ES1063689U - "seguidor solar de doble eje". - Google Patents

Abstract

1. Seguidor solar de doble eje, del tipo destinado a soportar placas solares, permitiendo realizar un seguimiento del sol para que dichas placas se encuentren siempre de forma perpendicular a los rayos solares, caracterizado por el hecho de comprender un poste fijo (1), sobre el que se dispone un poste pivotante (2) concéntrico y exterior a él formando el sistema de giro, existiendo en el poste fijo (1) una placa (11) que soporta un conjunto sinfín-corona (3) que actúa sobre el poste pivotante (2), estando dicho conjunto accionado por un motor de CC y que realiza el movimiento azimutal, y una barra de elevación (5) que se encarga del movimiento de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón (6) dispuesto sobre un husillo de acero accionado igualmente por un motor de CC; en que sendos brazos de soporte (7), soldados sobre el poste pivotante (2), soportan un marco (8) en su eje longitudinal, que se prolonga mediante barras (14) de longitud variable fijadas a su vez en sus extremos porotras barras (13) que aseguran el paralelismo entre ellas, existiendo sobre ellas barras de anclaje (9) de las placas solares fijadas al marco (8) mediante una pieza de anclaje (10); y en que el control se realiza por autómata mediante seguimiento por coordenadas solares memorizadas en el sistema, estando dotado de sensores (15) de posición tanto azimutal como de inclinación que permiten conocer en cada instante la posición real del seguidor.

Description

Seguidor solar de doble eje.

Objeto de la invención

La invención se refiere, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, a un seguidor solar de doble eje que aporta a la función a que se destina una serie de ventajas y características, aparte de otras inherentes a su organización y constitución, que se describirán en detalle más adelante, y que suponen una innovadora alternativa y/o mejora a lo ya conocido en este campo.

De forma más concreta, el objeto de la invención consiste en un seguidor solar de doble eje con control por autómata mediante el sistema de posicionamiento por coordenadas solares que además se puede colocar como fijo de una forma rápida y sencilla.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, un seguidor solar es una máquina cuya finalidad es la de soportar placas solares, permitiendo realizar un seguimiento del sol para que dichas placas se encuentren siempre de forma perpendicular a los rayos solares, aumentando así la eficiencia energética de las placas solares respecto a los sistemas fijos.

En la actualidad, y como referencia al estado de la técnica, debe mencionarse, que son conocidos diversos tipos de seguidores solares del tipo que aquí concierne, señalando, sin embargo, que por parte del peticionario se desconoce la existencia de un seguidor solar de doble eje que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que preconiza el que aquí se propugna, y cuyo objeto, tal como se ha mencionado, consiste en constituirse en innovadora alternativa a los sistemas ya conocidos que aporta ventajas significativas respecto a los mismos.

Explicación de la invención

De forma concreta, el seguidor solar de doble eje que la invención propugna, consiste en una estructura de acero galvanizado con tornillería de acero inoxidable, cuyo movimiento se realiza en dos ejes accionado por motores de CC, lo cual permite su alimentación desde las propias placas solares.

Dichos movimientos son: azimutal o de giro, que permite un radio de giro de -130° a +130°, situando los 0° en la dirección sur y realizando movimientos este-oeste; e inclinación solar, movimiento que se realiza para orientar las placas conforme el sol se eleva y desciendo a lo largo del día. Este desplazamiento se ejecuta entre los 15° y 90° determinados por un plano vertical y el plano que forma el marco de las
placas.

Para ello, el seguidor está constituido por un poste fijo que se sujeta al suelo, disponiendo de un poste pivotante concéntrico y exterior a él que conforma el sistema de giro.

En el poste fijo se sitúa una placa que soporta un conjunto sinfín-corona que actúa sobre dicho poste pivotante accionado por un motor de CC y que realiza el movimiento azimutal, situándose en esta placa un cerrojo que fija el seguidor en 0° posición sur en caso de avería o mantenimiento.

Este sistema garantiza movimientos irreversibles y se puede desacoplar para realizar el movimiento azimutal de forma manual.

El ajuste entre postes, para que permita un giro perfecto y para evitar oscilaciones entre ambos, se realiza de forma caracterizadora mediante tres rodillos metálicos ajustables recubiertos de poliuretano y separados entre sí 120°, que disponen de un sistema de leva que permite el ajuste entre ambos tubos.

Este sistema pivotante presenta varias ventajas destacables: no requiere consumos elevados de energía para llevar a cabo el movimiento azimutal, permite aguantar mayores esfuerzos dinámicos y la corona de giro solo se utiliza para el movimiento, sin estar expuesta directamente al peso de toda la estructura.

Paralelamente, una barra de elevación se encarga del movimiento de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón dispuesto sobre un husillo de acero accionado por un motor de CC.

Sendos brazos de soporte, que van soldados sobre el poste pivotante, soportan un marco en su eje longitudinal, permitiendo un movimiento basculante perfectamente equilibrado, al estar anclado en su eje de masas.

