ES2429216T3

ES2429216T3 - Sistema colector de energía solar

Info

Publication number: ES2429216T3
Application number: ES08807226T
Authority: ES
Inventors: Thomas Hinderling; Urs Elsasser; Markus Wannemacher; Yassine Allani
Original assignee: NOVATON ERNEUERBARE EN AG; NOVATON ERNEUERBARE ENERGIEN AG; Nolaris SA
Current assignee: NOVATON ERNEUERBARE EN AG; NOVATON ERNEUERBARE ENERGIEN AG; Nolaris SA
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-03-05
Also published as: AU2008269447A1; BRPI0808546A2; KR20100014933A; TN2009000368A1; WO2009001225A2; EP2137470B1; IL200633A0; AP2009004953A0; EP2137470A2; WO2009001225A3; EA200970830A1

Abstract

Un sistema colector de energía solar que comprende: - una plataforma (12) que flota por encima de una masa de fluido, incluyendo la plataforma una estructuraanular exterior (14) y una cubierta flexible (16) que encierra de modo hermético un extremo superior de laestructura anular exterior (14), para definir de ese modo un volumen encerrado (30) por debajo de la cubierta(16); - un compresor (32) para la creación de una condición de sobrepresión dentro del volumen encerrado (30); - una pluralidad de módulos colectores de radiación solar; siendo giratoria la plataforma alrededor de un eje central de la misma, para permitir de ese modo que la orientaciónde los módulos colectores de radiación solar sea variable y esté colocada en la orientación deseada dependiendo dela posición angular del sol. Caracterizado porque el sistema comprende una estructura superior por encima de la cubierta (16) y que soportalos módulos colectores de radiación solar por encima de la cubierta.

Description

Sistema colector de energía solar

Campo del Invento

El presente invento se refiere a un sistema colector de energía solar. En particular, el presente invento se refiere a una estructura a gran escala para la producción de energía eléctrica de forma rentable a través de la tecnología de energía solar térmica.

Antecedentes históricos del invento

Existe una aceptación a nivel general de que la Tierra se está acercando a grandes pasos a una crisis energética de proporciones incalculables. Algunos dicen que la crisis se producirá alrededor del año 2040.

Parece que la energía solar puede ser la única fuente capaz de superar teóricamente la próxima crisis energética, sin afectar los costes de consumo de energía. La energía geotérmica es una segunda posibilidad remota, pero evidentemente con unos costes mucho más elevados.

La energía solar está indicada principalmente para mitigar una crisis energética futura. Por ejemplo, casi 10'000 GTEP (TEP = Toneladas Equivalente de Petróleo) de radiación solar llega a la Tierra cada año. Sin embargo, sólo hasta el 5 GTEP de energía solar utilizable se necesitaría para hacer un paso significativo hacia la sostenibilidad energética de la Tierra.

Sin embargo, ha habido limitaciones prácticas para la implementación a gran escala de los sistemas de producción de energía que dependen del sol. Por ejemplo, las células fotovoltaicas son capaces de convertir la energía solar (es decir, la luz del sol) en energía utilizable, es decir electricidad. Pero, el rendimiento global de estos dispositivos es de aproximadamente 10-18%, dependiendo de los materiales utilizados. De todas formas, para un mayor rendimiento se precisaría de materiales más costosos. Además, la fabricación de células fotovoltaicas requiere el uso de productos químicos altamente tóxicos, que presentan un problema ambiental mucho más importante.

Por todas estas razones, la tecnología de energía solar térmica, que es la otra tecnología importante para la conversión de energía solar a electricidad, parece ser en el futuro previsible la única solución potencial para la producción de un número suficiente de GTEPs, sin dejar de ser relativamente barato.

Una tecnología solar térmica específica, que ahora es utilizada ampliamente en aplicaciones pilotas, es el colector cilíndrico parabólico. Un colector cilíndrico parabólico, en forma de la mitad inferior de una gran tubería de desagüe, refleja la luz solar hacia un tubo receptor central que se extiende por encima de ella. El agua a presión y otros fluidos se calientan en el tubo y se utilizan para generar vapor, esto puede entonces pone en movimiento a los turbogeneradores para producir electricidad o para proporcionar energía térmica para la industria.

teoría, los colectores cilíndrico parabólicos han tenido la posibilidad de producción eficiente de electricidad, ya que pueden alcanzar temperaturas de entrada relativamente altas para la turbina. Sin embargo, en la práctica las necesidades de superficie para esta tecnología son significativas. Por otra parte, estudios recientes indican que los costes de electricidad previamente estimados, utilizando esta tecnología, pueden haber sido en principio demasiado optimistas. En resumen, las esperanzas en esta tecnología aún no han producido resultados tangibles, en un sentido práctico, ya sea debido a ineficiencias o costes excesivos, y también debido a las limitaciones y las variaciones inherentes de la radiación solar. Más específicamente, estos colectores cilíndricos parabólicos requieren sistemas de conducción de engranaje de mantenimiento intensivo con un coste elevado para ajustar de forma dinámica las posiciones angulares de los paneles de los colectores parabólicos, dependiendo de la posición del sol. Esto requiere engranajes costosos, así como grandes estructuras de apoyo que puedan soportar importantes fluctuaciones de carga y otras consideraciones estructurales.

Los documentos FR2471564 y DE4006516 muestran plataformas equipadas con medios para colectar radiaciones solares. Están provistas con un recipiente dispuesto sobre un soporte anular.

Resumen y descripción general de las realizaciones o materialización preferidas

El objetivo del presente invento es lograr avances concretos y tangibles para explotar la energía solar, para mitigar las preocupaciones conocidas asociadas con las fuentes actuales de energía eléctrica, incluyendo la posibilidad de una crisis energética importante en el futuro predecible.

Otro objetivo de este invento es el de permitir

la generación a gran escala de la energía eléctrica a través de la utilización de la radiación solar, y conseguirlo a un coste económicamente aceptable.

El presente invento consigue estos objetivos mediante la colocación de módulos colectores de radiación solar , a gran escala y de peso ligero, en una Isla, o Islas artificiales, a bajo coste y construida hasta varios cientos de metros de diámetro, y posiblemente incluso con un diámetro de más de un kilómetro. La Isla puede operar ya sea en el mar, en grandes lagos naturales, o en la tierra localizada dentro de un canal de hormigón que mantenga un fluido con una viscosidad apropiada, tal como aceite natural, o incluso agua. La Isla flota. La palabra “peso ligero” se refiere al peso específico, que es superficie / peso total de la plataforma.

