Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TRACKING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/197689
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a passive tracking device (11) for tracking the position of the sun, which comprises a hollow parallelepiped casing through which the solar radiation entering through a first lens (12) located at the upper end of the parallelepiped casing passes towards a discriminating reflector (18) arranged at the lower end of the same casing; the tracking device (11) redirects as much incoming radiation as possible towards side chambers (17) for absorbing radiation, heating a working fluid contained in the side chamber (17); producing a volumetric expansion in the working fluid that, communicating with shafts for the rotation of the tracking device (11), allows the orientation with the normal/perpendicular position with respect to the position of the sun, and to guide the alignment direction of other tracking devices for collecting energy in devices for collecting photovoltaic and/or thermal energy that are mechanically connected to the tracking device (11).

Inventors:
ASKINS, Stephen Alexander (Avda. Del Manzanares 16, 7ºA, Madrid, 28011, ES)
CASELLES FORNÉS, Jaime (Partida Cometes Nº28, Pedreguer, 03750, ES)
ANTÓN HERNÁNDEZ, Ignacio (Calle Santísima Trinidad 3, 6ºA, Madrid, 28010, ES)
PÉREZ, Marta Victoria (plaza Camilo José Cela, 2 5ºA, Murcia, 30008, ES)
Application Number:
ES2018/070303
Publication Date:
October 17, 2019
Filing Date:
April 13, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SOLAR AVANCES Y SISTEMAS DE ENERGÍA, S.L. (c/ Gabriel Miró 43, Alicante, 03750, ES)
International Classes:
F24S50/20; F24S30/40; H02S20/32
Foreign References:
US20130327400A12013-12-12
US4352350A1982-10-05
US4027651A1977-06-07
US4306541A1981-12-22
US20110100354A12011-05-05
Attorney, Agent or Firm:
DE ELZABURU MÁRQUEZ, Alberto (C/ Miguel Ángel 21, Madrid, 28010, ES)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo seguidor de la posición solar comprende una carcasa paralelepípeda (14) hueca, una primera lente (12) en el extremo superior de la carcasa (14) para concentrar la radiación solar entrante en proximidad al extremo inferior de la misma carcasa (14); caracterizado porque la carcasa paralelepípeda (14) hueca comprende además un reflector discriminador (18) dispuesto en el extremo inferior de la carcasa (14) para reflejar la radiación solar entrante concentrada hacia ai menos una cámara lateral (14) absorbedora de radiación, cuando la carcasa paralelepípeda (14) está alineada y/o desalineada con la posición solar.

2. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 1 ; caracterizado porque la carcasa paralelepípeda (14) tiene una forma del tipo paralelepípedo troncocónico invertido.

3. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 2; caracterizado porque la carcasa paralelepípeda (14) comprende una pluralidad de superficies laterales (18) inclinadas reflectantes arqueadas del tipo superficie curvo-cóncava para reflejar la radiación solar concentrada hacia correspondientes cámaras laterales (17) absorbedoras de radiación

4. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 3; caracterizado porque la cámaras laterales (17) absorbedoras de radiación tiene una forma del tipo cilindrico hueca cerrada dispuesta paralelamente y en proximidad a una respectiva superficie lateral (16) inclinada reflectante arqueada.

5. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 4; caracterizado porque la cámara lateral (17) absorbedora de radiación está fabricada con un material transparente que deja pasar el espectro de radiación solar e impiden la salida de longitudes de onda de menor frecuencia de radiación generada por el calor interno para proporcionar un efecto invernadero en el interior.

6. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 4; caracterizado porque un absorbedor (41) selectivo de radiación está dispuesto en el interior de la cámara lateral (17) absorbedora de radiación.

7. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 3; caracterizado porque al menos dos superficies laterales (16) opuestas tienen una porción inferior adyacente al extremo inferior con un perfil tipo Fresnel y una porción superior adyacente al extremo superior tiene una lente lateral (13) del tipo lente lineal.

8. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 7; caracterizado porque la lente lateral (13) concentra la radiación solar entrante sobre la cámara absorbedora (17) dispuesta en proximidad a la superficie lateral (16) opuesta a la lente lateral (13).

9. Dispositivo seguidor de acuerdo a la reivindicación 2; caracterizado porque al menos dos superficies laterales (16) opuestas tienen una porción inferior adyacente al extremo inferior con un perfil tipo Fresnel y un anclaje centrado en el centro de gravedad del dispositivo seguidor (11) donde están dispuestos unos pistones actuadores (21), enlazados a los ejes de rotación del dispositivo seguidor (11).

10. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 1 ; caracterizado porque la primera lente (12) concentradora es del tipo lente de Fresnel con un perfil superior piano e inferior fresnelado para concentrar la radiación solar en un punto o línea focal en proximidad al reflector discriminador (18).

11. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 1 ; caracterizado porque el reflector discriminador (18) comprende al menos dos superficies reflectantes arqueadas (51) con una sección transversal en forma de V invertida para proyectar la radiación solar entrante concentrada hacia las cámaras laterales (17) absorbedoras de radiación.

12. Dispositivo seguidor de acuerdo a la reivindicación 11 ; caracterizado porque el reflector discriminador (18) es una lente del tipo lente asférica, un espejo parabólico de revolución, una placa de zona de Fresnel o similar.

13. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 11 ; caracterizado porque la superficie reflectante (51) del reflector discriminador (18) tiene una sección transversal plana arqueada del tipo plano cóncava, plano parabólica, piano elíptica o similar.

14. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 11 ; caracterizado porque el reflector discriminador (18) comprende una ranura pasante (52) por debajo de la cual está dispuesto un receptor inferior (71) captador de radiación adaptado para proporcionar energía térmica y/o energía eléctrica.

15. Dispositivo seguidor de acuerdo a la reivindicación 9; caracterizado porque el pistón actuador (21) comprende un medio fijador y rotable para permitir al menos un movimiento de rotación del dispositivo seguidor (11).

16. Dispositivo seguidor de acuerdo a la reivindicación 15; caracterizado porque el pistón actuador (21) está conectado a la correspondiente cámara lateral (17) absorbedora de radiación mediante tubos flexibles para recibir el incremento de presión producido dentro de la cámara lateral (17) absorbedora de radiación.

17. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 9; caracterizado porque el pistón actuador (21) comprende membranas o diafragmas (31) flexibles dispuestas en los extremos opuestos del pistón actuador (21) para ejercer un empuje plegando o desplegando las mismas membranas o diafragmas (31). 18. Dispositivo de acuerdo a ia reivindicación 9; caracterizado porque el pistón actuador (21) está dispuesto sobre el eje de rotación del dispositivo seguidor (11) para proporcionar una rotación del dispositivo seguidor (11) según el movimiento Este/Oeste y/o Norte/Sur según la posición del sol.

19. Dispositivo de acuerdo a la reivindicación 18; caracterizado porque el pistón actuador (21) recibe respectivamente la expansión volumétrica producida dentro de las cámara lateral (17) absorbedora de radiación opuestas, Este/Oeste o Norte/Sur en los extremos del mismo pistón actuador del dispositivo seguidor (11).

Description:
Dispositivo seguidor

La presente invención se refiere a un dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada para guiar en tiempo real la orientación de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoitaica y/o térmica para alcanzar un elevado aprovechamiento de la energía solar.

Estado de la técnica

Es conocido en el estado de la técnica, un dispositivo de seguimiento solar que funciona a través de cámaras de movimiento sensibles a los rayos solares, que comprende una lente de enfoque para concentrar y guiar los rayos solares hacia un área común a las cámaras de movimiento.

La cámara de movimiento incluye un líquido de punto de ebullición a baja temperatura o cualquier líquido que se expande cuando se calienta dentro de la cámara de movimiento por la acción de la energía de los rayos solares.

Los rayos solares pasan a través de la lente de enfoque para incidir en el área común, si el dispositivo de alineación solar está alineado correctamente, o sobre una cámara de movimiento, si el dispositivo está fuera de la alineación deseada con el sol, resultando en la activación de la cámara de movimiento, de modo que la activación de la cámara de movimiento da como resultado un movimiento del colector solar en una dirección deseada.

La cámara de movimiento incluye un desplazador conectado de manera accionable a un armazón estacionario de modo que un aumento en la presión en la cámara de movimiento da como resultado una fuerza ejercida sobre el desplazador para impulsar el dispositivo de seguimiento solar contra el armazón.

La alta concentración de la radiación solar sobre un área común del dispositivo de seguimiento solar tiene la desventaja de que el foco de radiación genera una pequeña área muy caliente y localizada por concentración de la radiación solar, que no es capaz de transmitir el calor generado de manera rápida, homogénea, dispersamente y eficazmente a toda las cámaras de movimiento, donde se produce la expansión volumétrica del fluido de trabajo contenido, por lo tanto, se producen retardos para accionar el desplazador que impulsa al dispositivo de seguimiento durante el movimiento del sol, produciendo un seguimiento de manera diferida de la posición solar y, por tanto, se reduce el rendimiento de ia alta concentración solar.

El retardo del movimiento del dispositivo de seguimiento es consecuencia de una ineficiente expansión del fluido de trabajo contenido dentro de las cámaras de movimiento, como consecuencia de que en el interior de las cámaras de movimiento existen fuertes gradientes de temperatura y, por tanto, no se maximiza la cantidad de volumen de fluido calentado y, consecuentemente, no se produce un rápido incremento volumétrico del fluido de trabajo.

