ES1080004U

ES1080004U - Dispositivo automático de limpieza de paneles solares.

Info

Publication number: ES1080004U
Application number: ES201300317U
Authority: ES
Inventors: Francisco LUQUE CEBALLOS
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-05-27
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: ES1080004Y

Abstract

1. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, caracterizado por estar constituido a partir de un mecanismo de avance (1) que posiciona un segundo mecanismo de limpieza (2) sobre los paneles solares (3) a limpiar, estando provisto el dispositivo de unas ruedas (4) sobre las que se apoya en su avance sobre la hilera de paneles. 2. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las ruedas (4) están accionadas por un motor eléctrico (5), a su vez activado por una batería eléctrica (6). 3. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque sobre una carcasa (7) protectora se encuentran instalados unos sensores de posición (8) que indican al mecanismo de avance (1) cuándo se ha llegado a cada uno de los extremos de la hilera de paneles (3). 4. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque unas ruedas de posicionamiento (10) sirven para mantener la posición relativa para con los paneles (3), evitando tener que ejecutar un sistema de guiado propio para el dispositivo de limpieza. 5. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque un segundo mecanismo, éste de limpieza (2), está constituido por dos rodillos (11), uno de ellos accionado por un motor de limpieza (9), y una cinta (12) provista de un cepillo de limpieza (13) en su superficie, realizando dicha cinta (12) la limpieza mecánica de la superficie de los paneles (3) mediante un movimiento de barrido descendente de la suciedad depositada en los mismos. 6. Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque un módulo fotovoltaico (14) instalado sobre la carcasa (7) alimenta eléctricamente la batería (6) del dispositivo.

Description

DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE LIMPIEZA DE PANELES
SOLARES OBJETO DE LA INVENCiÓN La presente invención se refiere a un dispositivo automático y

5 autónomo para la limpieza de paneles solares, bien en instalaciones fotovoltaicas u otro tipo de plantas de captadores solares planos. El dispositivo elimina la suciedad depositada sobre la superficie de los paneles, incrementando, por tanto, el rendimiento de los mismos. Sus principales ventajas son:

10 -Es completamente automático, no requiriendo operarios para la labor de limpieza. -Se mueve sobre los propios paneles solares, no necesitando de vehículo, y por consiguiente carretera, ni raíles para el avance del mismo sobre los paneles.

15 -No requiere de agua. -Es completamente autónomo. Está accionado por una batería eléctrica autorecargable desde un módulo fotovoltaico instalado en la superficie del dispositivo. Es inteligente. Está provisto de sensores de posición que

20 detectan cuando se llega a cualquiera de los extremos de las hileras de paneles a limpiar, de manera que el dispositivo pueda actuar en consecuencia. -Es fiable y seguro. Posee un diseño sencillo y es

completamente automático, no dejando por tanto posibilidad a

fallos debidos a error humano alguno.

-: Es económico frente a otros sistemas existentes que cumplen la misma función.

5 Aporta la novedad de garantizar la integridad de la instalación, no dañándola con rozaduras o golpes por colisión del vehículo portador del sistema de limpieza, e incluso, en ocasiones, del tanque remolque que lo acompaña. El dispositivo aquí propuesto, en lugar de efectuar la limpieza desde un vehículo, la realiza moviéndose sobre los propios paneles, no

10 requiriendo de la aportación de agua para la misma. El propósito no es realizar una limpieza absolutamente perfecta, aunque eventualmente esto pueda conseguirse, dependiendo del tipo de suciedad y su adherencia sobre los paneles. El objetivo, sin embargo, es restaurar el rendimiento de los paneles, mermado por la suciedad depositada en su superficie. El

15 dispositivo propuesto en esta invención cumple dicho objetivo al eliminar gran parte de dicha suciedad acumulada, simplemente mediante la limpieza mecánica por contacto de un cepillo que realiza una función de arrastre o barrido. Existen sistemas sin contacto mecánico que limpian con agua a

20 presión o proyectando vapor de agua. De los sistemas que limpian por contacto, todos ellos utilizan un cepillo cilíndrico o rodillo además de agua como agente portante de la suciedad desprendida. El dispositivo propuesto en esta patente utiliza una cinta que gira sobre dos rodillos y

que esta provista de celdas para la limpieza, a modo de cepillo. De esta

manera, la suciedad es arrastrada, o barrida, desde el extremo superior al inferior de los paneles, desde donde cae al suelo por gravedad. Esta invención tiene su campo de aplicación en el sector de la

5 operación y mantenimiento de plantas de generación de energía térmica o eléctrica mediante paneles solares como, por ejemplo, las plantas fotovoltaicas.