A ambos lados de dichos brazos se sitúan unas barras de fijación a 30° y 45° que permiten fijar el marco en caso de avería o mantenimiento.

Por su parte, el marco se prolonga mediante dos barras, de longitud variable en función de la superficie final que se vaya a dar al seguidor, que se fijan a su vez en sus extremos por otras barras para asegurar el paralelismo entre ellas.

Finalmente, las barras de anclaje de las placas solares se fijan al marco mediante una pieza de anclaje que permite su deslizamiento sobre el mismo, pudiendo obtener cualquier ínter distancia y que es válida para todas las dimensiones de placas solares.

Es importante destacar este sistema equilibrado del seguidor, en el que la estructura que soporta el marco donde se sitúan las placas solares está equilibrada en cuanto a la distribución del peso, con lo cual también se minimiza el consumo para el movimiento de la altura solar, ya que prácticamente es nulo cuando el marco desciende, pudiendo así mismo desacoplarse el brazo para llevar el marco a posiciones fijas de 30° y 45°, tal como se ha mencionado anteriormente.

Por su parte, el sistema de control del seguidor según la invención se realiza mediante seguimiento por coordenadas solares memorizadas en el sistema de control, lo que permite un seguimiento inteligente, controlado en todo momento por autómata y que lógicamente es válido para cualquier latitud.

Cabe destacar, que el sistema está dotado de sensores de posición tanto azimutal como de inclinación que permiten conocer en cada instante la posición real del seguidor, facilitando el sistema de alarmas.

Así, el autómata controla en tiempo real la posición que recibe de los sensores y ajusta la posición del seguidor si fuera necesario, siendo este sistema de posicionamiento innovador ya que no se utiliza actualmente en los seguidores existentes en el mercado.

Este seguimiento por coordenadas solares evita movimientos innecesarios de la máquina ya que el sistema de control sitúa el seguidor en la posición más óptima en cada instante, realizando solo los movimientos necesarios, lo que aumenta la vida útil de los elementos móviles que lo componen.

El seguidor dispone así mismo de un sistema de acumulación mediante baterías para movimientos de los motores de CC durante las horas nocturnas.

Para iniciar por primera vez el sistema de control, solo es necesario conocer latitud, longitud y hora solar del lugar, datos con los que el control conoce las coordenadas solares del punto indicado y sitúa al seguidor en la posición más óptima.

Por último, debe mencionarse que en caso de fallos eléctricos y/o electrónicos, el diseño del sistema permite ventajosamente dejar el seguidor en posiciones fijas, mirando al sur y con una inclinación de 30° o 45° con respecto a un plano vertical.

Es importante destacar que los sistemas pivotante y equilibrado permiten ventajosamente poner el seguidor en las posiciones fijas de forma manual sin necesidad de utilizar ningún medio mecánico ni los motores, simplemente liberando el acoplamiento sinfín-corona y el brazo y que, por otra parte, el diseño de la estructura del seguidor permite desmontar todas las partes móviles susceptibles de mantenimiento sin necesidad de desmontar el techo del seguidor, lo que permite tener una disponibilidad de funcionamiento más elevada.

El nuevo seguidor solar de doble eje representa, por consiguiente, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización del nuevo seguidor solar de doble eje según la invención, en la que se aprecian los principales elementos que comprende así como su configuración y disposición.

La figura número 2.- Muestra una vista esquemática en alzado del seguidor representado en la figura 1 incorporando las barras para el anclaje de las placas solares.

La figura número 3.- Muestra una vista en alzado lateral del conjunto representado en la figura 2.

La figura número 4.- Muestra una vista en detalle de la pieza de anclaje de las barras para la fijación de las placas.

Realización preferente de la invención

A la vista de las mencionadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente del seguidor solar de doble eje cuyas principales partes se indican y describen a continuación con las siguientes referencias numéricas:

1-

Poste fijo.

2-

Poste pivotante.

3-

Conjunto sinfín-corona.

4-

Rodillos de ajuste.

5-

Barra de elevación.

6-

Acoplamiento piñón.

7-

Brazos de soporte.

8-

Marco central.

9-

Barras para anclaje de placas solares.

10-

Pieza de anclaje.

11-

Placa de anclaje conjunto sinfín-corona.

12-

Piezas fijación altura solar.

13-

Barras de paralelismo.

14-

Barras de prolongación.

15-

Sensores de posición.

Según la relación anterior, y tal como se aprecia en las citadas figuras, el seguidor en cuestión está esencialmente constituido a partir de un poste fijo (1), que se sujeta al suelo mediante una placa de anclaje embebida en la zapata de hormigón, sobre el que se dispone un poste pivotante (2) concéntrico y exterior a él formando el sistema de giro.

En el poste fijo (1) se sitúa una placa (11) que soporta un conjunto sinfín-corona (3) que actúa sobre el poste pivotante (2), estando dicho conjunto accionado por un motor de CC y que realiza el movimiento azimutal, situándose en esta placa (11) un cerrojo que fija el seguidor en 0° posición sur en caso de avería o mantenimiento.

