MX2013000116A - Un dispositivo para recolectar energia solar. - Google Patents

Abstract

Un colector de energía solar que comprende un conjunto de dos o más reflectores que reflejan los rayos del sol en la línea focal; un receptor de los rayos reflejados colocado en la línea focal; y medios para mover dicho conjunto de reflectores a lo largo de una curva cóncava no parabólica. Dicha curva cóncava no parabólica con referencia a la línea focal se define por la fórmula: (x2 + y2)/y = constante (K) en donde x y y son las coordenadas de un punto sobre dicha curva cóncava no parabólica en el sistema de coordenadas, teniendo un eje horizontal X, un eje vertical Y y el origen de dicho sistema de coordenadas sobre la línea focal. Dicha línea focal es perpendicular al pIano X - Y y en donde cada uno de dichos reflectores intersecta dicha curva cóncava no parabólica.

Description

UN DISPOSITIVO PARA RECOLECTAR ENERGÍA SOLAR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un colector solar que comprende una pluralidad de reflectores que concentran la radiación paralela incidente sobre un foco lineal; y en donde la radiación recolectada se convierte en calor a alta temperatura al calentar un fluido de transferencia térmica adecuado o en electricidad al hacerla incidente sobre un conjunto de celdas PV (celdas fotovoltáicas) . Cada reflector se coloca y orienta de manera crítica en tres dimensiones de manera que intersecta una curva cóncava no parabólica y los reflectores se encuentran en diferentes planos y son no contiguos; pero se sobreponen para formar una superficie reflectante contigua. El seguimiento solar es más fácil en la invención, debido a que todo el conjunto de bandas reflectoras se desplaza conjuntamente alrededor de la linea de enfoque a través de un desplazamiento angular, un tercio del desplazamiento angular del sol ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se asocian serios problemas; con la tecnología predominantemente prevalente de utilizar combustibles fósiles para la producción de energía. La emisión de carbono al quemar estos combustibles ocasiona degradación ambiental y calentamiento global. Sus depósitos se están agotando rápido y no durarán mucho tiempo. También, su suministro principal proviene de un limitado número de países, principalmente localizados en una pequeña región del mundo. Esto origina temor acerca de la seguridad de la energía, particularmente entre los países en desarrollo. En consecuencia, es necesario desarrollar una alternativa que se encuentre libre de estas desventajas. La energía solar es una atractiva posibilidad, debido a que su suministro es copioso, no ocasiona emisión de carbono y su potencial para producir energía es enorme. Consecuentemente, se han hecho y se están haciendo varios intentos para aprovechar la energía solar al recolectarla y concentrarla.

Las tecnologías disponibles para concentrar la energía solar son las siguientes: a) Colectores de canal parabólico (PTC), que concentran los rayos solares en una línea focal. b) Lentes Fresnel (tipo reflectante), en las cuales las bandas dispuestas en un arreglo bid imensional sobre una gran área de tierra, reflejan los rayos solares incidentes sobre las mismas hacia la tubería receptora. Cada banda debe seguir al sol por separado. c) Un reflector parabólico tipo antena parabólica, en donde el haz solar se concentra en su punto focal. Necesita seguimiento en dos vías. d) Helióstatos que consisten de pequeñas piezas rectangulares de espejo plano distribuidas en una disposición bidimensional sobre una gran área de tierra y cada uno de tales espejos se sigue por separado a través de todo el día, de tal manera que todos los rayos reflejados impacten siempre el objetivo, siendo el objetivo la cámara superior de una torre localizada en el centro del terreno.

