PT110262B

PT110262B - Elemento refletor para um refletor de aquecimento solar e método para produção do mesmo.

Info

Publication number: PT110262B
Application number: PT110262A
Authority: PT
Inventors: Garcia-Conde Noriega Ignacio; Ubach Cartategui Josep
Original assignee: Rioglass Solar Sa
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2024-05-20
Also published as: PT110262A

Abstract

ELEMENTO REFLETOR (1) PARA UM COLETOR SOLAR QUE COMPREENDE UM PAINEL DE VIDRO (2) MONOLÍTICO, NÃO MECANICAMENTE FLEXIONADO DO VIDRO TRATADO TERMICAMENTE, QUE DEVIDO ÀS SUAS PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIA APERFEIÇOADAS SE TORNA AUTO SUPORTADO SEM EXIGIR A PRESENÇA DE QUALQUER TIPO DE ELEMENTO DE QUADRO OU MEIOS PARA MANTER O SEU FORMATO EM TEMPERATURAS DE UTILIZAÇÃO NORMAIS. O ELEMENTO REFLETOR (1) É SUBSTANCIALMENTE PARABÓLICO E PODE SER FORNECIDO COM, PELO MENOS, UM ORIFÍCIO (3) PARA UM ELEMENTO DE FIXAÇÃO PARA FIXAR O ELEMENTO REFLETOR (1) A UMA ESTRUTURA DE SUPORTE.

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM ELEMENTO REFLETOR PARA UM REFLETOR DE AQUECIMENTO SOLAR

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um elemento refletor para uso num refletor de aquecimento solar ou similar, um refletor de aquecimento solar compreendendo pelo menos um desses elementos de refletor, uma instalação de reflexo de aquecimento solar compreendendo pelo menos um desses refletores solares, e a um método de fabricação do elemento refletor.

Descrição da Técnica Relacionada

Sociedades tecnologicamente avançadas têm-se tornado cada vez mais dependentes de energia. À medida que as populações e os padrões de vida aumentam, a demanda de energia cresce e essa tendência continuará no futuro. Consequentemente, a capacidade de uma nação satisfazer a sua necessidade de energia tem um papel crucial no seu resultado económico e na qualidade de vida de seus habitantes. Combustíveis fósseis são atualmente os recursos de energia mais utilizados. A dependência desses combustíveis não renováveis aumenta as preocupações ambientais e é uma fonte de conflitos regionais e globais.

À medida que a necessidade de energia cresce e as reservas de combustíveis fósseis vão sendo esgotadas, os governos de todo o mundo estão a lidar com o desafio de estabelecer iniciativas para o desenvolvimento das tecnologias de energias renováveis, eficientes para uso e produção da energia obtida a partir de fontes naturais, tais como o vento, a luz solar, marés, ondas ou calor geotérmico.

A luz solar é vista como um dos mais promissores recursos de energia renovável, visto que é limpa, fiável, respeita o meio ambiente, é inesgotável e é gratuita. Não obstante, para responder às necessidades de energia crescentes mundialmente, é essencial um desenvolvimento adicional, tanto em termos de pesquisa quanto em termos de aplicações, de tecnologias para a recolha, acumulação e aproveitamento de energia solar, de forma que os custos sejam reduzidos e eficientemente aperfeiçoados, tornando essa energia mundialmente competitiva.

A eletricidade pode ser gerada a partir do sol, de várias formas. Sistemas fotovoltaicos, também conhecidos como sistemas PV, têm sido desenvolvidos essencialmente para aplicações de dimensão pequena e média devido ao alto custo de células fotovoltaicas, apesar de terem sido construídas recentemente novas instalações PV de múltiplos megawatts. Para a geração em grande escala, a concentração de instalações de energia térmica solar tem sido mais comum. Esses sistemas compreendem coletores solares que utilizam lentes ou espelhos para concentrar uma grande área de luz solar num recetor, através do qual um fluido de trabalho flui, que é aquecido antes de transferir o seu calor para uma caldeira ou sistema de geração de energia.