Puesto que estas instalaciones están ubicadas al aire libre, son sensibles a la deposición de polvo y otras sustancias en su superficie,

10 bloqueando en distinto grado, o atenuando, el paso de la radiación solar y disminuyendo, por tanto, el rendimiento de las mismas. Por lo tanto, es necesario realizar limpiezas periódicas de dichas superficies para mantener el rendimiento de las instalaciones dentro de un rango aceptable en términos de productividad.

15 Es por ello que la presente invención pretende aumentar el rendimiento en la captación de energía solar de una planta en la que los paneles estén dispuestos de manera continua en hileras, automatizando racionalmente su limpieza haciéndola más estable, fácil, segura, autónoma y, por supuesto, económica, al minimizar los costes a largo

20 plazo asociados a la misma. Adicionalmente, permite al diseñador de la instalación solar ahorrar en el mantenimiento de sus caminos interiores, puesto que no

serán utilizados para la labor de limpieza, que es su principal uso,

llegando incluso a poder prescindir de ellos. Otra ventaja importante, con respecto a los sistemas ya existentes y con función similar al dispositivo aquí propuesto, es que su

5 funcionamiento es completamente autónomo, incluso eléctricamente. Para ello, lleva incorporado en su superficie uno o varios módulos fotovoltaicos que cargan, con la radiación solar, la batería que lo acciona. Al moverse sobre los paneles solares, este tendrá siempre su misma inclinación, y por tanto, una orientación óptima para la máxima captación

10 de la radiación en el módulo fotovoltaico que incorpora. De esta forma, el dispositivo propuesto no requiere de suministro eléctrico desde una fuente externa, haciéndolo, por tanto, autónomo ante cualquier fallo de suministro. Otra ventaja adicional de esta autonomía eléctrica es la eliminación de las costosas acometidas eléctricas hasta cada hilera de

15 paneles para alimentar a dichos dispositivos. ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN Se conocen en el estado de la técnica sistemas que realizan la misma función que el dispositivo aquí propuesto, la limpieza de

20 instalaciones de paneles solares, pero ninguno con las novedades, características diferenciales y ventajas de esta invención, como se verá a continuación.

Así el documento ES1075421 U hace referencia a un dispositivo de aspersión para limpieza de módulos solares fotovoltaicos que consta de

un sistema de agarre al módulo solar fotovoltaico a limpiar, compuesto por

un tubo de una longitud igual al ancho del módulo y unas agarraderas laterales extensibles en anchura y altura para la fijación del tubo al módulo de forma no invasiva sujetándose al marco metálico del módulo, 5 con unas agarraderas de tipo pinza o de forma invasiva atornillando el sistema tubular al marco metálico del módulo, que en cualquier caso no afectará a las células fotovoltaicas ni al correcto funcionamiento del módulo. El tubo rociará un fluido de limpieza a través de unos orificios, cuyo número y ángulos de incidencia variará de forma que dicho fluido de 10 limpieza abarque toda la superficie del cristal del módulo. El fluido de limpieza se rociará con un sistema hidráulico que proporcionará una presión regulada, por un dispositivo controlador que regule los tiempos y periodos de encendido y apagado, dependiendo de la superficie en la que incida este y adaptable a las distintas superficies de las distintas medidas

15 de paneles solares.

El documento W0201 0079242A 1 describe un procedimiento para la limpieza de paneles solares, caracterizado por la proyección de vapor de agua en forma de múltiples chorros individuales a una presión y temperatura condicionadas a las características de resistencia del panel

20 solar a limpiar y de las impurezas a eliminar, y según un ángulo ajustable con respecto al panel, variable de acuerdo con el tipo de impurezas a eliminar, aproximadamente entre 30° y 90°, variando la temperatura del vapor aproximadamente entre 150°C y 200°C.

