ES2326353A1 - Dispositivo concetrador-captador de energia solar. - Google Patents

Abstract

Dispositivo concentrador-captador de energía solar. Comprende un reflector-concentrador estacionario (1) con unos módulos reflectores-concentradores (5) unidos a una estructura estacionaria (21) formando una matriz. Cada módulo reflector-concentrador (5) comprende un armazón (6) y al menos una porción de superficie reflectante (8) configurada para reflejar rayos solares y concentrarlos en un foco lineal. La estructura estacionaria (21) está formada por los armazones (6) fijados a unos perfiles de soporte (13a, 13b, 13c). Un receptor móvil (2) comprende una estructura móvil (3) soportando unos elementos receptores (35) paralelos a los focos lineales. Un mecanismo de seguimiento (4) está conectado a varios de los perfiles de soporte (13a) y a la estructura móvil (3) para soportar y mover la estructura móvil (3) sobre el reflector-concentrador estacionario (1) a propósito para que los elementos receptores (35) sigan una trayectoria de máxima confluencia de rayos solares reflejados por las superficies reflectantes a medida que cambia la posición relativa del Sol.

Description

Dispositivo concentrador-captador de energía solar.

Campo de la técnica

La presente invención concierne en general a un dispositivo concentrador-captador de energía solar y más en particular a un dispositivo concentrador-captador de energía solar comprendiendo un reflector estacionario para reflejar y concentrar los rayos solares y un receptor móvil movido por un mecanismo de seguimiento para seguir la máxima confluencia de rayos solares reflejados por el reflector fijo a medida que cambia la posición relativa del Sol.

Antecedentes de la invención

Se conocen captadores solares configurados para captar la energía térmica o fotovoltaica de los rayos solares que inciden directamente sobre los mismos. Sin embargo, la eficiencia energética de tales captadores es relativamente baja debido a la baja densidad energética de los rayos incidentes. Hay captadores solares de este tipo que utilizan la energía térmica de los rayos solares para calentar un fluido caloportador. Sin embargo, el fluido caloportador sólo puede alcanzar temperaturas poco elevadas que no permiten que la energía térmica pueda ser transformada en trabajo mecánico.

La patente US-A-3868823 da a conocer un dispositivo concentrador-captador que comprende unas superficies reflectantes adaptadas para reflejar rayos incidentes substancialmente paralelos hacia unos respectivos focos lineales que se mueve en una trayectoria predeterminada en respuesta a cambios en el ángulo de los rayos incidentes, unos receptores lineales dispuestos para recibir los rayos reflejados, y unos mecanismos de seguimiento accionados para mover los receptores en coincidencia con los mencionados focos lineales a medida que los focos lineales se desplazan a lo largo de dicha trayectoria predeterminada. Cada superficie reflectante puede ser una superficie cóncava continua o puede estar formada por distintos segmentos planos. En una aplicación, las superficies reflectantes están dispuestas para reflejar los rayos solares y el receptor incluye un conducto para transportar un fluido caloportador que es puesto en ebullición por el efecto de calentamiento de los rayos solares concentrados, de manera que el vapor resultante puede ser utilizado para generar trabajo mecánico.

La patente GB-A-1581253 describe un dispositivo concentrador-captador similar al de la citada patente US-A-3868823, en el que las superficies reflectantes del reflector fijo están soportadas sobre una estructura sándwich compuesta por una chapa metálica superior, una chapa metálica inferior, y una espuma rígida aislante entre ambas. En un ejemplo de realización, las superficies reflectantes están proporcionadas por una superficie exterior pulida de la chapa metálica superior. Varias estructuras sándwich están dispuestas las unas al lado de las otras y sus bordes laterales están unidos entre sí de manera estanca a propósito para actuar como un tejado de un edificio. Varios receptores lineales están integrados en una estructura móvil soportada por una pluralidad de brazos de soporte pivotantes montados sobre una estructura fija que soporta el reflector, de manera que la estructura móvil, los brazos de soporte pivotantes y la estructura fija actúan como un paralelogramo articulado para guiar el movimiento de todos los receptores al unísono respecto a sus respectivas superficies reflectantes a lo largo de una trayectoria circular seleccionada para seguir la máxima concentración de los rayos solares reflejados. Un mecanismo de seguimiento accionado por un motor está conectado mediante un brazo de accionamiento a la estructura móvil para mover la estructura móvil a lo largo de una porción de dicha trayectoria circular en sincronía con el movimiento relativo del Sol.

Para una buena eficiencia, las posiciones relativas entre las superficies reflectantes y los receptores son críticas para asegurar que los receptores lineales se encuentran en todo momento en coincidencia con las áreas de máxima confluencia de rayos reflejados. Esto implica conseguir precisión en las posiciones de las superficies reflectantes las unas respecto a las otras y respecto a la estructura fija durante la instalación del reflector fijo, precisión en las posiciones de los receptores lineales los unos respecto a los otros y respecto a la estructura móvil durante la construcción e instalación de la estructura móvil, y precisión en las posiciones de los ejes sobre los que giran los brazos de soporte pivotantes que guían los movimientos de la estructura móvil en relación con las superficies reflectantes durante la instalación de la estructura móvil y del mecanismo de seguimiento asociado en la estructura fija. Pequeños errores o tolerancias acumuladas en el posicionamiento de los diferentes elementos pueden hacer que los receptores lineales estén situados y se muevan desplazados de las áreas de máxima confluencia de rayos reflejados, y que con ello se pierda en mayor o menor medida el beneficio de concentrar los rayos solares.

En las citadas patentes US-A-3868823 y GB-A-1581253 no está descrito ni sugerido ningún dispositivo o procedimiento específico para posicionar los diferentes elementos del dispositivo concentrador-captador los unos respecto a los otros con una precisión adecuada. Un procedimiento clásico de instalación de un dispositivo concentrador-captador de este tipo comprende fijar las superficies reflectantes sobre una estructura fija, construir la estructura móvil incluyendo los receptores lineales e instalar la estructura móvil sobre la estructura fija mediante los brazos pivotantes y el mecanismo de seguimiento, todo ello usando medición de distancias, niveles, plomadas, etc. in situ, y realizando operaciones de corte, taladro, soldadura, etc. in situ. Este procedimiento clásico se ha revelado poco operativo por el tiempo consumido y el bajo nivel de precisión obtenido.

Otro aspecto a tener en cuenta es cómo determinar la trayectoria que debe seguir un receptor lineal para seguir la máxima concentración de rayos solares reflejados por una superficie reflectante en la forma de una superficie reglada cóncava parabólica o aproximadamente parabólica cuando el ángulo de incidencia de los rayos solares cambia a medida que cambia la posición relativa del Sol. De hecho, con una superficie reflectante parabólica reglada paralela, los rayos solares reflejados sólo se concentran en un foco lineal, el cual coincide con el foco de la parábola, cuando los rayos solares tienen una incidencia normal, es decir, paralela al eje de la parábola. Cuando los rayos solares inciden formando un ángulo respecto a la normal, la máxima concentración de los rayos se dispersa en el área de un triángulo formado entre los rayos reflejados desde un primer borde extremo, desde un segundo borde extremo opuesto y desde el centro del reflector. El mencionado triángulo incrementa su tamaño a medida que el ángulo de incidencia de los rayos solares se aparta de la normal, es decir, la dispersión de los rayos reflejados es mayor cuanto más oblicuamente inciden los rayos solares sobre el reflector. La tasa de crecimiento del triángulo disminuye cuanto mayor es la distancia del foco al vértice de la parábola en relación con la anchura entre bordes extremos opuestos del reflector.