Una desventaja de los dispositivos de seguimiento es que precisan elementos externos para orientarse cuando ia radiación solar entra ai dispositivo de seguimiento con ángulos grandes respecto a la posición normai/perpendicular del dispositivo. Por ejemplo, durante el amanecer y el atardecer, cuando la posición del sol está muy plana, los niveles de radiación que inciden sobre ia lente concentradora son muy bajos e insuficientes para despertar el dispositivo de alineamiento solar.

Sumario

La presente invención busca resolver uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente mediante un dispositivo seguidor pasivo de ia posición solar utilizando radiación solar concentrada tal como es definido en las reivindicaciones.

El dispositivo seguidor pasivo de seguimiento de la posición solar usando radiación solar concentrada comprende una carcasa paralelepípeda hueca atravesada por ia radiación solar entrante y concentrada por una primera lente concentradora dispuesta en el extremo superior en un reflector discriminador dispuesto en el extremo inferior de ia misma carcasa, que refleja ia radiación solar entrante en diferente ángulos sobre al menos una cámara lateral absorbedora de radiación, cuando ia carcasa paralelepípeda está perfectamente alineada y/o desalineada con la posición solar.

La carcasa paralelepípeda comprende además una pluralidad de superficies laterales reflectante de geometría tai que reflejan ia radiación solar entrante dentro de la carcasa en diferente ángulos sobre al menos una cámara lateral absorbedora de radiación, de tal forma que sea cuál sea el ángulo de entrada de la radiación solar esta será conducida por reflexión a al menos una cámara lateral absorbedora.

Cuando la posición solar está cercana ai perfecto alineamiento con la posición solar normal/perpendicular del dispositivo seguidor, la radiación solar entrante concentrada incide en el reflector discriminador que refleja la radiación solar concentrada hacia una primera cámara lateral absorbedora o hacia una segunda cámara lateral absorbedora opuesta a ía primera cámara lateral.

El reflector discriminador comprende una pluralidad de perfiles arqueados abruptos adyacentes unos a otros de manera que pequeños cambios de la posición del foco de la radiación solar entrante concentrada por la primaria lente son reflejados bacía una de las cámaras laterales absorbedoras.

La carcasa paralelepípeda tiene una forma del tipo paralelepípedo troncocónico invertida; donde las superficies laterales inclinadas reflectantes arqueadas son del tipo superficie lateral reflectante curvo-cóncava; donde al menos dos superficies laterales opuestas tienen una porción inferior, adyacente al extremo inferior, con un perfil tipo Fresnel y una porción superior, adyacente ai extremo superior, tiene una lente lateral del tipo lente lineal; y al menos dos superficies laterales opuestas tienen una porción inferior, adyacente ai extremo inferior, con un perfil tipo Fresnel y una porción superior, adyacente al extremo superior, donde está situado un pistón actuador.

La primera lente concentradora del tipo lente de Fresnel tiene un perfil exterior plano e inferior de Fresnel que concentra la radiación solar en un punto o línea focal en proximidad al reflector discriminador; el cual comprende ai menos dos superficies reflectantes arqueadas que tienen, respectivamente, una sección transversal en forma de V invertida para proyectar la radiación solar entrante concentrada hacia alguna de las cámaras laterales absorbedoras dispuestas paralelamente y en proximidad a las superficies laterales Inclinadas reflectantes de la carcasa paralelepípeda.

El reflector discriminador del foco de radiación puede ser una lente del tipo lente asférica, un espejo parabólico de revolución, una placa de zona de Fresnel o similar; y la superficie reflectante del reflector discriminador tiene una sección transversal plana arqueada del tipo plano cóncava, plano parabólica, piano elíptica, o similar.

Adicionalmente, el reflector discriminador del foco de radiación comprende una ranura pasante que es atravesada por la totalidad de la radiación solar entrante concentrada, cuando la carcasa paralelepípeda está perfectamente orientada a la posición solar. Consecuentemente, ninguna porción de la radiación solar entrante concentrada es reflejada hacia ninguna cámara lateral absorbedora.

Las dimensiones físicas de la ranura pasante predeterminan que porción de la radiación solar entrante concentrada es reflejada hacia ía cámara lateral absorbedora objetivo, por tanto, el dispositivo seguidor es capaz de mantener automáticamente la alineación con la posición solar. Además, por debajo de la ranura pasante puede ser dispuesto un receptor inferior térmico o fotovoltaico para producir energía térmica o energía eléctrica, respectivamente, mediante el aprovechamiento de la porción de radiación solar entrante concentrada no reflejada hacia las cámaras laterales absorbedoras; porción de radiación solar entrante concentrada no necesaria para producir un movimiento de rotación del dispositivo seguido para mantener la alineación con la posición del sol.

La cámara lateral absorbedora de radiación contiene un fluido de trabajo cuyo volumen se incrementa en función de la absorción de la radiación solar entrante; derivando en un incremento de la temperatura y presión del fluido de trabajo que se comunica a al menos un pistón actuador dispuesto sobre ios ejes de rotación de la carcasa paraielepípeda.