Esta Isla debe ser relativamente alta, por ejemplo, más de 10 metros, e incluso tan alta como 30 metros para evitar o al menos minimizar los efectos negativos de la marejada, etc. La versión en base terrestre, sin embargo, puede ser construida teóricamente mucho más baja, es decir, alrededor de 2 metros. Sin embargo, la versión con base terrestre también podría beneficiarse de una cierta altura si se construyera en un entorno dificultoso, como por ejemplo un desierto. En ese caso, una altura mínima permitiría a los concentradores solares de los módulos encontrarse muy por encima de la superficie del desierto, lo cual resultaría estar fuera de peligro en el caso de tormentas de arena. El mayor efecto abrasivo de las tormentas de arena se produce en la capa limítrofe de la arena, justo por encima del suelo. En general, si la Isla es más alta que la altura típica de esta capa limítrofe, los concentradores solares y otras instalaciones serán mucho menos propensos a sufrir defectos debido a las consecuencias de las tormentas de arena. La Isla gira para seguir la posición del sol. La versión con base terrestre de esta Isla flota en el líquido contenido dentro de un gran canal anular, a través de una gran estructura anular exterior generalmente de tamaño adaptado para caber a dentro del canal. La versión basada en el mar también utiliza la estructura anular exterior. El anillo exterior flotante permite la rotación de la Isla hacia una orientación deseada, para optimizar la posición de los colectores de radiación solar colocados en la Isla. En lugar de ajustar las posiciones de los múltiples paneles de los colectores solares, los paneles colectores se fijan en su lugar, pero sostenidos sobre una gran plataforma que se ajusta para optimizar los efectos de la radiación solar.

La Isla es fundamentalmente circular, aunque la estructura anular exterior no tiene que ser exactamente circular. Para la versión terrestre de la Isla, la base de la estructura anular exterior debe tener un elemento en la base inferior lo más similar a una forma circular, para permitir que el elemento de la base inferior pueda girar dentro del canal de hormigón descrito anteriormente. El anillo exterior también podría ser montado a partir de segmentos de secciones de tuberías rectas que tienen una sección transversal redonda, cuadrada, ovalada o cualquier otra forma adecuada. La estructura anular exterior puede utilizar las características típicas que son comunes en el diseño de buques, tales como el aislamiento de los volúmenes interiores dentro de la secciones de la tubería, para protegerse contra la posibilidad de hundimiento, si el anillo exterior produjese una fuga. Una de las formas de realización preferidas del invento es la de emplear secciones de tubos que se utilizan típicamente para oleoductos.

La estructura anular exterior podría sostener o soportar instalaciones eléctricas, tales como todo el equipo para producir la energía eléctrica en un ciclo de Rankine, usando el vapor producido por los concentradores solares. Para esto se utilizaría generalmente maquinaria de tecnología punta, como turbinas de vapor o motores Stirling o cualquier otro tipo de máquina adecuada que utilice vapor para poner en movimiento un generador eléctrico.

La realización preferida para este invento es la de un sistema colector solar que incluye una plataforma flotante, la cual incluye principalmente una cubierta flexible, o lamina, que se extiende a través de la estructura anular exterior y se sella a la misma. La cubierta superior es de un material de grado industrial, de larga duración y resistente a los UV que,

o bien se vulcaniza y/o sujetado o fijado por cualquier otra manera adecuada a la estructura anular exterior, de tal forma que quede completamente hermético. Esto crea un volumen cerrado debajo de la cubierta. Un sistema de compresor está instalado para que entre en comunicación con el volumen cerrado y operar para crear una ligera sobrepresión debajo de la cubierta. Los estudios actuales muestran que un exceso de presión de aproximadamente 0,005 bar debería ser suficiente, pero en algunas situaciones podría ser sustancialmente más. Además, la sobrepresión se puede ajustar dinámicamente, como se describe a continuación, para conseguir y mantener el efecto flotante deseado. Puede ser deseable presurizar el volumen cerrado hasta el punto de crear una protuberancia más elevada en el centro de la cubierta, para el desagüe del agua de lluvia en una dirección radial hacia fuera. Además, la cubierta podría incluir para facilitar el desagüe en la dirección deseada. De hecho, el desagüe se podría utilizar como parte de un sistema de desalinización. Para lograr la sobre presurización deseada pueden ser utilizados una gran cantidad de compresores, es decir bombas.

Para el sistema terrestre, un servicio de cable por tierra conecta operativamente la Isla artificial a la red local. En donde no hay disponible una red eléctrica sustancial para la conexión en ese punto está conectada una instalación de producción de hidrógeno. Para la versión acuática, la Isla artificial tiene un número suficiente de dispositivos de propulsión, impulsados eléctricamente o por otros tipos de energía, distribuidos a lo largo de la estructura anular exterior. Estos dispositivos de propulsión pueden mover la Isla a una ubicación deseada, y también girar la Isla en una orientación deseada con respecto al sol.

La versión con base terrestre de la Isla artificial posee mecanismos para centrarla, concretamente, ruedas específicas para centrar la Isla en su eje de rotación dentro del canal. Para girar la Isla, esta estructura utiliza ruedas accionables que ruedan en el exterior del canal de hormigón. Debido a que la Isla artificial se apoya para flotar, la potencia que se necesita efectivamente para hacer girar la Isla es mínima. Motores relativamente pequeños distribuidos alrededor de la estructura exterior serán adecuados para girar la Isla 360 grados en un día de manera eficaz.

Para reducir el peso total de la Isla, y para reducir la sensibilidad al viento, los módulos colectores de radiación solares sostenidos por la plataforma tienen un diseño de flujo de aire de peso ligero que permiten que el aire fluya de forma efectiva a través de los paneles concentradores. Tales colectores pueden ser ensamblados a partir de bandas de acero reflectantes o de aluminio de fabricación industrial. Este tipo de diseño reduce sustancialmente los costes y el peso en comparación con los diseños típicos de colectores cilíndricos parabólicos. Además, este diseño se puede montar fácilmente en países cercanos al ecuador, donde los procesos difíciles de fabricación, por ejemplo, la curvatura de elementos aluminio reflectante a gran escala puede no ser posible.

El volumen cerrado de esta Isla artificial está limitado por la estructura anular exterior, la cubierta y la superficie del agua (para la versión basada en el mar), o la superficie de terreno (para la versión con base terrestre). Para la versión terrestre, el efecto de sellado para el volumen cerrado se logra en parte debido a el canal de hormigón. Una ventaja en particular de la versión terrestre, es que la superficie de la tierra debajo de la cubierta podría permanecer inalterada. Además, esta superficie podría contener algunas de las instalaciones técnicas utilizadas para el manejo de la Isla. Por lo tanto, dichas instalaciones no necesariamente tienen que ser soportadas por la estructura anular exterior, como sería el caso para la Isla artificial flotante en el mar. Si una instalación se encuentra efectivamente bajo la plataforma, para la versión terrestre, las secciones superpuestas de la cubierta podrían ser de material transparente. Esto permitiría que alguna luz solar ambiente llegara a las instalaciones de debajo, en donde está trabajando el equipo operativo.

Una estructura de montaje ligero está colocada por encima de la cubierta y mantiene los módulos de colectores de radiación solar. Alternativamente, o incluso adicionalmente, un sistema de cable pretensado se extiende por la cubierta, y la estructura anular exterior mantiene los soportes con estos cables. Aún más, una estructura de nido de abeja podría ser utilizada como esta estructura superior. El cojín de aire por debajo de la cubierta se mantiene a una presión que efectivamente soporta la estructura superior. Para este propósito, la estructura superior o incluso los módulos o la cubierta, tienen una gran cantidad de sensores, tales como indicadores de presión, que están interconectados en una red que está conectada de forma operativa a un ordenador, el cual esta a su vez conectado al sistema de compresión. Los sensores miden la condición medible deseada relacionada con la cubierta, tales como la presión de la estructura de soporte, en diferentes lugares alrededor de la cubierta. El ordenador utiliza un algoritmo apropiado y el software correspondiente para controlar el sistema de compresor para ajustar dinámicamente la presión de aire debajo de la cubierta, para minimizar la tensión de la estructura de soporte, o para hacer frente a la condición detectada de una manera apropiada. Se debe entender que cualquier otro dispositivo de medida de fuerza podría ser utilizado para detectar y analizar dinámicamente la carga mecánica en la cubierta, la estructura superior, o los módulos, y para iniciar un cambio adecuado en la sobre-presurización.