La patente JP-A-10026423 describe un dispositivo concentrador-captador de energía solar provisto de un reflector cóncavo fijo y un receptor móvil conectado a un mecanismo de seguimiento capaz de mover el receptor móvil a lo largo de una trayectoria que sigue el lugar geométrico de los centros de unos círculos imaginarios inscritos en los mencionados triángulos formados entre los rayos reflejados desde el extremo derecho, desde el extremo izquierdo y desde el centro del reflector a medida que el ángulo de incidencia de los rayos solares cambia. Hay establecidos unos ángulos de incidencia límite a derecha e izquierda de la normal, para los cuales el tamaño del triángulo es máximo. El receptor es de forma cilíndrica y de diámetro igual al del círculo imaginario inscrito en el triángulo de máximo tamaño, lo que asegura que el receptor va a recoger todos los rayos reflejados por el reflector a lo largo de toda su trayectoria.

Un inconveniente de la aproximación que hace la citada patente JP-A-10026423 es que no tiene en cuenta otros factores que permitirían optimizar el rendimiento del dispositivo usando un receptor de menor tamaño, como, por ejemplo, que la energía de los rayos concentrados en el triángulo no es uniforme, siendo más alta en las proximidades del lado del triángulo formado por los rayos reflejados desde el centro del reflector y más baja en las proximidades del vértice opuesto.

Exposición de la invención

A lo largo de esta memoria, el término "dispositivo captador solar" se usa para designar un dispositivo cuya función es transformar la radiación solar en energía térmica (dispositivo captador solar térmico) o eléctrica (dispositivo captador solar fotovoltaico), el cual puede estar constituido por varios subsistemas como receptor, reflector, mecanismo de seguimiento. El término "receptor" se usa para designar un componente de un captador solar en el que se hace efectiva la transformación de la radiación solar en energía térmica o eléctrica. El término "reflector-concentrador" se usa para designar un subsistema presente en un captador solar cuya función es concentrar la radiación solar y dirigirla hacia el receptor usando una superficie de alta reflectancia especular como medio para concentrar la energía. Con ello se consigue aumentar la eficiencia de la transformación energética, al tiempo que se reduce la superficie de receptor necesaria. El término "foco lineal" se usa para designar una zona del espacio donde la radiación reflejada por el reflector-concentrador alcanza su máxima densidad y que presenta una forma alargada, substancialmente rectilínea. Un foco lineal es producido por una superficie reflectante cóncava reglada paralela, por ejemplo, una superficie reflectante de sección transversal parabólica o aproximadamente parabólica, varias secciones de superficie reflectante, cada una de sección transversal parabólica o aproximadamente parabólica, o una pluralidad de secciones de superficie reflectante planas dispuestas a modo de espejo de Fresnel. Así, el foco lineal, aunque en algunos casos teóricos puede tener la forma de una línea geométrica, en la práctica ocupa en el espacio un cierto volumen alargado, aproximadamente prismático (véase, por ejemplo, la patente JP-A-10026423). El término "mecanismo de seguimiento" se usa para designar un sistema que permite el posicionamiento, bien del reflector-concentrador, bien del receptor, o del conjunto de ambos, en función de la posición del sol, de manera que el foco lineal producido por el reflector-concentrador coincida en todo momento con la posición del receptor.

La presente invención contribuye a mitigar inconvenientes de la técnica anterior aportando un dispositivo concentrador-captador de energía solar construido a partir de elementos modulares preparados para ser ensamblados o fijados in situ utilizando medios de fijación convencionales, tales como elementos de tornillería o similares, o elementos de retención de accionamiento rápido por deformación elástica. Los elementos modulares están provistos de respectivas configuraciones de posicionamiento adaptadas para ser acopladas mutuamente durante las operaciones de ensamblado o fijación para proporcionar un posicionamiento preciso de los diferentes elementos modulares. Esto permite la instalación fácil y rápida del dispositivo sobre una estructura fija de soporte, tal como, por ejemplo, un tejado de un edificio o una estructura hecha adrede, con una gran precisión en las posiciones relativas de sus componentes en comparación con otros dispositivos de la técnica anterior.

Para ello, el dispositivo concentrador-captador de energía solar de la presente invención comprende un reflector-concentrador estacionario formado por una pluralidad de módulos reflectores-concentradores dispuestos formando una matriz de hileras longitudinales y transversales, donde cada uno de dichos módulos reflectores-concentradores comprende un armazón al que está fijado al menos un elemento superior portador de al menos una porción de superficie reflectante. Cada porción de superficie reflectante es cóncava y alargada, y está configurada para reflejar rayos solares y concentrarlos en un foco lineal paralelo a una dirección longitudinal de la misma. En el reflector-concentrador estacionario, las porciones de superficie reflectante están dispuestas alineadas en las hileras longitudinales formando en conjunto superficies reflectantes cóncavas y alargadas, paralelas, las unas al lado de las otras. Las superficies reflectantes están unidas a una estructura estacionaria formada por una pluralidad de perfiles de soporte paralelos y por los propios armazones de los módulos reflectores-concentradores.

Más específicamente, los armazones de los módulos reflectores-concentradores de cada hilera están fijados por extremos o lados opuestos a dos de dichos perfiles de soporte mediante unos medios de fijación convencionales. El dispositivo concentrador-captador de energía solar comprende además un receptor móvil con una pluralidad de elementos receptores alargados mutuamente paralelos dispuestos paralelamente a la dirección de dichos focos lineales y unidos a una estructura móvil, y un mecanismo de seguimiento conectado a dicha estructura estacionaria y a dicha estructura móvil para soportar y mover la estructura móvil sobre las superficies reflectantes del reflector-concentrador estacionario en una trayectoria a propósito para que dichos elementos receptores sigan la máxima confluencia de rayos solares reflejados por las superficies reflectantes a medida que cambia la posición relativa del Sol.

El mencionado mecanismo de seguimiento comprende al menos tres cuerpos base fijados a al menos dos de los perfiles de soporte mediante unos medios de fijación convencionales, y cada uno de dichos cuerpos base soporta giratoriamente al menos un eje de soporte sobre el cual está montado un brazo pivotante vinculado a la estructura móvil para guiar los movimientos de la estructura móvil.

Cada cuerpo base del mecanismo de seguimiento comprende unas primeras configuraciones de posicionamiento de receptor posicionadas con precisión respecto a dicho eje de soporte, y en los correspondientes perfiles de soporte, o en unas piezas auxiliares fijadas a los mismos, están provistas unas segundas configuraciones de posicionamiento de receptor posicionadas con precisión respecto a dichas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo. Las mencionadas primeras configuraciones de posicionamiento de receptor cooperan con dichas segundas configuraciones de posicionamiento de receptor para posicionar cada cuerpo base en una posición operativa predeterminada en relación con el correspondiente perfil de soporte y con ello asegurar un grado de precisión predeterminado para dicha trayectoria del receptor móvil en relación con dicho reflector-concentrador estacionario. En otras palabras, entre los captadores del receptor móvil y los módulos reflectores-concentradores del reflector-concentrador estacionario están dispuestos una serie de elementos que componen la estructura y el mecanismo de seguimiento del dispositivo concentrador-captador de energía solar, los cuales están conectados entre sí por una cadena de configuraciones de posicionamiento mutuamente acopladas que garantizan el correcto posicionamiento del receptor móvil respecto al reflector-concentrador estacionario.