El documento ES23227 45A 1 propone un sistema automático de limpieza de paneles solares que comprende: -unas guías longitudinales destinadas a fijarse exteriormente sobre los laterales opuestos de la estructura de soporte del panel solar, en un plano paralelo a dicho panel

5 solar, -unos cepillos limpiadores orientados transversalmente respecto a las guías longitudinales y montados con posibilidad de giro sobre un grupo motriz, -un grupo motriz montado con posibilidad de desplazamiento lineal a lo largo de las guías longitudinales y provisto de al menos un elemento motor para el accionamiento giratorio de los

10 cepillos limpiadores y el desplazamiento de dichos cepillos, conjuntamente con el grupo motriz, a lo largo de las guías longitudinales, un cuadro eléctrico de control y -un sensor de lluvia que envía una señal al cuadro eléctrico de control y provoca la puesta en marcha del grupo motriz cuando recibe agua de lluvia.

15 ES2376871A1 describe un sistema integrado de limpieza de captadores solares, fijo en cada plano de placas, que limpia y seca mediante el desplazamiento de un carro a través del eje vertical y se transporta en horizontal a través de otro carro. El carro de limpieza vertical contiene un sistema de aspersión de agua, un elemento de

20 limpieza por contacto, cepillo, ya sea dinámico o estático, radial o axial al eje longitudinal. También contiene un labio de goma que ejerce la función de secado y eliminación de los pequeños restos de suciedad que queden en el captador. Su funcionamiento es totalmente automático, con una

señal para su puesta en marcha, ya sea manual o automática y sensores

de proximidad o final de carrera para la gestión, mediante centralita, de los motores reductores, la electro-bomba de agua y la electro-válvula reguladora de caudal de agua.

5 En consecuencia, no se ha encontrado ningún sistema de limpieza de instalaciones de paneles solares que presente la ventaja de que su uso no entrañe riesgos para la instalación objeto de la misma, garantizando así su integridad. Otros aspectos diferenciadores son que no requiere agua ni cualquier otro fluido para dicha limpieza, al igual que la

10 autonomía en cuanto al suministro de energía eléctrica para su funcionamiento. Una ventaja importante es la sencilla instalación del dispositivo, ya que tan solo se requiere su colocación sobre la hilera de paneles, llevándose a cabo la limpieza de manera completamente segura, automática y autónoma. Su orden de activación puede ser local, sobre un

15 interruptor en el propio dispositivo, remota, con una señal por radiofrecuencia ("wireless"), o también programable para que se realice a ciertas horas y días de la semana. Una vez dada la orden de comenzar la limpieza, el dispositivo no precisa de la intervención de ningún operario, reduciendo considerablemente los costes de esta labor. Este puede ser

20 programado para terminar la limpieza cuando llegue al final de la hilera de paneles a limpiar, para que retorne al inicio de la misma, o cualquier otra función que desee programarse.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN El dispositivo automático de limpieza de paneles solares objeto de 5 la presente invención se constituye a partir de dos mecanismos: uno de avance y otro de limpieza.

El mecanismo de avance, compuesto por varias ruedas, algunas de ellas accionadas por un motor eléctrico a su vez alimentado por una batería, se desplaza sobre la hilera de paneles a limpiar. Este mecanismo

10 cumple la función adicional de mantener siempre una distancia y posición relativa constante respecto a dichos paneles, evitando la instalación de raíles u otro sistema de guiado propio. Sobre una carcasa protectora se encuentran instalados unos sensores de posición que indican al dispositivo cuando se ha llegado a cualquiera de los extremos de la hilera

15 de paneles a limpiar. En función de la programación que se le haya dado al dispositivo, cuando este llega a uno de dichos extremos, podrá terminar el proceso de limpieza, hasta que reciba una nueva orden de activación, o cambiar el sentido de avance y continuar el proceso de limpieza, yendo en la dirección opuesta.

