MX2013014283A - Horno solar, campo de heliostatos para dispersas aplicaciones y sistema formado por los mismos. - Google Patents

Abstract

Un sistema de horno solar que comprende un heliostato montado sobre una estructura de soporte, en donde la estructura de soporte tiene un mecanismo de desplazamiento y en donde la estructura de soporte le permite un grado de libertad al heliostato; un riel circular sobre el cual se desplaza el mecanismo de desplazamiento; y un concentrador girable en el centro del riel el cual recibe unos rayos solares reflejados por el al menos un heliostato y concentra a los rayos solares en al menos un receptor. El sistema adicionalmente comprende una cabina en la que se encuentra el concentrador, en donde en la parte frontal y trasera de la cabina se tiene un atenuador para regular la cantidad de paso de luz reflejada. La estructura de soporte tiene dos secciones de soporte paralelas en un eje sustancialmente vertical y una sección base sustancialmente perpendicular a dichas dos secciones de soporte paralelas, en donde dicha sección base une a dichas dos secciones de soporte paralelas, en donde una base soporte se acopla a dicha sección base por un medio de unión.

Description

HORNO SOLAR, CAMPO DE HELIOSTATOS PARA DIVERSAS APLICACIONES Y SISTEMA FORMADO POR LOS MISMOS Campo de la Invención El presente invento se refiere a un horno solar para diversas aplicaciones, por ejemplo para el trabajo con reacciones químicas o en el estudio de materiales. Específicamente, el presente invento se refiere a un horno solar de con al menos un heliostato de libre movimiento y más un sistema formado por el horno y los heliostatos.

Descripción del Problema Téenico y del Arte Relacionado La gran demanda de los combustibles fósiles a nivel mundial con el paso de los años se ha convertido en un grave problema, como se sabe estos generan contaminación y tienen impacto en el medio ambiente. Es así que la contaminación hoy en día es un problema difícil de erradicar ya que el uso excesivo de combustibles fósiles es la principal generación de contaminación, por ello se han buscado otro tipo de caminos para evitar su uso. Sin duda alguna el uso de energías renovables es un gran paso para acabar con este problema.

Se han buscado alternativas para poner un alto a los diversos problemas que se han generado. Una solución que ha tomado fuerza y en la cual se ha trabajado es en el desarrollo y aprovechamiento de otro tipo de energías, que otorguen los mismos beneficios, pero evitando ante todo la contaminación.

El uso de energías renovables reduciría considerablemente los problemas ambientales, por ello la importancia del desarrollo de este tipo de energías. Una de las alternativas que ya se ha empleado es la energía solar, que tiene la característica de ser una energía limpia y renovable, capaz de otorgar muchos beneficios, y que tiene una amplia gama de aplicaciones.

Existen diversas aplicaciones para la energía solar, por ejemplo aplicaciones fotoquímicas, aplicaciones fotovoltaicas, aplicaciones fototérmicas y aplicaciones híbridas. Las aplicaciones fotoquímicas consisten en su transformación directa en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Dentro de las aplicaciones fototérmicas se tiene desde el calentamiento de fluidos, hasta la producción de energía eléctrica. Esta parte térmica es fundamental para el desarrollo del horno solar del presente invento, ya que con base en esta aplicación se llevará a cabo el diseño y estructuración, así como el funcionamiento óptimo del horno solar. Dentro de las aplicaciones híbridas se encuentran dispositivos tales como el motor Stirling, o edificios sustentables.

Dentro de las teenologías térmicas se tienen a los colectores solares y los concentradores, en donde el primero se refiere a un dispositivo que transforma la energía solar en calor para transferirlo a un fluido, mientras que los segundos aumentan la intensidad solar sobre una superficie absorbente. Los concentradores se dividen en tres categorías principales, los de baja temperatura, temperatura media y alta temperatura. Los concentradores de baja temperatura, es decir, temperaturas menores a los aproximadamente 65°C se encuentran los colectores planos, tales como los colectores de aire y los colectores de vacío. Dentro de los concentradores de temperaturas medias, es decir temperaturas de entre aproximadamente 100 y aproximadamente 300°C, se encuentran los concentradores de disco parabólico compuestos por un disco reflejante con forma parabólica que recibe los rayos solares y los concentra en un receptor posicionado en el punto focal. Otros concentradores conocidos en el arte para temperaturas medias son los concentradores cilindro parabólicos y los concentradores de fresnel. Los concentradores de altas temperaturas se definen por ser mayores a temperaturas de aproximadamente 300°C, y su uso es más común para generar electricidad. En estos, se utiliza una mayor cantidad de espejos y de mayor tamaño para conseguir concentrar aun más la radicación. Los espejos de gran tamaño son usualmente llamados helióstatos y son orientables para seguir la luz del sol. Un ejemplo de concentrador a alta temperatura es el de la torre central, en donde se cuenta con un sistema de helióstatos que concentran la energía dispuestos generalmente en forma circular alrededor de una torre, y reflejan los rayos del sol en un receptor central ubicado en la parte superior de la torre.