La presente invención aporta además una trayectoria optimizada para los elementos receptores en relación con los elementos reflectores. La mencionada trayectoria optimizada del elemento receptor se ha obtenido a partir de un cálculo teórico iterativo para diferentes formas y proporciones de la porción de superficie reflectante y para diferentes rangos de condiciones de incidencia de los rayos solares simulando todas las épocas del año. Los cálculos se han realizado teniendo en cuenta multitud de factores. Por ejemplo, que la energía de los rayos concentrados en el mencionado triángulo es más alta en las proximidades del lado del triángulo formado por los rayos reflejados desde el centro del reflector que en las proximidades del vértice opuesto. Así, se ha constatado que una superficie reflectante óptima tiene substancialmente la forma de una superficie reglada de sección transversal substancialmente parabólica con dos bordes laterales longitudinales, un vértice parabólico, un eje parabólico y un foco lineal que coincide con el foco parabólico. Aunque no es imprescindible, en general los dos mencionados bordes laterales longitudinales son equidistantes de dicho vértice parabólico. Con una tal superficie reflectante, una trayectoria circular óptima para un elemento captador pasa por dicho foco parabólico y tiene un centro sobre dicho eje parabólico, un punto inferior en la intersección inferior de la trayectoria con el eje parabólico, y un diámetro ligeramente superior a una distancia entre el foco parabólico y dicho vértice parabólico. Por ejemplo, un valor óptimo para la relación del diámetro de la trayectoria circular respecto a dicha distancia del foco al vértice parabólicos está dentro del intervalo 1<D/FV \leq 1,10, es decir, el diámetro es mayor que la distancia del foco al vértice parabólicos pero menor o igual que 1,10 veces la distancia del foco al vértice parabólicos. Un parámetro también significativo es la relación de la anchura, es decir, la distancia entre los bordes laterales de la superficie reflectante, respecto al diámetro de la trayectoria circular. Se ha constatado que un valor óptimo para este parámetro está en el intervalo de 1:0,9 a 1:2,0.

Con esta construcción, la presente invención aporta un dispositivo concentrador- captador de energía solar que puede ser instalado de una manera relativamente fácil con una garantía en la precisión del posicionamiento relativo de sus componentes y con una trayectoria optimizada para los elementos receptores del receptor móvil.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo concentrador-captador de energía solar de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en perspectiva de un módulo reflector-concentrador que forma parte de un reflector-concentrador estacionario del dispositivo concentrador-captador de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista parcial en perspectiva de tres diferentes tipos de perfiles de soporte que forman parte de una estructura estacionaria a la que está unido el reflector-concentrador estacionario de la Fig. 1;

la Fig. 4 es una vista parcial en perspectiva en explosión que ilustra un dispositivo de fijación para la unión del módulo reflector-concentrador de la Fig. 2 a uno de los perfiles de soporte de la Fig. 3;

las Figs. 5 y 6 son vistas parciales parcialmente seccionadas que ilustran el funcionamiento del dispositivo de fijación de la Fig. 4;

la Fig. 7 es una vista en alzado lateral del dispositivo concentrador-captador de energía solar de la Fig. 1;

la Fig. 8 es una vista en sección transversal tomada por el plano indicado VII-VII en la Fig. 1;

la Fig. 9 es una vista de detalle en alzado que ilustra un cuerpo base de un mecanismo de seguimiento que forma parte del dispositivo concentrador-captador de energía solar de la Fig. 1;

la Fig. 10 es una vista de detalle en sección transversal que ilustra las conexiones de fluido de unos elementos receptores que forman parte de un receptor móvil del dispositivo concentrador-captador de energía solar de la Fig. 1;

la Fig. 11 es una representación esquemática de la trayectoria del receptor móvil respecto al reflector-concentrador estacionario proporcionada por el mecanismo de seguimiento; y

la Fig. 12 es una vista parcial en alzado de otro ejemplo de realización de la presente invención incluyendo un mecanismo para la orientación de los elementos receptores de acuerdo con la posición cambiante del receptor móvil.

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Descripción detallada de unos ejemplos de realización

Haciendo en primer lugar referencia a la Fig. 1, en ella se muestra un dispositivo concentrador-captador de energía solar de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención, el cual comprende un reflector-concentrador estacionario 1 unido a una estructura estacionaria 21, un receptor móvil 2 unido a una estructura móvil 3 y un mecanismo de seguimiento 4 conectado a las mencionadas estructura estacionaria 21 y estructura móvil 3 para soportar y mover dicho receptor móvil 2 respecto a dicho reflector-concentrador estacionario 1.

El reflector-concentrador estacionario 1 incluye una pluralidad de módulos reflectores-concentradores 5 (uno de los cuales se muestra en la Fig. 2) dispuestos formando una matriz de hileras longitudinales y transversales y conectados a una pluralidad de perfiles de soporte 13a, 13b, 13c paralelos para formar una estructura estacionaria 21. Tal como se muestra mejor en la Fig. 2, cada uno de dichos módulos reflectores-concentradores 5 comprende un armazón 6 al que está fijado un elemento superior 18 que lleva una superficie reflectante. En el ejemplo ilustrado, el elemento superior 18 es una chapa superior metálica que define dos porciones de superficie reflectante 8 arqueadas cóncavas y unas extensiones laterales 18a dobladas hacia abajo. Las porciones de superficie reflectante 8 tienen una superficie exterior pulida reflectante. El mencionado armazón está formado, por ejemplo, por un par de placas finales 75 opuestas que cierran el módulo reflector-concentrador 5 por sus dos extremos longitudinales, conectadas la una a la otra por unos miembros de conexión 76 (Fig. 5) longitudinales internos. El módulo reflector-concentrador 5 comprende además una chapa inferior 20 con unas extensiones laterales 20a dobladas hacia arriba, y un material de relleno 77 (Fig. 5), tal como, por ejemplo, un poliuretano expandido, dispuesto entre el elemento superior 18, la chapa inferior 20 y las placas finales 75. Además, el material de relleno 77 está adherido al elemento superior 18, a la chapa inferior 20 y al armazón 6, estando dichos miembros de conexión 76 longitudinales del armazón 6 incrustados en el material de relleno 77. El material de relleno 77 es suficientemente rígido para garantizar con precisión una posición operativa estable predeterminada del elemento superior 18, y por consiguiente de las porciones de superficie reflectante 8, en relación con el armazón 6. Alternativamente, el módulo reflector-concentrador 5 podría comprender una única porción de superficie reflectante 8 o más de dos, y las superficies reflectantes podrían estar proporcionadas por cualquier número de elementos reflectantes adicionales unidos al elemento superior 18 en vez de ser una superficie pulida del mismo.

