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Esquema de horno solar en el que aparece la ubicación relativa tanto el concentrador de dicha instalación como el Butterfly Mirror, la muestra ensayada y la trayectoria que sigue la radiación solar
Tecnologías solares térmicas y fotoquímicas
P-087
Butterfly Mirror: Dispositivo homogeneizador y distribuidor de flujo solar concentrado
Resumen
CIEMAT ha desarrollado un sistema de homogeneización de la radiación solar concentrada que puede ser utilizado para distribuir el flujo y hacerlo uniforme sobre una superficie determinada, así como también dividir el haz de radiación principal y distribuirlo hacia diferentes localizaciones, con objeto de irradiar diferentes zonas (que pueden corresponderse con diferentes receptores, muestras u otros elementos).
El homogeneizador de flujo objeto de la presente invención ha sido acuñado con el nombre de "Butterfly Mirror" ya que su forma recuerda a la silueta de una mariposa. Este dispositivo puede ser utilizado tanto en instalaciones termosolares como fotovoltaicas.
¿Qué problemas resuelve?
El sector de actividad para el que la invención ha sido concebida es el sector de las energías renovables, y más específicamente en el campo de la energía solar térmica de concentración. Su utilización permitiría adaptar el flujo de radiación solar concentrada que se emplea en este tipo de instalaciones a las necesidades específicas de cada aplicación. La invención eliminaría los picos de radiación y la homogeneizaría a lo largo de toda la superficie o volumen sobre la que se desea hacer llegar dicha radiación, eliminando los problemas que estas variaciones bruscas de flujo llevan asociados. De la misma forma, la invención permitiría dividir el flujo para distribuirlo hacia diferentes zonas objetivo, dependiendo de la aplicación y necesidades requeridas.
La invención se puede aplicar en instalaciones termosolares tales como los hornos solares, donde se realizan ensayos de materiales, y en los que se requiere aplicar un flujo constante a lo largo de toda la superficie de la muestra, hecho que hasta ahora resulta complejo debido a la naturaleza gaussiana de la distribución con la que llega la radiación a dicha muestra.
Beneficios
• Se trata de un dispositivo homogeneizador de flujo que permite controlar y modificar a voluntad la distribución de flujo obtenido, pudiendo emplearse para distribuir el flujo no sólo de manera homogénea sino a varios receptores. Esto origina que se puedan generar múltiples configuraciones de distribución de flujo sobre una misma muestra, y que si es necesario en un momento dado variar la distribución del flujo de la muestra se pueda realizar con el mismo dispositivo, simplemente reorientando las facetas que lo componen.
• Puede ser controlado de forma remota por lo que las variaciones en la distribución descritas pueden ser realizadas de forma instantánea, sin tener que desmontar el dispositivo para tenerlo que reconfigurar.
• Otra de características particulares del Butterfly Mirror es que su eficiencia es muy elevada en comparación con otros homogeneizadores. En el Butterfly Mirror, las reflexiones que sufre el haz de radiación concentrada proveniente del elemento concentrador es de tan solo 1, lo cual lleva asociada una pérdida de radiación igual a la absortancia de los espejos, que se sitúa en torno al 5%. En otros homogeneizadores, las reflexiones que se llevan a cabo en su interior son múltiples, lo que lleva implícito una mayor atenuación de la radiación hasta que ésta llega a su destino final.
Clientes potenciales
Empresas que trabajen en el sector de las energías renovables, concretamente en el campo de la energía solar de concentración, tanto en centrales termosolares como en centrales fotovoltaicas de concentración.
Sobre la tecnología
• Tecnología en fase de desarrollo. Ensayo en planta piloto.
• Protegida por patente.
• Colaboración propuesta: Cooperación técnica o contrato comercial con asistencia técnica.