Os coletores solares são conhecidos na técnica. Incluem normalmente pelo menos um espelho que reflete a luz incidente num local focal, tal como um ponto ou linha focal. Um coletor solar pode incluir um ou mais espelhos que refletem a luz solar incidente e foca a luz num local comum. Um coletor económico e eficaz consiste num refletor parabólico linear que concentra luz num recetor posicionado ao longo da linha focal do refletor. Um liquido (por exemplo, água, óleo, ou qualquer outro líquido térmico adequado) a ser aquecido, pode ser posicionado no ponto focal do espelho de forma que a luz solar refletida aqueça o líquido e a energia possa ser recolhida a partir do calor ou vapor acumulado pelo líquido.

Um método convencional para produção de um refletor parabólico consiste na dobragem a quente. Um substrato de vidro é dobrado num molde de formato aproximadamente parabólico, utilizando altas temperaturas e uma vez lentamente arrefecido, um revestimento refletor é aplicado no lado côncavo ou no lado convexo do substrato de vidro dobrado. Uma desvantagem de um refletor parabólico produzido dessa forma é que a dobra a quente pode causar algumas distorções que levam a deficiências óticas e à perda de reflexo de energia solar. Outras desvantagens são a baixa taxa de produção de vidro dobrado alcançada aquando da utilização dessa metodologia de fabricação e a baixa resistência dos painéis de vidro a cargas de vento e impactos acidentais contra os mesmos.

Um método alternativo para a produção de um refletor parabólico está descrito nos documentos WO 2007/108837 e WO 2007/108861. 0 referido método compreende a formação de um revestimento refletor num substrato de vidro plano, utilizando um elemento de molde para dobrar a frio o substrato de vidro e aplicar um elemento de estrutura ao substrato de vidro dobrado a frio para manter mecanicamente o substrato de vidro dobrado a frio num formato dobrado. Por elemento de quadro entende-se qualquer elemento sólido que é aplicado ao substrato de vidro dobrado para manter o mesmo no seu formato dobrado e sem esse elemento o substrato de vidro recuperaria o seu formato plano inicial. Por exemplo, um quadro, um painel de vidro ou metal pré-dobrada, ou um elemento termoplástico. 0 método apresentado nos referidos documentos apresenta algumas limitações e desvantagens entre as quais:

substrato de vidro deve ser, necessariamente, suficientemente flexível para ser dobrado a frio, sendo a dita flexibilidade normalmente proporcionada produzindo-se o substrato de vidro relativamente fino.

Tal como mencionado acima, os refletores parabólicos produzidos por esse método têm de ser mantidos no seu formato dobrado por um elemento de quadro, dado que de outro modo recuperariam o seu formato plano.

documento US 4337997 descreve um refletor de energia alternativo e um método de produção do mesmo. Nesse caso, um substrato de vidro flexível é incluído em um laminado com uma dobra metálica e o laminado é submetido a forças de flexão, causando a curvatura dentro do limite elástico da dobra metálica. As espessuras relativas das dobras de metal e vidro e o dispositivo de união entre as mesmas têm de ser escolhidos de forma adequada, de modo que a dobra de vidro não seja submetida a tensão quando o laminado é flexionado.

No documento JP 57198403, é descrito um refletor curvo incluindo um espelho que compreende um vidro quimicamente temperado, tipo placa fina, um revestimento refletor e um revestimento protetor, espelho esse que é mecanicamente curvado ao longo da superfície de um elemento rígido, à temperatura ambiente.

A têmpera química reforça o vidro colocando a superfície do vidro em compressão, devido a uma permuta de iões. No processo de têmpera química um pedaço de vidro é submerso em um banho de sal fundido a uma temperatura prescrita. 0 calor faz com que iões menores deixem a superfície do vidro e os iões maiores presentes no sal fundido entrem no mesmo. Uma vez removido o pedaço de vidro do banho e arrefecido, este encolhe. Os iões maiores que agora estão presentes na superfície do vidro são acumulados juntos. Isso cria uma superfície comprimida, que resulta num vidro mais forte com uma resistência aumentada à quebra. Esse método de têmpera química é demorado, tem baixa classificação de fabrico e é muito dispendioso.

vidro recozido normal, sem tratamento especial, é amplamente utilizado no campo técnico da invenção. No entanto, esse vidro pode tornar-se frágil quando exposto a cargas de vento, impacto de sólidos no ar aberto e quando é fornecido com orifícios não pode suportar as tensões de montagem ou fixação necessárias.