Cada porción de superficie reflectante 8 del módulo reflector-concentrador 5 tiene substancialmente la forma de una superficie reglada cóncava, alargada, configurada para reflejar rayos solares y concentrarlos en un foco lineal paralelo a una dirección longitudinal indicada mediante la flecha DL en las figuras. En el dispositivo concentrador-captador, las porciones de superficie reflectante 8 de los módulos reflectores-concentradores 5 que forman hileras longitudinales están alineadas formando dichas superficies reflectantes alargadas dispuestas paralelamente las unas al lado de las otras para concentrar los rayos solares reflejados en una pluralidad de respectivos focos lineales alargados. La estructura móvil 3 del receptor móvil 2 está formada por una pluralidad de perfiles longitudinales 33 y perfiles transversales 34a, 34b conectados entre sí formando una retícula en la que están instalados una pluralidad de elementos receptores 35 alargados formando alineaciones dispuestas paralelamente a la dirección de dichos focos lineales F. Hay una alineación de elementos receptores 35 para cada alineación de porciones de superficie reflectante 8 y por consiguiente para cada foco lineal. Los elementos receptores 35 están soportados por sus extremos entre cada dos de dichos perfiles transversales 34a, 34b en la retícula de la estructura móvil 3. El mencionado mecanismo de seguimiento 4 comprende cuatro cuerpos base 10 fijados a dos de los perfiles de soporte 13a, y cada uno de dichos cuerpos base 10 soporta giratoriamente un eje de soporte 11 sobre el cual está montado un brazo pivotante 37 conectado a la estructura móvil 3 para guiar los movimientos de la estructura móvil 3. Tal como se explicará en detalle más abajo, el mecanismo de seguimiento 4 está motorizado y controlado para mover la estructura móvil 3 sobre dicho reflector-concentrador estacionario 1 en una trayectoria a propósito para que los elementos receptores 35 sigan la máxima confluencia de rayos solares reflejados por las superficies reflectantes a medida que cambia la posición relativa del Sol. El número de cuerpos base 10 no está limitado a cuatro, aunque se comprenderá que son necesarios al menos tres cuerpos base 10 fijados a al menos dos de los perfiles de soporte 13a para soportar la estructura móvil 3.

En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 1, los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c están dispuestos mutuamente paralelos y transversales a la dirección de dichos focos lineales F, es decir, transversales a la dirección longitudinal DL. Los armazones 6 de los módulos reflectores-concentradores 5 de cada hilera transversal están fijados por sus extremos opuestos a dos de dichos perfiles de soporte 13a, 13b, 13c. Para ello, el armazón 6 de cada módulo reflector-concentrador 5 comprende unas primeras configuraciones de posicionamiento de módulo 9 (mejor mostrada en la Fig. 4) que cooperan con unas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14 provistas en dichos perfiles de soporte 13a, 13b, 13c para posicionar cada módulo reflector-concentrador 5, y por consiguiente las correspondientes porciones de superficie reflectante 8, en una posición operativa predeterminada en relación con los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c.

En la Fig. 3 se muestran tres tipos diferentes de perfiles de soporte 13a, 13b, 13c, los cuales, junto con los armazones 6 de los módulos reflectores-concentradores 5, forman la estructura estacionaria 21 del dispositivo concentrador-captador. En el ejemplo ilustrado en la Fig. 1, la estructura estacionaria 21 comprende dos primeros perfiles de soporte 13a y un segundo perfil de soporte 13b, cada uno de los cuales está dispuesto entre dos hileras transversales adyacentes de módulos reflectores-concentradores 5. Tanto los primeros perfiles de soporte 13a como el segundo perfil de soporte 13b tienen la forma de un canal abierto superiormente que define un par de paredes derechas 40, enfrentadas, en las que están provistas las correspondientes segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14. En los primeros perfiles de soporte 13a, las dos paredes derechas 40 enfrentadas se extienden desde bordes laterales de una pared de fondo 41 y están significativamente separadas para permitir el alojamiento de los cuerpos base 10 del mecanismo de seguimiento 4 entre las mismas. En el segundo perfil de soporte 13b las dos paredes derechas 40 están mucha más próximas y dejan entre sí ellas espacio sólo suficiente para permitir la fijación de los módulos reflectores-concentradores 5. La estructura estacionaria 21 comprende además dos terceros perfiles de soporte 13c dispuestos junto a los extremos exteriores de cada una de las dos hileras transversales de módulos reflectores-concentradores situadas en los extremos longitudinales de la estructura estacionaria 21. Cada uno de dichos terceros perfiles de soporte 13c tiene una forma angular con una sola pared derecha 40 en la que están formadas las correspondientes segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14.

Alternativamente, la estructura estacionaria puede comprender un número diferente de perfiles de soporte, y/o los perfiles de soporte pueden estar configurados de manera diferente a la mostrada y/o pueden estar dispuestos paralelamente a la dirección longitudinal DL o formando retícula, con unas correspondientes adaptaciones de los armazones 6 de los módulos reflectores-concentradores 5.

En relación con las Figs. 4 a 6 se describe a continuación un ejemplo de realización de las primeras y segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 9, 14. En las placas finales 75 opuestas del armazón 6 del módulo reflector-concentrador 5 están fijadas las primeras configuraciones de posicionamiento de módulo 9, cada una de las cuales comprende una porción cilíndrica 42 (Fig. 5) insertada ajustadamente a través de un agujero 43 formado en la correspondiente placa final 75 y acoplada a enchufe en el interior hueco de un extremo de un miembro tubular del armazón 6. La primera configuración de posicionamiento de módulo 9 tiene una porción exterior ensanchada 45 que se apoya contra una superficie exterior de la placa final 16 alrededor de dicho agujero 43, y un agujero axial a través del cual está instalado un tornillo 46 que sirve para la fijación de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 al armazón 6 y opcionalmente para la unión de las placas finales 75 a los miembros de conexión 76 longitudinales internos del armazón 6. La primera configuración de posicionamiento de módulo 9 comprende una garganta 47 formada en una porción exterior de la misma. La segunda configuración de posicionamiento de módulo 14 formada en la pared derecha 40 del correspondiente perfil de soporte 13a, 13b, 13c tiene la forma de una regata en forma de "L" que define una porción vertical 48 abierta en un borde superior de la pared derecha 40 y una porción horizontal 49 ciega. La mencionada garganta 47 de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 está dimensionada para ser introducida verticalmente hacia abajo en dicha porción vertical 48 de la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14 y a continuación desplazada horizontalmente por dicha porción horizontal 49 hasta hacer tope con el fondo ciego de la misma, el cual determina la posición operativa del módulo reflector-concentrador 5 en relación con el correspondiente perfil de soporte 13a, 13b, 13c. En esta posición operativa, una cabeza 50 de la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14 queda sobresaliendo desde el lado opuesto de la pared derecha 40.

Los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c comprenden además unos miembros de retención 16 asociados a dichas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14 que tienen la función de inmovilizar las primeras configuraciones de posicionamiento de módulo 9 respecto a las segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14. En el ejemplo de realización ilustrado, cada uno de dichos miembros de retención 16 comprende una placa de un material resistente y ligeramente elástico que tiene un primer extremo alejado de la correspondiente configuración de posicionamiento de módulo 14 y un segundo extremo opuesto superpuesto a la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14. El mencionado primer extremo del miembro de retención 16 está fijado a la pared derecha 40 del perfil de soporte 13a, 13b, 13c, por ejemplo, mediante unos tornillos 51, y en el segundo extremo está formado un agujero 52 de diámetro equivalente al diámetro de la cabeza 50 de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9. El mencionado agujero 52 del miembro de retención 16 está centrado con la posición que va a adoptar la cabeza 50 de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 cuando la misma esté en la posición operativa. Así, deformando elásticamente el miembro de retención, por ejemplo, con un dedo, tal como se muestra en la Fig. 5, la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 del módulo reflector-concentrador 5 puede ser insertada o extraída de la segunda la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14.