Al hablar de un horno solar, se puede definir de la manera más sencilla como la combinación de un concentrador parabólico estacionario y un helióstato, que a su vez requieren de energía proveniente del sol para su puesta en marcha.

El sistema de concentración de los hornos solares usualmente se basa .en la doble reflexión de la radiación en un punto focal. Los helióstatos reflejan los rayos solares paralelos y horizontales sobre el disco parabólico que actúa como concentrador reflejándolos en un mismo punto, el foco. En ocasiones, para poder regular y controlar la radiación dirigida al foco, se dispone de atenuador entre el campo de helióstatos y el concentrador.

Para conseguir valores de concentración de la radiación tan elevados, el espejo reflector ha de ser de gran tamaño.

El reflector debe seguir la trayectoria solar para conseguir la máxima captación posible; el problema está en la dificultad de movilizar un espejo de tales proporciones. Una solución es la doble reflexión. El concentrador parabólico se mantiene fijo generalmente, para ello se dispone de un campo de helióstatos móviles que siguen la trayectoria solar y reflejan la radiación en el paraboloide. De esta manera, el concentrador recibe la radiación reflejada por los helióstatos y no la radiación directa del sol.

Igualmente hay hornos solares que trabajan con un solo helióstato y también los hay aquellos que trabajan con un campo de helióstatos. Algunas aplicaciones importantes que tienen los hornos solares son: generación de electricidad, ensayos y análisis de materiales (en el tratamiento de superficies frente a la corrosión y desgaste, fundición de metales), en la industria aeronáutica y aeroespacial por las radiaciones intensas, etc.

En la actualidad, hay varios hornos solares con múltiples helióstatos y de un solo helióstato funcionando, por ejemplo: Tabla 1 En México, se cuenta con instalaciones de investigación y desarrollo para el aprovechamiento de la energía solar, dentro de los que se destaca un horno solar de alto flujo en Morelos y un campo de pruebas de helióstatos en Sonora.

Los componentes principales de un horno solar son los heliostatos, los concentradores, y los focos receptores. El helióstato usualmente consiste en una superficie plana reflectiva, formada por múltiples facetas planas que dispone de un sistema de seguimiento de la trayectoria solar para garantizar la máxima captación en todo momento. El campo de helióstatos refleja los rayos solares horizontalmente y paralelos al eje óptico de un concentrador. El coeficiente de reflexión del helióstato tiene valores que varían del 85 a 95%, a continuación se muestra un helióstato con múltiples facetas. El concentrador es una de las partes fundamentales del horno solar. Usualmente, el concentrador esta formada por un conjunto de espejos que concentran la luz incidente proveniente de los helióstatos, multiplicando la energía radiante en la zona focal. Este elemento, que concentra los rayos que llegan paralelos al eje, consiste en un conjunto de facetas de mayor o menor tamaño en disposición paraboloide para favorecer una mejor focalización. A su vez, el foco receptor es el elemento en el que se concentra toda la radiación. El tamaño focal varía de una instalación a otra. El tamaño de la imagen reflejada depende de la longitud focal.