Portanto, é um objetivo da presente invenção proporcionar um refletor aperfeiçoado para um coletor de aquecimento solar, que soluciona as desvantagens mencionadas acima presentes nos refletores compreendidos na técnica anterior, isto é, um refletor com propriedades óticas adequadas, resistente e que não exige o uso de um elemento de quadro para manter o seu formato curvo. Um segundo objetivo da presente invenção é fornecer um método eficiente para produção de tal refletor, que é económico, simples e reprodutível.

Sumário da Invenção

Esse e outros objetivos da invenção são alcançados por um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar, um refletor de aquecimento solar, ou instalação de reflexo de aquecimento solar e um método para a produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação independente 1. Formas de realização favoráveis são definidas pelas reivindicações dependentes.

Um refletor de aquecimento solar de acordo com a invenção compreende um número de elementos refletores que formam uma superfície de reflexo substancialmente parabólica que reflete e concentra a radiação solar incidente em um recetor focal que funciona como um coletor de calor. Normalmente, o refletor de calor compreende quatro elementos refletores seguindo uma curva substancialmente parabólica.

De acordo com um primeiro aspeto da invenção, proporciona-se um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar, e compreende um pedaço auto suportado curvado, não mecanicamente flexionado, monolítico de um painel de vidro (2) tratado com calor e meios de reflexão.

termo não mecanicamente flexionado deve ser compreendido ao longo do documento como um painel de vidro que não é flexível numa situação estática e não pode ser dobrado a frio, mantendo o formato curvo ou dobrado desejado e pré-formado sem o uso de um elemento de quadro, elemento rígido ou qualquer outra força externa. Este quadro ou elementos rígidos têm sido utilizados na técnica anterior para manter o formato do vidro depois de ter sido dobrado mecanicamente a frio.

Ao longo deste documento deve entender-se monolítico como sendo um painel de vidro feito de uma única peça de vidro em oposição a um vidro de múltiplas peças, tal como laminado, que é composto por, pelo menos, dois vidros e uma ou várias intercamadas de resinas.

tratamento térmico do vidro envolve o aquecimento do vidro a uma temperatura perto do ponto de amolecimento e forçando o mesmo a arrefecer rapidamente sob condições cuidadosamente controladas. Vidros tratados com calor podem ser classifiçados como totalmente temperados ou reforçados com calor, de acordo com os seus graus de compressão de superfície. 0 processo de tratamento de calor produz condições altamente desejáveis de tensão induzida que resultam em reforço adicional, alcançando até seis vezes o do vidro recozido normal, resistência à tensão térmica e resistência ao impacto. Essas condições aperfeiçoadas são especialmente vantajosas para um elemento refletor a ser utilizado num refletor de aquecimento solar localizado ao ar livre, normalmente em regiões desérticas, onde o coletor é submetido a grandes variações de temperatura e altas cargas eólicas nesses grandes espaços abertos.

processo de tratamento térmico para temperar ou reforçar com calor o vidro, confere propriedades de resistência melhoradas ao elemento refletor (1) da invenção. Durante o referido processo, depois de a peça de painel de vidro tratado com calor ter sido amolecido, o mesmo é dobrado num processo contínuo num formato curvo adequado a um coletor de aquecimento solar. 0 elemento refletor (1) é preferivelmente dobrado num formato substancialmente parabólico, mas outros formatos, tal como cilíndrico ou esférico, podem ser concebidos para diferentes formas de realização da invenção.

Ao longo deste documento deve entender-se

Substancialmente parabólico como qualquer secção transversal do elemento refletor (1) da invenção que possui um formato substancialmente parabólico. Tal formato substancialmente parabólico pode ser caracterizado pelo fator de intercetação (TF) . Esse fator é definido pelo percentual de toda a radiação solar de entrada que atinge o refletor e que é refletida num tubo de 70 mm de diâmetro (o recetor linear ou o tubo de absorção) com o seu eixo geométrico localizado ao longo da linha focal teórica do refletor de aquecimento solar. O fator TF dos elementos refletores produzidos pelo método descrito acima, possui um valor mínimo de 95%.