Esta Isla artificial es especialmente ligera porque la estructura de soporte sosteniendo los concentradores solares apenas tiene que ser capaz de soportar su propio peso. Cualquier exceso de fuerzas causados por el viento u otros efectos atmosféricos o adversos pueden ser compensados por el amortiguador de sobrepresión situado debajo de la cubierta flexible, en particular a través de sensores adecuados y el control dinámico del sistema compresor.

De acuerdo con otro aspecto del invento, la estructura anular exterior tiene estructuras adicionales de soporte en la parte exterior de la misma, para mantener los elementos fotovoltaicos (PV). La energía eléctrica generada por los elementos fotovoltaicos y su almacenamiento en la batería y las instalaciones de convertidores DC / AC puede ser utilizada para alimentar los sistemas de posicionamiento de la Isla y también los sistemas de la sala de operaciones, tales como el sistema de tracción y el sistema compresor.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la versión basada en el mar contiene equipos de propulsión montados en la estructura anular exterior, para mover la Isla de norte a sur a través del ecuador en sincronización con las estaciones. Esto permite a la Isla mantener una posición vertical en la ruta diaria del sol. Se ha demostrado que la producción de energía solar podría incrementarse hasta en un 15 por ciento por año, si una instalación de producción de energía solar es efectivamente capaz de seguir la trayectoria del sol de la manera sugerida aquí. El sistema de posicionamiento de dicha Isla podría incluir un sistema de GPS con un sistema de ordenador apropiado, incluyendo los algoritmos y software asociados para establecer la latitud y longitud en base a la ley de Cook (ver http://fred.elie.free.fr/cadrans_solaires.htm. El mismo sistema de posicionamiento también podría mantener la posición de la Isla durante el día cuando gire de forma esencial más o menos 180 grados para seguir al sol desde el amanecer por el este hasta la puesta del sol en el oeste.

Un cálculo breve de la producción potencial de esta Isla artificial, con un diámetro de 500 metros, se muestra a continuación. Este tipo de Isla tendría un área de superficie dentro de la estructura anular exterior de aproximadamente

195.000 metros cuadrados. La radiación solar en las zonas tropicales es de aproximadamente 1 kW por metro cuadrado. Asumiendo una eficiencia global de transformación muy conservadora (concentradores, ciclo de Rankine etc) de entre 10 y 20 por ciento, la potencia de pico de dicha Isla podría ser estimada a más de 30 MW. Esto supone que la Isla opera a potencia máxima durante aproximadamente 8 horas por día. Con el propósito de este cálculo, la energía adicional generada a menos potencia de máxima (pico) durante la mañana y por la tarde se han omitido. Eso da un resultado en una producción de aproximadamente 240 MWh por día o aproximadamente 85.000 MWh por año, suponiendo que 15 días por año están reservados para las operaciones de mantenimiento. Por lo tanto, una de esas Isla podría producir una cantidad de energía eléctrica en un año equivalente a aproximadamente $ 12.750.000, con un precio de venta aproximado de $ 0.15/kWh.

El aspecto económico basado en esta Isla artificial será más atractivo y beneficioso si el tamaño de las Islas aumenta. Así mismo el aumento del tamaño incrementa aún más la estabilidad de la versión acuática, particularmente en condiciones meteorológicas adversas. Por lo tanto, esta Isla solar artificial representa una contribución importante hacia la producción de energía sostenible que tan desesperadamente se necesita en un futuro próximo.

La sobre-presurización del volumen cerrado por debajo de la cubierta juega un papel importante en el apoyo de los módulos de colectores de radiación solar. Particularmente, para generar electricidad a partir de la radiación solar a un coste económicamente viable, la superficie necesaria a de ser extremadamente extensa. Aunque los colectores solares disponibles comercialmente continúan mejorando en eficiencia, los requerimientos de área de superficie, es decir, el área de superficie ocupada por los colectores, es todavía inmensa. La necesidad de una gran área de superficie genera unos factores prácticos a tener en consideración, concretamente como la forma de apoyar suficientemente los colectores sobre una estructura de soporte de carga que se puede también girar en relación a la posición del sol. Con este invento, la respuesta es triple. En primer lugar, el gran anillo exterior flotante apoya la periferia de la Isla, y de ese modo lleva una parte sustancial del peso total. Por lo tanto, la plataforma flota. En segundo lugar, el volumen de exceso de presión por debajo de la cubierta ayuda a reducir significativamente la carga en el centro de la Isla. En tercer lugar, el uso de una estructura superior de soporte apropiado, es decir, una estructura ligera de soporte, o alternativamente, un sistema de cable tensado, o una estructura de nido de abeja, asegura de forma adecuada el soporte mecánico para los colectores solares.

Una tubería de suministro de agua (interna) y un tubo de vapor (de salida) se conectan a los módulos de colectores de radiación solar a través de una junta rotatoria situada en el centro de la Isla. Esta junta debe ser capaz de soportar la rotación de la Isla. Esto se puede hacer por una configuración coaxial, un conjunto de conexiones coaxiales giratoria o incluso por una manguera flexible con una longitud adecuada.

Cuando estas tuberías llegan a la parte superior de la plataforma, estas son conducidas a lo largo de las filas de los módulos de colectores de radiación solar, para generar vapor utilizable a través de las tuberías de calor en la que la luz del sol se concentra. Debido a que la longitud de las diversas tuberías, que se extienden desde el centro de la Isla a todos los diferentes módulos, se diferencian entre sí, se utilizan válvulas reguladoras de presión para moderar y controlar cualquier diferencias de temperatura y presión no deseada.

A lo largo de los módulos, varios diseños o disposiciones de ajustes del tubo de calor son posibles. Una disposición de este tipo implica la colocación de tuberías de salida de agua a lo largo de las partes superiores de las tuberías de calor de los módulos de colectores solares, para precalentar el agua que fluye en estas tuberías superiores como resultado de su proximidad a los tubos de calor situados respectivamente por debajo del mismo.

El presente invento también considera la capacidad de limpiar los colectores solares a través de un carro dirigible, o otro dispositivo, que se mueve a lo largo de una vía o rail que se extiende junto a las filas de colectores. Este dispositivo podría ser un robot que dirige el fluido a presión, más probablemente aire, en las superficies de los módulos. El rail podría ser un rail de dos vías que soporta un carro con ruedas, o incluso una vía de tipo monorraíl. La configuración del carro permite viajar a lo largo de los raíles a cualquier posición deseada en la plataforma para facilitar el acceso para cualquier mantenimiento necesario.

Si se desea, en una forma de realización/materialización alternativa de la plataforma podría ser " flotante" soportada por encima de una multitud de railes concéntricos con una gran cantidad de conjuntos de ruedas concéntricas, adaptadas en tamaño para moverse sobre los raíles. Estas y otras características del invento se comprenderán más fácilmente a la vista de la siguiente descripción detallada y de los dibujos.

Descripción breve de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva del sistema colector de energía solar construido de acuerdo con una primera realización preferida del invento.

