Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 2. 1 -Central termosolar de concentración, que sigue un ciclo de potencia de fluido condensable y comprende: 3. una turbina de vapor (32) y una bomba hidráulica (16); un receptor multitubo (5) de radiación solar; un calderín (12) de nivel variable, que hace las veces de calderín del ciclo y de almacenamiento de un fluido de trabajo saturado a la presión de evaporación del ciclo; un condensador (13) de nivel variable, que hace las veces de condensador del ciclo y de almacenamiento del fluido de trabajo saturado a la presión de condensación del ciclo; un sistema de almacenamiento de energía térmica en un fluido calorífico con al menos dos niveles de temperatura, con un depósito (9) de baja temperatura y otro depósito (11) de alta temperatura; al menos tres intercambiadores de calor del fluido calorífico con el fluido de trabajo: un precalentador (17), un evaporador (25) y un sobrecalentador (30); 4. existiendo una pluralidad de conexiones hidráulicas entre los anteriores elementos, 5. caracterizada por que: 6. por el receptor multitubo (5) circulan dos fluidos distintos, un fluido de trabajo, que produce potencia al expandirse en la turbina (32), y un fluido calorífico que sirve para acumulación de energía en distintos depósitos (9 y 11) de la instalación; y el receptor (5) consta de tres zonas de concentración de la radiación: 7. una primera zona de baja radiación (2), de manera que la intensidad radiativa en cada uno de sus puntos es menor que en cualquier punto del receptor (5) no perteneciente a la zona de baja radiación (2); 8. una segunda zona de alta radiación (4), tal que la intensidad radiativa en cada uno de sus puntos es mayor que en cualquier punto del receptor (5) no perteneciente a la zona de alta radiación (4); 9. y una tercera zona de radiación intermedia (3) entre la zona de baja radiación (2) y la zona de alta radiación (4), de modo que la intensidad radiativa en cualquiera de sus puntos es mayor a la intensidad radiativa en cualquiera de los puntos de la zona de baja radiación (2), pero menor que en los de la zona de alta radiación (4); 10. por los tubos de la zona de baja radiación (2) circula el fluido de trabajo, y por los tubos de la zona de alta radiación (4) y de la zona de radiación intermedia (3) circula el fluido calorífico, de modo que: 11. o por la zona (2) de baja radiación del receptor (5) circula el fluido de trabajo en estado líquido a la presión de evaporación del ciclo, aumentando su temperatura hasta, como máximo, la temperatura de saturación a dicha presión; 12. o por las zonas de radiación intermedia (3) y alta (4) del receptor (5) circula fluido calorífico, aumentando su temperatura hasta su máxima temperatura de trabajo para las concentraciones máximas de la época del año dada. 13. 2 -Central termosolar de concentración según la reivindicación 1, caracterizada por que 14. la zona de baja radiación (2) se encuentra en los laterales del receptor (5); la zona de alta radiación (4) se encuentra en la zona central del receptor (5); y la zona de radiación intermedia (3) se encuentra entre la zona de baja radiación (2) y la zona de alta radiación (4). 15. 3 -Central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende unas válvulas (14 y 15) Y un vaso de expansión (33) en el circuito de la zona de baja radiación (2) del receptor (5), de forma que 16. las válvulas (14 y 15) se abren y cierran y la bomba hidráulica (16) se activa y desactiva en función de la radiación recibida en la zona de baja radiación (2) del receptor (5); el vaso de expansión (33) permite las expansiones y contracciones del fluido de trabajo en el circuito debido a cambios de temperatura en caso de estar las válvulas (14 y 15) cerradas. 17. 4 -Central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que existe, al menos, un depósito (10) de almacenamiento de fluido calorífico, a una temperatura intermedia entre las temperaturas del primer depósito (9) y del segundo depósito (11) de almacenamiento del fluido calorífico. 18. 5 -Central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que comprende: 19. una pluralidad de válvulas de corte o cierre (14, 15, 31, 37, 39 Y 41) en los diversos circuitos de conexión entre los dos depósitos de almacenamiento (9 y 11) Y el calderín (12), la turbina (32), el condensador (13) y la bomba (16) del condensado, y el receptor 20. (5) y los intercambiadores de calor (17, 25 Y30); 21. una pluralidad de bombas de impulsión de caudal (24, 38, 40 Y 42); 22. de manera que dichas válvulas (14, 15, 31, 37, 39 Y 41) Y dichas bombas (24, 38,40 Y 42) se activan y se desactivan en función de la radiación recibida en cada zona (2, 3 Y 4) del receptor (5) en función de la radiación recibida. 23. 6 -Central termosolar de concentración según la reivindicación 4, caracterizada por que comprende: 24. una pluralidad de válvulas de corte o cierre (14, 15, 18, 20, 22, 26, 28, 31 Y 35) en los diversos circuitos de conexión entre los tres depósitos de almacenamiento (9, 10 Y 11) Y el calderín (12), la turbina (32), el condensador (13) y la bomba (16) del condensado, yel receptor (5) y los intercambiadores de calor (17,25 Y 30); una pluralidad de bombas de impulsión de caudal (19, 21, 23, 24, 27, 29 Y 36); 25. de manera que dichas válvulas (14,15,18,20,22,26,28,31 Y 35) Y dichas bombas (19, 21, 23, 24, 27, 29 Y 36) se activan y se desactivan en función de la radiación recibida en cada zona (2, 3 Y 4) del receptor (5) en función de la radiación recibida. 