Los pistones actuadores están dispuestos en proximidad al centro de gravedad y enlazados con los ejes de rotación de la carcasa paraielepípeda comprendiendo medios fijadores y rotables para permitir un movimiento de rotación del dispositivo seguidor de la posición del sol.

El pistón actuador comprende un elemento rotable conectado mediante tubos flexibles a las correspondientes cámaras laterales absorbedoras de radiación adaptadas para transmitir el incremento de presión desde las mismas cámaras laterales absorbedoras al elemento rotable.

El pistón actuador comprende además al menos dos membranas flexibles dispuestas en extremos opuestos del pistón actuador para ejercer un empuje suave, progresivo y preciso mediante el plegado y desplegado de las mismas membranas.

El movimiento de basculación este oeste y viceversa, y norte sur y viceversa, realizado por el dispositivo seguidor de la posición solar es transmitido por medio de elementos mecánicos de transmisión de movimiento tal como varillas y/o cables a al menos a un segundo dispositivo seguidor en el cual es inducido el movimiento de seguimiento del primer dispositivo seguidor.

El segundo dispositivo seguidor comprende al menos un receptor térmico o fotovoltaico para producir energía térmica o energía eléctrica, respectivamente, mediante el aprovechamiento de la radiación solar entrante concentrada por una lente concentradora.

El dispositivo seguidor de la posición solar realiza de manera automática un rápido, preciso y potente seguimiento pasivo de la posición solar mediante la precisa discriminación de la radiación solar entrante concentrada en una reducida área focal, con lo que pequeños errores de alineamiento con la posición solar producen grandes y potentes cambios de energía en al menos una cámara lateral absorbedora o a la opuesta; siendo las cámaras laterales absorbedoras irradiadas de forma mucho más dispersa para lograr incrementos de temperatura rápidos y homogéneos en un área mayor de la cámara lateral absorbedora, no necesitando que la energía térmica sea transmitida por conducción a través de superficies laterales de la cámara o a través del fluido de trabajo. Todo ello configura un dispositivo seguidor preciso y potente de seguimiento de la posición solar apto para el uso en la alta concentración solar.

Breve descripción de las figuras

Una explicación más detallada se da en la descripción que sigue y que se basa en las figuras adjuntas:

La figura 1 muestra en una vista en perspectiva una sección transversal de un dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 2 muestra en una vista en perspectiva trasera el dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 3 muestra en una vista en alzado un pistón actuador del dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 4 muestra en una vista en alzado una cámara lateral absorbedora de radiación del dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 5 muestra en una vista en planta un reflector discriminador del dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 8 muestra en una vista en alzado esquemática el dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada en una condición sobre el eje y en una condición fuera del eje;

La figura 7 muestra en una vista en alzado esquemática una ranura pasante del reflector discriminador del dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada en la condición sobre el eje y en la condición fuera del eje;

La figura 8 muestra en una vista en perspectiva unas alternativas del reflector discriminador sin y con ranura pasante;

La figura 9 muestra en una vista en perspectiva unas alternativas adicionales del reflector discriminador sin y con ranura pasante;

La figura 10 muestra en una vista en perspectiva unas alternativas adicionales de del reflector discriminador con ausencia de una superficie reflectante no activa;

La figura 11 muestra en una vista en alzado alternativas de la cámara lateral absorbedora de radiación del dispositivo seguidor pasivo de la posición solar utilizando radiación solar concentrada;

La figura 12 muestra en una vista en perspectiva frontal dispositivos seguidores dispuestos en un armazón horizontal según un eje Este-Oeste para guiar en tiempo real la orientación de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica;

La figura 13 muestra en una vista en perspectiva frontal dispositivos seguidores dispuestos en un armazón horizontal según un eje Norte-Sur para guiar en tiempo real la orientación de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica;

La figura 14 muestra en una vista en perspectiva frontal dispositivos seguidores dispuestos en un armazón vertical para guiar en tiempo real la orientación de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica; y

La figura 15 muestra en una vista en perspectiva trasera dispositivos seguidores dispuestos en un armazón vertical para guiar en tiempo real la orientación de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica.

En relación con las figuras 1 , 2 y 3 en la cual se muestra un dispositivo seguidor 11 de energía solar térmica por concentración para concentrar la radiación solar en una predeterminada ubicación del mismo y guiar la dirección de alineamiento de una disposición de energía fotovoltaica y/o térmica.

El dispositivo seguidor 11 pasivo de seguimiento de la posición solar está configurado para reconducir el máximo de la radiación entrante, de una forma rápida y precisa, a unas cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación con el fin de calentar un fluido de trabajo contenido en la misma cámara lateral 17 y así producir una expansión volumétrica en el fluido de trabajo que comunicada a unos ejes de rotación del dispositivo seguidor 11 que permita la orientación automáticamente, en tiempo real, del dispositivo seguidor 11 con la posición normal/perpendicular con respecto a la posición del sol, y guiar la dirección de alineamiento de otros dispositivos seguidores para que sea aprovechada la energía de una forma muy concentrada por dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica conectados mecánicamente al dispositivo seguidor 11 pasivo de seguimiento tractor y marcador de posición; consiguiendo el aprovechamiento de la máxima radiación solar de una forma muy concentrada.

