ES1308261U

ES1308261U - Solar thermal electric generator system (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1308261U
Application number: ES202430742U
Authority: ES
Inventors: Peláez Mario Moraleda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-04-19
Filing date: 2024-04-19
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2034-04-19
Also published as: ES1308261Y

Abstract

Solar thermal electric generating system, characterized by comprising a system of solar collectors (1), for heating a fluid, and connected to at least one isothermal container (2) for storing the fluid, and connected to a thermal engine (3). of electrical energy generation. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistema generador eléctrico termosolarSolar thermal electric generator system

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La invención, tal y como el título de la presente memoria descriptiva establece, es un sistema generador eléctrico termosolar. Se trata de una innovación que aporta ventajas desconocidas hasta ahora dentro de las técnicas actuales. The invention, as the title of this descriptive report establishes, is a solar thermal electrical generating system. It is an innovation that provides advantages unknown until now within current techniques.

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNIQUE SECTOR

La presente invención se enmarca en el sector de electricidad, especialmente en producción, conversión o distribución de la energía eléctrica, en las clasificaciones de circuitos o sistemas para la alimentación o la distribución de energía eléctrica, sistemas para el almacenamiento de energía eléctrica. The present invention is framed in the electricity sector, especially in the production, conversion or distribution of electrical energy, in the classifications of circuits or systems for the supply or distribution of electrical energy, systems for the storage of electrical energy.

ESTADO DE LA TÉCNICASTATE OF THE TECHNIQUE

La presente invención surge debido a la problemática del almacenamiento de energía proveniente de las energías renovables y por la disminución de los rendimientos de los paneles solares fotovoltaicos en lugares/estación con alta intensidad de radiacción. The present invention arises due to the problem of energy storage from renewable energies and the decrease in the performance of photovoltaic solar panels in places/stations with high radiation intensity.

Esto se debe, principalmente, a que el aumento de la temperatura en los meses más calurosos impacta la eficiencia de los paneles fotovoltaicos, lo cual a su vez reduce la producción de energía de manera menos eficiente. This is mainly due to the fact that the increase in temperature in the hottest months impacts the efficiency of photovoltaic panels, which in turn reduces energy production in a less efficient way.

En consecuencia, esta innovación presenta un sistema generador eléctrico termosolar que proporciona una mayor capacidad de almacenamiento de energía. Esto permite utilizar la energía almacenada durante momentos en los que la generación de energía solar de los colectores solares disminuye y la demanda de energía aumenta, como al final del día. Consequently, this innovation presents a solar thermal electric generating system that provides greater energy storage capacity. This allows stored energy to be used during times when solar energy generation from solar collectors decreases and energy demand increases, such as at the end of the day.

Actualmente, se desconoce la existencia de ningún sistema generador eléctrico termosolar, que presenten características técnicas estructurales y constitutivas iguales o semejantes a las descritas en esta memoria descriptiva, según se reivindica. Currently, the existence of any solar thermal electric generating system is unknown, which present structural and constitutive technical characteristics equal or similar to those described in this descriptive report, as claimed.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

Es objeto de la presente invención la creación de un sistema generador eléctrico termosolar que aporta una innovación notable dentro de su campo de aplicación en el estado de la técnica actual, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan la presente descripción. The object of the present invention is the creation of a solar thermal electric generating system that provides a notable innovation within its field of application in the current state of the art, the characterizing details that make it possible being conveniently included in the final claims that accompany the present description.

La presente invención se trata de un sistema generador eléctrico termosolar, el cual comprende un sistema de colectores solares conectados a al menos un recipiente isotérmico, aislado, capaz de alimentar y activar mediante energía térmica a un motor térmico Stirling de baja temperatura que, a través del movimiento mecánico que realiza, es capaz de generar energía eléctrica. The present invention is about a solar thermal electrical generating system, which comprises a system of solar collectors connected to at least one isothermal, insulated container, capable of feeding and activating a low temperature Stirling thermal engine through thermal energy that, through of the mechanical movement it performs, it is capable of generating electrical energy.

