ES1065866U - Seguidor solar lineal para instalacion fotovoltaica. - Google Patents

Abstract

1. Seguidor solar lineal para instalación fotovoltaica, que conjuga varios paneles solares (1) que se mueven al unísono, tanto en dirección norte-sur (N-S) como en dirección este-oeste (E-W), caracterizado porque comprende una estructura modular en la que cada módulo está formado por al menos dos pies de apoyo (2) de un eje (3) sensiblemente horizontal, orientado en dirección N-S, provisto de unos medios de giro, propios o de una transmisión con un módulo adyacente, en el que se montan transversalmente al menos una pareja de paneles (1), sobre un eje de giro común (4), provistos de una transmisión mecánica que permite girar al unísono todos los ejes (4) propios de cada panel (1) a fin de modificar la orientación N-S, mientras que al girar el eje común (3) se modifica la orientación E-W, provocando en ambos casos el movimiento al unísono de todos los módulos alineados que están acoplados entre sí.

Description

Seguidor solar lineal para instalación fotovoltaica.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un seguidor solar para una instalación fotovoltaica, del tipo de las que conjuga varios paneles solares, montados en una estructura común que gira para la orientación este-oeste (orientación azimutal), donde un grupo de paneles se monta en un eje propio que permite variar la inclinación del panel, para orientarlo en el ángulo de elevación, estando provistos de medios de acoplamiento con una transmisión mecánica que permite el accionamiento conjunto de todos los paneles al unísono.

Antecedentes de la invención

Los equipos actuales de producción de energía solar, que montan paneles fotovoltaicos en una estructura, la máxima captación energética se produce cuando se sitúan perpendicularmente a los rayos solares. Para ello, los paneles se mueven en dos ejes, uno de rotación vertical y otro que varía su posición angular, de forma que se consigue una óptima orientación independientemente de la estación del año en la que nos encontremos, puesto que el sol modifica su altura en función de la hora del día y también estacionalmente.

Son conocidos seguidores solares que disponen de una plataforma o carril circular y un mecanismo para variar el ángulo de cada una de las placas situadas en un panel. También se conocen dispositivos de orientación de un conjunto de paneles solares, cada uno de los cuales comprende un poste soporte sobre el que se fija un grupo de placas fotovoltaicas, que presenta dos ejes de giro que controlan de forma independiente el ángulo que el panel forma lateralmente y la inclinación del mismo, estando todos los paneles unidos por una transmisión mecánica con un mecanismo de accionamiento del conjunto de paneles al unísono, tanto en lo que a su orientación lateral como de inclinación se refieren.

Descripción de la invención

Este seguidor es de tipo modular, cada seguidor estará formado por uno o más tramos o módulos en la dirección N-S, lo óptimo son tres tramos y en cada tramo, una o mas filas de paneles colocados sobre los ejes S-N, lo óptimo son dos, al que se le pueden ir acoplando mas seguidores en la misma dirección y/o en paralelo, para formar el campo solar.

El seguidor solar lineal para instalación fotovoltaica de la presente invención conjuga varios paneles solares que se mueven al unísono. Todos estos paneles se montan sobre una estructura modular, en la que cada módulo está formado por al menos dos pilares de apoyo de un eje sensiblemente horizontal, orientado en dirección N-S y provisto de unos medios de giro propios, y de una transmisión del giro al módulo adyacente. El giro de este eje permite adecuar la orientación de los paneles en dirección este-oeste, a medida que transcurren las horas del día.

En cada módulo de este eje del seguidor se montan transversalmente uno o más ejes, con un giro común transversal, con cuyo movimiento se consigue modificar el ángulo de elevación N-S o estacional. Normalmente en un mismo eje principal se montan varios ejes transversales de paneles, en ejes paralelos entre si y perpendiculares al eje principal de la instalación, en este caso se ha previsto una transmisión mecánica que permita girar al unísono todos los ejes de paneles para modificar su ángulo de elevación al unísono.

El montaje de cada uno de los ejes que incorporan sendas parejas de paneles, con respecto al eje principal, se efectúa a través de unos rodamientos que permiten el apoyo y giro del eje correspondiente conjuntamente con los paneles fotovoltaicos.

Sobre uno de los pies que soporta el eje principal se coloca un motor eléctrico, que dispone de una transmisión mecánica para mover dicho eje, que mueve el conjunto orientándolo en dirección este-oeste, de acuerdo al avance horario del sol.