20 Un segundo mecanismo, éste de limpieza, está constituido por dos rodillos, uno de ellos accionado por un motor eléctrico, y una cinta provista de celdas de limpieza, a modo de cepillo, distribuidas sobre su superficie. Dicha cinta, girando sobre los rodillos, realiza la limpieza

mecánica de la superficie de los paneles. Mediante un movimiento de barrido descendente y paralelo a la superficie sobre la que están dispuestos los paneles, la suciedad depositada en los mismos es arrastrada hacia el extremo inferior de los mismos, desde donde cae al

5 suelo por gravedad.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS Para una mejor comprensión de esta memoria descriptiva se acompañan unos dibujos que, a modo de ejemplo no limitativo, describen

10 una realización preferente de la invención: Figura 1.-Vista en perspectiva convencional del dispositivo. Figura 2.-Vista esquemática en perspectiva del mecanismo de

avance. Figura 3.-Vista esquemática en perspectiva del mecanismo de 15 limpieza.

En dichas figuras se aprecian los siguientes elementos numerados:

1.: Mecanismo de avance

2.: Mecanismo de limpieza

: 20 3. Paneles solares

4.: Ruedas de avance

5.: Motor eléctrico de avance

6.: Batería eléctrica

7.: Carcasa

8.: Sensores de posición

9.: Motor eléctrico de limpieza

10.: Ruedas de posicionamiento

: 5 11. Rodillos

12.: Cinta

13.: Cepillo de limpieza

14. Modulo fotovoltaico DESCRIPCiÓN DE UNA REALIZACiÓN PREFERENTE 10 Una realización preferente de la invención propuesta se constituye a partir de los siguientes elementos:

El dispositivo automático de limpieza de paneles solares objeto de la presente invención se constituye a partir de un mecanismo de avance

(1) que permite posicionar adecuadamente el mecanismo de limpieza (2)

15 sobre los paneles solares (3) a limpiar. Con el objeto de avanzar sobre la hilera de paneles, el dispositivo esta provisto de una ruedas de avance (4) sobre las que se apoya en su avance. Dichas ruedas (4) están accionadas por un motor eléctrico (5), a su vez activado por una batería eléctrica (6). Sobre una carcasa (7) protectora se encuentran instalados

20 unos sensores de posición (8) que indican al mecanismo de avance (1) cuándo se ha llegado a cada uno de los extremos de la hilera de paneles (3). Unas ruedas de posicionamiento (10) sirven para mantener la

posición relativa para con los paneles (3), evitando tener que ejecutar un sistema de guiado propio para el dispositivo de limpieza. Un segundo mecanismo, éste de limpieza (2), está constituido por dos rodillos (11), uno de ellos accionado por un motor de limpieza (9), y

5 una cinta (12) provista de un cepillo de limpieza (13) en su superficie. Dicha cinta (12) realiza la limpieza mecánica de la superficie de los paneles (3) mediante un movimiento de barrido descendente de la suciedad depositada en los mismos. Un módulo fotovoltaico (14) instalado sobre la carcasa (7) alimenta eléctricamente la batería (6) del dispositivo.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, caracterizado por estar constituido a partir de un mecanismo de avance

(1) que posiciona un segundo mecanismo de limpieza (2) sobre los

5 paneles solares (3) a limpiar, estando provisto el dispositivo de unas ruedas (4) sobre las que se apoya en su avance sobre la hilera de paneles,
2.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las ruedas (4) 10 están accionadas por un motor eléctrico (5), a su vez activado por una

batería eléctrica (6).
3.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que sobre una carcasa (7) protectora se encuentran instalados unos sensores de

15 posición (8) que indican al mecanismo de avance (1) cuándo se ha llegado a cada uno de los extremos de la hilera de paneles (3).
4.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que unas ruedas de posicionamiento (10) sirven para mantener la posición relativa para

20 con los paneles (3), evitando tener que ejecutar un sistema de guiado propio para el dispositivo de limpieza. 5.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que un segundo

mecanismo, éste de limpieza (2), está constituido por dos rodillos (11), uno de ellos accionado por un motor de limpieza (9), y una cinta (12) provista de un cepillo de limpieza (13) en su superficie, realizando dicha cinta (12) la limpieza mecánica de la superficie de los paneles (3)

5 mediante un movimiento de barrido descendente de la suciedad depositada en los mismos.
6.-Dispositivo automático de limpieza de paneles solares, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que un módulo fotovoltaico (14) instalado sobre la carcasa (7) alimenta eléctricamente la

10 batería (6) del dispositivo .

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