WO2017212092A1 - Sistema condensador de energía solar, con lente liquida del tipo cilíndrica y absorbente tipo "cuerpo negro" - Google Patents

Sistema condensador de energía solar, con lente liquida del tipo cilíndrica y absorbente tipo "cuerpo negro" Download PDF

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solar energy
solar
condenser system
energy condenser
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Roberto Santander Cerbell
Alejandro José SANTANA MALDONADO
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Santander Y Santana, S.L.
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Definitions

  • a solar energy condensing system comprising a liquid lens of the cylindrical type and a black body type absorbent, configuring a medium temperature solar energy condensing system, that is, equipment designed to operate in a temperature range of up to 600 ° C.
  • the system is formed by one or several collectors that are designed to capture solar energy and concentrate it by refraction, within a high-performance absorbent, where the basic components of each collector are: ⁇ Optical collection system formed by a set of " liquid lenses "concentrators of solar flow, cylindrical type, maximum precision, low weight and low cost.
  • ⁇ Tracking System or solar tracker of the "total" type (azimuthal and vertical), which allows to fix its position, in a continuous way, in the perpendicular of the sun's rays of the optical system of capture and of the system Absorbent of the solar flow.
  • the present invention characterizes the special construction and technical design parameters, the Optical Collection System and the Solar Flow Absorbent System, which allow the collector equipment of the system, with an efficiency far superior to that achieved so far, with conventional mirror collector systems.
  • the liquid solar lens defined in said patent is characterized by its constructive form, that is: stepped, with curved facets on both sides, without spherical or geometric aberration, thin, large, of reduced focal length and constituted by various containers in the that a series of refractive fluids are housed, whose variable refractive index, grows progressively from the optical axis towards the edges of the lens, which, in summary, are grouped together forming modules of several containers, in bi-convex configurations in the central modules of the lens, becoming flat-convex and finally concave-convex in the rest of the modules, in smooth transition and all the ridges or grooves being minimized, thus as being arranged flat and inclined towards the optical axis the lateral face of union of the upper and lower facets of each module, eliminating spherical or geometric aberration by incorporation in the vessels, of refractive fluids with adequate refractive index in each vessel, reduced volume , minimum thickness, weight and adaptation of the slope of the curvature of each facet.
  • the aforementioned lens, solar flow collector is characterized by its low weight, low cost and the ability to correct spherical aberration, which gives maximum precision, short focal length and perfect control of the light bulb, concentrating it on a environment of minimum dimensions, configuring itself as a collector of high efficiency.
  • T Temperature (in Kelvin degrees) Therefore, it is the object of the present invention to develop a solar energy condensing system that avoids high thermal losses when conventional absorption systems are used, developing a liquid energy solar condensing system such as which is described below and is reflected in its essentiality in the first claim. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the object of the invention is a solar energy condensing system formed by one or several collector equipment intended for the collection and absorption of sunlight, previously concentrated by refraction, by means of liquid lenses of the cylindrical type collectors of solar flow, which project a focus linear, perfectly concentrated in a minimum environment, inside a "black body” type absorption chamber, isolated perimeter with ceramic type material less by a longitudinal hole or absorption window, of reduced width, located in its upper part, through which the refracted solar flow penetrates, reflecting on the speculated internal walls and projecting on absorbent tubes of selective material, through which a thermal fluid circulates, producing the heat transfer of most of the captured solar energy, with the maximum efficiency, by avoiding direct thermal losses of the absorbent ducts through is from the absorption window.
  • black body is an element capable of absorbing all of the solar energy it receives.
  • the "black body” is assimilable to a completely enclosed cavity, in which it has provided a hole of small dimensions through which the solar flow penetrates, minimizing the thermal losses by emittance that occur inside.
  • the solar energy condensing system comprises one or more collector equipment comprising: • A collection module formed by a hermetic and watertight enclosure, which contains, in its interior, the elements of an optical system and an absorption system.
  • the feedback module is equipped with:
  • a supportive and resistant structure on which the pickup module is mounted which may take the appropriate shape and dimension to fulfill the function of solar tracker of the total type (azimuthal and vertical), that is, it is provided with solar tracking means of double shaft
  • the Optical System is formed by a set of liquid collecting lenses of the cylindrical type that generate perfectly concentrated, linear type foci and whose dimensions must be adapted to their manageability.
