ES1069630U - Dispositivo de captacion de energia solar mediante seguimiento azimutal. - Google Patents

Abstract

1. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, que comprendiendo una estructura portante de los correspondientes módulos o placas fotovoltaicas y estando previsto para un solo grado de libertad, correspondiente al movimiento de giro azimutal, y comprendiendo una estructura portante para los módulos o placas fotovoltaicas, se caracteriza porque la estructura portante está constituida por perfiles tubulares verticales y perfiles tubulares para la distribución de cargas, en combinación con correas también tubulares, dimensionadas de forma óptima para soportar las cargas a las que se verá sometido el conjunto, comprendiendo una estructura de rodadura formada por un entramado de vigas de apoyo tubulares, con un carril circular sobre el que deslizan elementos de rodadura; con la particularidad de que las estructuras portantes de rodadura se unen entre sí por medio de un perfil en "U", caracterizándose además porque incluye un sistema de transmisión de movimiento basado en una corona engranada con un piñón, accionado por un motor-reductor dispuesto sobre una parte móvil concéntrica al carril circular unido a la propia estructura de rodadura. 2. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, según reivindicación 1, caracterizado porque los perfiles tubulares son de aluminio y se fijan entre sí mediante grapas, también de aluminio, en combinación con tornillos y tuercas inoxidables de apriete, estableciendo un montaje rápido en la fijación entre sí de los distintos perfiles y elementos que constituyen el dispositivo. 3. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de transmisión de movimiento actúa sobre el eje de giro azimutal, concéntrico al carril circular, a través del conjunto engranaje-piñón-corona accionado por el motor-reductor, estando dicho sistema de transmisión unido al sistema de rodadura por medio del entramado de vigas de apoyo tubulares, y por otro lado anclado al suelo.

Description

Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, para módulos fotovoltaicos, previsto para satisfacer las exigencias del mercado fotovoltaico, especialmente el destinado a la explotación de cubiertas tanto industriales como residenciales.

El objeto de la invención es conseguir un dispositivo de estructura simple, de fácil montaje y con un mínimo mantenimiento.

Antecedentes de la invención

Son numerosos los sistemas previstos para captar energía solar utilizando placas fotovoltaicas, pudiéndose distinguir dos tipos de estructuras, unas fijas y otras móviles.

Las estructuras fijas son las mas simples, en cuanto a montaje y mantenimiento de las mismas se refiere, y por lo tanto las mas económicas, aunque no aprovechan toda la energía solar disponible, al no incidir siempre de forma perpendicular los rayos solares sobre los correspondientes paneles o placas fotovoltaicas.

En cuanto a las estructuras móviles, están previstas para captar la mayor radiación solar posible, siendo capaces de incrementar el rendimiento hasta en un 40% respecto a las estructuras fijas, aunque como contrapartida la inversión inicial es significativamente mayor, así como los gastos de mantenimiento.

Pues bien, dentro de las estructuras móviles pueden distinguirse a su vez dos variantes, aquellas dotadas de dos grados de libertad, es decir que permiten la orientación de los paneles o placas fotovoltaicas tanto en sentido cenital como en sentido azimutal, caracterizándose por un máximo rendimiento, bajo porcentaje de ocupación de terreno, grandes cimentaciones y elevados gastos de mantenimiento.

También se distinguen entre las estructuras móviles las dotadas de un solo grado de libertad, con un rendimiento menor que las anteriores, aunque con cimentaciones menos importantes y menores gastos de mantenimiento, resultando más simples desde el punto de vista mecánico.

En tal sentido pueden citarse documentos correspondientes a las Patentes ES2304113, ES2301430 y ES2300222, así como los Modelos de Utilidad ES 1067223 y ES 1062111, que describen estructuras con un solo grado de libertad y en las que se disponen las filas del dispositivo o seguidor en una sola altura, realizándose el giro en torno al eje central de la estructura, transmitiendo la fuerza motriz mediante medios situados fuera de dicho eje.