En uno de los extremos del eje principal se monta un motor lineal, el cual a través de una transmisión mecánica actúa sobre cada una de las manivelas que siendo solidarias con los ejes N-S permiten moverlos todos ellos en sentido norte-sur, para orientarlos en el ángulo de elevación.

Al tratarse de una instalación modular, es posible acoplar varios módulos alineados, que se mueven, tanto en sentido este-oeste, como norte-sur con los motores antes especificados, existentes únicamente en uno de los tramos. En este caso el acoplamiento entre módulos sucesivos se efectúa por unas piezas estriadas, o un medio mecánico similar, que permita que dos módulos sucesivos tengan una desalineación de los ejes, lo que permite su adaptación al desnivel del terreno en la dirección N-S. Para el apoyo y giro de cada tramo del eje E-W del seguidor se utiliza un soporte de rodamiento y rodamiento de rótula.

Descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra un seguidor de tres tramos en una perspectiva isométrica.

La figura 2 muestra el seguidor anterior en un detalle de la zona correspondiente al accionamiento del giro este-oeste.

La figura 3 muestra el seguidor anterior en un detalle de la zona de accionamiento del giro norte-sur.

Realización preferente de la invención

Como se puede observar en las figuras referenciadas este seguidor es de tipo modular, cada seguidor está formado por uno o más tramos o módulos en la dirección N-S, lo óptimo son tres tramos. Cada módulo dispone de una o más filas de paneles (1) colocados sobre los ejes S-N (4), en la figura 1 se observan dos filas en cada módulo. Si se acoplan varios seguidores como los de la figura 1 en paralelo o en serie, se forma un campo solar de producción de energía eléctrica fotovoltaica.

Los soportes del seguidor, son pilares dobles en forma de "V" invertida (2), que se colocan en los extremo de cada tramo del seguidor. La parte inferior de los pilares se fija a la cimentación de hormigón que se construirá para tal fin. En la cabeza de los pilares, soldada una placa en posición horizontal, se fija el soporte del rodamiento a rótula de dos hileras de rodillo o bolas con manguito de fijación, en el que gira el eje E-W (3) del seguidor.

Cada tramo del eje E-W (3) está formado por un tubo longitudinal de sección circular, cuadrada o rectangular, al que se inserta otros tubos de menor diámetro en sentido perpendicular para la fijación de los ejes N-S (4), formando cruces. En los extremos de los ejes (3) de cada módulo se coloca una pieza con un diámetro y longitud apropiada para que se fije el interior del rodamiento, posibilitando el apoyo y giro del eje (3). Una posible realización prevé tres piezas: una cilíndrica tanto en el exterior como en el interior, otra cilíndrica en el exterior y estriada en el interior y finalmente otra estriada en el exterior y cilíndrica en el interior, de tal forma que la estriada exterior encaja en la de estriado interior, transmitiendo de esta forma el giro de seguimiento en el ángulo azimutal a todos los tramos (3) del eje del seguidor, para que giren todos a la vez en el sentido del ángulo azimutal, sirviendo de apoyo al eje E-W en los extremos de sus tramos, permitiendo que un solo pilar doble sirva para la sujeción, a la vez, de dos de los tramos consecutivos.

En cualquier tramo del eje E-W del seguidor, preferentemente en el segundo tramo, se coloca el mecanismo de accionamiento, para el seguimiento del sol en el ángulo azimutal, este mecanismo es accionado por un motor eléctrico con reductora (5) fijado al pilar soporte, que actúa sobre una polea dentada o piñón que a su vez actúa sobre una correa dentada o cadena fijada en sus extremos a una estructura rígida (6) solidaria con el eje E-W, la estructura rígida es solidaria al tubo del eje E-W mediante unión desmontable atornillada.

El eje N-S (4) está formado por un tubo, que en la zona central dispone de dos asientos para la fijación de los rodamientos (9), que mediante unos soportes de rodamiento, sirven de apoyo y giro sobre los tubos insertados transversalmente en el eje E-W, en el seguimiento del sol en el ángulo de elevación. En este eje N-S se fijan los porta-módulos y los paneles fotovoltaicos (1), así mismo dispone de unas manivelas (8) solidarias con los ejes para que cuando se acciona el motor de seguimiento en el ángulo de elevación, por medio de unas bielas de accionamiento, giren los ejes, orientando los módulos hacia el sol en el ángulo de elevación.

