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ES2386521T3 - Sistema de ventana de cuarzo para cierre de receptor solar - Google Patents

Sistema de ventana de cuarzo para cierre de receptor solar Download PDF

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Publication number
ES2386521T3
ES2386521T3 ES09380111T ES09380111T ES2386521T3 ES 2386521 T3 ES2386521 T3 ES 2386521T3 ES 09380111 T ES09380111 T ES 09380111T ES 09380111 T ES09380111 T ES 09380111T ES 2386521 T3 ES2386521 T3 ES 2386521T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tubes
bars
solar radiation
generatrix
radiation receiver
Prior art date
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Active
Application number
ES09380111T
Other languages
English (en)
Inventor
Eduardo Villarroel Pinedo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sener Ingenieria y Sistemas SA
Original Assignee
Sener Ingenieria y Sistemas SA
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Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/58—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by their mountings or fixing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

Receptor de radicación solar que comprende un sistema de ventana de cuarzo para el cierre del receptorcaracterizado porque el sistema de ventana de cuarzo comprende:1a) una pluralidad de tubos/barras intermedios (1M) y una pluralidad de tubos/barras extremos (1E)dispuestos:1a1) en paralelo formando una hoja que tiene una cara interior y una cara exterior;1a2) de forma contigua para conformar una estructura resistente de la hoja y para cerrar una abertura enuna superficie delimitadora del receptor solar;1b) medios de estanqueidad (1A) que tienen una sección transversal seleccionada entre formasustancialmente de ocho y lente convexa, estando los medios de estanqueidad (1A) situados entre cada dostubos/barras (1M, 1E);donde:1c) los medios de estanqueidad (1A) comprenden una primera generatriz auxiliar (1A1) en una gargantade la sección transversal;1d) los tubos/barras intermedios (1M) comprenden una primera generatriz intermedia (1M1) en contactocon la primera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad(1A) con un tubo/barra intermedio (1M);1e) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una primera generatriz extrema (1E1) en contacto con laprimera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad (1A) conun tubo/barra extremo (1E);1f) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una segunda generatriz extrema (1E2) configurada paracontactar con un borde de la abertura para conformar una pared de unión de un tubo/barra extremo (1E) conel borde de la abertura.