El ajuste entre los postes fijo (1) y pivotante (2), para que permita un giro perfecto y para evitar oscilaciones entre ambos, se realiza mediante tres rodillos (4) metálicos ajustables recubiertos de poliuretano.

Una barra de elevación (5) se encarga del movimiento de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón (6) dispuesto sobre un husillo de acero accionado por un motor de CC.

Sendos brazos de soporte (7), que van soldados sobre el poste pivotante (2), soportan el marco (8) en su eje longitudinal, permitiendo un movimiento basculante perfectamente equilibrado, al estar anclado en su eje de masas.

A ambos lados de dichos brazos de soporte (7) se sitúan unas barras o piezas de fijación de altura solar (12) a 30° y 45° que permiten fijar el marco (8) en caso de avería o mantenimiento.

Por su parte, el marco (8) se prolonga mediante dos barras de prolongación (14) atornilladas a él, cuya longitud variará en función de la superficie final que se vaya a dar al seguidor, las cuales se fijan a su vez en sus extremos por otras barras (13) que aseguran el paralelismo entre ellas.

Finalmente, las barras de anclaje (9) de las placas solares se fijan al marco (8) mediante una pieza de anclaje (10) tal como se aprecia en la figura 4, que permite su deslizamiento sobre el mismo, pudiendo obtener cualquier distancia entre las placas y que es válido para todas las dimensiones de las mismas.

Por otra parte, el control del seguidor se realiza mediante seguimiento por coordenadas solares memorizadas en el sistema de control, lo que permite un seguimiento inteligente, controlado en todo momento por autómata (no representado) que es válido para cualquier latitud.

El sistema está dotado de sensores (15) de posición tanto azimutal como de inclinación que permiten conocer en cada instante la posición real del seguidor, facilitando el sistema de alarmas.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más amplia su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas 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.

Claims (7)

1. Seguidor solar de doble eje, del tipo destinado a soportar placas solares, permitiendo realizar un seguimiento del sol para que dichas placas se encuentren siempre de forma perpendicular a los rayos solares, caracterizado por el hecho de comprender un poste fijo (1), sobre el que se dispone un poste pivotante (2) concéntrico y exterior a él formando el sistema de giro, existiendo en el poste fijo (1) una placa (11) que soporta un conjunto sinfín-corona (3) que actúa sobre el poste pivotante (2), estando dicho conjunto accionado por un motor de CC y que realiza el movimiento azimutal, y una barra de elevación (5) que se encarga del movimiento de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón (6) dispuesto sobre un husillo de acero accionado igualmente por un motor de CC; en que sendos brazos de soporte (7), soldados sobre el poste pivotante (2), soportan un marco (8) en su eje longitudinal, que se prolonga mediante barras (14) de longitud variable fijadas a su vez en sus extremos por otras barras (13) que aseguran el paralelismo entre ellas, existiendo sobre ellas barras de anclaje (9) de las placas solares fijadas al marco (8) mediante una pieza de anclaje (10); y en que el control se realiza por autómata mediante seguimiento por coordenadas solares memorizadas en el sistema, estando dotado de sensores (15) de posición tanto azimutal como de inclinación que permiten conocer en cada instante la posición real del seguidor.

2. Seguidor solar de doble eje, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que incorpora un sistema pivotante de giro azimutal movido por el conjunto sinfín-corona (3) irreversible por acciones del viento.

3. Seguidor solar de doble eje, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que dispone de brazos de soporte (7), que van soldados sobre el poste pivotante (2), y soportan el marco (8) en su eje longitudinal, permitiendo un movimiento basculante perfectamente equilibrado, al estar anclado en su eje de masas, existiendo a ambos lados de dichos brazos de soporte (7) unas piezas de fijación de altura solar (12) a 30° y 45° que permiten fijar manualmente el marco (8) en caso de avería o mantenimiento.

4. Seguidor solar de doble eje, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que dispone de un sistema de auto enclavamiento manual en giro y elevación en caso de mantenimiento y/o averías, haciendo compatible las posibilidades de funcionamiento manual y automático de forma sencilla y rápida.

5. Seguidor solar de doble eje, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que las barras de anclaje (9) de las placas solares se fijan al marco (8) mediante una pieza de anclaje (10) que permite su deslizamiento sobre el mismo, pudiendo obtener cualquier ínter distancia entre las placas y que es válido para todas las dimensiones de las mismas.

6. Seguidor solar de doble eje, según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el ajuste entre los postes fijo (1) y pivotante (2), para que permita un giro perfecto y para evitar oscilaciones entre ambos, se realiza mediante tres rodillos (4) metálicos ajustables recubiertos de poliuretano y separados entre sí 120°, que disponen de un sistema de leva para la realización de dicho ajuste.

7. Seguidor solar de doble eje, según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el diseño de su estructura permite desmontar todas las partes móviles susceptibles de mantenimiento sin necesidad de desmontar el techo del seguidor.