  • the absorption system is formed by an absorption chamber, perimeter-isolated black body type, and provided with an absorption window, of inverted trunk-pyramidal shape, of minimum dimensions, adjusted to the dimensions of the refracted light bulb, where said window of Absorption is located in the upper zone of said absorption chamber, through which the refracted solar flow penetrates, through the concentrating optical system, so that the thermal losses from radiation through the window itself are minimal.
  • the absorption chamber has side walls of cylindrical surface, speculated coated with metal material or sheet of high reflectance and isolated perimeter with suitable refractory material of the ceramic type, defines an interior space, where the absorber or absorbent element (8) is housed, on which the super light flow is projected concentrated, made with selective material to capture as much energy as possible, being able to be aluminum, copper, steel, black chrome, etc., to obtain high absorption, low emittance, being able to withstand the working temperatures of the processes thermal that develop in them, transmitting heat energy to a thermal fluid that circulates inside (can be gases, even pulverized solids)
  • the optical system may have an undetermined number of liquid cylindrical collector lenses, depending on the power required.
  • the black body type absorption chambers can be manufactured or designed with different geometry, as long as it meets the required requirements to obtain the maximum thermal performance of the solar energy captured.
  • the supportive and resistant structure which can take the appropriate shape and dimension to fulfill the function of solar tracker of the total type (azimuthal and vertical).
  • the capture module that can take the appropriate shape, dimensions and configuration to fulfill the function of keeping the lenses and the absorption chamber isolated inside.
  • any mechanism, electrical, hydraulic, mechanical and of any other nature that fulfills the function of providing total movement to the equipment can be used in solar tracking. It can be used for the solar tracking system, any of the existing technologies or that are developed, both individually and for the set of equipment that make up a solar park, in a computerized way.
  • the industrial application of the present invention is due to the need to achieve a high level in the thermal absorption performance of solar energy, concentrated by large lenses, which generate high intensity foci, which require an adequate absorption surface at high light concentration of the focus, depending on the working temperatures at the medium temperature level (up to 600 ° C), for the production of turbine electricity, industrial cold, heating, air conditioning, seawater misalignment, etc. and the generation of other thermochemical processes to obtain some fuels and raw materials such as: Methanol, Hydrogen, C, CO2, etc.
  • Fig. 1 the structure and arrangement of the elements of a solar energy condensing system are detailed.
  • Fig. 2 a sectional representation of a complete solar energy capture module is shown.
  • Fig. 3 the black body type absorption chamber (2) with a specific configuration is shown in detail.
  • a solar energy collector is shown in elevation
  • Fig. 5 the diagram of the inlet and outlet of the thermal fluid within the module for collecting the equipment is shown in plan.
  • a solar energy condensing system can be seen as the one that is the object of the invention and comprising several solar energy collectors (22), arranged on a horizontal supporting structure (20).
  • Each of the collectors (22) comprises a collection module (9) arranged on a supporting structure (18), where the collection module (9) houses a liquid lens (1) of the cylindrical type collector and an absorption chamber ( 2).
  • the liquid lens (1) is protected by an impact resistant and low reflectance glass sheet (10) providing a total isolation against the action of atmospheric agents.
  • a pickup module (9) formed by an airtight and sealed enclosure can be observed, which contains, in its interior, a liquid lens (1) of cylindrical surface protected by the glass sheet (10), on which the solar flow outside (3) affects and after passing through the liquid lens (1) a concentrated solar flow is obtained (4)
  • the collection module (9) has an absorption chamber (2) in which the concentrated solar flow (4) enters through an absorption window (5) that has an inverted pyramidal trunk shape and of minimal dimensions.
  • the absorption chamber (2) externally has a perimeter insulation (12), while inside it is coated with matter or with a reflective metal sheet (7) so that the solar flow (6) inside the chamber is reflected on said coating to achieve a superconcentrated flow (1 1) that impacts on absorbent tubes (8) through which a heat transfer fluid circulates, the thermal transfer taking place with minimal losses and high efficiency.
  • figure 3 which shows in detail the absorption chamber (2), can be seen among other constructive details:
  • auxiliary means of thermal absorption to deflect the reflectance of the solar flow towards the auxiliary absorbent tubes or plates and to avoid the thermal emission and convection coming from the elements housed in the absorption chamber (2), that the embodiment shown consisting of :
  • Figure 4 shows the representation of a solar energy collector and which, as can be seen, comprises: the collection module (9) mounted on the supporting structure (18) by means of an articular joint (17) that allows it to rotate with respect to a horizontal axis
  • the supporting structure (18) that is connected to the horizontal structure (20) by means of anchors (19), and is provided with a hydraulic or electric vertical displacement mechanism (16) of the pickup module (9).