Esta innovación aborda el problema de cómo el aumento de temperatura durante los meses más calurosos afecta la eficiencia de los colectores solares, lo cual resulta en una reducción en la generación de energía. También aborda el problema de la acumulación de energía, la cual se acumula a través de agua caliente que podrá ser utilizada para la generación de energía a través del motor Stirling cuando se necesite. This innovation addresses the problem of how rising temperatures during the hottest months affect the efficiency of solar collectors, resulting in a reduction in energy generation. It also addresses the problem of energy accumulation, which is accumulated through hot water that can be used for power generation through the Stirling engine when needed.

Este sistema es sumamente útil, ya que asegura un suministro continuo de energía incluso cuando las condiciones solares no son óptimas. This system is extremely useful as it ensures a continuous supply of energy even when solar conditions are not optimal.

El sistema generador eléctrico termosolar utiliza tecnología especializada como colectores solares planos, colectores solares de tubos de vacío o bien cualquier fuente de calor. Estos dispositivos son responsables de capturar la energía solar y convertirla en energía utilizable. The solar thermal electric generating system uses specialized technology such as flat solar collectors, vacuum tube solar collectors or any heat source. These devices are responsible for capturing solar energy and converting it into usable energy.

Por otro lado, el recipiente isotérmico está diseñado con un material que minimiza la transferencia de calor, lo cual permite mantener la temperatura constante del fluido térmico almacenado en su interior, como el agua caliente. On the other hand, the isothermal container is designed with a material that minimizes heat transfer, which allows maintaining the constant temperature of the thermal fluid stored inside, such as hot water.

El motor térmico utilizado en este sistema es un motor Stirling de baja temperatura, el cual emplea un difusor sobredimensionado en su pistón principal y una rueda de inercia que está conectada a un generador eléctrico, o bien utiliza un imán acoplado al pistón pequeño que por movimiento ascendente y descendente crea diferencia de potencial (alterno) en la bobina que rodea al pistón. The heat engine used in this system is a low temperature Stirling engine, which uses an oversized diffuser in its main piston and an inertia wheel that is connected to an electric generator, or uses a magnet coupled to the small piston that by movement rising and falling creates potential difference (alternating) in the coil surrounding the piston.

Una característica adicional del sistema es que también permite la generación eléctrica a nivel doméstico al permitir su instalación en los acumuladores de agua caliente sanitaria (ACS) de los tejados de nuevas construcciones. Según la legislación europea, estos acumuladores deben instalarse en viviendas de nueva construcción. An additional feature of the system is that it also allows electricity generation at the domestic level by allowing its installation in the domestic hot water (DHW) tanks on the roofs of new constructions. According to European legislation, these batteries must be installed in newly built homes.

Esta configuración permite aprovechar los excedentes de calor producidos por los colectores solares instalados en los techos durante los meses más soleados. De esta manera, se puede utilizar la energía almacenada en los acumuladores para satisfacer la demanda de energía cuando la generación solar es insuficiente. This configuration makes it possible to take advantage of the surplus heat produced by the solar collectors installed on the roofs during the sunniest months. In this way, the energy stored in the accumulators can be used to satisfy energy demand when solar generation is insufficient.

Para utilizar el sistema, es necesario realizar los condicionamientos y conexiones correspondientes entre el sistema de colectores solares, el recipiente isotérmico y el motor térmico. To use the system, it is necessary to make the corresponding conditions and connections between the solar collector system, the isothermal container and the heat engine.

Estas conexiones permiten conservar la energía térmica necesaria para alimentar al motor térmico y garantizar una conversión eficiente de energía térmica en energía mecánica y, posteriormente, en energía eléctrica. De esta manera, se aprovecha al máximo la energía solar capturada y se obtiene electricidad de manera eficiente. These connections allow the thermal energy necessary to power the heat engine to be conserved and guarantee an efficient conversion of thermal energy into mechanical energy and, subsequently, into electrical energy. In this way, the captured solar energy is maximized and electricity is obtained efficiently.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURASEXPLANATION OF THE FIGURES

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a la mejor compresión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de unas figuras en las que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente. To complete the description that is being made and in order to help better understand the characteristics of the invention, this descriptive report is accompanied, as an integral part thereof, by some figures in which, for illustrative purposes and non-limiting, the following has been represented.