Neste sentido, ao longo deste documento deve entenderse um painel de vidro auto suportado como um painel de vidro que não exige cooperação de um elemento de quadro ou qualquer outro dispositivo para manter o seu formato nas temperaturas de utilização normal, e que é mantida na sua posição de trabalho pela estrutura de suporte. A ausência de um elemento de quadro ou outro dispositivo no elemento refletor da invenção para manter o seu formato curvo resulta em economia de material, dinheiro e tempo no seu fabrico e também tem a vantagem de resultar num menor peso e num menor custo de manutenção do refletor de aquecimento solar.

Uma vantagem adicional do elemento refletor (1) da invenção é que compreende um vidro monolítico, isto é, não é necessária nenhuma laminação ou combinação de vidro com outros painéis de vidro ou outros materiais.

O painel de vidro (2) do elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a invenção possui preferivelmente uma espessura igual ou inferior a 5 mm, apesar de painéis de vidro mais espessos poderem ser fabricados e utilizados como refletores de acordo com a invenção.

elemento refletor (1) da invenção também compreende um dispositivo refletor, tal como um revestimento refletor ou uma camada de um elemento refletor depositada no seu lado côncavo ou no seu lado convexo, sendo as capacidades refletoras proporcionadas por uma ou mais camadas de revestimento, cobertas por uma ou mais camadas protetoras de um elemento protetor, tal como revestimentos de tinta ou filmes adesivos. A finalidade de tais camadas de proteção é a preservação do comportamento refletor dos elementos refletores e o aumento da duração dos revestimentos refletores do elemento refletor (1), normalmente instalado nos lugares onde é exposto a condições ambientais muito agressivas.

Quando uma camada refletora de revestimento (10) é aplicada no lado convexo do painel de vidro (2) curvo, a primeira camada de proteção do elemento refletor (1) da invenção compreende uma camada antioxidante ou de passivação (11), depositada quimicamente diretamente sobre a camada refletora (10), e sobre a sua primeira camada de tinta de proteção (12), sendo sequencialmente depositadas uma segunda ou até mesmo mais camadas de tinta (13,14) para aumentar a resistência ao clima e a durabilidade da camada refletora (10) .

O elemento refletor (1) fornecido pela presente invenção possui propriedades óticas ideais, tais como a refletância de energia solar (Re %) maior do que 92% e refletância suave (RLd65 %) superior a 94% no espectro solar compreendendo 270 a 2500 mm., quando as medições são feitas de acordo com a ISO 9050:2003 com um valor de massa de ar de

1,5.

Quando reforçado termicamente, o elemento refletor (1) possui camadas compressivas em ambas as superfícies entre 20 Mpa e 69 Mpa, resultando em propriedades mecânicas aperfeiçoadas em relação aos refletores de vidro recozido típicos em uso.

Quando termicamente temperado, o elemento refletor (1) possui camadas compressivas em ambas as superfícies acima de 70 Mpa, resultando em propriedades mecânicas aperfeiçoadas em relação aos refletores de vidro recozido típicos em uso.

Devido às suas propriedades mecânicas, o elemento refletor (1) da invenção pode ser fornecido com pelo menos um orifício sem fraturar quando submetido às tensões de montagem. O referido orifício pode ser vantajosamente utilizado para fixar o elemento refletor a uma estrutura de suporte no refletor de aquecimento solar por meio de um elemento de fixação e pode ter diferentes valores de diâmetro dependendo da fixação necessária do elemento refletor (1) à sua estrutura de suporte.

Outros refletores na técnica anterior serão facilmente fraturados quando submetidos às tensões de montagem nos orifícios, e, portanto, têm de ser fixados a estruturas de suporte através de dispositivos adesivos, que são conhecidos pela degradação quando expostos à radiação solar ultravioleta e às condições ambientais desfavoráveis tipicamente encontradas nos locais onde as instalações de coleta de aquecimento solar são instaladas.

Um segundo aspeto da invenção consiste em fornecer um refletor de calor solar compreendendo pelo menos um elemento refletor (1) de acordo com a invenção.