  • the collection module (9) has mobile connection mechanisms (21) between the collection module (9) and the rotating horizontal structure (20), to save its displacements, as a result of solar tracking.
  • a pick-up module (9) is shown in plan with the scheme of input and output of the heat transfer fluid (23).
  • Figure 6 showing a possible embodiment of the liquid lens (1) which in the embodiment shown comprises half of said lens, being symmetrical, being formed by two symmetrical halves 18 glasses (V-1 to V-18), each one of the halves and that for a construction with precision for a liquid solar lens of 150 cm wide, with 65.5 cm of focal length and suitable length to its manageability would have the following parameters.

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Abstract

Un sistema condensador de energía solar formado por uno o varios equipos colectores destinados a la captación y absorción de la luz solar,previamente concentrada por refracción, mediante lentes líquidas del tipo cilíndricas colectoras del flujo solar, que proyectan un foco lineal, perfectamente concentrado en un mínimo entorno, en el interior de una cámara de absorción tipo "cuerpo negro", aislada perimetralmente con material del tipo cerámico menos por un orificio longitudinal o ventana de absorción, de reducido ancho, ubicada en su parte superior, a través de la cual penetra el flujo solar refractado, reflejándose en la paredes internas especuladas y proyectándose sobre tubos absorbentes de material selectivo, por donde circula un fluido térmico, produciéndose la transmisión calorífica de la mayor parte de la Energía solar captada, con la máxima eficiencia, al evitar las pérdidas térmicas directas de los conductos absorbentes a través de la ventana de absorción.

Description

SISTEMA CONDENSADOR DE ENERGÍA SOLAR, CON LENTE LIQUIDA
DEL TIPO CILINDRICA Y ABSORBENTE TIPO "CUERPO NEGRO'
DESCRIPCION
OBJETO DE LA INVENCION Es objeto de la presente invención, tal y como el título establece, un sistema Condensador de Energía solar que comprende una lente líquida del tipo cilindrica y un absorbente tipo cuerpo negro, configurando un sistema condensador de energía solar de Media Temperatura, es decir, un equipo diseñado para operar en un rango de temperatura de hasta 600° C.
El sistema está formado por uno o varios colectores que están diseñados para captar la Energía solar y concentrarla por refracción, dentro de un absorbente de alto rendimiento, donde los componentes básicos de cada colector son: · Sistema Óptico de captación formado por un conjunto de "lentes líquidas" concentradoras del flujo solar, del tipo cilindricas, de máxima precisión, de poco peso y de bajo coste.
• Sistema Absorbente del flujo solar, del tipo "cuerpo negro", de alto rendimiento montado bajo el sistema óptico de captación.
· Sistema de Seguimiento, o seguidor solar del tipo "total" (azimutal y vertical), que permite fijar su posición, de forma continuada, en la perpendicular de los rayos del Sol del sistema óptico de captación y del sistema Absorbente del flujo solar.
Estos sistemas están destinados a la generación de electricidad, frió industrial, calefacción, aire acondicionado, desalineación, etc. y a determinados procesos termoquímicos que precisan de tales temperaturas.