La figura 2 es una vista en sección horizontal que muestra esquemáticamente una versión con base terrestre del sistema colector de energía solar, de acuerdo con un aspecto del invento.

La figura 3 es una vista en planta, en forma esquemática, que muestra una versión con base terrestre del sistema colector de energía solar de este invento.

La figura 4A es una vista en sección horizontal que muestra esquemáticamente la estructura anular exterior y el canal de un sistema colector de energía solar con base terrestre de acuerdo con la forma de realización preferida del invento.

La figura 4B es una vista en sección horizontal, similar a la figura 4A, que muestra esquemáticamente otra variación de la estructura anular exterior y el canal, para la versión con base terrestre del sistema colector de energía solar del invento.

La figura 5 es una vista en perspectiva de una unidad de rueda de accionamiento, que se muestra conectada a la

estructura anular exterior, de acuerdo con una forma de realización preferida del mecanismo de accionamiento de este invento.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva, similar a la figura 4, de una unidad de centrado de la rueda, que se muestra conectado a la estructura anular exterior, de acuerdo con una forma de realización preferida del mecanismo de centrado de este invento.

La figura 7A es una vista en perspectiva de un pie de soporte para soportar una porción de una estructura de soporte de peso ligero en la cubierta de la plataforma, de acuerdo con una primera realización preferida de la estructura superior de este invento.

La figura 7B es una vista horizontal que muestra esquemáticamente el pie de soporte y otras estructuras que se muestran en la figura 7A.

La figura 8 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente la parte inferior de un pie de soporte del tipo mostrado en las figuras 7A y 7B.

La figura 9 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un modelo de simulación por computadora generada de las depresiones que podrían producirse en la cubierta del sistema colector de energía solar de este invento.

La figura 10 es una vista horizontal que muestra esquemáticamente una segunda forma de realización preferida para la estructura superior de este invento, concretamente, un sistema de cable que coopera con una pluralidad de pontones, que a su vez tienen tablas de soporte sobre el que el tipo Fresnel de concentradores solares están montados.

La figura 10A es una vista en perspectiva que muestra una estructura alternativa pontón.

La figura 11 es una vista horizontal que muestra esquemáticamente una tercera realización preferida de la estructura superior de del invento, una estructura de nido de abeja en la que un colector de tipo Fresnel está montada.

Las figuras 12A y 12B son vistas en perspectiva que muestran dos estructuras alternativas para el enrutamiento de fluido, es decir, agua y / o vapor de agua, hacia y desde la Isla 10 a través de una junta rotativa situada en el cubo 18.

La figura 13A es una vista longitudinal a lo largo de una de las filas de colectores Fresnel, que muestra un carro soportado por railes que facilita el servicio y el mantenimiento.

La figura 13B es una vista en sección transversal a lo largo de las líneas 13B-13B de la figura 13A.

La figura 14 es una vista en perspectiva que muestra otro aspecto del carro mostrado en la Fig. 13A.

Descripción detallada de los dibujos

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud provisional de EE.UU. N º de Serie 60/892, 956 presentada el 5 de marzo de 2007, titulado "La Isla Solar"; 61/015, 263 presentada el 20 de diciembre de 2007, titulado "La Isla Solar", y 61 / 030.390 presentada el 21 de febrero de 2008, titulado "La Isla Solar."

La figura 1 muestra un sistema 10 colector de energía solar construido de acuerdo con una forma de realización preferida del invento. El sistema 10 comprende generalmente una sistema colector de energía solar 10 una plataforma de energía solar horizontal 12, que a su vez incluye una estructura de soporte anular exterior 14 que está atravesada por una cubierta flexible 16. La cubierta 16 puede ser de cualquier material flexible adecuado que puede ser sellado a lo largo de sus bordes longitudinales opuestos, tales como por ejemplo mediante encolado, soldadura por calor, o vulcanización de los bordes situados adyacentes. En un primer prototipo del invento, para la cubierta 16 solicitantes están utilizando una lámina industrial conocida como SIKA Sarnafil TS 77-20. La Isla 10 incluye un cubo central 18 que se describirá más adelante con más detalle.

La plataforma 12 soporta una pluralidad de módulos de colectores de radiación solar dispuestos extremo con extremo en una pluralidad de filas paralelas 19. Cualquier determinada fila 19 de los módulos incluye una multitud de apoyo de alambre 20, que a su vez sostiene en horizontal una tubería de calor.

Cada una de las filas 19 incluye una multitud de concentradores solares, montados en paralelo en parte inferior, o paneles reflectores 22. Cada uno de los concentradores 22, se fija en un ángulo deseado, de modo que todos los reflectores 22 reflejan, o orientan, la luz del sol hacia arriba hacia la tubería de calor 21. Esto concentra la radiación solar reflejada en la tubería de calor 21. La plataforma 12 gira para mantener las filas 19 orientadas perpendicularmente a la dirección del sol.

Una tubería de calor 21 de suministro de agua y una tubería de vapor son dirigidas al cubo central 18, y se conectan a dos conductos 24 que se extienden en direcciones opuestas. Los conductos 24 se conectan a sub-ramas 24a que se

extienden generalmente a lo largo del centro del sistema 10 colector de energía solar, de modo que en cada fila 19, el agua de alimentación puede fluir hacia fuera y de vuelta a lo largo de la respectiva tubería de calor 21.

La figura 1 también muestra una multitud de pies de soporte redondos 25, distribuidos a través de la superficie superior de la tapa 16, en un patrón de rejilla designado en general por el número de referencia 26. Aunque no se muestra en detalle en particular en la figura 1, los pies de soporte redondos 25 soportan una estructura espacial ligera 27, que por lo general ocupa los espacios designados por la cuadrícula 26 en la figura 1. La estructura espacial de 27, a su vez sujeta las filas 19 de los módulos de colectores de radiación solar.

Como anteriormente descrito, el sistema 10 colector de energía solar de este invento es una estructura flotante. Este invento considera el funcionamiento de este sistema 10 colector de energía solar con base terrestre o en el mar. La figura 2 muestra más detalles de los componentes estructurales de una forma de realización preferida de la 10. En particular, la figura 2 muestra la estructura general, y la manera en que el 10 colector de energía solar se apoya flotando por el anillo exterior 14. Preferiblemente, el anillo 14 está hecho de, segmentos prefabricados conectables de acero, hormigón, plástico, aluminio, o cualquier otro material adecuado. Si los segmentos del anillo 14 están hechos de acero, entonces se sueldan preferiblemente entre sí. En particular, para una versión basada en el mar del sistema 10 colector de energía solar, los segmentos tienen estructuras de soporte internos. Estas estructuras de apoyo internos adyacentes aíslan los segmentos situados en del anillo 14, de este modo quedan aisladas las secciones del anillo 14 situadas adyacente, a fin de aislar cualquier posible fuga que pudiera ocurrir. En una construcción prototipo de la versión con base terrestre de este sistema 10 colector de energía solar, la plataforma 12 es de aproximadamente 85 metros de diámetro, los segmentos tienen un diámetro de aproximadamente dos metros, y una longitud de aproximadamente 7,5 metros. Preferiblemente, las secciones de los anillos 14 se colocan y se interconectan, mientras en el canal 28, y preferiblemente soportados sobre una estructura temporal que puede ser retirada una vez que el canal 28 se llena con agua 29. El canal 28 debe ser capaz de soportar el peso del anillo 14. Para el prototipo, los solicitantes estiman que el anillo 14 tendrá un peso total de alrededor de 100 toneladas (100.000 kg), lo que corresponde a un peso de aproximadamente 380 kg por metro cuadrado.