Debido a que el sol tiene movimientos diurnos y estacionales continuos en el cielo, los ángulos de los rayos solares incidentes sobre los concentradores varían continuamente. Para adaptarse a este cambio continuo, varias disposiciones movibles de superficies reflectantes, o receptores se han acoplado con varios medios de control para hacer que las superficies reflectantes o receptores, o ambas, sigan automáticamente al sol. El seguimiento solar para colectores tipo canal es a lo largo de un eje. La antena parabólica necesita un "seguimiento biaxial". Esto demanda una elaborada estructura de soporte, y un elaborado mecanismo para seguir continuamente al sol en el cielo. Los reflectores Fresnel necesitan un seguimiento alrededor de un eje, pero aquí todas las bandas reflectoras tienen que sostenerse por separado y girarse independientemente; debido a que sus orientaciones en un momento dado dependen de sus posiciones, vis-a-vis la tubería receptora. Esto demanda, de nuevo, una elaborada disposición para sostener y girar las bandas. i Los colectores solares se encuentran esencialmente extendidos sobre grandes terrenos abiertos. En consecuencia, tienen que vencer la alta presión del viento bajo fuertes condiciones de viento. En consecuencia, se requiere que sus estructuras de soporte en la técnica presente sean suficientemente fuertes para soportar una pesada carga de viento. Esto se agrega al costo de la estructura de soporte.

Para superar estas dificultades encontradas en la técnica presente, se requiere un colector solar co|n un dispositivo de seguimiento más simple y que tenga muy poca carga de viento incluso bajo fuertes condiciones de viento.

Otro problema se refiere al requerimiento de terreno para un colector solar. Los reflectores de configuración rectangular en colectores de torre solar ocupan una gran área de terreno. Además, dichos reflectores tienen que separarse con espacios intermedios suficientes a fin de evitar sus sombras uno sobre el otro. De manera similar, en el caso de los colectores tipo Fresnel, es necesario proporcionar el espacio suficiente entre cualquiera de dos bandas adyacentes, para evitar el bloqueo mutuo de los rayos entre las mismas.

Como resultado, el área de terreno requerida para una instalación de colector solar es mucho mayor que el área del campo solar; i.e., el área real sobre la cual se captura la radiación solar por medio del colector. Es deseable que el área de terreno requerida para un colector solar no exceda mucho el área del campo solar.

Por tanto, es claramente evidente a partir de la descripción anterior que aunque los sistemas de colector solar son potencialmente un medio altamente deseable para proporcionar energía utilizable, existen muchas desventajas asociadas con tales sistemas. Seria benéfico proporcionar un sistema de colector solar que sea capaz de eliminar sustancialmente los problemas encontrados con los colectores solares anteriores.

TÉCNICA ANTERIOR La técnica anterior describe los siguientes colectores solares: La siguiente técnica anterior es solamente para referencia general de los colectores solares y no se acerca en modo alguno a nuestra invención.

US7672549 B2/US7925129 B2/US7664350 B2 describen un concentrador solar que tiene elementos para recolectar la luz de entrada, un componente reflectante con una pluralidad de escalones graduales para recibir la luz y también para redirigir la luz, y una guía de onda que incluye una pluralidad de porciones graduales que permiten la recolección y concentración en forma de energía eléctrica.

Algunos de los problemas asociados con las formas anteriores en la técnica anterior antes mencionada son los siguientes: Todas ellas utilizan lentes presnel o de objetivo, que son muy costosas. La intensidad de la luz disminuiría progresivamente debido al gran número de reflexiones en la guía de onda, afectando de manera adversa así la eficiencia del sistema. El dispositivo se destina principalmente a utilizarse para! propósitos de iluminación.

La US7667833 B1 describe un concentrador solar de canal parabólico en donde el método de alineamiento teórico fotográfico de sobreposición (TOP) utiliza una imagen teórica proyectada de un concentrador perfectamente alineado sobre una imagen fotográfica del concentrador para alinear las facetas de la superficie reflectante de un canal parabólico.

El problema asociado con el concentrador solar de canal parabólico es que comprende al menos dos filas y al menos una columna de facetas de la superficie reflectante y proporcionando el receptor lineal un dispositivo de alineamiento de una o más posiciones descentradas de la cámara para cada fila del módulo. El procedimiento es difícil y tedioso y se refiere a una curva parabólica. Éste no se encuentra cercanamente relacionado en modo alguno con nuestra invención.

La US4454371 es la técnica anterior más cercana en donde se describe una pluralidad de dispositivos concentradores, estando cada dispositivo compuesto de una ^pluralidad de módulos concentradores adyacentes que se extienden ] longitudinalmente. Esto forma una cubierta de configuración cilindrica para protección contra las condiciones ambientales adversas. El concentrador se compone de una pluralidad de paneles reflectores de configuración en paralelogramo instalados adyacentes entre si, lo cual permite que los extremos del panel se sobrepongan a los módulos adyacentes a fin de proporcionar una superficie reflectante continua.