Um terceiro aspeto da invenção consiste em fornecer uma instalação refletora de calor solar compreendendo pelo menos um refletor solar de acordo com a invenção.

Um quarto aspeto da invenção consiste em fornecer um método de fabricação do elemento refletor (1) da invenção.

Um vidro recozido plano é cortado por vários meios potenciais, tal como uma roda de corte de diamante, moagem, jato de água, etc., para o seu formato perimétrico desejado e dimensões e depois moído para um acabamento de borda plana ou curva. Essa operação de esmerilamento do rebordo impede que o vidro quebre com tensão devido a pequenas fissuras na superfície que normalmente aparecem no rebordo do vidro nas operações de corte. Depois da moagem do rebordo, um ou mais orifícios podem ser perfurados no plano de vidro dependendo do método de fixação do refletor para sua estrutura de suporte. Os rebordos dos furos em cada lado do vidro podem ser rebaixados para atenuar a tensão mecânica dos dispositivos de fixação que serão encaixados através dos mesmos.

Após se terem completado todas as operações mecânicas no vidro, o vidro é cuidadosamente lavado e seco. Nas operações de lavagem, uma lavagem comum com água é primeiramente conduzida para remover o vidro em forma de areia proveniente da moagem dos rebordos e imediatamente depois um enxaguamento com água desmineralizada é realizado para impedir que a poluição do sal da água se deposite nas superfícies do vidro.

A secagem do vidro é normalmente feita por meio de uma projeção angulada de ar frio ou quente em alta velocidade nas superfícies do vidro.

vidro cortado, com rebordo esmerilado, perfurado e limpo é carregado num forno de dobra para conduzir sua dobra e o tratamento térmico.

vidro é adequadamente posicionado na mesa de carregamento do forno de aquecimento e progressivamente aquecido até à sua temperatura de dobra por um percurso contínuo, ou etapa por etapa, através do túnel de aquecimento. Ά radiação com fontes de calor elétricas ou convecção por meio de aquecimento com ar quente pode ser utilizada para aquecer o vidro. À medida que o vidro alcança a temperatura desejada, o mesmo é rapidamente movido para a seção de dobra, onde o vidro é dobrado para seu formato curvo desejado e imediatamente reforçado com calor ou temperado (tratamento térmico) com um arrefecimento rápido por meio de sopro violento com ar em ambos os lados do vidro. Depois deste tratamento com calor, o vidro é arrefecido a uma temperatura de manuseio normal (abaixo de 50°C) por percurso contínuo num túnel de arrefecimento onde é soprado com o ar atmosférico proveniente de um ou de vários ventiladores.

manuseamento do vidro é realizado com dispositivos manuais ou automáticos especiais que permitem o deslocamento fácil quando se realizam as operações de carregamento e descarregamento.

Todas as operações de corte, moagem e perfuração são conduzidas em máquinas automáticas numericamente controladas (NC). Além disso, a velocidade, a água e a temperatura do ar nas operações de lavagem e secagem são controladas por PLC (programáveis por controlador lógico).

Todas essas operações, incluindo dobragem e têmpera, são realizadas em equipamentos que são convencionais na indústria de vidro tal como os utilizados na fabricação de vidro tratado com calor, bem conhecida dos peritos na técnica, como, por exemplo, na indústria automóvel.

Os parâmetros de forno (velocidade, temperaturas, operação de dobra, pressão de ar, etc. do vidro), as operações de forno e a sua coordenação são totalmente automáticos e controlados por meio de um sistema de controlo computorizado sofisticado.

vidro dobrado é então movido para uma linha de revestimento para fornecer o mesmo com capacidades refletoras necessárias, conduzindo um processo de espelhamento, mas, especificamente adaptadas para as folhas de vidro de formato parabólico curvo.

No lado convexo do vidro dobrado, é conduzido um processo de revestimento refletor compreendendo a aplicação de uma camada refletora (10), camadas antioxidante ou de passivação (11) e várias camadas de tinta protetoras (12— 14) .

Estes e outros aspetos da invenção tornar-se-ão evidentes e serão elucidados com referência às formas de realização descritas a seguir.