Caracteriza a la presente invención los especiales parámetros constructivos y de diseño técnico, del Sistema Óptico de captación y del Sistema de Absorbente del flujo solar, que permiten operar a los equipos colectores del sistema, con una eficiencia muy superior a la conseguida hasta el momento, con los sistemas convencionales de colectores de espejos.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los sistemas concentradores de energía solar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las lentes ordinarias presentan graves inconvenientes para la captación de la Energía solar, elevadísimo coste, excesivo peso y aberración esférica, que dificultan o impiden la construcción de lentes de gran tamaño, al objeto de captar gran cantidad de Energía solar
En el estado de la técnica se conoce la Patente Española de número de publicación ES 2 281 231 ( P200500134 de 25 de Enero 2.005), de título "Lente Líquida Solar", que define de forma genérica una lente concentradora de Energía solar, que es una evolución de la Lente de Fresnel (o lente escalonada), inventada a comienzos del siglo XIX, y al igual que ella, se caracteriza por ser una lente delgada, con posibilidad de gran tamaño, la cual ha llegado hasta nuestros días sin que se le haya realizado ninguna mejora de sus características ópticas, que permitan un grado de concentración aceptable, para su utilización como colector de Energía solar, que, con reducida distancia focal proyecte un foco perfectamente concentrado en un entorno de pequeñas dimensiones. La lente líquida solar definida en dicha patente se caracteriza por su forma constructiva, esto es: escalonada, con facetas curvas por ambas caras, sin aberración esférica o geométrica, delgada, de gran tamaño, de reducida distancia focal y constituida por diversos recipientes en los que se alojan una serie de fluidos refractantes, cuyo índice de refracción variable, crece progresivamente desde el eje óptico hacia los bordes de la lente, que, en resumen, se agrupan formando módulos de varios recipientes, en configuraciones bi-convexas en los módulos centrales de la lente, pasando a ser plano-convexas y finalmente cóncavo-convexas en el resto de los módulos, en transición suave y estando minimizadas todas las crestas o surcos, así como disponiéndose plana e inclinada hacia el eje óptico la cara lateral de unión de las facetas superior e inferior de cada módulo, eliminando la aberración esférica o geométrica por incorporación en los vasos, de fluidos refractantes con índice de refracción adecuado en cada vaso, volumen reducido, mínimo espesor, peso y adecuación de la pendiente de la curvatura de cada faceta.
La citada lente, colectora del flujo solar, se caracteriza por su reducido peso, bajo coste y por la capacidad que tiene de corregir la aberración esférica, lo que confiere máxima precisión, corta distancia focal y un perfecto control del foco lumínico, concentrándolo en un entorno de mínimas dimensiones, configurándose como un colector de alta eficiencia.
Sin embargo, la alta concentración del flujo solar genera elevadas pérdidas térmicas cuando se utilizan sistemas de absorción convencionales, ya que la cantidad de emisión térmica radiante por unidad de superficie que emite un cuerpo caliente, lo hace en función de la cuarta potencia de su temperatura, según la ecuación de Stefan-Boltzman:
(Q/A) = (Q/A)rad = εσΤ4 siendo:
ε = Emitancia
σ = 572 x 10"8 W/cm2 x grado4
T = Temperatura (en grados Kelvin) Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un sistema condensador de energía solar que evite las elevadas pérdidas térmicas cuando se utilizan sistemas de absorción convencionales, desarrollando un sistema condensador de energía solar con lente líquida como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención es un sistema condensador de energía solar formado por uno o varios equipos colectores destinados a la captación y absorción de la luz solar, previamente concentrada por refracción, mediante lentes líquidas del tipo cilindricas colectoras del flujo solar, que proyectan un foco lineal, perfectamente concentrado en un mínimo entorno, en el interior de una cámara de absorción tipo "cuerpo negro", aislada perimetralmente con material del tipo cerámico menos por un orificio longitudinal o ventana de absorción, de reducido ancho, ubicada en su parte superior, a través de la cual penetra el flujo solar refractado, reflejándose en la paredes internas especuladas y proyectándose sobre tubos absorbentes de material selectivo, por donde circula un fluido térmico, produciéndose la transmisión calorífica de la mayor parte de la Energía solar captada, con la máxima eficiencia, al evitar las pérdidas térmicas directas de los conductos absorbentes a través de la ventana de absorción.
La introducción del foco proyectado por las lentes, en una cámara de absorción del tipo cuerpo negro, permite obtener el máximo rendimiento de la Energía solar captada, y supera los inconvenientes de elevadas pérdidas térmicas en sistemas de absorción convencionales.
El empleo de lo que en Física se denomina cuerpo negro, es un elemento capaz de absorber la totalidad de la Energía solar que recibe. Conceptualmente, el "cuerpo negro" es asimilable a una cavidad completamente cerrada, en la que ha previsto un orificio de pequeñas dimensiones por donde penetra el flujo solar, reduciendo al mínimo las pérdidas térmicas por emitancia que se producen en su interior.