La figura 2 muestra el anillo exterior 14 flotando situado dentro del canal 28. Como se muestra en la figura 2, el canal tiene una pared interior 28a, una pared inferior 28b, 28c y una pared exterior. La canal 28 se hace preferiblemente de hormigón. El espesor de cada una de las paredes 28a, 28b y 28c se determina de acuerdo a los estudios geológicos locales y cualquier código de construcción aplicable. El canal 28 incluye un fluido de viscosidad adecuada, y en particular un líquido, tal como agua 29, de manera que flote el anillo de soporte 14.

La figura 2 también muestra el volumen cerrado 30 situado debajo de la cubierta 16, y además define, o es limitada por el anillo 14, el agua 29 en el canal 28, y el suelo 31 o la superficie del piso situado en el centro del sistema 10 colector de energía solar . Preferiblemente, la superficie 31 queda uniforme con la parte superior de la pared interior 28a. Esto se puede realizar por medio del llenado de arena, y la arena posteriormente es revestida con una lámina de PVC de 2 mm de espesor, preferiblemente una lámina de poli olefina flexible, reforzado con hilo de poliéster y / o una tela gruesa fabricada de fibra de vidrio. Un sistema de compresor 32, preferiblemente una multitud de compresores o de bombas, está situado de tal manera que esté en contacto con el fluido del volumen cerrado 30. En la figura 2, la bomba 32 se muestra por debajo del piso 31 en el centro del sistema 10 colector de energía solar. No obstante, también podría estar situado centralmente dentro de una sala de operaciones o instalación para el funcionamiento del sistema de captación de energía solar 10, o incluso colocado en el anillo 14. La bomba 32 bombea el aire en el volumen cerrado 30, como se muestra por las flechas direccionales 34, para mantener una condición de exceso de presurización adecuado debajo de la cubierta 16 y dentro del volumen 30. Los solicitantes esperan actualmente que la cantidad real de sobrepresión dentro del volumen cerrado 30 sea de aproximadamente 0,005 bar, a pesar de que el valor puede variar algo dependiendo de las condiciones dinámicas, y en algunas situaciones podría ser sustancialmente mayor. La figura 2 también muestra un borde exterior se extiende hacia arriba la estructura 14a, que se extiende hacia arriba desde cada uno de los segmentos del anillo 14 para crear una parte superior 14b de la superficie exterior alrededor de la parte superior del anillo 14.

La figura 3 muestra un ejemplo de la versión con base terrestre de este sistema 10 colector de energía solar, incluyendo un túnel debajo de la superficie orientada radialmente 35 que se extiende hacia fuera desde el cubo central 18 de la estructura, más allá de las 28c de las paredes exteriores del canal 28 a una instalación de energía 36, que puede ser un generador de turbina u otra instalación para almacenar o utilizar el vapor generado solar producida por el sistema 10 colector de energía solar. Preferiblemente, el túnel 35 lleva las tuberías que conectan con los conductos 24, así como los conectores eléctricos. El fondo del túnel 35 se inclina hacia abajo desde el centro del sistema 10 colector de energía solar, a fin de que se extienda por debajo de la parte inferior del canal 28 y también para evitar que el agua u otro líquido fluya hacia el centro de la 10. Un estanque de 37 se encuentra próximo para proveer agua al canal 28, según sea necesario. Se conecta preferentemente al canal 28 desde abajo, para facilitar el rápido desagüe del canal

28.

La figura 3 también muestra otra vista de las filas 19 de módulos. En general, para cada módulo de los concentradores 22 son unos 8 metros de longitud.

La figura 2 y también la figura 4A muestran detalles de un mecanismo de centrado 38 que centra 10 en su eje central. Más específicamente, el mecanismo de centrado 38 reside radialmente más allá del anillo 14 y dentro de la superficie

interior de la 28c de las paredes exteriores del canal 28. Este mecanismo de centrado 38 comprende un soporte 39 montado en el anillo 14, que soporta una rueda giratoria 40 que se encuentra en contacto con las paredes exteriores 28c. Es importante que la superficie interior de las paredes exteriores 28c se construye de manera que sea perfectamente redondo, o con una tolerancia muy baja. Este requisito es necesario ya que el ajuste angular de la Isla 10 se logra a través de estas ruedas 40. El invento considera también una opción de montaje alternativa, la de los soportes de montaje 39 en la pared exterior 28c de manera que las ruedas 40 estén en contacto con el anillo 14.

Aunque el número de ruedas 40 puede variar, los solicitantes esperan que doce de tales ruedas 40 sean necesarias alrededor de la circunferencia del anillo 14, con las ruedas espaciadas cada 30 grados. No obstante, las ruedas adicionales podrían utilizarse para distribuir de forma más equitativa la carga entre la pared exterior 28c y el anillo 14. Las ruedas 40 pueden ser ruedas de automóviles estándar. Además, algunas de las ruedas 40, preferiblemente cuatro, sirven para el propósito adicional de conducir de manera giratoria el anillo 14 alrededor de su eje a una posición deseada, para optimizar el rendimiento de los reflectores 22. Por lo tanto, algunas de las ruedas 40 son parte del mecanismo de centrado y el mecanismo de accionamiento. La figura 4A muestra también un alojamiento de motor 50, lo que indica que la rueda 40 que se muestra es una de los cuadro propósitos duales de ruedas 40.

Estas características técnicas apreciarán que en cualquier momento dé la fuerza entre las ruedas 40 y la pared 28c actuará solamente en un lado del anillo 14, dependiendo de la dirección del viento. Por lo tanto, sólo la mitad de las ruedas de centrado 40 se utilizarán para transmitir la fuerza angular al anillo con respecto a las 28c de las paredes exteriores. No obstante, la pared exterior los 28c y su cimiento han de ser dimensionados y reforzados con el fin de transportar esta carga. Si no hubiese viento en absoluto, o muy poco viento, entonces todas las ruedas 40 se comunicarán con la pared exterior 28c y transportaría la carga de rotación, a pesar de la carga sería distribuida de forma más uniforme a lo largo de toda la circunferencia del anillo 14.

Las figuras 4A y 4B muestran la estructura anular exterior 14, junto con algunos de los detalles estructurales del sistema 10 colector de energía solar. Debido al mayor tamaño de la figura 4A (en comparación con la figura 2), la figura 4A muestra más claramente un soporte exterior 42, preferiblemente un anillo de acero con forma de U, doblado por los lados, lo que fija o sujeta las esquinas exteriores periféricas de la cubierta 16. La figura 4A muestra también algunos aspectos de una estructura alternativa utilizada para soportar las filas 19 de los módulos del colector solar. Más en particular, la figura 4A muestra los detalles de un sistema de cable tensado que actúa conjuntamente con la del pie de soporte 25. Se espera que el cable 46 precisará para proveer una fuerza de tensión en un el rango aproximado de 1025 kW. En especial, un soporte de montaje fijo 44 sujeta el extremo exterior de un cable reforzado 46 que se extiende por todo el sistema 10 colector de energía solar por encima de la cubierta 16, de una manera esencial que permite a los pies de soporte 25 estar colgados o suspendidos entre el cable de 46 superior y la tapa 16 inferior. Preferiblemente, los pies de soporte 25 están adaptados para acoplar el cable 46 de un sistema de cable de este tipo y también los componentes del marco de espacio, para mejorar la versatilidad en la construcción del sistema 10 colector de energía solar y en el soporte de los módulos de colectores solares.