El problema asociado con la forma anterior de concentrador solar es que proporciona un alojamiento semicilíndrico y un recinto semicircular que forma una cubierta protectora, lo cual incrementa el costo y no existe tal alojamiento ni una cubierta en nuestra invención.

No existe ningún protocolo de seguimiento solar específico en dicha invención y menciona solamente un 'procedimiento estándar' en el seguimiento solar, mientras que nosotros tenemos un protocolo específico de seguimiento solar que es diferente al 'estándar' en la técnica presente.

También, se dispone una pluralidad de filas de reflector con superficies reflectantes de configuración en paralelogramo en dicha patente, que se encuentran alojadas una después de otra en el mismo plano. Por otra parte, en nuestra invención, los reflectores son no contiguos y se disponen en diferentes planos. i OBJETIVO DE LA INVENCIÓN I Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un colector solar, para el cual el :área de terreno requerida no exceda en mucho el campo solar. Esto se logra debido a que, para el seguimiento del sol, de acuerdo con la invención, el colector gira alrededor de su línea focal, a través de un te rcj o del ángulo a través del cual se mueve el sol en el cielo, requiriendo así menor cantidad de desplazamiento angular del colector durante el seguimiento solar. También, en la presente invención los reflectores no se extienden en dos dimensiones, sino que se colocan en diferentes planos en tres dimensiones, reduciendo el requerimiento del área de terreno.

Aún otro objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema, cuya configuración se diseñe aerodinámicamente, que no experimente alta carga de viento incluso bajo fuertes condiciones de viento.

Un objetivo adicional de la presente invención es incorporar un diseño estructural eficiente, ofreciendo así una alta proporción de rigidez a peso que sea de producción económica; y que utilice componentes convencionales actualmente disponibles, dando como resultado ahorros en costos, asi como técnicas de fabricación estándar de producción en masa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describirá ahora con referencia a los dibujos anexos en donde se utilizan los mismos numerales para denotar las mismas partes. Sin embargo, los dibujos ilustran solamente la invención y no limitan en modo alguno la invención.

En los dibujos anexos: La Figura 1 muestra la vista esquemática de un sujetador que tiene múltiples reflectores.

La Figura 2 muestra la vista esquemática con orientaciones de los reflectores con dichos sujetadores, en donde los rayos incidentes son verticales.

Las Figuras 3 (A) y 3 (B) muestran el desplazamiento angular requerido del conjunto de bandas reflectoras vis-a-vis con el desplazamiento angular del sol.

La Figura 4 muestra una vista despiezada de la modalidad preferida del colector.

La Figura 5 muestra la modalidad preferida del sujetador de banda y soporte para el sujetador de banda.

La Figura 6 (A) muestra la posición del conjunto de bandas reflectoras aproximadamente a las 8 am.

La Figura 6 (B) muestra la posición del conjunto de bandas reflectoras aproximadamente a las 12 del diia.

La Figura 6 (C) muestra la posición del conjunto de bandas reflectoras aproximadamente a las 4 pm.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una modalidad preferida ; de la invención, los reflectores se encuentran en la forma de bandas reflectoras, cada una de longitud ? y ancho 'w' y el punto de intersección es el punto medio de 'w'.

La Figura 1 muestra siete bandas reflectoras (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7), que intersectan una curva cóncava no parabólica (8) en los puntos de intersección [(x1, y1); (x2, y2); (x3, y3); (x7, y7)] respectivamente. La curva cóncava no parabólica (8) se define en la presente.

Las bandas se sostienen por medio de un sujetador de banda (9), mediante el método de 'tuerca y perno' o mediante soldadura, o mediante cualquiera de los medios de retención adecuados, muy conocidos en la técnica. El sujetador de banda (9) se produce de metal o plástico, o de cualquier material duro o blando adecuado rentable. El sujetador de banda (9) proporciona la retención de dichas bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), en una curva cóncava no parabólica igual a la curva cóncava no parabólica (8). La curva cóncava no parabólica (8) tiene una abertura (12). El foco del colector se encuentra en donde se coloca el receptor (13). Las bandas reflectoras (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7), y el receptor (13) se colocan perpendiculares al plano del diagrama.