Como se discutió anteriormente, el problema de los sistemas de horno solares actuales es la movilización de las partes relevantes para seguir la trayectoria solar, en donde la trayectoria solar es un concepto dependiente de la variabilidad del ángulo que forma el eje de rotación de la tierra, y que no siempre es perpendicular con el plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol. En cuanto a los sistemas de seguimiento existen varios tipos, una clasificación común es la de un solo eje o dos ejes, un ejemplo de un seguidor en dos ejes (rotación-elevación) es el seguimiento polar donde un eje de rotación es alineado de manera paralela al eje de rotación de la Tierra, dando una inclinación igual a la latitud del lugar. El otro eje de rotación es perpendicular al eje polar. Por otra parte otro sistema utilizado es el de seguimiento azimut-elevación donde la apertura del colector tiene una rotación alrededor del zenit (ángulo acimut) y a un eje paralelo a la superficie de la Tierra (altura solar).

Breve Descripción de la Invención El presente invento se refiere a un horno solar de libre movimiento, el cual resuelve la movilización de las partes relevantes para seguir la trayectoria solar. El horno, en su modalidad preferida, se refiere a un microhorno, sin embargo, se destaca que el hecho de que sea un microhorno se refiere a el tamaño del mismo y no tanto en las temperaturas producidas. La cantidad de heliostatos puede ser variable en el sistema, en donde el rango de heliostatos es de al menos un heliostato, pudiendo variar hasta una pluralidad de heliostatos usados con el horno y sistema de la presente invención.

El horno de la presente invención se encuentra usualmente dispuesto dentro de una cabina. Se prefiere que el horno este dispuesto en una cabina para evitar el impacto de los efectos del medio ambiente en el concentrador, minimizando asi la perdida calorífica por conducción y convección, dejando asi únicamente perdidas caloríficas significativas por radiación. El horno de la presente invención puede contar con una placa, especialmente una placa de aluminio, en donde dicha placa es el elemento receptor. Se prefiere que la placa este sostenida por soportes laterales.

A su vez, el heliostato esta formado por una superficie reflectante, una estructura de soporte, un mecanismo de accionamiento general, un pedestal, la cimentación y un sistema de control. La estructura del heliostato puede ser convencional conforme al arte previo, sin embargo, a diferencia del arte previo, se tiene gue el heliostato tiene un eje por cada lado del heliostato, en donde el eje permite el movimiento del heliostato sobre la estructura de soporte. La estructura de soporte se prefiere que tenga al menos dos secciones de soporte sustancialmente paralelos en un eje vertical, y en donde cada lado del heliostato debe tener al menos una sección de soporte próxima. Igualmente, se requiere que cada sección sea capaz de sujetar el eje del heliostato, permitiendo al heliostato un grado de libertad. Se prefiere que el eje del heliostato se encuentre centrado en el lado del heliostato conforme al centro del heliostato, con el fin de facilitar el movimiento de elevación del heliostato. Cada sección se encuentra unida, en una parte inferior de dichas secciones, por una sección base que es sustancialmente perpendicular a dichas secciones. En una parte central de dicha sección base, se acopla la base soporte. Dicho acoplamiento entre la sección base y la base soporte se hace por al menos un medio de unión. La base soporte tiene una forma sustancialmente arqueada para poder proveer un movimiento correcto al heliostato, sin embargo, la base puede tener sustancialmente cualquier forma, tal como es una forma recta. La superficie de la base soporte está diseñada de tal manera que los heliostatos puedan contar con movimiento sin perder orden y mantener la misma distancia entre dichos heliostatos, en caso de que el sistema cuente con más de un heliostato. Es posible que la sección base emule la forma de la base soporte, sin llegar a tener el mismo grado de arco que la base soporte.

Es posible que la estructura del heliostato cuente con al menos un motor, en donde un primer motor sirve para la elevación del heliostato.

Con el fin de garantizar el movimiento de los heliostatos, la base soporte debe contar con un mecanismo de desplazamiento, tal como una superficie de patín formado por ruedas.

El sistema de horno solar incluye un riel sobre el cual se montan los heliostatos. El riel de la presente invención se diseño en base a un análisis de la trayectoria solar. El riel esta diseñado de tal manera que permite el libre movimiento de los heliostatos, permitiendo el seguimiento de la trayectoria solar y permitiéndole a los heliostatos un giro de 180°. Además, el diseño del riel se hizo con el fin de permitir que los heliostatos giren de manera uniforme, y el cual permite mantener a los heliostatos con las mismas distancias entre ellos, en el caso de que exista más de un heliostato en el sistema. Específicamente el riel propuesto tiene una forma sustancialmente circular, en donde el concentrador se posiciona sustancialmente en el centro del riel. Se prefiere que el riel este conformado por tres partes, en donde dos partes tienen una orientación sustancialmente vertical y una parte, sustancialmente perpendicular a las dos partes verticales, una a dichas dos partes por la parte inferior de dichas dos partes.