Sin embargo, cuando la cabeza 50 de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 está en la posición operativa en relación con la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14 del perfil de soporte 13a, 13b, 13c, una liberación del miembro de retención 16 ocasiona una recuperación elástica del mismo y la cabeza 50 de la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 es atrapada por el agujero 52 del miembro de retención 16, de manera que la primera configuración de posicionamiento de módulo 9 queda inmovilizada respecto a la segunda configuración de posicionamiento de módulo 14, tal como se muestra en la Fig. 6. Obviamente, son necesarios al menos dos pares de primeras y segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 9, 14 para inmovilizar el módulo reflector-concentrador 5 respecto a cada uno de los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c. Así, el acoplamiento de las primeras y segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 9, 14 y el accionamiento por deformación elástica de los miembros de retención 16 puede ser realizado in situ de una manera fácil y rápida sin necesidad de emplear herramientas y con una garantía en la correcto posición operativa de las porciones de superficie reflectante 8 en relación con los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c de la estructura estacionaria 21. Preferiblemente, en el dispositivo concentrador-captador de energía solar instalado, los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c de la estructura estacionaria 21 descansarán sobre una superficie plana o sobre unos elementos de soporte definiendo un plano, el cual puede ser horizontal o inclinado. El dispositivo concentrador-captador de energía solar de la presente invención está previsto para ser instalado, por ejemplo, sobre un tejado o cubierta de un edificio, aunque igualmente puede ser instalado en cualquier otro lugar apropiado.

En relación ahora con las Figs. 7 a 9, se describe a continuación la instalación y el funcionamiento del mecanismo de seguimiento 4. Como se ha dicho más arriba, en el ejemplo de realización ilustrado, el mecanismo de seguimiento 4 comprende cuatro cuerpos base 10, dos de ellos instalados en cada uno de los dos primeros perfiles de soporte 13a de la estructura estacionaria 21. Cada cuerpo base 10 del mecanismo de seguimiento 4 es una caja de un reductor de engranajes, incluyendo, por ejemplo, un tonillo sinfín, que tiene un eje de salida que actúa como el mencionado eje de soporte 11 y un eje de entrada 44 que está conectado por unos medios de transmisión de movimiento al eje de salida de un motor de accionamiento 32 montado en el correspondiente primer perfil de soporte 13a. Ventajosamente, los respectivos ejes de entrada 44 de los dos cuerpos base 10 que están instalados en un mismo primer perfil de soporte 13a (Fig. 8) están conectados por unos respectivos medios de transmisión de movimiento a un árbol de accionamiento 31 común instalado a lo largo del primer perfil de soporte 13a y acoplado al eje de salida de un único motor de accionamiento 32 montado en el primer perfil de soporte 13a.

En el ejemplo de realización ilustrado, los cuerpos base 10 del mecanismo de seguimiento 4 están dispuestos de manera que sus ejes de soporte 11 son paralelos a la dirección longitudinal. Cada eje de soporte 11 está conectado fijamente a un primer extremo de un brazo pivotante 37, el cual tiene un segundo extremo conectado por medio de un pasador de articulación 38 a una correspondiente pata 39 que se extiende inferiormente desde a la estructura móvil 3. Las mencionadas patas 39 están unidas rígidamente a la estructura móvil 3, con lo que la estructura estacionaria 21, los mencionados brazos pivotantes 37 y la estructura móvil 3 actúan como un paralelogramo articulado para guiar el movimiento de todos los elementos receptores 35 del receptor móvil 2 al unísono respecto a sus respectivas superficies reflectantes a lo largo de una trayectoria circular T, la cual será descrita más abajo en relación con la Fig. 11.

En el detalle de la Fig. 9 se muestra uno de los cuerpos base 10 del mecanismo de seguimiento 4 conectado al correspondiente primer perfil de soporte 13a por medio de un par de piezas auxiliares 7. El cuerpo base 10 comprende unas primeras configuraciones de posicionamiento de receptor 12 posicionadas con precisión respecto a dicho eje de soporte 11, por ejemplo, en la forma de unos resaltes circulares formados en la pared del cuerpo base 10 alrededor del eje de soporte 11. Las mencionadas piezas auxiliares 7 comprenden unas segundas configuraciones de posicionamiento de receptor 15, por ejemplo en la forma de unos agujeros en los que se insertan ajustadamente las primeras configuraciones de posicionamiento de receptor 12. A su vez, en las piezas auxiliares y en las paredes derechas 40 del primer perfil de soporte 13a están formados unos respectivos agujeros enfrentados a través de los cuales están insertados unos pasadores de posicionamiento 53. Así, las segundas configuraciones de posicionamiento de receptor 15 formadas en las piezas auxiliares 7 están posicionadas con precisión respecto a las segundas configuraciones de posicionamiento de módulo 14 formadas en el perfil de soporte 13a. Las piezas auxiliares 7 están fijadas al cuerpo base 10 y a las paredes derechas 40 del primer perfil de soporte 13a por medio de respectivos tornillos 54, 55, por ejemplo, y las primeras configuraciones de posicionamiento de receptor 12 cooperan con las segundas configuraciones de posicionamiento de receptor 15 para posicionar cada cuerpo base 10 en una posición operativa predeterminada en relación con el correspondiente perfil de soporte 13a y con ello aseguran un grado de precisión predeterminado la trayectoria del receptor móvil 2 en relación con dicho reflector-concentrador estacionario 1 guiada y accionada por el mecanismo de seguimiento 4.

Se comprenderá que las configuraciones de posicionamiento entre el cuerpo base 10 y el primer perfil de soporte 13a podrían ser alternativamente de varias formas diferentes a las mostradas, y que las piezas auxiliares 7 podrían ser omitidas o substituidas por apéndices del cuerpo base 10 y/o del primer perfil de soporte 13a sin salirse del alcance de la presente invención.

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En la Fig. 9 se muestran asimismo los medios de transmisión de movimiento entre el árbol de accionamiento 31, el cual está instalado en unos porta-cojinetes 56 fijados a la pared de fondo 51 del primer perfil de soporte 13a, y eje de entrada 44 del reductor de engranajes del cuerpo base 10. Los medios de transmisión de movimiento comprenden una polea conductora 57 fijada al árbol de accionamiento 31, una polea conducida 58 fijada al eje de entrada 44 y una correa 59 instalada alrededor de las poleas conductora y conducida 57, 58. Por otra parte, sobre el cuerpo base 10 está fijado un soporte 60 en el que está montado un detector de posición angular 61 asociado al eje de soporte 11. El detector de posición angular 61 puede ser utilizado en un control electrónico del accionamiento del mecanismo de seguimiento 4. Ventajosamente, los cuerpos de soporte 10, los componentes de los medios de transmisión de movimiento, el correspondiente motor de accionamiento 32 y demás accesorios relacionados pueden ser instalados en cada primer perfil de soporte 13a en una fase de fabricación previa y suministrados como un conjunto para facilitar su rápida instalación in situ.