Breve Descrição das Figuras

A invenção será mais bem compreendida, assim como os seus inúmeros objetivos e vantagens se tornarão mais evidentes para os peritos na técnica, fazendo referência aos desenhos anexos, em conjunto com a descrição anexa, nos quais:

A figura 1 ilustra vistas superior e lateral do elemento refletor (1) parabólico da invenção;

A figura 2 ilustra o principio de reflexo de um raio solar incidente (6) num elemento refletor (1) parabólico e o tubo de absorção correspondente (5);

A figura 3 ilustra vistas superior e lateral de um elemento refletor (1) com meios de montagem convencionais (7);

A figura 4 ilustra uma configuração preferida das camadas refletora (10) e de proteção (11-14) aplicadas ao lado convexo do elemento refletor (1).

Nas figuras, referências numéricas similares referemse a elementos similares.

Descrição Detalhada de uma Forma de Realização Preferida

Na figura 1 um elemento refletor (1) para um coletor solar de acordo com uma forma de realização preferida da invenção é ilustrado em ambas as vistas superior e lateral - corte AA. O referido elemento refletor (1) compreende um painel de vidro monolítico não mecanicamente flexionado (2) de vidro tratado com calor que devido às suas propriedades de resistência melhoradas se tornam auto suportadas sem exigir a presença de qualquer tipo de elemento de quadro ou dispositivo para manter o seu formato nas temperaturas de utilização normais. 0 princípio de reflexo de um raio solar incidente (6) em um elemento refletor (1) e o tubo de absorção correspondente (5) é ilustrado na figura 2.

Numa forma de realização a espessura do painel de vidro é igual a ou inferior a 5 mm.

A figura 3 ilustra o elemento refletor (1) da invenção e um detalhe de um meio de montagem convencional (7) para fixação do elemento refletor (1) para uma estrutura do refletor de calor solar - corte BB. Esses dispositivos de montagem convencionais (7) que não exigem orifícios no refletor, compreendem partes de suporte (8) para instalação da estrutura do coletor fixada à superfície traseira do elemento refletor (1) (face convexa) através de um material adesivo (9).

Numa forma de realização adicional foram feitos quatro orifícios (3) através da espessura do painel de vidro (2) para fornecer o alojamento para a montagem dos elementos através dos quais o elemento refletor (1) será fixado à estrutura de coletor solar. Um detalhe de um orifício (3) é ilustrado na figura 1.

Na face convexa do painel de vidro (2), uma camada refletora (10) feita de prata depositada quimicamente, uma camada protetora antioxidante ou de passivação feita de cobre quimicamente depositado (11), e três camadas protetoras (12— 14) de tinta foram aplicadas para fornecer as características de reflexão e de resistência ao clima ao elemento refletor (D ·

Na figura 4 ilustra-se a composição das camadas refletora (10) e protetoras (11-14) aplicadas à face convexa do elemento refletor (1) de acordo com uma forma de realização preferida da invenção.

método de produção do elemento refletor (1) da invenção compreende as etapas de:

- cortar um vidro recozido;

- moer os rebordos do painel de vidro cortado;

- lavar o painel de vidro;

- carregar o painel de vidro em um forno de dobragem para a sua dobragem até o formato curvo desejado;

- tratamento térmico do painel de vidro com arrefecimento rápido para aumentar a sua resistência;

- arrefecimento do painel de vidro até à sua temperatura de manuseamento normal; e

- aplicação de um revestimento refletor.

Numa forma de realização particular, o tratamento térmico é o reforço térmico ou têmpera térmica.

Numa forma de realização particular a etapa de moagem de borda compreende a operação de perfuração de orifícios (3) no painel de vidro (2). Esses orifícios (3) serão utilizados pelos meios de montagem correspondentes para fixar o elemento refletor (1) à estrutura do refletor de aquecimento solar.

Por sua vez, a aplicação de uma camada refletora (10) e das suas camadas protetoras (11-14) compreende as etapas seguintes:

A primeira etapa na fabricação do elemento refletor (1) é a remoção de todas as impurezas e defeitos menores de superfície no lado do vidro a ser revestido. Isso é alcançado pela utilização de uma suspensão aquosa de um material de polimento tal como Óxido de Cério (CeO) em combinação com água. 0 polimento é realizado pela alimentação do meio de polimento em uma estação equipada com escovas que descrevem os movimentos de rotação e os movimentos lado a lado. Depois da operação de polimento ser realizada, o pó de polimento residual é removido por enxaguamento com água desmineralizada.