El sistema de coordenadas se selecciona de tal manera que el origen se encuentre en el receptor (13). Los ejes X y Y del sistema de coordenadas están a lo largo : de la linea horizontal (14) y la línea vertical (15), respectivamente.; Dicha curva cóncava no parabólica (8) se proporciona entonces por la ecuación, 2 . 2 X T V = constante k) (i) y y todos los puntos de intersección [(x1, y1); (x2, y2); (x3, y3); (x7, y7)] satisfacen la ecuación (i).

Es muy conocido en la rama de la geometría de coordenadas, que la forma de la ecuación que conecta las coordenadas es especifica del sistema; y es reducible a la forma dada, cuando se hace coincidir cualquier otro sistema de coordenadas con el sistema de coordenadas dado. Como ejemplo, en una descripción alternativa, si el eje X se toma a lo largo de la linea vertical y el eje Y se toma a lo largo de la línea horizontal en el sistema de coordenadas descrito en lo tratado anteriormente, la ecuación (i) cambiaría a, 2 2 -—— = constante (k (ii) : Sin embargo, la ecuación ( i i ) se reduciría a la ecuación (i), si se intercambian de nuevo los ejes de coordenadas.

Se pretende que la ecuación (i) incluya todas tales otras formas de la ecuación, correspondientes a otros posibles sistemas de coordenadas, si dichas otras formas se reducen a la ecuación (i), cuando los sistemas de coordenadas respectivos se hacen coincidir con el definido en la exposición anterior.

También, el término '(x2 + y2)' en la ecuación (i) es: (a) El cuadrado de la distancia más corta entre el foco y el punto de intersección de un reflector con:la curva cóncava no parabólica (8); El término 'y' en la ecuación (i) es: (b) La proyección de la línea que une dichos dos puntos sobre la linea vertical (15).

La ecuación (i) en consecuencia, es equivalente a la condición de que la proporción de los dos términos (a) y (b), como se definen en la exposición anterior, es constante para los puntos de intersección de todas las superficies reflectantes con la curva cóncava no parabólica (8); cuya relación es independiente del sistema de coordenadas seleccionado.

: La Figura 1 muestra siete bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Sin embargo, para claridad y facilidad de trazo, se muestra un amplio espacio entre las bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) en la Figura 1. Sin embargo, en una modalidad preferida, las bandas reflectoras se sostienen más cercanamente, aunque en diferentes planos, y son más en número dependiendo del tamaño del colector, de manera que la radiación vertical incidente impacte a una banda reflectora o a la siguiente. Por tanto, existe un espacio entre cualquiera de dos bandas reflectoras adyacentes, debido a que se encuentran en diferentes planos; pero forman una superficie reflectante contigua.

Las bandas reflectoras (1, 2,< 3, 4, 5, 6, 7) se orientan en sus posiciones de acuerdo con un protocolo, lo cual asegura que los rayos verticales, incidentes en todo.s los puntos de intersección de las bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) con la curva cóncava no parabólica (8), [i.e., los puntos; (x1, y1); (x2, y2); (x7, y7)] en la Figura (1) se reflejen hacia él receptor (13). Dicho protocolo se describe más adelante con referencia a la Figura 2.

La Figura 2 muestra la curva cóncava no parabólica (8) con dos bandas reflectoras (2 y 5) Intersectandp dicha curva cóncava no parabólica (8) en los puntos (x1 , y1) y (x5, y5). En la Figura 2 se muestran solamente dos bandas reflectoras de siete, debido a que ese número es suficiente para aclarar el protocolo para orientación; y también contribuye a la claridad de la figura.

La banda reflectora (2) se orien;ta de tal manera que, si el ángulo entre la linea vertical (15) y la linea ;que une el receptor (13) en el punto de intersección (x2, y2) es 0, entonces el ancho de la banda reflectora (2) produce un ángulo de (90 - 0/2) con dicha línea que une el receptor (13) en el punto de intersección; y la superficie reflectante se orienta hacia el receptor (13).