26. 7 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que cuando la radiación en la zona de baja radiación (2) del receptor (5) hace alcanzar una temperatura en el fluido de trabajo de, al menos, 100 oC por debajo de la temperatura en el calderín (12), y siempre que el condensador (13) no esté vacío y que el calderín (12) no esté lleno, el fluido de trabajo es presurizado desde la presión de condensación en el condensador (13) hasta la presión de evaporación en el calderín (12), siendo bombeado a dicha presión en estado líquido desde el condensador (13) hasta el calderín (12) por el circuito de la zona de baja radiación (2) del receptor (5). 27. 8 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según la reivindicación 7 caracterizado por que: 28. cuando la temperatura alcanzada por el fluido de trabajo en el circuito de la zona de baja radiación (2) del receptor (5) es menor que la de saturación a la presión del calderín (12), se bombea fluido calorífico desde el tanque de alta temperatura (11) hacia el tanque de baja temperatura (9) por el intercambiador de calor precalentador (17), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta alcanzar la temperatura del tanque (9); 29. y el fluido de trabajo circula en estado líquido desde la zona de baja radiación (2) del receptor (5) hacia el calderín (12) por el precalentador (17), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico aumentando su temperatura hasta la temperatura del calderín (12), que es la temperatura de saturación a la presión de evaporación del ciclo. 30. 9 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según la reivindicación 7 caracterizado por que: 31. cuando la temperatura alcanzada por el fluido de trabajo en el circuito de la zona de baja radiación (2) del receptor (5) es menor que la de saturación a la presión del calderín (12), se bombea fluido calorífico desde el tanque temperatura intermedia (10) hacia el tanque de baja temperatura (9) por el intercambiador de calor precalentador (17), donde cede calor disminuyendo su tempe'ratura hasta alcanzar la temperatura del tanque (9); 32. y el fluido de trabajo circula en estado líquido desde la zona de baja radiación (2) del receptor (5) hacia el calderín (12) por el precalentador (17), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorffico aumentando su temperatura hasta la temperatura del calderín (12), que es la temperatura de saturación a la presión de evaporación del ciclo. 33. 10 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8 caracterizado por que cuando la radiación en la zona de radiaciones intermedia (3) y alta (4) del receptor (5) aumenta hasta que el fluido calorífico alcanza la temperatura del tanque de almacenamiento de alta temperatura (11), y siempre que el tanque de baja temperatura (9) no esté vacío y que el tanque de alta temperatura (11) no esté lleno, el fluido calorífico es bombeado desde el tanque de baja temperatura (9), circulando primero por el circuito de la zona de radiación intermedia (3) del receptor (5) y después por el circuito de la zona de alta radiación (4) del receptor (5), hasta el tanque de alta temperatura (11). 34. 11 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 7 o 9 caracterizado por que: 35. cuando la radiación en la zona de radiación intermedia (3) del receptor (5) aumenta hasta que el fluido calorífico alcanza la temperatura del tanque de almacenamiento de temperatura intermedia (10), Y siempre que el tanque de baja temperatura (9) no esté vacío y que el tanque de temperatura intermedia (10) no esté lleno, el fluido calorífico es 36. 33 37. bombeado desde el tanque de baja temperatura (9), circulando por el circuito de la zona de radiación intermedia (3) del receptor (5) hasta el tanque de temperatura intermedia (10); cuando la radiación en la zona de alta radiación (4) del receptor (5) aumenta hasta que el fluido calorífico alcanza la temperatura del tanque de almacenamiento de alta temperatura (11), y siempre que el tanque de temperatura intermedia (10) no esté vacío y que el tanque de alta temperatura (11) no esté lleno, el fluido calorífico es bombeado desde el tanque de temperatura intermedia (10), circulando por el circuito de la zona de alta radiación (4) del receptor (5), hasta el tanque de alta temperatura (11). 38. 