En relación con la Fig. 10 se describe a continuación un ejemplo de construcción de la estructura móvil 3. Tal como se ha mencionado más arriba, la estructura móvil 3 que soporta el receptor móvil 2 está formada por una retícula de perfiles longitudinales 33 y perfiles transversales 34a, 34b, y los elementos receptores 35 están soportados por sus extremos entre cada dos de los perfiles transversales 34a, 34b. En el ejemplo de realización ilustrado, el dispositivo concentrador-captador está dirigido a utilizar la energía térmica de los rayos solares para calentar un fluido caloportador, tal como, por ejemplo, agua. Para ello, cada uno de los elementos receptores 35 comprende un tubo receptor 36 por el que circula el mencionado fluido caloportador, con un extremo de entrada 36a y un extremo de salida 36b conectados y comunicados con un circuito para el fluido caloportador. En el ejemplo de realización ilustrado, cada elemento receptor comprende, según es convencional, una cubierta tubular transparente 62, por ejemplo, de vidrio, dentro de la cual está dispuesto el mencionado tubo receptor 36. El tubo receptor 36 de cada elemento receptor 35 está doblado de manera que presenta unos extremos de entrada y salida 36a, 36b sobresaliendo desde un mismo extremo de la cubierta tubular transparente 62 del elemento receptor 35. Varios de los perfiles transversales 34a de la estructura móvil 3 son unos perfiles de sección transversal cerrada que forman dos conductos paralelos que actúan respectivamente como un conducto de alimentación 63a y un conducto de retorno 63b en conexión con dicho circuito para el fluido caloportador. Los extremos de entrada y salida 36a, 36b de cada tubo receptor 36 están conectados y comunicados respectivamente con dichos conductos de alimentación y retorno 63a, 63b formados por uno de los perfiles transversales 34a.

Prestando atención momentáneamente a la Fig. 1, en la retícula que forma la estructura móvil 3 hay tres perfiles transversales 35b meramente estructurales que soportan los extremos ciegos de los elementos receptores 35 y dos perfiles transversales 34a, intercalados entre los mismos, que realizan funciones estructurales soportando los extremos de conexión de los elementos receptores 35 al mismo tiempo que proporcionan los conductos de alimentación y retorno 63a, 63b a los que están conectados y comunicados los extremos de entrada y salida 36a, 36b de los tubos receptores 36 de los elementos receptores 35. Con esta disposición, cada perfil transversal 34a que forma los conductos de alimentación y retorno 63a, 63b recibe la conexión de elementos receptores 35 desde dos lados opuestos del mismo.

Volviendo a la Fig. 10, en ella se muestra además un arreglo para la conexión fácil y rápida de los extremos de entrada y salida 36a, 36b del cada tubo receptor 36a los conductos de alimentación y retorno 63a, 63b desde lados opuestos del perfil transversal 34a. Cada uno de los conductos de alimentación y retorno 63a, 63b está atravesado por un manguito de conexión 64 pasado a través de un par de agujeros alineados formados en paredes enfrentadas del perfil transversal 34a, y fijado al perfil transversal 34a, por ejemplo, mediante cabeza ensanchada 65 y una turca 66 acoplada a una porción fileteada exterior del mismo. El mencionado manguito de conexión 64 está atravesado de extremo a extremo por un pasaje que tiene una abertura 67 en comunicación con el correspondiente conducto de alimentación o retorno 63a, 63b, y unos extremos opuestos de dicho pasaje están dimensionados para recibir por acoplamiento a enchufe los correspondientes extremos de entrada o salida 36a, 36b de los tubos receptores 36 de dos de los elementos receptores 35 situados en lados opuestos del perfil transversal 34a. Así, los manguitos de conexión actúan como miembros de soporte de los elementos receptores 32 y como conexiones para el flujo del fluido caloportador. En uno de los extremos del perfil transversal 34a, los conductos de alimentación y retorno 63a, 63b están conectados al circuito del fluido caloportador por medio de unos tubos flexibles (no mostrados).

Alternativamente, los extremos de entrada y salida 36a, 36b de los tubos receptores 36 pueden estar conectados a unos respectivos conductos de alimentación y retorno 63a, 63b formados en dos perfiles transversales 34a distintos dispuestos uno junto al otro. De acuerdo con otro ejemplo de realización alternativo, no mostrado, el tubo receptor 36 de cada elemento receptor 35 es rectilíneo y tiene los extremos de entrada y salida 36a, 36b sobresaliendo de extremos opuestos de la cubierta tubular transparente 62, en cuyo caso los extremos de entrada y salida 36a, 36b de cada tubo receptores 36 estarán conectados a unos respectivos conductos de alimentación y retorno 63a, 63b formados en dos perfiles transversales 34a distintos dispuestos junto a extremos opuestos del elemento receptor 35.

Haciendo ahora referencia a la Fig. 11, cada porción de superficie reflectante 8 del módulo reflector-concentrador 5 define una superficie reglada cóncava de sección transversal substancialmente parabólica. La sección transversal parabólica de la porción de superficie reflectante 8 tiene dos bordes laterales B1, B2, un vértice parabólico V centrado entre dichos bordes laterales B1, B2, un eje parabólico E y un foco parabólico F que coincide con el mencionado foco lineal. El mecanismo de seguimiento 4 está configurado y dispuesto para soportar y mover la estructura móvil 3 de tal modo que cada uno de los elementos receptores 35 del receptor móvil 2 describe una trayectoria circular T que pasa por dicho foco parabólico F, y que tiene un centro C sobre dicho eje parabólico E, un punto inferior P en la intersección inferior de la trayectoria T con el eje parabólico E, y un diámetro D ligeramente superior a una distancia FV entre el foco parabólico F y el mencionado vértice parabólico V. La relación del mencionado diámetro D de la trayectoria circular T respecto a dicha distancia FV entre el foco parabólico F y el vértice parabólico V está preferiblemente dentro del intervalo 1<D/FV \leq 1,10. Los mencionados bordes laterales B1, B2 de la porción de superficie reflectante 8 están separados uno de otro por una distancia A, y la relación de dicha distancia A respecto al diámetro D de la trayectoria circular T está preferiblemente en el intervalo de 1:0,9 a 1:2,0.

Se observará a partir de la Fig. 11 que el centro C de la trayectoria circular T está a una altura significativa por encima de la porción de superficie reflectante 8, lo que resultaría un inconveniente si se deseara posicionar el eje de soporte 11 del cuerpo base 10 alineado con el centro C puesto que harían falta unos soportes muy altos anclados en el primer perfil transversal 13a y unos medios de transmisión de movimiento muy largos para transmitir el movimiento desde el árbol de accionamiento 31 al eje de entrada 44 del cuerpo base 10. Por este motivo, el eje de soporte 11 de cada cuerpo base 10 está desplazado hacia abajo y/o hacia un lado respecto al centro C de cualquiera de las trayectorias circulares T, preferiblemente cerca de uno de los bordes laterales B1, B2 de la porción de superficie reflectante 8, o más específicamente, cerca de donde confluyen los bordes laterales B1, B2 de dos porciones de superficie reflectante 8 adyacentes. El eje de soporte 11 de cada cuerpo base 10 está conectado fijamente a un brazo pivotante 37 cuyo extremo distal está conectado por medio de un pasador de articulación 38 a una pata 39 que se extiende hacia abajo desde la estructura móvil 3. Cada brazo pivotante 37 tiene una longitud L entre el eje de soporte 11 y dicho pasador de articulación 38, y dicha longitud L es igual al radio de la trayectoria circular T, o lo que es lo mismo, igual a una mitad del diámetro D de la trayectoria circular T. Por otro lado, la suma de una primera distancia normal d1 entre dicho punto inferior P de la trayectoria circular T y el eje de soporte 11 y una segunda distancia normal d2 entre el pasador de articulación 38 y una línea central L del elemento receptor 35 es también igual al radio de la trayectoria circular T, o lo que es lo mismo, igual a la otra mitad del diámetro D de la trayectoria circular T. Cumpliendo estas relaciones la trayectoria circular T estará siempre centrada en el centro C sea cual sea la posición del eje de soporte 11. Si el eje de soporte 11 estuviera situado a un nivel más bajo que el punto inferior P de la trayectoria circular T la primera distancia normal d1 se tomaría con signo negativo.