De manera similar, si el ángulo entre la linea vertical (15) y la línea que une el receptor (13) en el punto de intersección (x5, y5) es 0', entonces el ancho de la banda reflectora (5) produce un ángulo de (90 072) con dicha línea que une el receptor (13) al punto de intersección (x5, y5); y la superficie reflectante se orienta hacia el receptor (13). ; ; El mismo protocolo se sigue para todas las bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Dicho protocolo asegura que los rayos verticales incidentes sobre dicho punto dé intersecciones de las bandas (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7) respectivas se reflejen hacia el receptor (13). Consecuentemente, los rayos Incidentes verticalmente sobre el colector a través de su abertura (12) se concentran sobre el receptor (13) Una novedosa característica de la curva cóncava no parabólica (8) y las bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), colocadas y orientadas de acuerdo al protocolo descrito en la exposición anterior que concentran un haz vertical paralelo en el receptor (13), es que el conjunto total de bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), gira a través de T/3) en el plano vertical alrededor del receptor (13) a lo largo de la curva cóncava no parabólica (8), si el haz paralelo incidente gira a través de T en el plano vertical, para asegurar que los rayos se concentren de nuevo en el receptor (13).

Esta característica se muestra; en las Figuras 3(A) y 3(B) en donde solamente se muestran tres bandas reflectoras (2, 4 y 5), cuyo número es suficiente para explicar la característica; y conserva la claridad en la Figura. La Figura 3(A) muestra la posición original del conjunto de bandas reflectoras (2, 4 y 5), cuando el haz verticalmente incidente se concentra en el receptor (13).

La Figura 3(B) muestra la posición de dicho conjunto desplazado a través de un ángulo (T/3) en e;l plano vertical alrededor del receptor (13). Dichas tres bandas reflectoras (2, 4 y 5) toman nuevas posiciones sobre la curva cóncava no parabólica (8) y sus nuevas orientaciones son diferentes a las originales; y ahora concentran un haz paralelo produciendo un ángulo (T) con la línea vertical (15), en el receptor (13) En consecuencia, una condición necesaria para el funcionamiento del colector es que los soportes de banda (9 y 9 A) se mantengan en el plano vertical, y sean capaces de experimentar desplazamientos angulares que no excedan ±30° en el plano vertical alrededor del receptor (13). Para asegurar que esta condición se satisfaga se utilizan aparatos en forma de soportes (16 y 16 A) para los sujetadores de banda (9 y 9 A) como se muestra en la Figura 4.

La Figura 4 muestra una vista despiezada de una modalidad del colector. Ésta muestra solamente cuatro bandas reflectoras (1, 3, 5 y 7) para conservar la claridad eh la figura. Dichas bandas (1, 3, 5 y 7) se fijan en sus extremos a los 'dos sujetadores de banda (9 y 9 A), de acuerdo con el protocolo descrito anteriormente, Dichos sujetadores de banda (9 y 9 A) se sostienen en el plano vertical con la ayuda de dos soportes (16 y 16 A), y la distancia (I) entre dichos soportes (16 y 16 A) se mantiene por medio de las barras separadoras (17, 18, 19 y 20). La figura no incluye el receptor (13) fijo colocado en el foco; ni el medio para girar los sujetadores de banda (9 y 9 A) a lo largo de los soportes.

El detalle de una modalidad del sujetador de banda (9) y los soportes (16) para el sujetador de banda (9); y el método de acoplamiento de los dos se explican en la presente con referencia a la figura 5.

La Figura 5 muestra una vista despiezada de una modalidad de un sujetador de banda (9) acoplado a un soporte (16). El soporte (16) en la Figura 5 es un cuerpo rígido, con un borde interior (16.1) y un borde exterior (16.2). Dichos bordes interior y exterior son preferentemente de la misma forma que la curva cóncava no parabólica (8). El sujetador de banda (9) tiene su borde exterior (9.1) ajustado sobre el borde interior (16.1). También' se encuentra ajustado un aparato guia (9.2) de la misma forma sobre él borde exterior (16.2). El soporte (9) y el aparato guía (9.2) se sujetan entre si en algunos puntos intermitentes con la ayuda de bandas sujetadoras (9.3, 9.4, y 9.5).