El dispositivo seguidor 11 pasivo de seguimiento de la posición solar y concentrador de energía solar comprende una carcasa paraíelepípeda 14 hueca que es atravesada por la radiación solar entrante a través de la primera lente 12 concentradora situada en el extremo superior de la carcasa paraíelepípeda 14 hacia un reflector discriminador 18 dispuesto en el extremo inferior de la misma carcasa 14, en el caso de que la posición solar esté cercana a la posición normal/perpendicular del dispositivo seguidor 11.

La carcasa paraíelepípeda 14 tiene una forma del tipo paralelepípedo troncocónico invertida; comprendiendo una pluralidad de superficies laterales 16 reflectantes arqueadas del tipo superficie laterales reflectante curvo-cóncava para reflejar la radiación solar sobre las cámaras laterales 17 absorbedoras, en el caso de que la posición solar esté alejada del perfecto alineamiento con posición normal/perpendicular del dispositivo seguidor 11.

El dispositivo seguidor 11 está acoplado mecánicamente a un pistón actuador 21 dispuesto en proximidad al centro de gravedad de la carcasa paraíelepípeda 14 comprendiendo medios fijadores y rotables para permitir un movimiento de rotación sin translación del dispositivo seguidor 11 desde una posición inicial, correspondiente al amanecer, a una posición final relativa al atardecer, y viceversa.

Ai menos dos superficies laterales 16 opuestas tienen una porción inferior adyacente al extremo inferior de la carcasa paraíelepípeda 14 con un perfil de tipo Fresnel y una porción superior adyacente al extremo superior de la misma carcasa paraíelepípeda 14 que tiene una lente lateral 13 del tipo lente lineal que hace converger linealmente la radiación solar entrante sobre la cámara lateral 17 absorbedora de radiación lateral opuesto a la correspondiente lente lateral 13, cuando el sol está en una posición plana sobre el horizonte en el amanecer y el atardecer.

Las superficies laterales 16 están dispuestas mirando respectivamente a distintos puntos cardinales opuestos, de manera que una primera superficie 16 está dispuesta hacia el punto cardinal Este y una segunda superficie 16 está dispuesta hacia el punto cardinal Oeste

Ai menos dos superficies laterales 16 opuestas tienen una porción inferior adyacente al extremo inferior con un perfil del tipo Fresnel y una porción superior 15 adyacente al extremo superior de la carcasa paraíelepípeda 14 donde el pistón actuador 21 está dispuesto. Las superficies laterales 16 están dispuestas mirando respectivamente a distintos puntos cardinales opuestos, de manera que una tercera superficie 16 está dispuesta hacia ei punto cardinal Norte y una cuarta superficie 16 está dispuesta hacia el punto cardinal Sur.

La carcasa paralelepípeda 14 troncocónico comprende la primera lente 12 concentradora del tipo lente de Fresnel acoplada mecánicamente al extremo superior de la carcasa paralelepípeda 14 para concentrar la radiación solar sobre un punto focal localizado en proximidad o sobre ei reflector discriminador 18, en caso de que la posición solar este cercana a la posición normal/perpendicular de la primera lente.

La primera lente 12 concentradora tiene un perfil superior piano e inferior del tipo Fresnel que concentra la radiación solar en el punto focal dispuesto en el reflector discriminador 18, cuando los rayos incidentes de! sol son perpendiculares a la primera lente 12; condición sobre el eje.

En relación ahora a las figuras 5 a 10, ei reflector discriminador 18 comprende ai menos dos superficies reflectantes 51 que tienen, respectivamente, una sección transversal arqueada, curvo cóncava o similar, en forma de V arqueada invertida que proyecta la radiación solar concentrada hacia la correspondiente cámara lateral 17 absorbedora de radiación.

El vértice de la V arqueada invertida se corresponde con el punto focal de la primera lente 12 concentradora, en ei caso de que la posición solar esté en posición nor al/perpendicular a la primera lente 12 concentradora. Las superficies reflectantes 51 de! reflector discriminador 18 tienen respectivamente una sección transversal plana arqueada del tipo plano cóncava, plano parabólica, plano elíptica, o similar.

Ei reflector discriminador 18 es una lente del tipo lente asférica (no de Fresnel), un espejo parabólico de revolución, una placa de zona de Fresnel o similar.