Breve Descripción de las Figuras Las características particulares y ventajas de la invención, así como otros objetos de la invención, serán aparentes de la siguiente descripción, tomada en conexión con las figuras acompañantes, las cuales: La figura 1 es una perspectiva convencional de la estructura del heliostato y la estructura de soporte correspondiente.

La figura 2 es una vista en detalle de la base soporte en unión con la estructura de soporte.

La figura 3 es una vista en perspectiva convencional inferior de la estructura del heliostato, la estructura de soporte y de la base soporte.

' La figura 4 es una vista en perspectiva convencional del riel sobre el cual se desplaza el heliostato.

La figura 5 muestra una vista en perspectiva convencional de los heliostatos sobre el riel de la presente invención.

La figura 6 muestra una figura en perspectiva convencional del concentrador y su base respectiva.

La figura 7 muestra una vista en perspectiva convencional de la cabina.

La figura 8 muestra un corte transversal de una vista en perspectiva de la cabina con el concentrador y su base respectiva dentro de la cabina.

La figura 9 muestra el sistema de la presente invención, en donde los heliostatos están siendo desplazados sobre el riel y están dirigidos hacia la cabina la cual cuenta, en su interior, con el concentrador y su base respectiva.

Descripción Detallada del Invento Definiciones Heliostato. Dispositivo que sirve para reflejar la componente directa de la radiación solar sobre un blanco fijo.

Horno solar. Dispositivo que enfoca la radiación solar sobre superficies para calentar cuerpos a altas temperaturas.

La siguiente descripción hace referencia indistinta a las figuras 1 a 9.

El presente invento se refiere a un horno solar 2 de libre movimiento y su sistema respectivo, el cual resuelve la movilización de las partes relevantes del sistema para seguir la trayectoria solar. El horno 2, en su modalidad'preferida, se refiere a un microhorno, sin embargo, se destaca que el hecho de que sea un microhorno se refiere al tamaño del mismo y no tanto en las temperaturas producidas, en donde las temperaturas son equivalentes a las de un horno solar convencional. El sistema de horno solar, comprende una cantidad de heliostatos 4 puede ser variable en el sistema de horno solar 2, en donde el rango de heliostatos 4 es de al menos un heliostato, pudiendo variar hasta una pluralidad de heliostatos usados con el horno y sistema 2 de la presente invención. Se prefieren al menos tres heliostatos 4 permitiendo asi el seguimiento solar.

El horno solar 2 de la presente invención se encuentra usualmente dispuesto dentro de una cabina 10. Se prefiere que el horno este dispuesto en una cabina 10, evitando que este expuesto al medio ambiente el concentrador para minimizar la perdida calorífica por conducción y convección y teniendo control sobre la temperatura de trabajo, dejando así únicamente perdidas caloríficas significativas por radiación. Las dimensiones de la cabina 10 pueden ser variables, y el propósito de la cabina es mantener dentro de ella a un concentrador 14 y la base 16 del concentrador. La dimensión de la cabina 10 debe ser tal que permite el giro de 180° del concentrador 14. La cabina 10 se proporciona en el presente sistema con el fin de que el concentrador 14 no se encuentre a la intemperie. Ya que es conocido que el concentrador 14 pueda estar al intemperie, es posible que el sistema dispense de la cabina 10, sin embargo, el uso de esta presenta varias ventajas téenicas sobre el estado de la técnica. Es posible que las paredes 12 de la cabina sean de un material térmico con el fin de mantener una temperatura determinada dentro de la cabina 10. Sin embargo, es posible que las paredes incluyan únicamente materiales para disipar el calor, incluyendo un ventilador dentro de la cabina 10. Se prefiere que la cabina 10 tenga, en la parte frontal y en la parte posterior, al menos un atenuador, en vista de que el concentrador 14 gira 180°, por lo que es necesario regular la cantidad de paso de luz. El techo de la cabina 10 puede ser de laminas galvanizadas acanaladas dependiendo de las necesidades de la cabina. Se prefieren dos atenuadores en vista de las distintas configuraciones posibles, en donde los atenuadores pueden encontrarse en la parte frontal y en la parte trasera de la cabina 10.