El sistema condensador de energía solar comprende uno o varios equipos colectores que comprenden: • Un módulo de captación formado por un recinto hermético y estanco, que contiene, en su interior los elementos de un sistema óptico y de un sistema de absorción. El módulo de captación está dotado de:
o una estructura protegida con una carcasa de material resistente y aislante,
o un vidrio templado y de baja reflectancia dispuesto en su parte frontal, creando en su interior un espacio hermético, aislando el sistema óptico y el sistema de absorción, de los agentes atmosféricos y manteniéndolos alejados de la suciedad ambiental. · Una Estructura portante y resistente sobre la que está montado el módulo de captación, que podrá adoptar la forma y dimensionado adecuado para cumplir la función de seguidor solar del tipo total (azimutal y vertical), es decir está provisto con medios de seguimiento solar de doble eje.
El Sistema Óptico está formado por un conjunto de lentes líquidas colectoras del tipo cilindrica que generan focos, perfectamente concentrados, de tipo lineal y cuyas dimensiones han de ser adecuadas a su manejabilidad.
El Sistema de absorción está formado por una cámara de absorción, tipo cuerpo negro aislada perimetralmente, y provista con una ventana de absorción, de forma tronco-piramidal invertida, de mínimas dimensiones, ajustada a las dimensiones del foco lumínico refractado, donde dicha ventana de absorción está ubicada en la zona supenor de dicha cámara de absorción, a través de la cual penetra el flujo solar refractado, por el sistema óptico concentrador, al objeto de que las pérdidas térmicas por radiación a través de la propia ventana sean mínimas. La cámara de absorción presenta unas paredes laterales de superficie cilindrica, especulada revestida con material o lámina metálica de alta reflectancia y aislada perimetralmente con material refractario adecuado del tipo cerámico, define un espacio interior, donde se alojan el elemento absorbedor o absorbente (8), sobre los que se proyecta el flujo lumínico súper concentrado, realizado con material selectivo para captar la mayor cantidad de energía posible, pudiendo ser de aluminio, cobre, acero, cromo negro, etc., para obtener una elevada absorción, baja emitancia, siendo capaces de soportar las temperaturas de trabajo de los procesos térmicos que se desarrollen en ellos, transmitiendo la energía calorífica a un fluido térmico que circula por su interior (pudiendo ser gases, incluso sólidos pulverizados)
En los laterales de la ventana de absorción, se dispone de placas reflectantes, paralelas al plano de simetría del flujo solar, al objeto de reflejar y canalizar hacia los tubos o placas absorbentes auxiliares, la emitancia procedente de la cámara de absorción, y, de los elementos contenidos en ella, impidiendo que tales rayos caloríficos reboten de forma indeterminada en el interior de la cámara de absorción. El sistema óptico podrá contar con un número indeterminado de lentes líquidas colectoras del tipo cilindricas, en función de la potencia requerida.
Las cámaras de absorción tipo cuerpo negro, podrán ser fabricadas o diseñadas con diferente geometría, siempre y cuando cumpla con los requerimientos exigibles para obtener el máximo rendimiento térmico de la Energía solar captada.
La estructura portante y resistente, que podrá adoptar la forma y dimensionado adecuado para cumplir la función de seguidor solar del tipo total (azimutal y vertical).
El módulo de captación que podrá adoptar la forma, dimensiones y configuración apropiados para cumplir la función de mantener aislados, en su interior, a las lentes y la cámara de absorción.
Para el sistema de movimiento se podrá utilizar cualquier mecanismo, eléctrico, mecánico hidráulico y de cualquier otra naturaleza que cumpla con la función de dotar de movimiento total al equipo, en el seguimiento solar. Se podrá utilizar para el sistema de seguimiento solar, cualquiera de las tecnologías existentes o que se desarrollen, tanto de forma individual como para el conjunto de equipos que conformen un parque solar, de forma computerizada.
La aplicación industrial de la presente invención obedece a la necesidad de lograr un alto nivel en el rendimiento de absorción térmica de la Energía solar, concentrada por grandes lentes, que generan focos de elevada intensidad, que precisan de una superficie de absorción adecuada a la alta concentración lumínica del foco, en función de las temperaturas de trabajo en el nivel de media temperatura (hasta 600°C), para la producción de electricidad con turbinas, frío industrial, calefacción, aire acondicionado, desalineación del agua del mar, etc. y la generación de otros procesos termoquímicos para la obtención de algunos combustibles y materias primas tales como: Metanol, Hidrógeno, C, CO2, etc.
ΔΤ > 600°C (Por craqueo del metano)
CH4→ 2H2 + C (Cat: 30%Ni/AI?O¾ fácil de regenerar) y (Oxido de Molibdeno sobre Zeolita).