El dispositivo seguidor 11 de la posición solar comprende además a! menos dos cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación enfrentadas dos a dos, que contienen ei fluido de trabajo de! tipo líquido, gas o similar; de manera que en función de la variación de presión relativa dentro de las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación, la orientación de! dispositivo seguidor 11 es vanada automáticamente.

Ei incremento de presión en el interior de las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación es transmitido a través de tubos flexibles desde !a correspondiente cámara lateral 17 absorbedora de radiación hacia el pistón actuador 21 para que guíe, en tiempo real, el movimiento de rotación del dispositivo seguidor 11 de acuerdo con la posición del sol. De esta forma se consigue un perfecta sincronización en el movimiento de rotación hacia el Este-oeste, o Norte-Sur del dispositivo seguidor 11 para orientase automáticamente según la posición del sol.

La presión de la cámara lateral 17 absorbedora Oeste se comunica a la parte Este del pistón actuador Este-Oeste y mediante el incremento de presión en la parte Este del pistón actuador 21 , empuja hacia el Oeste el pistón actuador 21 Este-Oeste de manera que rota un elemento giratorio del pistón actuador 21 en sentido horario, produciendo un giro del dispositivo seguidor 11 hacia el Este.

Por lo tanto, la variación de presión en la parte Este o en la parte Oeste del pistón actuador 21 suministra un seguimiento en tiempo real de la posición solar según el eje Este-Oeste.

Análogamente, el mismo mecanismo de seguimiento se produce en el movimiento estacional Norte-Sur, interviniendo en las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación Norte y Sur y el pistón actuador 21 Norte-Sur exactamente igual ai pistón actuador 21 Este-Oeste descrito para el movimiento diario Este-Oeste.

En relación ahora a las figuras 3 y 11 , las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación son cuerpos huecos cerrados de estructura tubular alargada del tipo cilindro que incluyen conductos de comunicación de presión conectados entre la cámara lateral 17 absorbedora de radiación y el correspondiente pistón actuador 21 que comprende medios mecánicos para convertir un incremento de presión en un movimiento de rotación.

La cámara lateral 17 absorbedora de radiación está acoplada mecánicamente de manera suspendida y paralela a la correspondiente superficie lateral 14 inclinada reflectante arqueada; estando ubicado entre la superficie lateral 17 inclinada reflectante y el eje de simetría de la carcasa paralelepípeda troncocónica.

El fluido de trabajo es calentado a elevadas temperaturas para, a su vez, elevar la presión interior de la propia cámara lateral 17 absorbedora de radiación, por radiación solar directa y/o reflejada por las superficies interiores de la carcasa paralelepípeda troncocónica.

Consecuentemente, las superficies laterales 16 inclinadas reflectantes arqueadas de ia carcasa paralelepípeda 14 troncocónica reflejan la radiación solar recibida hacia ia correspondiente cámara lateral 17 absorbedora de radiación dispuesta de manera paralela y distante una predeterminada distancia de la superficie lateral 16 inclinada reflectante arqueada para reflejar ia radiación, que impacta sobre ia respectiva cámara latera! 17 absorbedora, produciendo un calentamiento y, consecuentemente, una expansión volumétrica por presión que se transmite hacia el eje de rotación del dispositivo seguidor 11 proporcionando, en tiempo real, un movimiento de rotación al mismo, función de la presión interna de las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación, en busca de la orientación más adecuada según la posición del sol.

Las cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación tubulares están dispuestas en cruz, en los ejes Este-Oeste y Norte-Sur según los puntos cardinales, podiendo estar dentro de un mismo dispositivo seguidor 11 o en dos dispositivos seguidores 11 donde un primer dispositivo seguidor 11 realiza el movimiento Este-Oeste y un segundo dispositivo seguidor 11 realiza el movimiento Norte-Sur de seguimiento de ¡a posición solar.

La cámara lateral 17 absorbedora de radiación está realizada en vidrio u otro material transparente adaptado para contener el fluido de trabajo.

Un tubo 41 delgado anular concéntrico está dispuesto en el interior de la cámara lateral 17 absorbedora de radiación; siendo el tubo 41 de un tipo de material tai como un metal el cual está oscurecido de manera que la radiación solar entrante pasa a través de la pared transparente de la cámara lateral 17 y es absorbida por el tubo 41 de metal que calienta directamente el fluido de trabajo.

La disposición con vidrio u otro material transparente puede discriminar las longitudes de onda de la radiación solar para proporcionar un efecto invernadero y, por tanto, una limitación de las pérdidas de la energía interior por radiación.

Alternativamente, el tubo 41 delgado presenta un agujero oblicuo 42 dispuesto en el extremo inferior del tubo 41 orientado hacia el reflector discriminador 18 para que la radiación reflejada por el mismo reflector discriminador 18 entre dentro del tubo 41 delgado a través del agujero oblicuo 42 y así producir el calentamiento por la parte interna de! tubo 41 delgado.