La figura 4B es similar a la Fig. 4A, excepto la Fig. 4B que muestra otra variación del invento en el que el anillo 214 almacena vapor 114 generados por los módulos de colector, y el anillo 214 está encastrado entro de una forma cuadrada (en sección transversal) sección aislamiento exterior 215. La figura 4B muestra también un zócalo 228d que se extiende desde el anillo 214 a la pared exterior 228c del canal 228. Este zócalo 228d es utilizable con las otras variaciones del invento. El zócalo 228d ayuda a evitar la evaporación del líquido del canal 228, y también ayuda en la prevención de que entre dentro polvo u otros residuos.

La figura 5 muestra más claramente una de las ruedas de centrado 40 que también se utiliza para accionar de forma giratoria el sistema 10 colector de energía solar. Esto se logra mediante el montaje de un mecanismo de accionamiento, es decir, un motor 50a, a la misma estructura que soporta un centrado de la rueda, como se muestra en la figura 6.

En cualquiera de los casos, la rueda 40 tiene un soporte 39 montado en el anillo 14. El soporte 39 incluye una bisagra orientada horizontalmente eje 39a, y un muelle 41 que actúa como un amortiguador entre las secciones conectadas de forma articulada (con bisagras) del soporte 39 (conectada de forma articulada (con bisagras) con respecto al eje 39a). La figura 4A muestra una carcasa de motor 50, que cubre el motor 50a que se muestra en la figura 5. Preferiblemente, el mecanismo de accionamiento incluye un reductor de velocidad 52 y un adaptador 53 montado en el soporte 39 con la rueda 40. Aún más, como se muestra en la figura 3, la carcasa del motor 50 se conecta operativamente a un controlador de ordenador 70 a través de una conexión eléctrica, para controlar de forma giratoria la posición angular del sistema 10 colector de energía solar. Esta conexión eléctrica podría ser inalámbrica, si se desea, o a través de cualquier otro conector eléctrico conveniente adecuadamente.

La figura 7A muestra una vista ampliada de una parte de este sistema 10 colector de energía solar, y en particular, una parte en la que un marco de espacio 27 se monta en uno de los pies de soporte 25. La figura 7A muestra particularmente como el marco de espacio 27 utiliza preferentemente una construcción de viga en I. La figura 7A muestra también que una parte superior 25a del pie de soporte 25 incluye soportes de canales 25b dirigidos hacia arriba para sujetar con seguridad los extremos inferiores de la estructura espacial 27. Estos soportes 25b pueden ser parte de una pieza superior 25a del pie de soporte 25, en la forma de una placa, a la que los soportes 25b están conectados por cualquier mecanismo con suficiente fijación. La figura 7A muestra también los concentradores 22

soportados sobre un enrejado o una estructura tipo tarima 23, que también utiliza preferiblemente una construcción de viga en I.

Además de la estructura espacial 27, o como alternativa a ello, el sistema de cable se puede utilizar para soportar los módulos de colectores solares. Las figuras 7A y 7B muestran el cable 46 en líneas de trazos (phantom), para mostrar que es una estructura adicional o alternativa que proporciona el apoyo. También, como se muestra en la figura 7B, el pie de soporte 25 incluye ganchos que se extienden hacia arriba 25c que se conectan con el cable 46. Aún más, la Fig. 7B muestra un sensor 60, que puede ser un indicador de presión, montado en la posición adecuada para detectar la presión en la estructura espacial 27. Como se mencionó anteriormente, una multitud del tipo de sensores 60 se distribuyen a lo largo de la plataforma 12, y están conectados operativamente a una red (no se muestra) para transmitir al controlador de ordenador 70 (Fig. 3) las condiciones detectadas. Los sensores 60 pueden ser adaptados para detectar cualquier número de diferentes posibles condiciones medibles. Preferiblemente, el controlador 70 también hace que el sistema de compresor 32 responda adecuadamente a las condiciones detectadas, mediante el ajuste de forma dinámica la cantidad de exceso de presión.

La figura 8 muestra una parte inferior perfilada de la superficie del pie de soporte 25d. La figura 9 es una vista simulada por ordenador de la cubierta 16, con tres abolladuras notables, o depresiones, como resultado de la carga apoyada encima de la misma. Estas abolladuras se designan mediante los números de referencia 16a, 16b, y 16c. Ellas muestran la necesidad de una sobre-presurización dinámica y detectan la presión para lograr una superficie relativamente plana o por lo menos sin imperfecciones.

La figura 10 es similar a las figuras 4A y 4B, pero muestra más detalles de la estructura del cable y pontón utilizado para apoyar las filas 19 de módulos de colectores solares. En esta forma en particular de realización del invento, el cable 46 se extiende a través de la parte superior de la cubierta 16, transversalmente a través de una multitud de pontones 72 que están dispuestos en filas paralelas en la cubierta 16. El pontones 72 pueden estar hechos de plástico

o cualquier otro material adecuado pero de peso ligero. Los solicitantes contemplan el uso de pontones del tipo de fabricación industrial y distribuido por ejemplo, Robin Kunstoffprodukte, de Teterow, Alemania y Technus KG (GmbH & Co.), también de Teterow, Alemania. Preferiblemente, el cable 46 se acopla a una gran variedad de aparatos ortopédicos, o juntas 74, apoyado en la parte superior de los pontones 72 (o filas de pontones). Las placas 74 soportan un enrejado 23 que sostiene los concentradores solares 22. La figura 10 muestra depresiones formadas en la cubierta 16 junto a los pontones 72. Estas depresiones paralelas facilitan el desagüe del agua de lluvia, y también eliminan una protuberancia centralmente situada que podría ser ocasionada por la sobre-presurización. El desagüe de la superficie superficial puede ser más controlable, debido a que generalmente fluye hacia estas depresiones conocidas.

La figura 10A muestra otra versión del pontón, designado por el número de referencia 72a. Este pontón 72a tiene preferiblemente una estructura de superficie superior moldeada, diseñada de tal forma para facilitar la sujeción de la estructura superior y / o otra estructura que soporta los módulos.

La Fig. 11 muestra una vista lateral de otra realización de la estructura superior que se utiliza para apoyar los colectores de radiación solar. En particular, la figura 11 muestra una estructura en tipo nido de abeja 75 que residen entre la cubierta 16 y los colectores solares 22c y también apoyados por cable 46.

Las figuras muestran variaciones 12A y 12B de la junta rotativa para su uso en el cubo central 18 del sistema de captación de energía solar 10. En particular, la figura 12A muestra un tubo de entrada y un conducto de salida, designados 80a y 80b, respectivamente, ambos de los cuales incluyen respectivamente un manguito 81 y 81b, que permiten cierta rotación relativa entre las secciones superiores e inferiores de la misma, al menos un rango de alrededor de 240 a 260 grados. Fig. 12 B muestra una versión coaxial 82 de la junta rotativa. Más en particular, el agua de entrada 84 suministra agua a un conducto de flujo de forma anular exterior dentro de la tubería exterior 85, para que fluya el agua hacia los módulos de colectores solares. Después de que el agua se ha y el vapor se ha creado, retorna a través de la tubería central de calor 86 (que es rotativa con respecto a la tubería exterior 85 y a la entrada 84). El vapor generado a través de los colectores solares fluye finalmente hacia la parte inferior de la junta rotativa 82 y sale de la articulación a través de una salida de vapor 88.