Los atenuadores regulan el paso de la luz reflejada por los heliostatos 4 hacia el concentrador 14, mismos que pueden ser controlados desde la cabina 10 con un mecanismo acoplado a un motor de pasos para el cierre y apertura de las láminas del atenuador. Cada una de las láminas del atenuador tiene dos ejes. Todas las láminas tienen un engrane en la parte superior y un rodamiento en la parte inferior, de tal manera, que un motor a pasos produce el cierre o apertura cuando se requiera.

Como se menciono anteriormente, la base del concentrador 16 debe permitir el giro de 180°, para que, cuando los heliostatos 4 cambien de posición, el concentrador 14 pueda girar de acuerdo a la posición de los heliostatos. Para generar el giro requerido, se utiliza chumaceras o rodamientos 18 sobre los ejes del concentrador 14. A su vez, dichas chumaceras o rodamientos 18 están sujetos a la base 16 por un medio de sujeción que se acopla a dichas chumaceras o rodamientos. La base 16 esta esencialmente compuesta por una pluralidad de secciones verticales 20, en cuya parte superior se encuentran dichos medios de sujeción, en donde la distancia entre al menos dos secciones verticales 20 es mayor a los ejes opuestos del concentrador 14, y en donde dichas secciones verticales 20 pueden estar unidos en una parte sustancialmente inferior de dichas secciones verticales 20 por una sección sustancialmente horizontal 22. La sección horizontal 22 debe estar distanciada del eje inferior del concentrador 14 para permitir el giro del concentrador.

El horno de la presente invención cuenta con una placa, especialmente una placa de aluminio como el elemento receptor. Se prefiere que la placa este sostenida por soportes laterales. El elemento receptor puede ser al menos un elemento receptor. El elemento receptor tiene una base para sujetar al elemento receptor, en donde la base puede tener una forma que dependa del receptor. Se prefiere que el elemento receptor tenga una distancia focal conocida de aproximadamente entre 0.90 a 1.05 metros.

A su vez, el heliostato 4 esta formado por una superficie reflectante, una estructura de soporte, un mecanismo de accionamiento general, un pedestal, la cimentación y un sistema de control. La superficie reflectante pueden ser películas de aluminio o plata. La superficie reflectante es protegida por medio de un proceso de anodizado para evitar la corrosión atmosférica, proveyendo así la película, misma que es adhesiva, con 94% de reflectancia. La estructura 30 del heliostato 4 puede ser convencional conforme al arte previo, sin embargo, a diferencia del arte previo, se tiene que la estructura 30 del heliostato tiene un eje 32 por cada lado del heliostato, en donde el eje permite el movimiento del heliostato 4 sobre la estructura de soporte 34. La estructura de soporte 34 se prefiere que tenga al menos dos secciones de soporte 36, 36' sustancialmente paralelos en un eje vertical, y en donde cada lado del heliostato 4 debe tener al menos una sección de soporte próxima. Igualmente, se requiere que cada sección de soporte 36, 36' sea capaz de sujetar el eje 32 de la estructura 30 de heliostato, permitiendo al heliostato 4 un grado de libertad. Se prefiere que el eje 32 de la estructura 30 del heliostato se encuentre centrado en el lado del heliostato 4 conforme al centro del heliostato 4, con el fin de facilitar el movimiento de elevación del heliostato 4. Cada sección de soporte 36, 36' se encuentra unida, en una parte inferior de dichas secciones 36, 36', por una sección base 38 que es sustancialmente perpendicular a dichas secciones de soporte 36, 36'. En una parte central de dicha sección base 38, se acopla la base soporte 40. Se destaca que en una modalidad alterna, la base soporte 40 puede ser el extremo inferior de las secciones de soporte 36, 36', y que en otra modalidad, se puede eliminar la sección base 38. Dicho acoplamiento entre la sección base 38 y la base soporte 40 se hace por al menos un medio de unión 42, en donde dicho medio de unión se extiende desde la sección base 38 hacia la base soporte 40. La base soporte 40 tiene una forma sustancialmente arqueada para poder proveer un movimiento correcto al heliostato 4 dentro de un riel 60, tal como se describirá a continuación, sin embargo, la base soporte 40 puede tener sustancialmente cualquier forma, tal como es una forma recta. La superficie del base soporte 40 esta diseñado de tal manera que los heliostatos 4 puedan contar con movimiento sin perder orden y mantener la misma distancia entre dichos heliostatos 4, en caso de que el sistema cuente con más de un heliostato. Es posible que la sección base 38 emule la forma de la base soporte 40, sin llegar a tener el mismo grado de arco que la base soporte 40. Se prefiere que el material del cual estén hechos la estructura 30 y la estructura de soporte 34 sea de acero. La estructura de soporte 34 puede contar con un mallado en el cual se cubren los nodos de la estructura de soporte para ayudar con los esfuerzos de la estructura de soporte y evitar deformaciones de la estructura de soporte 34.