El tubo 41 delgado tiene una porción inferior no recubierta con una refiectividad relativamente alta, de manera que la radiación solar incidente en la porción inferior se refleja adicionalmente, de una forma más dispersa, hacia una porción superior de! tubo 14 delgado para aumentar la difusión de la radiación solar y producir un calentamiento más homogéneo de toda la superficie.

En relación ahora con las figuras 6 y 7 donde se muestra e! dispositivo seguidor 11 de la posición solar con distintos ángulos de entrada de la radiación solar directa y detalla cómo se produce la precisa discriminación de la radiación solar entrante concentrada, en una condición sobre el eje y, por lo tanto, la radiación solar concentrada cae sobre el punto focal, vértice del reflector discriminador 18, reflejando la radiación solar sobre dos cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación ubicadas según ios puntos cardinales Este y Oeste respectivamente; dirigiéndose una porción igual de radiación solar a cualquiera de los cámara laterales 17 absorbedoras de radiación dispuestas una enfrente de la otra.

Sin embargo, cuando el dispositivo seguidor 11 está desalineado al sol, en una condición fuera del eje; por ejemplo, en la figura 6 se muestra un desalineamento con un ángulo de 5 o entre la vertical y la posición del sol y, por tanto, el foco de la radiación solar entrante concentrada está localizado sobre una de las superficies reflectantes 51 del reflector discriminador 18, de manera que la referida superficie reflectante 51 dirige toda la radiación solar entrante concentrada a la correspondiente cámara lateral 17 absorbedora de radiación; por ejemplo, la cámara lateral 17 absorbedora de radiación Oeste está en condición de trabajo y cámara lateral 17 absorbedora de radiación Este está en condición de reposo.

Resumiendo, a lo largo del movimiento del sol la radiación reflejada hacia una cámara lateral 17 absorbedora sube y se reduce la radiación reflejada que recibe la cámara lateral 17 absorbedora de radiación opuesta, como consecuencia del cambio en la temperatura de las cámaras iaterales17 absorbedoras de radiación. El cambio de la temperatura del fluido de trabajo se produce con cambios de posición del sol muy pequeños, que permite el seguimiento rápido, preciso y potente en tiempo real de la posición del sol.

Alternativamente, el reflector discriminador 18 tiene una ranura pasante 52 que permite el paso de una porción de la radiación solar a través de la misma ranura 52 de manera que la porción restante de radiación solar entrante es dirigida hacia la correspondiente cámara lateral 17 absorbedora en base a la posición del sol.

Dependiendo de las dimensiones físicas de la ranura pasante 52 y en función de las dimensiones del punto o línea focal generado por la primera lente 12 superior, se puede regular perfectamente que porcentaje de energía es dirigida hacia cada cámara lateral 17 absorbedora de radiación o atraviesa la ranura pasante 52, regulando de este modo el comportamiento y evolución del movimiento de rotación del dispositivo seguidor 11 durante el movimiento de seguimiento de la posición solar.

La ranura pasante 52 adopta diferentes formas, por ejemplo, una forma alargada dispuesta de modo que su dimensión menor, anchura, es atravesada por el punto focal generado por la primera lente 12.

Por debajo de la ranura pasante 52 se dispone un receptor inferior captador 71 del tipo receptor inferior térmico para producir energía térmica, cuando el dispositivo seguidor 11 está en posición normai/perpendicular respecto a la posición solar, en la condición sobre el eje; por ejemplo, se calienta un fluido líquido que circula por dentro del receptor inferior 71 térmico para calentar agua para fines de agua sanitaria u otro propósito.

Alternativamente, por debajo de la ranura pasante 52 se dispone una célula fotovoltaica inferior para producir energía eléctrica.

El receptor inferior 71 captador de radiación recibe la radiación solar que el reflector discriminador 18 no reflejada hacía las cámaras laterales 17 absorbedoras.

En relación ahora con las figuras 9 y 10, el reflector discriminador 18 comprende cuatro superficies reflectantes 51 en forma de V arqueada invertida ubicadas en cruz que proyecta la radiación solar entrante concentrada hacia alguna de las cuatro cámara laterales 17 absorbedoras de radiación dispuestas en cruz dentro de la carcasa paralelepípeda 14 de un único dispositivo seguidor 11 , el cual es rotable según los dos ejes, Este-Oeste y Norte-Sur.

Por lo tanto, si el reflector discriminador 18 se divide al menos en cuatro superficies 51 reflectantes curvadas para dirigir la radiación solar concentrada a alguna de las correspondientes cuatro cámaras laterales 17 absorbedoras de radiación, para producir la expansión del fluido de trabajo de manera que aumenta la presión dentro de dos cámara laterales 17 que se transmite a los correspondientes extremos de ios pistones actuadores 21 para producir la rotación según los dos ejes Este-Oeste y Norte-Sur.