Las figuras 13A y 13B muestran dos características adicionales del invento. En particular, la figura 13A muestra una rueda apoyado carro 90 que rueda a lo largo de un par de carriles espaciados 92 dispuesto en paralelo con las filas 19 de los módulos de colectores solares. Esto facilita el mantenimiento de los colectores, y lo hace de una manera que no interfiere con la estructura colector solar.

La figura 13B muestra una forma de realización para la incorporación de una característica de precalentamiento en este invento. Más en particular, la Fig. 13B muestra los montantes en vertical 20 de una de las filas 19 de módulos de colectores solares, y la tubería de calor 21 configurada como una estructura de tubería coaxial 94 que se extiende entre los montantes verticales 20. Más en particular, la estructura de tuberías 94 es una tuberías coaxial con un canal anular exterior 94a y 94b un canal interno situado en el centro. Con los paneles 22 de los módulos de colectores solares que concentran y dirigen la luz solar hacia arriba, el agua fluye de salida (a la izquierda en la figura 13, parte B) a través del canal central 94b se precalienta por el calor que emana del vapor que fluye en los canales exteriores94a, (que está fluyendo a la derecha en la figura 13B). El canal externo 94a recibe la mayor concentración de la radiación redirigida de la luz del sol. Por lo tanto, el vapor de agua calentado dentro del canal 94a también hace que el calor que

emana radialmente hacia el interior precaliente el fluido que fluye en los canales 94b interiores. Este mismo proceso se podría utilizar con una parte superior 94a de canal de salida y uno de retorno inferior (producción de vapor) canal 94b, si la versión de esta estructura coaxial de tuberías resultase demasiado engorroso o demasiado caro de fabricar o instalar.

La Fig. 14 muestra la capacidad para que el carro 90 se mueva lateralmente o transversalmente a lo largo de una de las filas 19 de los colectores solares, en el extremo de la fila 19, como se muestra por la flecha direccional 97, a lo largo de una vía dirigida transversalmente de un sistema 10 colector de energía solar. Esto permite que el carro 90 facilite el servicio a todo el área de superficie de la cubierta 16 ocupada por las filas 19 módulos de colectores solares. Como se muestra en la figura 3A, acceso de fila adyacente 19, también podría ser obtenida por incorporación de una vía medio circular exterior 94a para conectar filas situadas adyacentes. Estos tanques de conectores pueden ser desmontables, para uso temporal, para dar cabida a varias filas 19. El tipo de estructura se puede utilizar para el mantenimiento regular del sistema 10 colector de energía solar, por ejemplo, para la limpieza de los paneles 22 de los módulos de colectores solares.

Una realización del invento contempla que la estructura anular exterior, en el caso del sistema de colector de energía solar de utilización de agua podría contener una instalación de producción de hidrógeno en una sección de una tubería sellada herméticamente unida por debajo a la estructura anular exterior. Una instalación de producción de hidrógeno podría estar totalmente sumergida, y funcionar de manera que el generador de electrólisis pudiera funcionar en un entorno de gas evacuado o inerte, con ello se reduciría sustancialmente cualquier riesgo potencial de accidentes. También se prevé el uso de dos secciones de tuberías concéntricas en la construcción de una instalación de producción de hidrógeno - en otras palabras, el generador de electrólisis a continuación, se encuentra en una estructura de doble pared.

La producción de hidrógeno y de las instalaciones de distribución en general no se consideran peligrosas, ya que no son sistemáticamente más propensas a riesgos de combustión no controlada. Sin embargo, como http:Hwww.eihp.org/public/Reports/Final_Report/SubTask_Reports/ST5.2/RISK% 20ASSESSMENTS% 20DE% 20H2-ABASTECIMIENTOS% 20STATION Onsite_%20CONCEPTS.pdf, muestra que estas instalaciones requieren mantenimiento frecuente y precisan de una vigilancia permanente a fin de controlar eficazmente estos riesgos. Un entorno evacuado o un ambiente lleno de gas inerte reducirían sustancialmente estos riesgos, ya que los sensores de gas de hidrógeno y oxígeno advertirían inmediatamente sobre el riesgo de una fuga en proceso. Para el mantenimiento regular cada pocos meses, la planta de producción de hidrógeno puede ser apagada y el aire exterior es bombeado antes de que los equipos de mantenimiento entren en escena.

Para la versión con base terrestre del sistema de captación de energía solar se construiría la planta de generación de hidrógeno a una distancia suficiente del sistema de captación de energía solar para evitar cualquier posible exposición peligrosa.

Mientras que en esta memoria se describen un número de formas de realización preferidas y otras variaciones del invento, los expertos en la técnica entienden que las estructuras particularmente mostradas y descritas son susceptibles a una modificación en un grado razonable, y por lo tanto, el invento no está limitado en su alcance a los detalles específicos mostrados y descritos. La puesta en marcha solo desea estar limitada por interpretaciones ampliamente razonables con relación a las siguientes quejas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema colector de energía solar que comprende:

-

una plataforma (12) que flota por encima de una masa de fluido, incluyendo la plataforma una estructura anular exterior (14) y una cubierta flexible (16) que encierra de modo hermético un extremo superior de la estructura anular exterior (14), para definir de ese modo un volumen encerrado (30) por debajo de la cubierta (16);

-

un compresor (32) para la creación de una condición de sobrepresión dentro del volumen encerrado (30);

-

una pluralidad de módulos colectores de radiación solar;

siendo giratoria la plataforma alrededor de un eje central de la misma, para permitir de ese modo que la orientación de los módulos colectores de radiación solar sea variable y esté colocada en la orientación deseada dependiendo de la posición angular del sol. Caracterizado porque el sistema comprende una estructura superior por encima de la cubierta (16) y que soporta los módulos colectores de radiación solar por encima de la cubierta.
2.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la estructura superior comprende adicionalmente un marco de separación (27) montado en la parte superior de la cubierta (16), sosteniendo el marco de separación los módulos colectores de radiación solar.
3.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la estructura superior comprende adicionalmente un sistema de cable asegurado a la estructura anular exterior, conectado operativamente el sistema de cable a los módulos colectores de radiación solar.
4.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque comprende adicionalmente una pluralidad de flotadores (72), dispuestos los flotadores en filas paralelas y cooperando con el sistema de cables para soportar los módulos colectores de radiación solar en un número similar de filas paralelas.
5.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la condición de sobrepresión hace que la cubierta (16) se combe hacia arriba en el centro de la misma, para facilitar de ese modo el flujo radial al exterior del agua de lluvia.
6.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la cubierta (16) tiene al menos una de las siguientes características:

resistente al UV y transparente al paso de la luz solar a través de al menos una parte de la misma.
7.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque incluye adicionalmente al menos uno de los siguientes parámetros:

-

la plataforma (12) tiene un diámetro que supera los 75 metros; y

-

la estructura anular exterior (14) tiene una dimensión vertical que supera los 10 metros para una versión basada en el mar y que supera los 2 metros para una versión basada en tierra.
8.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el sistema está basado en tierra y comprende adicionalmente una cuba anular inferior (28, 228) que reside por debajo de la estructura anular exterior (14) y adaptada para mantener un fluido, para soportar así de modo flotante la estructura anular exterior (14) sobre el fluido del interior de la cuba.
9.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende adicionalmente un faldón (228d) acampanado hacia el exterior fijado a una periferia exterior de la estructura anular exterior, para reducir la ocurrencia de evaporación del fluido de la cuba (228).
10.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque comprende adicionalmente un mecanismo de centrado (38) para el centrado de la plataforma (12) sobre su eje de rotación.
11.