Es posible que la estructura de soporte 34 del heliostato 4 cuente con al menos un motor 44, en donde el motor 44, mismo que puede ser un motor de pasos, sirve para la elevación del heliostato 4.

Con el fin de garantizar el movimiento de los heliostatos, la base soporte debe contar con un mecanismo de desplazamiento 46, tal como una superficie de patín formado por ruedas 48. Transversal a la base soporte 40, se disponen una cejas 50 que protegen a las ruedas 48 y limitan el movimiento transversal del la estructura soporte 34 y de la estructura 30 del heliostato, conforme al riel 60. Es decir, la distancia entre las cejas 50, aunque menor que el la distancia de las paredes verticales 62 del riel 60, es suficiente para que ambas cejas 50 estén próximas y/o en contacto con las paredes verticales 62, permitiendo el desplazamiento de los heliostatos 4 por el riel 60 pero limitando el juego de los heliostatos 4 sobre el eje X.

El sistema de horno solar incluye el riel 60 sobre el cual se montan las estructuras 30 de los heliostatos, asi como las estructuras de soporte 34. El riel 40 de la presente invención se diseño en base a un análisis de la trayectoria solar. El riel 40 esta diseñado de tal manera que permite el libre movimiento de los heliostatos 4, permitiendo el seguimiento de la trayectoria solar a 360° y permitiéndole a los heliostatos un giro de 180°. Además, el diseño del riel 60 se hizo con el fin de permitir que los heliostatos 4 giren a lo largo del riel 60 de manera uniforme, y el cual permite mantener a los heliostatos 4 con las mismas distancias entre ellos, en el caso de que exista más de un heliostato en el sistema. Específicamente el riel 60 propuesto tiene una forma sustancialmente circular, en donde el concentrador 14 se posiciona sustancialmente en el centro del riel 60. Se prefiere que el riel este conformado por tres partes, en donde dos paredes 62 tienen una orientación sustancialmente vertical y una pared 64, sustancialmente perpendicular a las dos paredes verticales 62, una a dichas dos paredes verticales 62 por la parte inferior de dichas dos paredes verticales. Sobre la pared transversal 64 ruedan las ruedas 48 del mecanismo de desplazamiento 46 de la base soporte 40, por lo que se prefiere que dicha pared transversal 64 sea sustancialmente lisa. Igualmente, dada la proximidad de las cejas 50 con las paredes verticales 62, se prefiere que las paredes verticales 62, al igual que la parte exterior de las cejas 50, sea sustancialmente lisa con el fin de asegurar un desplazamiento fluido. Se prefiere que para el microhorno del presente invento, el riel tenga aproximadamente entre 8 a 13 metros de diámetro con tres heliostatos desplazándose sobre dicho riel 60.

De esta manera, cuando el sol cumpla con su trayectoria, los heliostatos 4 funcionan en base al movimiento de elevación, es decir, toman el ángulo necesario para reflejar la radiación al concentrador. Si en la posición que guardan en un momento dado los heliostatos 4 no se refleja, entonces los heliostatos deben moverse sobre el riel 60 para ajustar la proyección. Así pues, con el paso de las horas se mueven los heliostatos 4 sobre el riel 60. En vista de la trayectoria del sol, se prefiere un movimiento en sentido contra-reloj aunado al movimiento de elevación, permitiendo así la proyección hacia el concentrador 14.