La rotación según un eje se produce por el aumento de la presión y/o la expansión volumétrica del fluido de trabajo, en una cámara lateral 17 absorbedora o en la opuesta; es decir, en la cámara Este o en la Oeste, y en la Norte o la Sur.

El dispositivo seguidor 11 está adaptado para incluir un mecanismo que proporcione una fuerza de retorno contraria al movimiento de rotación proporcionado por una cámara lateral 17 absorbedora; el mecanismo es un elemento del tipo resorte, contrapeso, cilindro presurizado o similar. Por lo tanto, el reflector discriminador 18 presenta la ausencia de una superficie reflectante 111 no activa. En otras palabras, el reflector discriminador 18 no se extiende físicamente sobre toda el área del extremo inferior de la carcasa paralelepípeda, parte no activa del mismo. Consecuentemente, sobre la parte de! reflector discriminador 18 que no tiene superficie reflectante 111 se puede disponer un receptor inferior 71 captador de radiación de mayores dimensiones para transformar la radiación solar concentrada en energía térmica o eléctrica para todos ios ángulos que corresponden a esta zona.

En relación ahora con las figuras 12, 13, 14 y 15, muestra en una vista en perspectiva frontal el dispositivo seguidor 11 de la posición solar seguidor de concentración solar que guía, en tiempo real, la orientación de una multitud de dispositivos de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica. La figura 13 muestra una vista en perspectiva posterior del mismo dispositivo y configuración.

En las figuras 12 y 13 se muestran las direcciones según los puntos cardinales, que suponen que el sistema está montado en el hemisferio norte, para el uso en el hemisferio sur, el montaje se rotaría 180 ° para apuntar hacia el norte.

Un marco 141 vertical rígido está fijado ai suelo, y provisto de uniones giratorias que permiten el montaje de una pluralidad de bastidores giratorios 142 que giran alrededor del eje Este-Oeste.

Cada marco de rotación 141 está provisto de uniones giratorias que permiten el montaje de una pluralidad de dispositivos seguidores 11 que son unidades tractoras que guían el movimiento de elementos seguidores de aprovechamiento de energía fotovoltaica y/o térmica.

Una barra rígida acopla mecánicamente una pluralidad de elementos seguidores recolectores de energía con el dispositivo seguidor 11 de manera que giren simultáneamente. De esta manera, la rotación del dispositivo seguidor 11 se transfiere automáticamente a ios elementos recolectores de energía.

Ei funcionamiento de! dispositivo seguidor 11 de dos ejes es similar, con la excepción de que se conecta a dos sistemas rotabies, ei primer eje provoca un movimiento en la dirección Este-Oeste con respecto ai bastidor giratorio, como en las unidades de tractores de eje único, y el segundo eje proporciona una rotación de! bastidor giratorio en la dirección Norte-Sur. Todos los marcos giratorios están conectados por uniones mecánicas que proporcionan una rotación en ambos ejes a los elementos recolectores de energía.

La figura 13 muestra una vista en perspectiva posterior el dispositivo seguidor 11 de concentración solar que guía la orientación de la disposición de energía fotovoltaica y/o térmicas donde al menos un dispositivo seguidor 11 de concentración se combina con una pluralidad de elementos recolectores de energía dispuestos sobre un bastidor giratorio de tal manera que permite que la disposición gire en la dirección de elevación de modo que los ejes ópticos de los elementos recolectores de energía se muevan más cerca o más lejos del cénit.

El marco giratorio está montado sobre un marco fijo 141 tal como un poste simple o pedestal, de tal manera que permite la rotación del marco giratorio 142 en la dirección acimutal. Se proporciona un segundo medio mecánico para provocar esta rotación.

La comunicación entre el primer pistón actuador 21 y el elemento giratorio puede ser realizada mediante un cable, generando una cremallera longitudinal sobre el primer pistón actuador 21 que engranara sobre un piñón circular dentado conformado sobre el elemento giratorio.

En relación ahora con la figura 3, las membranas o diafragmas 31 flexibles de elastómeros están dispuestas en los extremos opuestos del pistón actuador 21 de tal forma que el empuje de la presión sobre el pistón actuador 21 se produzca de una forma suave, progresiva y precisa mediante el plegado y desplegado de las membranas 31 evitando el rozamiento del pistón actuador 21 sobre la camisa del cilindro del pistón.

El dispositivo seguidor 11 concentrador está dispuesto según los cuatro puntos cardinales que dividen el horizonte en otras tantas partes iguales, de manera que cada superficie lateral 16 de la carcasa paralelepípeda 14 mira directamente a un punto cardinal de manera que las superficies laterales 16 de la carcasa paralelepípeda 14 son identificables como superficie lateral Norte, superficie lateral Este, superficie lateral Sur y superficie lateral Oeste.

Consecuentemente, una cámara lateral 17 absorbedora de radiación está ubicada respectivamente en proximidad al centro de la superficie lateral 14 arqueada indinada Este, Oeste, Norte y Sur