São depois aquecidos painéis de vidro até cerca de 25°C pelo enxaguamento com água quente e então pulverizados com uma solução de aderência de promotor, feita de sal de cloreto de estanho em água.

Depois do enxaguamento com água, a camada refletora (10) é criada. A superfície refletora (10) é composta por uma camada quimicamente depositada de prata metálica que é criada depois de duas soluções. Ά primeira é feita de nitrato de prata e a segunda é feita de um redutor. Ambas são pulverizadas independentemente e misturadas sobre a superfície de vidro. Depois de permitir um tempo de reação, tipicamente de 1 a 2 minutos, os vidros são enxaguados com água desmineralizada seguida pela aplicação de uma camada de anticorrosivo e antioxidante feita de cobre metálico (11).

Numa forma de realização particular, a camada refletora de prata metálica (10) possui uma espessura mínima de 0,7 g/m².

A camada de cobre (passivação) (11) é depositada depois de duas soluções de água: a primeira contendo sulfato de cobre e a segunda sendo uma suspensão em pó de ferro. As mesmas são pulverizadas independentemente e misturadas em cima da camada refletora anterior (10). Depois de permitir um tempo de reação de 1 a 2 minutos, os vidros são enxaguados com água e secos com ar antes de entrarem em um túnel de aquecimento para a secagem dos revestimentos metálicos finais (10, 11) .

Numa forma de realização particular, a camada de cobre (11) possui uma espessura mínima de 0,3 g/m².

Adicionalmente, as camadas protetoras (12-14) de tinta são aplicadas sobre os revestimentos metálicos (10, 11) descritos.

A primeira de três camadas de tinta ou tinta de revestimento base (12) é aplicada através de um aplicador tipo cortina seguido pelo forno de cura por infravermelho (IR) correspondente e um túnel de arrefecimento por ar para reduzir a temperatura do vidro antes da próxima etapa. Numa forma de realização particular, a espessura do filme seco para o revestimento de base (12) varia de cerca de 20 a 45 mícrons.

A segunda camada de tinta ou tinta intermediária (13) também é aplicada num aplicador do tipo de cortina seguido pelo forno de cura IR correspondente e um túnel de arrefecimento com ar. Numa forma de realização particular, a espessura do filme seco para a tinta intermediária (13) varia de cerca de 25 a 55 mícrons.

A terceira camada de tinta ou revestimento superior (14) também é aplicada num aplicador do tipo de cortina com o seu forno de cura IR correspondente e um túnel de arrefecimento com ar. Numa forma de realização particular, a espessura de filme seco para o revestimento superior (14) varia desde cerca de 25 a 55 mícrons.

Depois de terem sido depositadas todas as camadas (10— 14) compondo o espelho final, o elemento refletor (1) passa por uma estação de lavagem final fornecida com água desmineralizada, para remover qualquer contaminação causada durante o processo no seu lado não revestido oposto e então através de uma estação de secagem com ar para remover a humidade da etapa de lavagem anterior.

Depois do processo de revestimento, os painéis de vidro são movidos para a secção de encaixe onde os acessórios de fixação são montados a partir dos painéis de vidro por meio de equipamento robotizado para uma montagem precisa, fácil e rápida do equipamento de fixação nos pontos calculados do elemento refletor (1) para a sua fixação à estrutura do refletor de aquecimento solar.

Finalmente os painéis de vidro são empacotados e armazenados com segurança para transporte para o seu destino final nas instalações de recolha solar.