12 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 caracterizado por que: 39. cuando se requiere el funcionamiento de la central para generación de potencia, y siempre que 40. el tanque de alta temperatura (11) contenga fluido calorífico, el calderín (12) contenga fluido de trabajo, el tanque de baja temperatura (9) no esté lleno de fluido calorífico el condensador (13) no esté lleno de fluido de trabajo, 41. entonces 42. el fluido calorífico es impulsado desde el tanque de alta temperatura (11) hacia el de baja temperatura (9) pasando primero por el intercambiador sobrecalentador (30) y después por el intercambiador de calor evaporador (25), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta la del tanque (9); el fluido de trabajo en estado líqui~o saturado es impulsado desde el calderín (12) por el evaporador (25), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico evaporándose parcialmente, volviendo el fluido de trabajo al calderín (12) en estado de mezcla líquidovapor a la misma presión y temperatura; 43. - _ el fluido de trabajo en estado de vapor saturado circula desde el calderín (12) por el sobrecalentador (30), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico aumentando su temperatura a presión aproximadamente constante hasta una temperatura entre 30 oC y 5 oC inferior a la temperatura del tanque caliente (11); circulando el fluido de trabajo en forma de vapor sobrecalentado después por la turbina (32), donde baja su presión y temperatura cediendo energía a la turbina (32); y desembocando el fluido de trabajo a la 44. 34 45. temperatura y presión de condensación en el condensador (13), donde es condensado y almacenado en forma de líquido saturado. 46. 13 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 caracterizado por que 47. cuando se requiere el funcionamiento de la central para generación de potencia, y siempre que 48. los tanques de temperatura intermedia (10) y alta (11) contengan fluido calorífico, el calderín (12) contenga fluido de trabajo, los tanques de temperatura baja (9) e intermedia (10) no esté llenos de fluido calorífico, el condensador (13) no esté lleno de fluido de trabajo, 49. entonces: 50. el fluido calorífico es impulsado desde el tanque de temperatura intermedia (10) hacia el de baja temperatura (9) por el intercambiador de calor evaporador (25), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta la del tanque (9); el fluido de trabajo en estado líquido saturado es impulsado desde el calderín (12) por el evaporador (25), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico evaporándose parcialmente, volviendo el fluido de trabajo al calderín (12) en estado de mezcla Iíquidovapor a la misma presión y temperatura; el fluido calorífico es impulsado desde el tanque de alta temperatura (11) hacia el de baja temperatura (9) por el intercambiador de calor sobrecalentador (30), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta la del tanque (10); el fluido de trabajo en estado de vapor saturado circula desde el calderín (12) por el sobrecalentador (30), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico aumentando su temperatura a presión aproximadamente constante hasta una temperatura entre 30 oC y 5 oC inferior a la temperatura del tanque caliente (11); circulando el fluido de trabajo en forma de vapor sobrecalentado después por la turbina (32), donde baja su presión y temperatura cediendo energía a la turbina (32); y desembocando el fluido de trabajo a la temperatura y presión de condensación en el condensador (13), donde es condensado y almacenado en forma de líquido saturado. 51. 14 -Procedimiento de operación de una central termosolar de concentración según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 caracterizado por que 52. cuando se requiere el funcionamiento de la central para generación de potencia, y siempre que 53. los tanques de temperatura intermedia (10) y alta (11) contengan fluido calorífico, el calderín (12) contenga fluido de trabajo, los tanques de temperatura baja (9) e intermedia (10) no estén llenos de fluido calorífico, el condensador (13) no esté lleno de fluido de trabajo, 54. entonces: 55. el fluido calorífico es impulsado desde el tanque de temperatura intermedia (10) hacia el de baja temperatura (9) por el intercambiador de calor evaporador (25), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta la del tanque (9); el fluido de trabajo en estado líquido saturado es impulsado desde el calderín (12) por el evaporador (25), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico evaporándose parcialmente, volviendo el fluido de trabajo al calderín (12) en estado de mezcla líquidovapor a la misma presión y temperatura; el fluido calorífico es impulsado desde el tanque de alta temperatura (11) hacia el de temperatura intermedia (10) por el intercambiador de calor sobrecalentador (30), donde cede calor disminuyendo su temperatura hasta la del tanque (10); el fluido de trabajo en estado de vapor saturado circula desde el calderín (12) por el sobrecalentador (30), donde absorbe el calor cedido por el fluido calorífico aumentando su temperatura a presión aproximadamente constante hasta una temperatura entre 30 oC y 5 oC inferior a la temperatura del tanque caliente (11); circulando el fluido de trabajo en forma de vapor sobrecalentado después por la turbina (32), donde baja su presión y temperatura cediendo energía a la turbina (32); y desembocando el fluido de trabajo a la temperatura y presión de condensación en el condensador (13), donde es condensado y almacenado en forma de líquido saturado. 56. 36 57. Figura 1 58. Figura 2 59. Figura 3 60. Figura 4 61. Figura 5 62. Figura 6 63. Figura 7 64. Figura 8