Descripción de la invención

El dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, es decir con un único grado de libertad, según la invención, presenta la particularidad de que el giro de la estructura se realiza alrededor de un eje dotado de movimiento propio a través de un sistema de engranajes accionados por un motor-reductor.

Por otro lado, se ha previsto que la estructura portante de los módulos o placas fotovoltaicas esté constituida a base de unos perfiles tubulares de distribución de carga con perfiles tubulares verticales de apoyo, uniéndose estos conjuntos de soportes a sus correspondientes correas, estando todo ello materializado en aluminio extruido y dimensionado de forma óptima para soportar las cargas a las que se verá sometido el conjunto del dispositivo.

La disposición de los elementos anteriores forma una estructura en la que los módulos o placas fotovoltaicas quedan dispuestas en filas de una única altura con un ángulo de inclinación fijo, evitándose sombras entre ellos.

El movimiento de giro se basa en un carril circular, también de aluminio, sobre el que deslizan elementos de rodadura unidos a un entramado de vigas de apoyo para la estructura anteriormente comentada.

Tanto la unión de los elementos de la estructura como la unión de las vigas de apoyo, se realiza mediante un sistema de montaje rápido consistente en grapas de aluminio extruido y tornillos con tuercas inoxidables, estableciéndose un sistema que permite unir las barras de distribución de carga con las correas.

En cuanto a los sistemas de engranaje accionados por un motor-reductor, se basa en un mecanismo de piñón-corona, asociado a una parte móvil concéntrica interior unida a las vigas de apoyo y sobre las que además se asienta el motor-reductor referido.

La corona está dispuesta concéntricamente al carril circular y transmite el movimiento azimutal a través de todos los perfiles a los módulos o placas fotovoltaicas, como un sólido rígido.

En base a estas características se consigue un dispositivo de captación de energía solar con seguimiento azimutal cuya inclinación fija de los módulos fotovoltaicos resulta estable frente a las cargas de nieve y viento, como consecuencia de que su emparrillado distribuye las cargas entre el sistema de rodadura y el eje central.

Las ventajas que se derivan de las características de la invención pueden resumirse en las siguientes:

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El dispositivo presenta una estructura de liviano peso mediante el uso intensivo de materiales ligeros.

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Se respeta el medio ambiente, en base a la utilización de materiales que aportan una resistencia natural a la corrosión durante el periodo de vida establecido para el dispositivo.

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Se consigue un montaje simple, mediante uniones rápidas, para ensamblar toda la estructura a través de una geometría especial de los perfiles tubulares y tornillería comercial.

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Se consigue el máximo rendimiento energético, con una reducida inversión y un mantenimiento mínimo.

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Se minimiza el peso del conjunto del dispositivo, haciendo que éste resulte atractivo para su utilización en cubiertas.

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Se optimiza el rendimiento de potencia extraída del dispositivo mediante un solo grado de libertad, en base a su mecanismo sencillo.

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Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del dispositivo de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de la estructura portante de los módulos fotovoltaicos.

La figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de rodadura.

La figura 4.- Muestra un detalle del sistema de rodadura.

La figura 5.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de unión rápida.

La figura 6.- Muestra una vista en perspectiva del sistema de transmisión de movimiento.

La figura 7.- Muestra un detalle del sistema de transmisión de movimiento.

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Realización preferente de la invención

Como se puede ver, la figura 1 muestra la configuración de los módulos fotovoltaicos (1) en filas de una única altura dispuestas de tal forma que la superficie ocupada por la invención tiene forma circular. Ambas características le proporcionan al dispositivo una configuración óptima que minimiza la proyección de sombras entre dispositivos.

A la vista de la figura 2, puede observarse que la estructura portante de los módulos fotovoltaicos está formada por soportes que presentan el módulo fotovoltaico con un ángulo de inclinación fijo. Están compuestas por un perfil tubular de distribución de carga (2), y por dos perfiles tubulares verticales (3). Dichos soportes se unen a las correas (4). Todos estos perfiles son de aluminio extruido y se han dimensionado de forma óptima para soportar las cargas a las que se ve sometido el dispositivo. Además en el caso de los perfiles (2) y correas (4), tienen una geometría especialmente diseñada con alojamiento para la utilización de un sistema de montaje rápido que se describe en la figura 4. Dicha geometría especial se utiliza también en la unión de las correas (4) con los módulos fotovoltaicos (1).