Queda claro que el movimiento de los heliostatos 4 puede ser controlados por un programa de cómputo, el cual permita ajustar cada uno de los elementos del sistema de horno solar del presente invento, en donde el movimiento, en una modalidad preferida, es basado en sensores seguidores de la energía solar.

En tanto que esta invención ha sido descrita en términos de ciertas modalidades y varias variantes, hay alteraciones, permutaciones y equivalentes que caen dentro del alcance de esta invención. También se debe notar que hay muchas maneras alternativas para implementar los dispositivos y métodos de la presente invención. Por consiguiente, se pretende que las siguientes reivindicaciones adjuntas sean interpretadas incluyendo todas de tales alteraciones, permutaciones y equivalentes a medida que caigan dentro del espíritu y alcance de la presente invención.

Claims (14)

Reivindicaciones

1. Un sistema de horno solar que comprende: al menos un heliostato montado sobre una estructura de soporte, en donde la estructura de soporte tiene un mecanismo de desplazamiento y en donde la estructura de soporte le permite un grado de libertad al heliostato; un riel circular sobre el cual se desplaza el mecanismo de desplazamiento; y un concentrador girable en el centro del riel el cual recibe unos rayos solares reflejados por el al menos un heliostato y concentra a los rayos solares en al menos un receptor.

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el sistema además comprende: una cabina en la que se encuentra el concentrador, en donde en la parte frontal y trasera de la cabina se tiene al menos un atenuador para regular la cantidad de paso de luz reflejada.

3. El sistema de la reivindicación 2, en donde la cabina comprende unas paredes que disipan el calor, y en donde el sistema comprende un ventilador dentro de la cabina para disipar el calor.

4. El sistema de la reivindicación 1, en donde el concentrador esta montado sobre una base del concentrador que permite que el concentrador gire, y en donde sobre unos ejes del concentrador, se colocan una chumaceras que son ceñidas por la base del concentrador.

5. El sistema de la reivindicación 1, en donde el al menos un receptor es al menos una placa de aluminio, en donde la al menos una placa de aluminio es colocada en una base, y en donde el elemento receptor tiene una distancia focal de entre 0.90 a 1.05 metros.

6. El sistema de la reivindicación 1, en donde el al menos un heliostato comprende una superficie reflectante de aluminio o plata y en donde la superficie reflectante es protegida por un proceso de anodizado.

7. El sistema de la reivindicación 1, en donde el al menos un heliostato comprende un eje por el cual el al menos un heliostato se acopla a la estructura de soporte, y en donde dicho acoplamiento le permite al al menos un heliostato el grado de libertad.

8. El sistema de la reivindicación 1, en donde la estructura de soporte tiene al menos dos secciones de soporte paralelas en un eje sustancialmente vertical y una sección base sustancialmente perpendicular a dichas al menos dos secciones de soporte paralelas, en donde dicha sección base une a dichas al menos dos secciones de soporte paralelas, en donde una base soporte se acopla a dicha sección base por un medio de unión.

9. El sistema de la reivindicación 8, en donde la sección base emula la forma de la base soporte.

10. El sistema de la reivindicación 8, en donde la estructura de soporte y todos sus componentes están mallados para cubrir los nodos, ayudando así con los esfuerzos de la estructura de soporte y evitando deformaciones de la estructura de soporte.

11. El sistema de la reivindicación 8, en donde la estructura de soporte cuenta adicionalmente con un motor de pasos que permite el giro del heliostato.

12. El sistema de la reivindicación 1, en donde el sistema de desplazamiento es una superficie de patín formado por ruedas, en donde una base soporte se acopla a dicha estructura de soporte por un medio de unión, y en donde dicha base soporte comprende unas cejas que protegen a las ruedas y limitan el movimiento transversal de la estructura soporte conforme al riel.

13. El sistema de la reivindicación 12, en donde el riel tiene dos paredes con una orientación sustancialmente vertical y una pared inferior que une a dichas dos paredes y que es sustancialmente perpendicular a dichas dos paredes, en donde dichas ruedas ruedan sobre dicha pared inferior, y en donde las cejas son guiadas por dichas dos paredes del riel.

14. El sistema de la reivindicación 1, en donde el al menos un heliostato son tres heliostatos, y en donde el riel tiene un diámetro de entre 8 a 13 metros.