Consecuentemente, el soporte (16) se intercala entre el sujetador de banda (9) y el aparato guía (9.2); y dicha instalación de sujetador de banda (9) y aparato guía (9.2) puede deslizarse uniformemente sobre el soporte (16). Los soportes (16.3 y 16.4) en los lados elevan el soporte (16) a una altura conveniente desde el terreno. Por lo tanto, se asegura que el conjunto de bandas reflectoras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) experimenten un desplazamiento angular en el plano vertical, cuando el sujetador de banda (9) se deslice uniformemente sobre el soporte (16). También, la extensión del soporte (16) es suficientemente grande para permitir el desplazamiento angular máximo requerido del sujetador de banda (9). ; El seguimiento es más fácil debido a que para el seguimiento solar cada banda reflectora debe girar independientemente, pero debe realizarse conjuntamente un solo movimiento angular del conjunto total de las bandas unidas a los sujetadores (9 y 9 A).

Existe esencialmente un espacio entre cualquiera de dos bandas adyacentes en el colector. Consecuentemente, éste no tiene que vencer la alta presión del viento incluso bajo fuertes condiciones de viento. También, la sombra de cualquiera de las bandas sobre su banda adyacente es ya sea de cero o imperceptible. Por lo tanto, los reflectores son no contiguos, pero forman una superficie reflectante contigua.

Se apreciará que las personas con experiencia ordinaria en la técnica pueden efectuar muchas modificaciones y sustituciones de los elementos específicamente descritos en la presente en relación con la herramienta de la presente invención. Por ejemplo, estas pueden incluir modificaciones dimensionales realizadas para adaptar diferentes tamaños, materiales de construcción o formas del colector solar. Se pretende cubrir tales modificaciones que caen dentro del espíritu y alcance de la presente invenció.n.

FUNCIONAMIENTO DE LA INVENCIÓN: Las Figuras 6(A), 6(B) y 6(C) muestran esquemáticamente una modalidad de un colector, en donde se muestran solamente tres bandas reflectoras (2, 4, 6) para búsqueda de la claridad en la figura. Dichas bandas (2, 4, 6) intersectan la curva cóncava no parabólica (8) proporcionada por la ecuación (i); y se orientan de acuerdo con el protocolo descrito en la exposición anterior.

El receptor (13) se coloca en el foco perpendicular al plano del diagrama. También dichas bandas (2, 4, 6) se colocan a lo largo en la dirección N-S y perpendiculares al plano del diagrama, de manera que se realiza el seguimiento E-W. 1 La Figura 6(A) muestra que aproximadamente a las 8 am (tiempo local) el ángulo horario del sol es de 60° con la vertical hacia el este. Todo el conjunto de dichas bandas (2, 4, 6) se coloca en consecuencia en un ángulo de 20° desde la vertical hacia el oeste. Entonces dichas bandas (2, 4, 6) se colocan y se orientan, asegurando que todos los rayos solares incidentes inclinados a un ángulo de 60° con la vertical hacia el este se reflejen por dichas bandas (2, 4, 6) hacia el receptor (13).

El 'ángulo horario' del sol cambia uniformemente a una tasa de 15° por hora de este a oeste. Consecuentemente, el conjunto completo de dichas bandas (2, 4, 6) se gira' alrededor del receptor uniformemente a la tasa de 5° por hora hacia el este utilizando una disposición de 'motor y engrane', o utilizando un mecanismo de reloj, o mediante cualquier otro medio rotor adecuado, conocido en la técnica.

La situación aproximadamente a las 12 del día se muestra en la Figura 6(B). Los rayos solares son incidentes verticalmente. El conjunto de bandas (2, 4, 6) se ha movido á través de un ángulo de 20° alrededor del receptor (13) hacia el este desde la posición de dicho conjunto aproximadamente a las 8 am. Los rayos solares incidentes sobre todas dichas bandas (2, 4, 6) se reflejan hacia el receptor (13).

La situación a las 4 pm se muestra en la Figura 6 (C). Los rayos solares son incidentes inclinados en un ángulo de 60° con la vertical hacia el oeste. En consecuencia, el conjunto de dichas bandas (2, 4, 6) se mueven a través de un ángulo de 20° alrededor del receptor (13) hacia el este desde la posición de dicho conjunto aproximadamente a las 12 del día. Los rayos solares incidentes en todas las bandas (2, 4, 6) se reflejan hacia el receptor (13).