En la figura 3 se presenta el sistema de rodadura formado por un entramado de vigas de apoyo (5) con perfil de aluminio tubular, que disponen de alojamiento para el ensamblaje mediante sistemas de montaje rápido, y un carril (6), también de aluminio, sobre el que ruedan los elementos de rodadura (7) dispuestos diametralmente, unidos al entramado de vigas de apoyo (5). La unión entre vigas (5) se realiza a través del sistema de montaje rápido en cada uno de los cruces de barras.

En la figura 4 se observa la unión entre el elemento de rodadura (7) y las vigas de apoyo (5), así como el carril (6), el cual está anclado a suelo.

En la figura 5 se muestra el sistema de montaje rápido en cada nudo o cruce entre vigas de apoyo (5), consistente en unas grapas de aluminio extruido (11) con tornillos (10) y tuercas (12) inoxidables. Con este mismo sistema se pueden unir las barras de distribución de carga (2) con las correas (4).

En las figura 6 y figura 7 se describe el sistema de transmisión de movimiento, donde la corona (8) consta de una parte externa dentada anclada al suelo y sobre la que engrana un piñón (9) que transmite la potencia del motor-reductor (10), y de una parte móvil concéntrica interior que está unida a las vigas de apoyo (5), sobre la que además se asienta el motor-reductor (10). Esta corona (8) se dispone también concéntricamente al carril (6) y transmite el movimiento azimutal a través de todos los perfiles a los módulos fotovoltaicos (1) como un sólido rígido. También se observa la unión de los perfiles tubulares verticales (3) con el sistema de rodadura, utilizando el alojamiento del entramado de vigas (5) a través de un apoyo o perfil en U (11).

De esta forma, la potencia transmitida por el motor-reductor (10) se transforma en un movimiento azimutal del dispositivo, que a través del seguimiento del movimiento del sol mediante un autómata, nos proporciona un incremento del rendimiento del sistema.

Claims (3)

1. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, que comprendiendo una estructura portante de los correspondientes módulos o placas fotovoltaicas y estando previsto para un solo grado de libertad, correspondiente al movimiento de giro azimutal, y comprendiendo una estructura portante para los módulos o placas fotovoltaicas, se caracteriza porque la estructura portante está constituida por perfiles tubulares verticales y perfiles tubulares para la distribución de cargas, en combinación con correas también tubulares, dimensionadas de forma óptima para soportar las cargas a las que se verá sometido el conjunto, comprendiendo una estructura de rodadura formada por un entramado de vigas de apoyo tubulares, con un carril circular sobre el que deslizan elementos de rodadura; con la particularidad de que las estructuras portantes de rodadura se unen entre si por medio de un perfil en "U", caracterizándose además porque incluye un sistema de transmisión de movimiento basado en una corona engranada con un piñón, accionado por un motor-reductor dispuesto sobre una parte móvil concéntrica al carril circular unido a la propia estructura de rodadura.

2. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, según reivindicación 1, caracterizado porque los perfiles tubulares son de aluminio y se fijan entre si mediante grapas, también de aluminio, en combinación con tornillos y tuercas inoxidables de apriete, estableciendo un montaje rápido en la fijación entre si de los distintos perfiles y elementos que constituyen el dispositivo.

3. Dispositivo de captación de energía solar mediante seguimiento azimutal, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de transmisión de movimiento actúa sobre el eje de giro azimutal, concéntrico al carril circular, a través del conjunto engranaje-piñón-corona accionado por el motor-reductor, estando dicho sistema de transmisión unido al sistema de rodadura por medio del entramado de vigas de apoyo tubulares, y por otro lado anclado al suelo.