Δ 300/400°C
CO + 2H2→ CH3 OH (100/200 Atm). Δ 500°C
CO + H2O→ CO2 + H2 (-31 ,38Kcal) (Catalizador: mezcla de Óxidos de hierro, cromo y
Torio) (65,7% H2, 16, 1 % CO2, 17,6% H2O, 0,4%
CO).
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria. A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.
En la Fig.1 , se detalla la estructura y disposición de los elementos de un sistema condensador de energía solar.
En la Fig. 2, se muestra una representación en sección de un módulo de captación de energía solar completo.
En la Fig. 3 se representa en detalle la cámara de absorción tipo cuerpo negro (2) con una configuración específica.
En la Fig. 4 se representa en alzado un colector de energía solar
En la Fig. 5 se representa en planta el esquema de entrada y salida del fluido térmico dentro del módulo de captación de los equipos.
En la figura 6 se muestra una representación de una lente líquida solar tipo cilindrica como la que forma parte de la invención. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta. En la figura 1 , puede observarse un sistema condensador de energía solar como el que es objeto de la invención y que comprende varios colectores (22) de energía solar, dispuestos sobre una estructura portante horizontal (20).
Cada uno de los colectores (22) comprende un módulo de captación (9) dispuesto sobre una estructura portante (18), donde el módulo de captación (9) aloja una lente líquida (1 ) colectora del tipo cilindrica y una cámara de absorción (2).
La lente líquida (1 ) está protegida por una lámina de vidrio resistente al impacto y de baja reflectancia (10) proporcionando todo ello un total aislamiento frente a la acción de los agentes atmosféricos.
En la figura 2 se puede observar un módulo de captación (9) formado por un recinto hermético y estanco, que contiene, en su interior una lente líquida (1 ) de superficie cilindrica protegida por la lámina de vidrio (10), sobre la que incide el flujo solar exterior (3) y tras pasar por la lente líquida (1 ) se obtiene un flujo solar concentrado (4)
El módulo de captación (9) cuenta con cámara de absorción (2) en la que entra el flujo solar concentrado (4) a través de una ventana de absorción (5) que presenta una forma tronco piramidal invertida y de mínimas dimensiones. La cámara de absorción (2) presenta exteriormente un aislamiento perimetral (12), mientras que en su interior está revestida con materia o con una lámina metálica reflectante (7) de manera que el flujo solar (6) dentro de la cámara se refleja sobre dicho revestimiento para lograr un flujo superconcentrado (1 1 ) que incide sobre unos tubos absorbentes (8) por el que circula un fluido caloportador, produciéndose la transferencia térmica con mínimas pérdidas y alto rendimiento. En la figura 3, que muestra en detalle la cámara de absorción (2), se pueden apreciar entre otros detalles constructivos:
- una placa de vidrio (tipo pirex o cuarzo) (13), para evitar la entrada de suciedad en su interior, siendo su disposición una realización complementaria
- unos medios auxiliares de absorción térmica para desviar la reflectancia del flujo solar hacia los tubos o placas absorbentes auxiliares y evitar la emitancia y convección térmicas procedentes de los elementos alojados en la cámara de absorción (2), que la forma de realización mostrada consistente en:
o láminas reflectantes (14) dispuestas en el interior de la cámara de absorción y en los laterales de la ventana de absorción (5) simétricas respecto al plano de simetría del flujo solar, que reciben las emisiones térmicas procedentes de la cámara de absorción
o vidrios anti-emitancia (15),
En la figura 4 se muestra la representación de un colector de energía solar y que como puede observarse comprende: el módulo de captación (9) montado sobre la estructura portante (18) mediante una unión articular (17) que le permite el giro respecto de una eje horizontal.
La estructura portante (18) que está unida a la estructura horizontal (20) por medio de unos anclajes (19), y está provista de un mecanismo de desplazamiento vertical (16) hidráulico o eléctrico del módulo de captación (9).
El módulo de captación (9) cuenta con unos mecanismos de conexión móviles (21 ) entre el módulo de captación (9) y la estructura horizontal giratoria (20), para salvar sus desplazamientos, por efecto del seguimiento solar.
En la figura 5 se representa, en planta, un módulo de captación (9) con el esquema de entrada y salida del fluido caloportador (23). La figura 6 que muestra una posible realización de la lente líquida (1) que en la realización mostrada comprende la mitad de dicha lente, por ser simétrica, estando conformada por dos mitades simétricas 18 vasos (V-1 a V-18), cada una de las mitades y que para una construcción con precisión para una lente líquida solar de 150 cm de ancho, con 65,5 cm de distancia focal y longitud adecuada a su manejabilidad contaría con los siguientes parámetros.