Si las bandas se colocan a lo largo en la dirección E-W, se realiza el seguimiento a lo largo de la dirección N-S. El ángulo de inclinación del conjunto de bandas reflectoras (2, 4, 6) en el plano vertical y alrededor del foco, se cambia por un tercio del cambio. en el ángulo de declinación del sol. ! Por lo tanto, los rayos reflejados siempre se enfocan en el receptor (13) fijo, en donde ya sea se eleva la temperatura de un fluido circulante, o tiene lugar la generación directa de vapor, o se genera energía eléctrica utilizando un conjunto de celdas PV.

Ventajas: 1. Por lo tanto una ventaja de la presente invención es que es un concentrador solar eficiente que no requiere superficies reflejantes en la curva cóncava no parabólica (8) y que es capaz de producir una alta concentración de energía solar. 2. Otra ventaja de la presente invención es que es un concentrador solar, en donde las bandas superficiales del reflector plano no se extienden en dos dimensiones sobre el terreno; sino que se colocan en tres dimensiones con la ayuda de sujetadores diseñados para las bandas, de manera que el área real de terreno cubierto por las bandas de superficie reflectante es menor que el área del campo solar. 3. El colector en la presente invención comprende una multiplicidad de bandas reflectoras colocadas en diferentes planos y en tres dimensiones, con un espacio entre cualquiera de dos bandas adyacentes. Esto reduce la carga del viento sobre el colector. 4. Otra ventaja de la présenle invención es que es un concentrador solar en donde es más simple1 el seguimiento solar debido a que un solo movimiento de los sujetadores del conjunto de bandas reflectoras en cualquier instante desplaza y reorienta todas las bandas reflectoras para dar el resultado deseado. 5. Otra ventaja de la presente invención es que es un concentrador solar que no tendrá que vencer las altas presiones del viento incluso bajo fuertes condiciones viento debido a su configuración aerodinámicamente diseñada.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un colector de energía solar que comprende un conjunto de dos o más reflectores que reflejan los rayos del sol en la línea focal, un receptor de los rayos reflejados colocado en la linea focal, medios para mover dicho conjunto de reflectores a lo largo de una curva cóncava no parabólica, definiendo dicha curva cóncava no parabólica (8) con referencia a la linea focal por la fórmula: constante (k). en donde x y y son las coordenadas de un punto sobre dicha curva cóncava no parabólica (8), en el sistema de coordenadas, teniendo un eje horizontal X (14), un eje; vertical Y (15) y el origen de dicho sistema de coordenadas sobre la linea focal, siendo dicha linea focal perpendicular al plano X-Y y en donde cada uno de dichos reflectores ¡ntersecta dicha curva cóncava no parabólica (8).

2. Un colector de energía solar como se reivindica en la reivindicación 1 anterior, en donde dicho conjunto de reflectores se mueve por medios conocidos a través de un desplazamiento angular de ±1° alrededor de la línea de foco cada vez que el sol experimenta un desplazamiento angular de ±3° en el cielo.

3. Un colector de energía solar como se reivindica en la reivindicación 1 anterior, en donde los reflectores en dicho conjunto son no contiguos y se encuentran en diferentes planos.

4. Un colector de energía solar como se reivindica en la reivindicación 3 anterior, en donde dichos reflectores en diferentes planos se sobreponen para formar una superficie reflectante contigua.

5. Un colector de energía solar como se reivindica en las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en donde los reflectores son bandas longitudinales.

6. Un colector de energía solar como se reivindica en las reivindicaciones 1 y 5 anteriores, en donde el punto de intersección de dicha banda, es el punto medio a lo largo del ancho de dicha banda.

7. Un colector de energía solar como se reivindica en la reivindicación 5 o 6 anteriores, en donde los reflectores son planos.

8. Un colector de energía solar como se reivindica en las reivindicaciones 5 a 7 anteriores, en donde, si 0 es el ángulo entre la I línea vertical y la línea que un|e el foco al punto de intersección de la banda con la curva cóncava no parabólica (8), entonces el ancho de la banda produce un ángulo de (90 - 0/2) con dicha línea, asegurando que los rayos verticalmente incidentes sobre los reflectores se reflejen hacia la línea focal. ;