En la Fig. 12 se muestra otro ejemplo de realización alternativo del dispositivo concentrador-captador de energía solar de la presente invención, en el que los elementos receptores 35 son, por ejemplo, unos receptores fotovoltaicos de configuración esencialmente plana, los cuales son más sensibles a la dirección de los rayos captados que los elementos receptores de energía térmica. Aquí, cada uno de los elementos receptores 35 está soportado giratoriamente por sus extremos de manera que puede girar respecto a un eje longitudinal 68, y varios de los elementos receptores 35 están conectados por unos medios de transmisión de movimiento a una polea conductora 40 centrada en el pasador de articulación 38 y unida fijamente al brazo pivotante 37. En uno de los perfiles transversales 37b de la estructura móvil 3, los cuales son aquí todos perfiles meramente estructurales, está montada una polea conducida 69 que puede girar respecto a un eje 70 paralelo a los ejes longitudinales 68 y situado en un mismo plano que los mismos. Un brazo 71 solidario de la polea conducida 69 está conectado articuladamente a una barra de transmisión 72, la cual a su vez está conectada articuladamente con una serie de brazos 73 solidarios de los elemento receptores 35. Una correa 74 o similar está instalada abrazando unos arcos de las poleas conductora y conducida 40, 69, de manera que un giro del brazo pivotante 37 alrededor del eje de soporte 11 es transmitido a los elementos receptores 37 ocasionando un giro de los mismos alrededor de sus respectivos ejes longitudinales 68. Una relación de transmisión entre dicha polea conductora 40 y los elementos receptores 35 de 1:2, en la que los elementos receptores 35 giran a la mitad de la velocidad de giro del brazo pivotante 37, asegura que los elementos receptores 35 adopten en cada momento una posición adecuada para recibir los rayos reflejados en ángulos lo más próximos posible a la perpendicular. Obviamente, esta construcción se puede aplicar a un dispositivo concentrador-captador usando elementos captadores de energía térmica asociados a un circuito para un fluido caloportador, por ejemplo como los descritos más arriba en relación con las Figs. 1 a 10 u otros similares.

Según otro ejemplo de realización no ilustrado, el dispositivo concentrador-captador de la presente invención comprende un reflector-concentrador estacionario 1 en el que las porciones de superficie reflectante 8 están situadas a un nivel superior respecto a unos bordes superiores de los perfiles de soporte 13a, 13b, 13c, y los cuerpos base 10 están situados en alineación con la confluencia de dos porciones de superficie reflectante 8 adyacentes, de manera que no existen substancialmente impedimentos a lo largo de las hileras longitudinales de porciones de superficie reflectante 8 alineadas. El dispositivo concentrador-captador comprende además un dispositivo automático de limpieza basado en un mecanismo configurado y dispuesto para desplazar unos elementos de limpieza, tales como cepillos, gamuzas o similares, a lo largo de la dirección longitudinal de las superficies reflectantes en cooperación con un líquido de limpieza rociado, por ejemplo, desde una boquillas situadas estratégicamente y conectadas a un circuito de líquido de limpieza.

Un experto en la técnica será capaz de efectuar modificaciones y variaciones a partir de los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de la presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (25)

1. Dispositivo concentrador-captador de energía solar, del tipo que comprende:

un reflector-concentrador estacionario (1) con una pluralidad de superficies reflectantes cóncavas alargadas, cada una configurada para reflejar rayos solares y concentrarlos en un foco lineal paralelo a una dirección longitudinal, estando dichas superficies reflectantes dispuestas paralelamente las unas al lado de las otras y unidas a una estructura estacionaria (21);

un receptor móvil (2) con una pluralidad de elementos receptores (35) alargados dispuestos paralelamente a la dirección de dichos focos lineales (F) y unidos a una estructura móvil (3); y

un mecanismo de seguimiento (4) conectado a dicha estructura estacionaria (21) y a dicha estructura móvil (3) para soportar y mover la estructura móvil (3) sobre dicho reflector-concentrador estacionario (1) en una trayectoria a propósito para que dichos elementos receptores (35) sigan la máxima confluencia de rayos solares reflejados por las superficies reflectantes a medida que cambia la posición relativa del Sol;

caracterizado porque:

el reflector-concentrador estacionario (1) incluye una pluralidad de módulos reflectores-concentradores (5) dispuestos formando una matriz de hileras longitudinales y transversales, comprendiendo cada uno de dichos módulos reflectores-concentradores (5) un armazón (6) al que está fijado al menos un elemento superior (18) portador de al menos una porción de superficie reflectante (8);

la estructura estacionaria (21) está formada por dichos armazones (6) de los módulos reflectores-concentradores (5) y por una pluralidad de perfiles de soporte (13a, 13b, 13c), donde los armazones (6) de los módulos reflectores-concentradores (5) de cada hilera están fijados por extremos o lados opuestos a al menos dos de dichos perfiles de soporte (13a, 13b, 13c); y

dicho mecanismo de seguimiento (4) comprende al menos tres cuerpos base (10) fijados a al menos dos de los perfiles de soporte (13a), y cada uno de dichos cuerpos base (10) soporta giratoriamente al menos un eje de soporte (11) sobre el cual está montado un brazo pivotante (37) conectado a la estructura móvil (3) para guiar los movimientos de la estructura móvil (3).

2. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada porción de superficie reflectante (8) tiene substancialmente la forma de una superficie reglada de sección transversal substancialmente parabólica con dos bordes laterales (B1, B2), un vértice parabólico (V) centrado entre dichos bordes laterales (B1, B2), un eje parabólico (E) y un foco parabólico (F) coincidente con dicho foco lineal, y el mecanismo de seguimiento (4) está dispuesto para soportar y mover la estructura móvil (3) de tal modo que cada uno de los elementos receptores (35) del receptor móvil (2) describe una trayectoria circular (T) que pasa por dicho foco parabólico (F), y que tiene un centro (C) sobre dicho eje parabólico (E), un punto inferior (P) en la intersección inferior con el eje parabólico (E), y un diámetro (D) ligeramente superior a una distancia (FV) entre el foco parabólico (F) y dicho vértice parabólico (V).

3. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque una relación del diámetro (D) respecto a dicha distancia (FV) está dentro del intervalo 1<D/FV \leq 1,10.

4. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la relación de una distancia (A) entre los bordes laterales (B1, B2) de cada porción de superficie reflectante (8) respecto al diámetro (D) de la trayectoria circular (T) está en el intervalo de 1:0,9 a 1:2,0.

5. Dispositivo, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho elemento superior (18) portador de dicha porción de superficie reflectante (8) de cada módulo reflector-concentrador (5) está posicionado con precisión en una posición operativa estable predeterminada en relación con el correspondiente armazón (6) y el armazón (6) de cada módulo reflector-concentrador (5) comprende unas primeras configuraciones de posicionamiento de módulo (9) que cooperan con unas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo (14) provistas en dichos perfiles de soporte (13a, 13b, 13c) para posicionar cada módulo reflector-concentrador (5) y con él la correspondiente porción de superficie reflectante (8) en una posición operativa predeterminada en relación con los perfiles de soporte (13a, 13b, 13c).

6. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los perfiles de soporte (13a, 13b, 13c) comprenden unos miembros de retención (16) asociados a dichas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo (14) y capaces de inmovilizar dichas primeras configuraciones de posicionamiento de módulo (9) respecto a las segundas configuraciones de posicionamiento de módulo (14).

7. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dichos miembros de retención (16) son capaces de un accionamiento rápido por deformación elástica.

8. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada cuerpo base (10) del mecanismo de seguimiento (4) comprende unas primeras configuraciones de posicionamiento de receptor (12) posicionadas con precisión respecto a dicho eje de soporte (11), y los correspondientes perfiles de soporte (13a), o unas piezas auxiliares (7) fijadas a los mismos, comprenden unas segundas configuraciones de posicionamiento de receptor (15) posicionadas con precisión respecto a dichas segundas configuraciones de posicionamiento de módulo (14), cooperando dichas primeras configuraciones de posicionamiento de receptor (12) con dichas segundas configuraciones de posicionamiento de receptor (15) para posicionar cada cuerpo base (10) en una posición operativa predeterminada en relación con el correspondiente perfil de soporte (13a) y con ello asegurar un grado de precisión predeterminado para dicha trayectoria del receptor móvil (2) en relación con dicho reflector-concentrador estacionario (1).

9. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque los perfiles de soporte (13a, 13b, 13c) están dispuestos transversalmente a la dirección de dichos focos lineales (F) y los armazones (6) de los módulos reflectores-concentradores (5) de cada hilera transversal están fijados por sus extremos opuestos a dos de dichos perfiles de soporte (13a, 13b, 13c).

10. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la pluralidad de perfiles de soporte (13a, 13b, 13c) comprende al menos dos primeros perfiles de soporte (13a) y al menos un segundo perfil de soporte (13b), cada uno dispuesto entre dos hileras transversales adyacentes de módulos reflectores- concentradores (5), donde cada uno de dichos primeros y segundo perfiles de soporte (13a, 13b) tiene un par de paredes derechas (40) enfrentadas en las que están provistas las correspondientes segundas configuraciones de posicionamiento de módulo
(14).

11. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno de dichos primeros perfiles de soporte (13a) tiene forma de canal abierto superiormente donde dicho par de paredes derechas (40) enfrentadas se extienden desde bordes laterales de una pared de fondo (41).

12. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la pluralidad de perfiles de soporte (13a, 13b, 13c) comprende además dos terceros perfiles de soporte (13c) dispuestos junto a los extremos exteriores de cada una de las hileras transversales extremas de módulos reflectores-concentradores (5), donde cada uno de dichos terceros perfiles de soporte (13c) tiene una pared derecha en la que están formadas las correspondientes segundas configuraciones de posicionamiento de módulo (14).

13. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque cada cuerpo base (10) del mecanismo de seguimiento (4) es una caja de un reductor de engranajes cuyo eje de salida es dicho eje de soporte (11) y cuyo eje de entrada (44) está conectado por unos medios de transmisión de movimiento al eje de salida de un motor de accionamiento (32) montado en el correspondiente primer perfil de soporte (13a).

14. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque al menos dos de los cuerpos base (10) del mecanismo de seguimiento (4) están instalados en un mismo primer perfil de soporte (13a) y sus respectivos ejes de entrada (44) están conectados por respectivos medios de transmisión de movimiento a un único árbol de accionamiento (31) instalado a lo largo del primer perfil de soporte (13a) y acoplado al eje de salida de un único motor de accionamiento (32) montado en el primer perfil de soporte (13a).

15. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el eje de soporte (11) de cada cuerpo base (10) es paralelo a la dirección longitudinal y está conectado fijamente a un primer extremo de un brazo pivotante (37), el cual tiene un segundo extremo conectado por un pasador de articulación (38) a una correspondiente pata (39) que se extiende inferiormente desde a la estructura móvil (3), actuando la estructura estacionaria (21), dichos brazos pivotantes (37) y la estructura móvil (3), como un paralelogramo articulado para guiar el movimiento de todos los elementos receptores (35) del receptor móvil (2) al unísono respecto a sus respectivas superficies reflectantes a lo largo de una trayectoria circular (T).

16. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque cada brazo pivotante (37) tiene una longitud (L) entre el eje de soporte (11) y dicho pasador de articulación (38) que es igual a una mitad de dicho diámetro (D) de la trayectoria circular (T), y la suma de una primera distancia normal (d1) entre dicho punto inferior (P) de la trayectoria circular (T) y el eje de soporte (11) y una segunda distancia normal (d2) entre el pasador de articulación (38) y una línea central (L) del elemento receptor (35) es igual a dicha mitad del diámetro (D) de la trayectoria circular (T).

17. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el eje de soporte (11) de cada cuerpo base (10) está desplazado hacia abajo y/o hacia un lado respecto al centro (C) de cualquiera de las trayectorias circulares (T).

18. Dispositivo, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estructura móvil (3) comprende una pluralidad de perfiles longitudinales (33) y perfiles transversales (34a, 34b) conectados entre sí formando una retícula, y dichos elementos receptores (35) están soportados por sus extremos entre cada dos de dichos perfiles transversales (34a, 34b).

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19. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque cada uno de dichos elementos receptores (35) comprende al menos un tubo receptor (36) para un fluido caloportador, con un extremo de entrada (36a) y un extremo de salida (36b) conectados y comunicados con un circuito para dicho fluido caloportador.

20. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque al menos uno de dichos perfiles transversales (34a) de la estructura móvil (3) es un perfil de sección transversal cerrada que forma un conducto de alimentación (63a) o un conducto de retorno (63b) de dicho circuito para el fluido caloportador, y al menos uno de dichos extremos de entrada y salida (36a, 36b) de cada tubo receptor (36) está conectado y comunicado con un respectivo conducto de dichos conductos de alimentación y retorno (63a, 63b) formado por el perfil transversal (34a).

21. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque el tubo receptor (36) de cada elemento receptor (35) está doblado de manera que sus extremos de entrada y salida (36a, 36b) están en un mismo extremo del elemento receptor (35), y los conductos de alimentación y retorno (63a, 63b) están formados por un único perfil transversal (34a) de la estructura móvil (3) o por dos perfiles transversales situados uno junto al otro.

22. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento superior (18), que es al menos uno, de cada módulo reflector-concentrador (5) es una chapa superior metálica arqueada que tiene una superficie exterior pulida para formar la porción de superficie reflectante (8), que es al menos una.

23. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque cada módulo reflector-concentrador (5) comprende además una chapa inferior (20) y un material de relleno (77) dispuesto entre el elemento superior (18) y la chapa inferior (20), estando dicho material de relleno (77) adherido al elemento superior (18), a la chapa inferior (20) y al armazón (6).

24. Dispositivo, de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque cada uno de los elementos receptores (35) está soportado giratoriamente por sus extremos de manera que puede girar respecto a un eje longitudinal, y varios elementos receptores (35) están conectados por unos medios de transmisión de movimiento a una polea conductora (40) centrada en el pasador de articulación (38) y unida fijamente al brazo pivotante (37), siendo la relación de transmisión tal que la velocidad de giro de los elementos receptores (35) es la mitad que la velocidad de giro del brazo pivotante (37).

25. Dispositivo, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las porciones de superficie reflectante (8) están situadas a un nivel superior respecto a unos bordes superiores de dichos perfiles de soporte (13a, 13b, 13c), y un dispositivo automático de limpieza está configurado y dispuesto para desplazar unos elementos de limpieza a lo largo de la dirección longitudinal de las superficies reflectantes en cooperación con un líquido de limpieza.