Description

Sistema de ventana de cuarzo para cierre de receptor solar
Campo de la invención
La invención se refiere a un receptor de radiación solar que comprende un sistema de ventana de cuarzo para el cierre y aislamiento térmico de la cavidad caliente del receptor solar, como por ejemplo del tipo conocido en US2007/015923.
Antecedentes de la invención
El documento US4421102 muestra un número de tubos de vidrio de cuarzo dispuestos entre un dispositivo para suministrar un medio gaseoso transparente y un dispositivo para extraer el medio gaseoso calentado. Dentro de cada tubo de vidrio de cuarzo se alojan un número de tiras de vidrio paralelas entre sí. Las tiras de vidrio adyacentes se sostienen por espaciadores, a una distancia que corresponde al espesor de las tiras de vidrio. Las tiras de vidrio están ligeramente tintadas de modo que absorben la radiación incidente sólo parcialmente. El coeficiente de absorción de las tiras de vidrio asciende aproximadamente a 0.1, de modo que alrededor del 90% de la radiación solar incidente sale de nuevo de las tiras de vidrio y cae sobre otras tiras de vidrio. De esta manera, la energía aislada se distribuye sobre la totalidad de las zonas de las tiras de vidrio, de modo que todas las posiciones de las tiras de vidrio se calientan uniformemente, y ninguna posición de las mismas se sobrecalienta. El calor en las tiras de vidrio se transmite al medio gaseoso que fluye por el interior de los tubos de vidrio y entre las tiras de vidrio, y es extraído. Este aparato es particularmente adecuado para ser dispuesto en una torre de una planta de energía solar en la que los rayos solares están dirigidos hacia la parte superior de la torre por medio de una pluralidad de reflectores dispuestos en el suelo.
Descripción de la invención
Un aspecto de la invención se refiere a un receptor de radiación solar que comprende un sistema de ventana de cuarzo para el cierre del receptor, como el que se define en el juego de reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 es un esquema de una sección transversal de la invención.
Descripción de una realización preferida de la invención
Una realización de la invención se refiere a un receptor de radiación solar que comprende un sistema de ventana de cuarzo para el cierre del receptor caracterizado porque el sistema de ventana de cuarzo comprende:
1a) una pluralidad de tubos/barras intermedios (1M) y una pluralidad de tubos/barras extremos (1E) de forma prismática o cilíndrica (los tubos proporcionan más resistencia con menos peso) dispuestos:
1a1) en paralelo formando una hoja que tiene una cara interior y una cara exterior;
1a2) de forma contigua para conformar una estructura resistente de la hoja y para cerrar una abertura en una superficie delimitadora del receptor solar;
1b) medios de estanqueidad (1A) que pueden ser de fibra de vidrio, puesto que es un material más elástico que el vidrio, que tienen una sección transversal en forma sustancialmente de ocho o lente convexa, estando los medios de estanqueidad (1A) situados entre cada dos tubos/barras (1M, 1E);
donde:
1c) los medios de estanqueidad (1A) comprenden una primera generatriz auxiliar (1A1) en una garganta de la sección transversal;
1d) los tubos/barras intermedios (1M) comprenden una primera generatriz intermedia (1M1) en contacto con la primera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad (1A) con un tubo/barra intermedio (1M);
1e) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una primera generatriz extrema (1E1) en contacto con la primera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad (1A) con un tubo/barra extremo (1E);
1f) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una segunda generatriz extrema (1E2) configurada para contactar de forma estanca con un borde de la abertura para conformar una pared de unión de un tubo/barra extremo (1E) con el borde de la abertura;
formando el conjunto un sistema de cierre o estanqueidad.
Conforme a otras características de la invención:
Los tubos/barras (1M, 1E) tienen una sección transversal seleccionada entre circular y poligonal.
Los tubos (1M, 1E) tienen una sección transversal abierta, es decir, en forma de sector y no de figura geométrica cerrada, para reducir un número de superficies a ser atravesadas por la radiación solar. El sistema está previsto para trabajar a temperaturas de operación entre temperatura ambiente en la cara exterior y hasta 1500K en la cara interior.
Los tubos/barras (1M, 1E) tienen una geometría y dimensiones configuradas para soportar una diferencia de presiones entre la cara interior y la cara exterior.
Los tubos/barras (1M, 1E) forman una estructura en una forma seleccionada entre arco y plano configurada para absorber dilataciones sin perder estanqueidad.
El receptor de radicación solar además comprende un paño o panel de vidrio liso (2) envolvente de la cara interior configurado para cubrir la abertura donde:
6a) el paño o panel de vidrio liso (2) comprende una superficie interior (2I) orientada a la cavidad del receptor y una superficie exterior (2E) orientada a la cara interior de la hoja;
6b) los tubos/barras intermedios (1M) comprenden una segunda generatriz intermedia (1M2) en contacto con la superficie exterior (2E), para conformar una pared de unión del paño o panel de vidrio liso (2) con un tubo/barra intermedio (1M).
El paño o panel de vidrio liso (2) se apoya en los tubos/barras intermedios (1M) para reducir posibles tensiones mecánicas en el paño o panel de vidrio. Se sujeta por la presión interna que hay en la cavidad del receptor.
Los medios de estanqueidad (1A) están configurados para ser empujados contra los tubos/barras (1E, 1M) por una diferencia de presiones entre la cara interior y la cara exterior, adaptándose la geometría de los medios de estanqueidad (1A) para favorecer un contacto entre los medios de estanqueidad (1A) y los tubos/barras (1E, 1M) y con ello reducir las posibles fugas de gas.
