas en la presente son para el propósito de descripción y no se deben considerar como limitantes.

En las reivindicaciones del método que siguen, los caracteres alfabéticos utilizados para designar etapas de reivindicaciones se proporcionan para conveniencia solamente y no implican ningún orden particular para llevar a cabo las etapas.

Es importante, por lo tanto, que el alcance de la invención no se considere como que es limitada por las modalidades ilustrativas expuestas en la presente. Otras variaciones son posibles dentro del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de utilización de energía solar, caracterizado porque comprende: un receptor solar configurado para recibir energía solar del sol y concentrar la energía solar recibida en un área puntual predeterminada, el receptor solar que comprende una pluralidad de espejos flexibles independientes entre sí y arreglados axialmente alrededor de un eje principal del sistema, la pluralidad de espejos flexibles . que se configuran para ser ya sea desplegados para la operación o colapsados; un concentrador de energía solar montado en un poste que se extiende desde el receptor solar a lo largo del eje principal del sistema, el concentrador de energía solar que se sitúa en el área puntual predeterminada en la cual la energía solar reflejada de la pluralidad de espejos flexibles se concentra, y configurada para convertir la energía reflejada concentrada en energía eléctrica; un sistema de rastreo solar configurado para detectar la posición del sol en el cielo e inclinar el sistema para dirigir el receptor solar hacia el sol para recibir y reflejar luz solar máxima en el área .puntual predeterminada .

2. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el receptor solar comprende un cubo que incluye una pluralidad de discos arreglados a lo largo del eje principal del sistema y adecuados para sujetar los espejos flexibles.

3. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cubo comprende un disco de cubierta de placa base superior, un disco de cubierta de placa base inferior y una pluralidad de discos de sujeción de espejo intercalados entre el disco de cubierta de placa base superior y el disco de cubierta de placa base inferior, los discos de sujeción de espejo que se configuran para asegurar y sujetar los espejos flexibles.

4. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el receptor solar comprende tres discos de sujeción de espejo, y dieciocho espejos flexibles arreglado en tres capas formadas por los tres discos de sujeción, cada disco de sujeción de espejo que sujeta seis espejos flexibles.

5. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el receptor solar comprende un mecanismo de bloqueo de hoja configurado para bloquear los espejos flexibles en los discos de sujeción de espejo, los discos de sujeción de espejo comprenden una parte "hembra" del mecanismo de bloqueo de hoja que asegura los espejos flexibles en posiciones radiales alrededor del eje principal del sistema, y cada espejo flexible incluye una parte "macho" del mecanismo de bloqueo que acopla la parte "hembra" arreglada en los discos de sujeción correspondientes.

6. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la parte hembra comprende una hendidura correspondiente arreglada en el disco de sujeción de una superficie interior de las hendidura que incluye por lo menos una irregularidad de hendidura en una forma de diente, y cada espejo flexible comprende por lo menos una irregularidad de hoja correspondiente que tiene una forma adecuada para acoplarse con la por lo menos una irregularidad de hendidura.

7. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el receptor solar comprende además un mecanismo de plegado de espejo neumático que comprende: un anillo móvil montado sobre el poste y capaz de deslizarse a lo largo del eje principal del sistema; cuerdas plegables unidas a los espejos flexibles; y un pistón neumático montado en la parte superior del cubo y configurado para levantar el anillo móvil; mediante los cual los espejos flexibles se pliegan en la dirección radial hacia el poste al levantar el anillo móvil para jalar las cuerdas plegables.

8. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el receptor solar comprende un tanque de aire acoplado al pistón neumático a través de una linea de aire que incluye una válvula de aire electromagnética controlable; mediante lo cual el pistón neumático se activa por aire presurizado que pasa desde el tanque de aire después de la abertura de la válvula de aire electromagnética controlable.

9. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el pistón neumático comprende una pluralidad de tubos concéntricos arreglados telescópicamente a lo largo del eje principal.

10. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el sistema comprende además un compresor controlable de aire acoplado al tanque de aire para llenar el mismo con aire comprimido .

11. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el compresor controlable de aire se acopla al tanque de aire a través de una válvula de control de flujo de gas de múltiples vías .

12. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo de plegado incluye un dispositivo de bloqueo electromagnético montado en el poste y configurado para bloquear el anillo móvil, manteniendo de esta manera los espejos flexibles en el estado plegado.

13. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo incluye un gatillo electromagnético configurado para desbloquear el dispositivo de bloqueo y liberar el anillo móvil.

14. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque cada espejo flexible comprende un miembro de soporte inflable configurado para conectarse a los discos de sujeción de espejo, y un miembro de trabajo que se monta en el miembro de soporte inflable.

15. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el elemento de soporte inflable comprende una estructura inflable flexible que tiene una forma de escalera y que incluye vigas radiales inflables fortificadas por una pluralidad de rebordes cruzados inflables.

16. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el miembro de soporte inflable de los espejos flexibles comprende un mecanismo de bloqueo de hoja para asegurar una parte de extremo del miembro de soporte inflable en los discos de sujeción.

17. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el extremo próximo del miembro de soporte inflable incluye una válvula de aire de boquilla configurada para el inflamiento de la estructura inflable flexible.

18. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el sistema comprende además un compresor controlable de aire acoplado al miembro de soporte inflable para el llenado del mismo.

19. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el miembro de soporte inflable se envuelve por una malla de fibra para fortificar el miembro de soporte.

20. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el miembro de soporte inflable se cubre por cuerdas de conformación radiales que cruzan el miembro de soporte inflable. en la direcciones radiales y por cuerdas de conformación circunferenciales que cruzan el miembro de soporte inflable en la dirección circunferencial, que es perpendicular a las direcciones radiales.

21. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque las cuerdas de conformación se entrelazan con la malla de fibra a lo largo de la dirección radial, mientras que las cuerdas de conformación se entrelazan con la malla de fibra a lo largo de los rebordes.

22. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque las cuerdas de conformación incluyen alambre SILONMR.

23. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el miembro de soporte inflable incluye además por lo menos una cuerda plegable unida a un extremo distante del miembro de soporte inflable.

24. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el miembro de soporte inflable comprende tubos guía, que se unen a la malla de fibra en los rebordes cruzados plegables y configurada para proporcionar pasaje de las cuerdas plegables sin restricción a través de la misma.

25. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los rebordes cruzados plegables del miembro de soporte inflable incluyen una sección transversal longitudinal debilitada alrededor de la cual los rebordes cruzados plegables se enredan o se doblan para deformar y mover las vigas radiales y hacia una de la otra.

26. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el miembro de trabajo incluye una malla de cubierta unida a la parte superior del miembro de soporte inflable.

27. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el miembro de trabajo incluye una pluralidad de placas reflectantes flexibles unidas a la malla de cubierta.

28. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque las placas reflectantes' flexibles se arreglan regularmente y se traslapan entre sí, mediante lo cual llenan completamente la superficie superior del miembro de trabajo.

29. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque las placas reflectantes flexibles se dispersan escasamente dentro de la superficie superior del miembro de trabajo.

30. El sistema de utilización de energía solar deconformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque las placas reflectantes flexibles se arreglan en una forma de escamas de pescado.

31. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque las placas reflectantes flexibles son capaces de deflexión de la superficie del miembro de trabajo, formando de esta manera agujeros entre las placas para permitir que una corriente de aire fluya a través de estos agujeros, y regresar las placas reflectantes flexibles a su posición de operación durante la ausencia de la corriente de aire.

32. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el espacio se proporciona entre los espejos flexibles permitiendo que una corriente de aire fluya a través de los mismos.

33. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el receptor solar incluye un mecanismo de verificación y llenado de aire configurado para el chequeo controlable de la presión en la estructura inflable flexible de los espejos flexibles, y para el llenado de los espejos flexibles con aire cuando sea requerido, el mecanismo de verificación y llenado de aire comprende una primera válvula de flujo de aire de múltiples vías configurada para suministrar aire a la estructura inflable flexible.

34. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la primera válvula de aire de múltiples vías se acopla al compresor controlable de aire a través de un tubo de aire conectado al compresor a través de una segunda válvula de aire de múltiples vías.

35. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el receptor solar incluye además un primer servomotor configurado para ajustar la primera válvula de múltiples vias para suministrar aire presurizado desde el compresor hasta un espejo flexible seleccionado.

36. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el concentrador de energía solar comprende un sustrato que tiene una forma de embudo con una boca de sustrato cónico ancha con expansión hacia un extremo superior del sistema, y un tallo reducido que incluye un conector de manguito montado en el poste.

37. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el sustrato es axialmente simétrico y tiene un ángulo de ahusamiento de la parte cónica en el intervalo de aproximadamente 5 grados a aproximadamente 85 grados con respecto a un eje del poste.

38. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el sustrato tiene una superficie configurada para montar elementos fotovoltaicos (PV) solares en la misma para generar electricidad .

39. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque los elementos fotovoltaicos (PV) solares son elementos fotovoltaicos que incluyen por lo menos un material un material seleccionado de arsénico-germanio-indio (AsGeln) , silicona cristalina (c-Si) y carbono.

40. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el concentrador de energía solar comprende un mecanismo de enfriamiento basado en aire.

¦ 41. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el concentrador de energía solar comprende un mecanismo de enfriamiento basado en aire, el mecanismo de enfriamiento comprende un tubo cónico interior montado dentro del sustrato, el tubo cónico interior que es axialmente simétrico y que tiene un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico interior menor que el diámetro de la boca cónica del sustrato para formar una hendidura circular entre el sustrato y el tubo cónico interior, de esta manera un canal de aire se forma para pasar aire para enfriar los elementos fotovoltaicos, el canal de aire que permite que el aire pase desde el área por debajo del receptor solar a través del poste, y finalmente a través de la hendidura.

42. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el mecanismo de enfriamiento comprende además un ventilador situado a lo largo del canal de aire y configurado para facilitar flujo de aire en el canal de aire.

43. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el tubo cónico interior se conecta mecánicamente al sustrato por medio de miembros de conexión.

44. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque los miembros de conexión se seleccionan de barras y placas en la forma de abrazaderas cuadras que se extienden radialmente a través de la hendidura circular y se unen de las paredes de tubo cónico interior y el sustrato.

45. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque una pared del tubo cónico interior es ondulada en forma e incluye roscas que giran helicoidalmente alrededor de la pared de ambos lados interiores y exteriores del tubo cónico interior, proporcionando de esta manera un efecto de giro para el aire que pasa y sale entre el- sustrato y el tubo cónico interior para mejorar el enfriamiento de los elementos fotovoltaicos .

46. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el mecanismo de enfriamiento comprende además un tubo cónico exterior montado fuera del sustrato en un manguito montado en el poste y se fabrica de un material transparente a la luz de rayos solares, el tubo cónico exterior que es axialmente simétrico y que tiene un diámetro de una parte superior de una boca cónica del tubo cónico exterior mayor que el diámetro de la boca cónica del sustrato, formando de esta manera otra hendidura circular entre el sustrato y el tubo cónico exterior, mediante lo cual otra hendidura circular proporciona otra canal de aire para enfriar los elementos fotovoltaicos además del canal de aire.

47. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sistema de pivote para orientar el eje principal del sistema hacia el sol, el sistema de pivote que comprende un casquillo de cojinete integrado con los magüitos que tienen una abertura configurada para insertar los miembros de instalación, y un cojinete de empuj e . arreglado en el casquillo de cojinete, el cojinete de empuje que incluye una pista exterior estacionaria unida a la superficie interior de casquillo de cojinete y una pista interior móvil que soporta el sistema en un punto de pivote situado el poste en un centro de rotación (C) del sistema.

48. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de rastreo solar incluye 3 tanques de equilibrio de comunicación fluida que se extienden desde el eje principal del sistemas en las direcciones radiales con un ángulo de 120 grados entre cada par de las direcciones de tanque; los tres tanques de equilibrio contienen liquido que se transfiere entre los tanques controlablemente a través de los tubos de comunicación liquida, desplazando de esta manera el centro de la masa del sistema e inclinando el eje principal del sistema en la dirección deseada.

49. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el sistema de rastreo solar incluye una segunda válvula de control de flujo de gas de múltiples vías acoplada a un compresor de aire configurada para proporcionar controlablemente a un tanque seleccionado de los tanques para incrementar la presión en el tanque seleccionado y de esta manera empujar el líquido fuera del tanque seleccionado en los otros tanques; y un segundo servomotor configurado para ajusfar la segunda válvula de flujo de aire de múltiples vías para suministrar aire desde el compresor de aire hasta un tanque deseado.

50. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque cada uno de los tanques del sistema de rastreo solar incluye una abertura de tanque arreglada en un extremo distante del tanque para liberar el aire excesivo.

51. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el sistema de rastreo solar incluye un tubo de abertura arreglado en el tanque y que tiene un extremo de tubo que se conecta a la abertura del tanque y otro extremo del tubo que siempre se mantiene por arriba del nivel de liquido; y un flotador configurado para flotar en el liquido y soportar o el otro extremo de tubo de la abertura del tanque por arriba del nivel del liquido.

52. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el sistema de rastreo solar incluye un tubo de líquido pasante arreglado en cada tanque, el tubo de líquido pasante que tiene un extremo de tubo conectado al tubo de comunicación líquida y otro extremo de tubo que siempre se mantiene por debajo del nivel del líquido; y un lastre unido al otro extremo de tubo configurado para mantener el otro extremo de tubo sumergido en el líquido.

53. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un compresor de aire configurado para proporcionar gas presurxzado para la activación del plegado de los espejos y rastreo del sol; el receptor solar comprende un gatillo electro magnético configurado para desbloquear los espejos flexibles cundo los espejos están en un estado plegado; una válvula electromagnética configurada para proporcionar aire comprimido para el plegado de los espejos flexibles, un primer servomotor asociado con una primera válvula de múltiples vías y configurado para ajustar la primera válvula de múltiples vías para suministrar aire presurizado del compresor a un espejo flexible seleccionado para el llenado del espejo seleccionado con aire cuando sea requerido, un segundo servomotor asociado con una segunda válvula de flujo de aire de múltiples vías y configurado para ajustar la segunda válvula de flujo de aire de múltiples vías para suministrar aire desde el compresor hasta el sistema de rastreo solar, y un ventilador configurado para proporcionar aire para enfriar el sistema de rastreo solar.

54. El sistema de utilización de energía solar de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque además comprende: un sistema de control configurado para el control de la operación del sistema, el sistema de control que comprende: una unidad de suministro de energía configurada para · proporcionar energía eléctrica requerida para la operación de los módulos eléctricos y electrónicos del sistema; por lo menos un sensor seleccionado del grupo que consiste de: un sensor de voltaje de salida configurado para medir el voltaje de salida generado por el sistema; un sensor de movimiento configurado para detectar objetos móviles en la vecindad del sistema que podrían ser potencialmente peligrosos para el sistema; un sensor de rastreo de sol configurado para reconocer la ubicación del sol; un sensor de presión del espejo configurado para medir la presión del aire que es requerida para el despliegue del receptor solar; un sensor de voltaje de energía configurado para medir el voltaje del suministro de energía proporcionado por la unidad de suministro de energía; un sensor de voltaje de salida configurado para medir el voltaje de salida generado por el concentrador de energía solar; un controlador acoplado a por lo menos uno de los sensores y configurado para analizar los datos del sensor recibidos y generar señales de control al interruptor de conector controlador para proporcionar controlablemente voltajes de suministro de energía eléctrica desde una unidad de suministro de energía hasta por lo menos un dispositivo seleccionado del grupo que consiste de: el gatillo electromagnético, la válvula electromagnética, el primer servomotor, el segundo servomotor, el compresor de aire, y al ventilador; para controlar de esta manera la operación del sistema.

55. Un método para utilización de energía solar dinámica, el método caracterizado porque comprende: a) recibir energía solar del sol por un receptor solar configurado para recibir energía solar del sol; el receptor solar que comprende una pluralidad de espejos flexibles independientes entre sí y arreglados radialmente alrededor de un eje principal del sistema, la pluralidad de espejos .flexibles que se configuran para ser ya sea desplegados para operación o colapsados y b) concentrar la energía solar recibida en un área puntual predeterminada; c) convertir la energía concentrada en electricidad de corriente directa por un concentrador de energía solar que se sitúa en el área puntual predeterminada en la cual la energía solar reflejada de la pluralidad de espejos flexibles se concentra.

56. El método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende hacer pasar aire a través del concentrador de energía solar.

57. El método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende detectar la posición del sol en el cielo por un sistema de rastreo solar e inclinar el receptor solar para dirigir el mismo hacia .el sol para recibir y reflejar luz solar máxima en el área puntual predeterminada.

58. Un método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende plegar por lo menos uno de la pluralidad de espejos flexibles bajo condiciones ambientales desfavorables.

59. Un método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende desplegar por lo menos uno del por lo menos uno de la pluralidad de espejos flexibles bajo condiciones ambientales favorables.

60. Un método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además comprende invertir la electricidad DC a la electricidad AC y proporcionar la electricidad AC en una rejilla de electricidad.