La figura 1 ilustra en perspectiva una vista esquematizada del sistema generador eléctrico termosolar. Figure 1 illustrates in perspective a schematic view of the solar thermal electric generating system.

La figura 2 muestra el pistón pequeño con el imán acoplado. Figure 2 shows the small piston with the magnet attached.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION.

La presente invención se refiere a un sistema generador eléctrico termosolar caracterizado por la inclusión de un conjunto de colectores solares (1) de calentamiento de un fluido térmico, conectados a al menos un recipiente isotérmico (2) que lo almacena y que está diseñado para mantener la temperatura del fluido térmico. Este fluido térmico alimenta un motor térmico (3). Este motor térmico (3) se encarga de generar energía eléctrica mediante su movimiento mecánico. The present invention refers to a solar thermal electric generating system characterized by the inclusion of a set of solar collectors (1) for heating a thermal fluid, connected to at least one isothermal container (2) that stores it and is designed to maintain the temperature of the thermal fluid. This thermal fluid powers a thermal engine (3). This heat engine (3) is responsible for generating electrical energy through its mechanical movement.

En un modo de realización preferente, los colectores solares (1) utilizan tecnología específica para capturar y aprovechar la energía solar, pudiendo incluir colectores solares planos, colectores solares de tubos de vacío o placas solares fotovoltaicas, entre otros dispositivos. In a preferred embodiment, the solar collectors (1) use specific technology to capture and harness solar energy, and may include flat solar collectors, vacuum tube solar collectors or photovoltaic solar panels, among other devices.

Por lo general, el recipiente isotérmico (2) está elaborado con materiales aislantes que limitan la transferencia de calor, asegurando así la estabilidad de la temperatura del fluido térmico almacenado en su interior, como el agua caliente. Generally, the isothermal container (2) is made with insulating materials that limit heat transfer, thus ensuring the stability of the temperature of the thermal fluid stored inside, such as hot water.

Con preferencia, el motor térmico (3) es un motor Stirling de baja temperatura que opera utilizando un difusor en su pistón principal sobredimensionado y una rueda de inercia conectada a un generador eléctrico, o bien utilizando un imán (3.2) acoplado a un pistón pequeño (3.1) que, mediante su movimiento ascendente y descendente, genera una diferencia de potencial alterna en una bobina fija que rodea dicho pistón pequeño (3.1), contribuyendo así a la generación de energía eléctrica. Preferably, the heat engine (3) is a low temperature Stirling engine that operates using a diffuser on its oversized main piston and an inertia wheel connected to an electric generator, or using a magnet (3.2) coupled to a small piston. (3.1) which, through its upward and downward movement, generates an alternating potential difference in a fixed coil that surrounds said small piston (3.1), thus contributing to the generation of electrical energy.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otros modos de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental. Having sufficiently described the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation more extensive so that any expert in the field understands its scope and the advantages derived from it, stating that, Within its essentiality, it may be put into practice in other embodiments that differ in detail from the one indicated as an example, and to which the protection sought will also be achieved as long as its fundamental principle is not altered, changed or modified. .

Claims

1. Solar thermal electric generating system, characterized by comprising a system of solar collectors (1), for heating a fluid, and connected to at least one isothermal container (2) for storing the fluid, and connected to a thermal engine (3). of electrical energy generation.

2. Thermosolar electrical generating system, according to claim 1, characterized in that the solar collector system (1) comprises flat solar collectors, vacuum tube solar collectors or photovoltaic solar panels.

3. Solar thermal electric generator system, according to claim 1, characterized in that the heat engine (3) is a Stirling engine that uses a diffuser on an oversized main piston and an inertia wheel that is connected to an electric generator.

4. Solar thermal electric generator system, according to claim 1, characterized in that the heat engine (3) uses a magnet coupled to a small piston (3.1) providing a fixed coil that surrounds said piston.