El centro geométrico del eje N-S no coincide con el centro geométrico del eje E-W dando lugar a una excentricidad que tiene por objeto que el centro de gravedad de las masas que se mueven en el seguimiento, coincidan con el eje geométrico del eje E-W quedando equilibrado el conjunto respecto de este eje y como consecuencia las fuerzas necesarias para el seguimiento en el ángulo azimutal sean mínimas.

Sobre el tubo de un tramo del eje E-W del seguidor se coloca el motor eléctrico (7) que acciona un husillo para provocar el desplazamiento lineal y mediante la biela de accionamiento, tirar o empujar de la manivela que es solidaria con el primer eje N-S del seguidor en su giro, proporcionando el seguimiento del sol en el ángulo de elevación, desde este primer eje N-S con otra biela de accionamiento actuamos en el siguiente eje N-S del seguidor y así sucesivamente en todos los ejes del seguidor a la vez, consiguiendo que todos los paneles estén orientados al sol en el ángulo de elevación.

El control de los motores eléctricos utilizados para el seguimiento del sol, se realiza mediante un programa informático que controla las distintas posiciones que debe ocupar el seguidor desde que sale el sol hasta que se pone, en cualquier hora y día del año, gestiona los movimientos necesarios para que en caso de vientos elevados, el seguidor se coloque en posición horizontal o en caso de nevadas fuertes se inclina para que resbale la nieve sobre los módulos o para realizar las operaciones de instalación y control; a primera hora del día se orienta a la salida del sol y mediante unos sensores de posición del sol, actúa sobre los motores para que se oriente en el seguimiento y en caso de que el día este nublado, se posicionara el seguidor hacía la orientación que mas radiación reciba.

Este seguidor tiene una gran estabilidad a las fuerzas producidas por el viento, bien dimensionado geométricamente puede llegar a soportar velocidades de viento próximos a 100 Km/h. en funcionamiento sin desorientarse de la posición de trabajo. La estabilidad transversal, es decir, en dirección E-W, la proporcionan los pilares soporte por su forma y la estabilidad longitudinal, es decir, en la dirección S-N, la proporcionan unos tirantes o riostras en forma de cruz de San Andrés colocadas en al menos en uno de los tramos del seguidor.

Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (5)

1. Seguidor solar lineal para instalación fotovoltaica, que conjuga varios paneles solares (1) que se mueven al unísono, tanto en dirección norte-sur (N-S) como en dirección este-oeste (E-W), caracterizado porque comprende una estructura modular en la que cada módulo está formado por al menos dos pies de apoyo (2) de un eje (3) sensiblemente horizontal, orientado en dirección N-S, provisto de unos medios de giro, propios o de una transmisión con un módulo adyacente, en el que se montan transversalmente al menos una pareja de paneles (1), sobre un eje de giro común (4), provistos de una transmisión mecánica que permite girar al unísono todos los ejes (4) propios de cada panel (1) a fin de modificar la orientación N-S, mientras que al girar el eje común (3) se modifica la orientación E-W, provocando en ambos casos el movimiento al unísono de todos los módulos alineados que están acoplados entre sí.

2. Seguidor, según la reivindicación anterior, caracterizado porque, sobre un módulo o tramo alineado que componen una instalación, fijado en uno de sus pies (2) que soporta el eje (3) en el que se montan los paneles (1), se dispone un motor (5) que a través de una transmisión mecánica (6) mueve el eje (3) para variar la orientación este-oeste del conjunto de la instalación.

3. Seguidor, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en uno de los extremos de la instalación y en el eje (3) se monta un motor lineal (7), que a través de una transmisión mecánica actúa sobre cada una de las manivelas (8), solidarias con los ejes (4) de cada panel, para mover el conjunto de todos los paneles de una instalación en sentido norte-sur.

4. Seguidor, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una instalación formada por varios módulos, el acoplamiento entre módulos sucesivos se efectúa por piezas estriadas apoyadas en rodamientos a rótula o un medio mecánico similar que permita que dos módulos sucesivos tengan una desalineación de los ejes, lo que permite su adaptación al desnivel del terreno en la dirección N-S.

5. Seguidor, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el montaje en el eje principal (3), de cada uno de los ejes (4) que incorporan sendas parejas de paneles (1), se efectúa a través de unos rodamientos cónicos (9) que permiten el apoyo y giro del eje (4) correspondiente conjuntamente con los paneles (1).