El sistema además comprende medios de refrigeración (1ER, 1MR) para refrigerar los tubos/barras (1E, 1M) mediante corriente de gas por el interior y/o por el exterior de los tubos/barras (1E, 1M).
Los tubos/barras (1E, 1M) están recubiertos, al menos en una porción, por una capa antireflexiva (1RX) y/o filtro dicroico (1D) a diferentes longitudes de onda.
Los tubos/barras (1E, 1M) están recubiertos, al menos en una porción, por una capa refractiva (1RF) configurada para refractar los rayos solares en una dirección deseada, con independencia del comportamiento de la ventana de cuarzo.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Receptor de radicación solar que comprende un sistema de ventana de cuarzo para el cierre del receptor caracterizado porque el sistema de ventana de cuarzo comprende:
    1a) una pluralidad de tubos/barras intermedios (1M) y una pluralidad de tubos/barras extremos (1E) dispuestos:
    1a1) en paralelo formando una hoja que tiene una cara interior y una cara exterior;
    1a2) de forma contigua para conformar una estructura resistente de la hoja y para cerrar una abertura en una superficie delimitadora del receptor solar;
    1b) medios de estanqueidad (1A) que tienen una sección transversal seleccionada entre forma sustancialmente de ocho y lente convexa, estando los medios de estanqueidad (1A) situados entre cada dos tubos/barras (1M, 1E);
    donde:
    1c) los medios de estanqueidad (1A) comprenden una primera generatriz auxiliar (1A1) en una garganta de la sección transversal;
    1d) los tubos/barras intermedios (1M) comprenden una primera generatriz intermedia (1M1) en contacto con la primera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad (1A) con un tubo/barra intermedio (1M);
    1e) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una primera generatriz extrema (1E1) en contacto con la primera generatriz auxiliar (1A1), para conformar una pared de unión de los medios de estanqueidad (1A) con un tubo/barra extremo (1E);
    1f) los tubos/barras extremos (1E) comprenden una segunda generatriz extrema (1E2) configurada para contactar con un borde de la abertura para conformar una pared de unión de un tubo/barra extremo (1E) con el borde de la abertura.
  2. 2.
    Receptor de radiación solar según la reivindicación 1 caracterizado porque los tubos/barras (1M, 1E) tienen una sección transversal seleccionada entre circular y poligonal.
  3. 3.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque los tubos (1M, 1E) tienen una sección transversal abierta para reducir un número de superficies a ser atravesadas por la radiación solar.
  4. 4.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque los tubos/barras (1M, 1E) tienen una geometría y dimensiones configuradas para soportar una diferencia de presiones entre la cara interior y la cara exterior.
  5. 5.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque los tubos/barras (1M, 1E) forman una estructura en una forma seleccionada entre arco y plano configurada para absorber dilataciones sin perder estanqueidad.
  6. 6.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 caracterizado porque además comprende un paño de vidrio liso (2) envolvente de la cara interior configurado para cubrir la abertura donde:
    6a) el paño de vidrio liso (2) comprende una superficie interior (2I) orientada a la cavidad del receptor y una superficie exterior (2E) orientada a la cara interior de la hoja;
    6b) los tubos/barras intermedios (1M) comprenden una segunda generatriz intermedia (1M2) en contacto con la superficie exterior (2E), para conformar una pared de unión del paño de vidrio liso (2) con un tubo/barra intermedio (1M).
  7. 7. Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-6 caracterizado porque los medios de estanqueidad (1A) están configurados para ser empujados contra los tubos/barras (1E, 1M) por una diferencia de presiones entre la cara interior y la cara exterior, adaptándose la geometría de los medios de
    estanqueidad (1A) para favorecer un contacto entre los medios de estanqueidad (1A) y los tubos/barras (1E, 1M).
  8. 8. Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-7 caracterizado porque además
    comprende medios de refrigeración (1ER, 1MR) para refrigerar los tubos/barras (1E, 1M) mediante corriente 5 de gas por el interior y/o por el exterior de los tubos/barras (1E, 1M).
  9. 9.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-8 caracterizado porque los tubos/barras (1E, 1M) están recubiertos, al menos en una porción, por una capa antireflexiva (1RX) y/o filtro dicroico (1D) a diferentes longitudes de onda.
  10. 10.
    Receptor de radiación solar según cualquiera de las reivindicaciones 1-9 caracterizado porque los
    10 tubos/barras (1E, 1M) están recubiertos, al menos en una porción, por una capa refractiva (1RF) configurada para refractar los rayos solares en una dirección deseada, con independencia del comportamiento de la ventana de cuarzo.
ES09380111T 2009-05-26 2009-05-26 Sistema de ventana de cuarzo para cierre de receptor solar Active ES2386521T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09380111A EP2256429B1 (en) 2009-05-26 2009-05-26 Solar radiation receiver comprising a quartz window system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2386521T3 true ES2386521T3 (es) 2012-08-22

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ID=41302660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09380111T Active ES2386521T3 (es) 2009-05-26 2009-05-26 Sistema de ventana de cuarzo para cierre de receptor solar

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120125322A1 (es)
EP (1) EP2256429B1 (es)
AT (1) ATE554351T1 (es)
ES (1) ES2386521T3 (es)
WO (1) WO2010136903A2 (es)

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WO2010136903A3 (en) 2011-01-20
US20120125322A1 (en) 2012-05-24

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