Lisboa, 5 de abril de 2024

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar, o elemento refletor (1) compreendendo um painel de vidro (2) monolítico, tratado termicamente, não flexionado mecanicamente, curvado e autosuportado e meios refletores, caracterizado por compreender as seguintes etapas sequenciais:

i) cortar um vidro recozido, moendo os rebordos do painel de vidro (2) cortado;

ii) lavar o painel de vidro (2);

iii) carregar o painel de vidro (2) em um forno de dobragem para sua dobragem até ao formato curvo desej ado;

iv) tratamento térmico do painel de vidro (2), aquecendo e arrefecendo rapidamente a fim de aumentar sua resistência;

v) arrefecimento do painel de vidro (2) até à sua temperatura de manuseamento normal; e vi) aplicação de uma camada refletora (10) e de camadas protetoras (11-14).
2. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tratamento térmico ser o reforço por tratamento térmico.
3. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tratamento térmico ser a têmpera térmica.
4. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o forno de dobragem dobrar o painel de vidro (2) até um formato substancialmente parabólico.
5. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa i) de moagem do rebordo compreender a operação de orifícios de perfuração (3) no painel de vidro (2).
6. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa vi) de aplicação de uma camada refletora (10) e das camadas protetoras (11-14) compreender as etapas seguintes:

a) preparação do painel de vidro (2) por remoção de todas as impurezas e defeitos de superfície menores no lado de vidro a ser revestido, polimento e aquecimento adicional até uma temperatura de cerca de 25 °C;

b) deposição de uma camada refletora de prata metálica (10) ;

c) permitir um tempo de reação e aplicação de uma camada anticorrosiva e antioxidante feita de cobre metálico (11) ;

d) permitir um tempo de reação, enxaguamento com água, secagem com ar e entrada em um túnel de aquecimento para a secagem dos revestimentos metálicos finais (10,11) ;

e) aplicação de uma camada de tinta de revestimento de base (12), cura num forno de cura por infravermelho e arrefecimento para redução da temperatura do painel de vidro (2) antes da próxima etapa;

f) aplicação de uma segunda camada de tinta ou camada intermediária (13), cura num forno de cura por infravermelho e arrefecimento para redução da temperatura do painel de vidro (2) antes da próxima etapa; e

g) aplicação de uma terceira camada de tinta ou revestimento superior (14), cura num forno de cura por infravermelho e arrefecimento para redução da temperatura do painel de vidro (2).
7. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a etapa b) de deposição de uma camada refletora de prata metálica (10) ser feita depois de duas soluções, uma primeira solução de nitrato de prata e uma segunda solução de um redutor, sendo ambas as soluções pulverizadas independentemente e misturadas sobre a superfície do painel de vidro (2).
8. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a camada refletora de prata metálica (10) possuir uma espessura mínima de 0,7 g/m².
9. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a etapa c) de deposição de uma camada de cobre metálico (11) ser realizada após duas soluções, uma primeira solução de sulfato de cobre e uma segunda solução de uma suspensão de pó de ferro, sendo ambas as soluções pulverizadas independentemente e misturadas sobre a camada refletora (10).
10. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a camada de cobre (etapa c)) possuir uma espessura mínima de 0,3 g/m².
11. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a espessura do filme seco para o revestimento de base (12) estar compreendida entre cerca de 20 a 45 mícrons, a espessura do filme seco para a tinta intermediária (13) estar compreendida entre cerca de 25 a 55 mícrons, e a espessura de filme seco para o revestimento superior (14) estar compreendida entre cerca de 25 a 55 mícrons.
12. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 11, caracterizado por o revestimento refletor e as camadas de proteção serem aplicados ao lado convexo do painel de vidro (2).
13. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a espessura do painel de vidro (2) ser igual ou inferior a 5 mm.
14. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a refletância de energia (Re %) do elemento refletor (1) ser superior a 92% no espetro solar compreendendo 270 a 2500 nm, com um valor de massa de ar de 1,5.
15. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a refletância de luz (RLd65 %) do elemento refletor (1) ser superior a 94% no espetro solar compreendendo 270 a 2500 nm, com um valor de massa de ar de 1,5.
16. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por quando o painel de vidro (2) é termicamente reforçado, ambos os lados da superfície do elemento refletor (1) possuem uma camada de compressão com resistência compreendida entre cerca de 20 Mpa e cerca de 69 Mpa.
17. Método para produção de um elemento refletor (1) para um refletor de aquecimento solar de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por quando o painel de vidro (2) é termicamente temperado com calor, ambos os lados da superfície do elemento refletor (1) possuem uma camada de compressão com resistência que excede 70 Mpa.

Lisboa, 5 de abril de 2024