MODUL¬ Vasos I.R Radio de Radio de
OS Curvatura Curvatura
cara cara inferior
superior
D 18 1'33 725 mm 325 mm
17 1'33 385 mm
C 16 1'38 600 mm
15 1'38 1000 mm
14 1'38 1900 mm
13 1'38 4500 mm
12 1'38 Recta
B 11 1'43 725 mm 5600 mm
10 1'43 4500 mm
9 1'43 3300 mm
8 1'43 2800 mm
A 7 1'46 725 mm 2200 mm
6 1'46 1800 mm
5 1'46 1647 mm
4 1'46 1697 mm
3 1'46 1600 mm
2 1'46 725 mm 1500 mm
1 1'46 1500 mm Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

REIVINDICACIONES
1 .- Sistema condensador de energía solar caracterizado por que comprende uno o varios colectores de energía solar donde cada colector a su vez comprende
• Un módulo de captación (9) formado por un recinto hermético y estanco, que contiene, en su interior los elementos de un sistema óptico formado por una lente líquida (1 ) de superficie cilindrica y de un sistema de absorción formado por una cámara de absorción (2) por cuyo interior discurren unos tubos absorbedores (8).
Una Estructura portante (18) y resistente sobre la que está montado el módulo de captación (9), y está provisto con medios de seguimiento solar de doble eje.
2 - Sistema condensador de energía solar, según la reivindicación 1 caracterizado por que la cámara de absorción (2) cuenta con una ventana de absorción (5) que tiene una forma tronco piramidal invertida, donde la cámara de absorción (2) presenta exteriormente un aislamiento perimetral (12), mientras que en su interior está revestida con materia o con una lámina metálica reflectante (7).
3.- Sistema condensador de energía solar, según la reivindicación 2 caracterizado por que la ventana de absorción (5) está provista de una placa de vidrio (tipo pirex o cuarzo) (13), para evitar la entrada de suciedad en su interior, y de unos medios auxiliares de absorción térmica para desviar la reflectancia del flujo solar hacia los tubos o placas absorbentes auxiliares y evitar la emitancia y convección térmicas procedentes de los elementos alojados en la cámara de absorción (2),
4. - Sistema condensador de energía solar, según la reivindicación 3 caracterizado por que los medios auxiliares de absorción térmica para desviar la reflectancia del flujo solar consistente en:
o Unas láminas reflectantes (14) dispuestas en el interior de la cámara de absorción y en los laterales de la ventana de absorción
(5) simétricas respecto al plano de simetría del flujo solar, que reciben las emisiones térmicas procedentes de la cámara de absorción
o Unos vidrios anti-emitancia (15).
5. - Sistema condensador de energía solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el módulo de captación (9) está montado sobre la estructura portante (18) mediante una unión articular (17) , donde dicha estructura portante cuenta con un mecanismo de desplazamiento vertical (16) hidráulico o eléctrico del módulo de captación, mientras que el módulo de captación (9) cuenta con unos mecanismos de conexión móviles (21 ) entre el módulo de captación (9) y una estructura horizontal giratoria (20) sobre la que está montada la estructura portante (18).
6.- Sistema condensador de energía solar, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la lente líquida (1) está conformada por dos mitades simétricas de 18 vasos cada una , tiene 150 cm de ancho, 65,5 cm de distancia focal y los siguientes parámetros relativos a cada vaso.
MODUL¬ Vasos I.R Radio de Radio de
OS Curvatura Curvatura
cara cara inferior superior
D v-18 1'33 725 mm 325 mm
v-17 1'33 385 mm
C v-16 1'38 600 mm
v-15 1'38 1000 mm v-14 1'38 1900 mm v-13 1'38 4500 mm v-12 1'38 Recta
B v-11 1'43 725 mm 5600 mm
v-10 1'43 4500 mm v-9 1'43 3300 mm v-8 1'43 2800 mm
A v-7 1'46 725 mm 2200 mm
v-6 1'46 1800 mm v-5 1'46 1647 mm v-4 1'46 1697 mm v-3 1'46 1600 mm v-2 1'46 725 mm 1500 mm v-1 1'46 1500 mm
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