El sistema colector de energía solar de la reivindicación 10, en el que el mecanismo de centrado (38) comprende adicionalmente una pluralidad de ruedas (40) montadas en una relación de separación alrededor de la estructura anular exterior (14), montada cada una de las ruedas (40) en una de las cubas anulares (28) y la estructura anular exterior (14), y dimensionadas para acoplarse a una superficie opuesta de la otra de las cubas anulares (28) y la estructura anular exterior (14), para de ese modo mantener la plataforma en una posición centrada con relación al eje de rotación de la plataforma.
12.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende adicionalmente:

-

un mecanismo de accionamiento (50a) conectado operativamente a un número predeterminado de rueda

(40);

-

un controlador de accionamiento (70) conectado operativamente para accionar el mecanismo y adaptado para controlar de modo motriz el movimiento rotatorio de la plataforma (12) con relación a la cuba anular (28) para conseguir una orientación deseada para los módulos colectores de radiación solar.
13.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un mecanismo de accionamiento para girar accionándola la plataforma alrededor de su eje central a una posición deseada, dependiendo de la posición del Sol.
14.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente medios para ajustar dinámicamente la condición de sobrepresión en el volumen encerrado basándose en la condición detectada.
15.

El sistema colector de energía solar de la reivindicación 14, en el que los medios para el ajuste dinámico comprenden además:

-

una pluralidad de sensores (60) montados sobre la estructura superior e interconectados en una red, adaptados los sensores para detectar al menos una condición medible de al menos uno de los siguientes: los módulos, la estructura superior y la cubierta; y

-

un controlador (70) conectado operativamente a la red y también al compresor, y adaptado para ajustar dinámicamente la condición de sobrepresión dentro del volumen encerrado dependiendo de la al menos una condición medible que se ha detectado.
16.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un sistema de conversión de energía conectado operativamente a los módulos colectores de radiación solar.
17.

El sistema colector de energía solar de la reivindicación (16), en el que el sistema de conversión de energía se conecta operativamente a los módulos colectores de radiación solar a través de una junta rotativa (82) situada en el centro de la plataforma (12).
18.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7 o 13 a 16, en el que la plataforma está basada en el mar, caracterizado porque comprende adicionalmente un mecanismo de propulsión operativo para mover la plataforma a una posición deseada para optimizar el funcionamiento de los módulos colectores de radiación solar
19.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los módulos colectores de radiación solar se disponen en una pluralidad de filas paralelas (19), y que comprende adicionalmente:

-

una pluralidad de pistas (92), extendiéndose cada pista a lo largo de, y paralelas con, al menos una fila localizada de modo adyacente de módulos colectores de radiación solar; y

-

un carro (90) móvil a lo largo de cualquiera de las pistas, para de ese modo facilitar el mantenimiento de los módulos colectores de radiación solar y la estructura superior.
20.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque comprende adicionalmente medios para el accionamiento del carro (90) a lo largo de la pista (92) para facilitar la limpieza de los módulos colectores de radiación solar.
21.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los módulos colectores de radiación solar se disponen en filas paralelas (19) y cada una de las filas se configura para concentrar la luz solar sobre un primer tubo de flujo indirecto (21), situado en posición central y extendiéndose a lo largo de ella, y en el que cada una de las filas (19) tiene una segundo tubo (94b) situado adyacente a, y al menos parcialmente por encima de, el primer tubo, mediante lo que el fluido que fluye en el segundo tubo (94b) es precalentado por el calor que emana del primer tubo sobre el que se concentra la luz solar mediante los módulos colectores de radiación solar.
22.

Un procedimiento de recogida de energía solar que comprende las siguientes etapas:

-

soportar de modo flotante una plataforma (10), siendo la plataforma giratoria con relación a un eje central, incluyendo la plataforma una estructura anular exterior (14) y una cubierta flexible (16) que se extiende a su través y que encierra de modo hermético un extremo superior de la estructura anular exterior (14), para definir de ese modo un volumen (30) encerrado por debajo de la cubierta (16), soportando la plataforma un colector de radiación solar sobre ella,

-

presurizar el volumen encerrado hasta un grado suficiente de sobrepresión para mantener un efecto de flotación deseado para la cubierta flexible (16) y el colector de radiación solar situado por encima de ella y,

-

sostener una pluralidad de módulos colectores de radiación solar por encima de la cubierta flexible (16) con una estructura superior situada por encima de la cubierta flexible (16).
23.

El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 22 en el que la estructura anular exterior (14) de la plataforma se soporta de modo flotante sobre un fluido.
24.

El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 22 ó 23, caracterizado porque comprende adicionalmente las siguientes etapas:

-

la detección de una condición asociada con el colector de radiación solar; y

-

ajustar dinámicamente la sobrepresión del volumen encerrado en respuesta a la condición detectada.
25.

El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de girar de modo motriz la plataforma alrededor de su eje central para mantener el colector de radiación solar en una orientación deseada, óptima con relación a la posición del Sol.
26.

Un sistema colector de energía solar que comprende:

-

una plataforma (12);

-

una pluralidad de módulos colectores de radiación solar soportados por encima de la plataforma (12) y dispuestos extremo con extremo en filas paralelas (19);

-

medios para la rotación de la plataforma (12) alrededor de un eje central de la misma orientado verticalmente;

-medios de soporte para sostener los módulos sobre la plataforma, incluyendo los medios de soporte una pluralidad de flotadores alargados (72) situados en filas que se extienden por debajo de las filas de módulos, incluyendo adicionalmente los medios de soporte un sistema de suspensión por cable que abarca la plataforma y mantiene en forma de soporte los flotadores en su sitio en filas sobre la plataforma,

-

un anillo exterior que mantiene el sistema de suspensión por cable,

-

una cubierta flexible (16) que se extiende a través, y que sella, el extremo superior del anillo exterior, para definir de ese modo un volumen (30) encerrado por debajo de la cubierta,

-

sosteniéndose los módulos colectores de radiación solar por encima de la cubierta flexible (16), estando dispuestos los flotadores (72) en la cubierta flexible (16) y estando situado el sistema de suspensión por cable por encima de la cubierta flexible (16), y

-

medios para sobrepresurizar el volumen (30) encerrado para soportar la cubierta flexible (16), los flotadores

(72) y los módulos colectores de radiación solar.
27.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente medios para ajustar dinámicamente los medios de sobrepresión.
28.

El sistema colector de energía solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 26 ó 27 en el que los flotadores (72) tienen formada una superficie superior dimensionada para recibir de modo extraíble y sostener una parte de los medios de soporte y/o de los módulos colectores de radiación solar.