ES1307978U - Instalacion solar fotovoltaica - Google Patents

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Abstract

Instalación solar fotovoltaica que comprende al menos: - un primer seguidor solar (1) que comprende: un primer motor (21) configurado para accionar el primer seguidor solar (1); y un sistema de control principal (10); - un segundo seguidor solar (2) que comprende un segundo motor (22) configurado para accionar el segundo seguidor solar (2); caracterizada porque: - el sistema de control principal (10) está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) por medio de un primer conjunto de instrucciones; - unos medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) que conectan el sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1) con el segundo seguidor solar (2) y que están configurados para suministrar potencia al primer motor (21) del primer seguidor solar (1), al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) y para transmitir el primer conjunto de instrucciones del sistema de control principal (10) al menos al primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2).

Description

DESCRIPCIÓN
INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una instalación solar fotovoltaica que comprende un sistema de control principal que permite controlar por separado tantos seguidores solares esclavos como se conecten al mismo, además de un motor, lo que permite aumentar la producción ya que se podrían ejecutar algoritmos de control independientes por cada seguidor, donde unos medios de comunicación y alimentación alámbricos conectan el sistema de control principal con los seguidores y están configurados para suministrar potencia a cada motor de cada seguidor solar y para transmitir un conjunto de instrucciones del sistema de control principal a los seguidores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el campo de los seguidores solares, se conocen los sistemas de transmisión entre módulos de giro, como los sistemas cardan y las juntas homocinéticas, preferentemente sistemas de transmisión Este-Oeste donde se conecta una reductora de un seguidor conductor que lleva su propio motor eléctrico con al menos una reductora de un seguidor conducido adyacente al seguidor conductor.
Entre los anteriores, se encuentra la solicitud de patente con número de publicación US2008308091A1 que divulga un sistema de seguimiento solar con un tubo de torsión que soporta paneles solares. Las columnas sostienen el sistema y tienen cojinetes para la rotación del tubo de torsión. Un accionamiento está acoplado al tubo de torsión y es accionado por una caja de engranajes, como un conjunto de engranaje helicoidal, para hacer girar el conjunto de paneles solares para seguir el movimiento diurno del sol. La matriz puede girar en dirección opuesta, o retroceder, para evitar sombras de una fila de módulos a otra. Se pueden unir mecánicamente varias cajas de engranajes mediante ejes de transmisión y ser accionadas por un solo motor. Los ejes de transmisión pueden incorporar juntas universales para terrenos irregulares o configuraciones escalonadas.
El sistema de accionamiento anterior permite configurar el sistema de transmisión o bien con ejes motrices de conexión rígidos para su despliegue en terrenos uniformes, o, bien con juntas articuladas o universales en el extremo de los ejes motrices para su uso en terrenos irregulares o trazados de forma irregular.
Se conoce también el Modelo de Utilidad español con número de publicación ES1274495U relativo a una instalación solar con seguimiento multifila en la que el giro de los seguidores se proporciona transmitiendo el movimiento desde un único motor a varias reductoras, de tipo corona-sinfín, mediante uno o varios árboles de transmisión, de dimensiones reducidas, montados entre reductoras, lo cual implica que la reductora aguanta los esfuerzos a los que el viento somete al seguidor sin trasladarlos a cada árbol de transmisión, por lo que cada árbol de transmisión únicamente trasladaría el movimiento entre una reductora y la reductora de la siguiente fila, sometido únicamente a esfuerzos torsores, más reducidos, generados por el movimiento del motor.
La instalación anterior comprende dos o más seguidores, así como una reductora de tipo corona-sinfín, que está montada en cada seguidor para proporcionar giro al seguidor. Un motor está montado en solo uno de los seguidores, denominado primer seguidor, para accionar un primer tornillo sinfín de una primera reductora montada en el primer seguidor. A un lado, o a ambos lados, del primer seguidor, están dispuestos los demás seguidores en filas paralelas. A partir de la primera reductora, accionada por el motor, se dispone de un primer árbol de transmisión desde la primera reductora hasta una segunda reductora, en un segundo seguidor contiguo al primer seguidor, en dirección transversal a la longitud del seguidor; asimismo, desde la segunda reductora puede partir un segundo árbol de transmisión hasta un tercer seguidor y así sucesivamente, para transmitir el giro entre dichas reductoras mediante el motor. Lo mismo puede suceder hacia el otro lado del primer seguidor.
Todos estos sistemas hacen uso de elementos mecánicos para llevar a cabo la conexión entre los dos o más seguidores, lo que redunda en los siguientes inconvenientes:
• no se pueden mover los seguidores ángulos diferentes entre ellos.
• requiere de un mantenimiento mecánico.
• la solución se tiene que adaptar al terreno y puede suceder que el terreno impida su montaje.
• al existir un solo punto de accionamiento el motor debe ser capaz de proporcionar toda la potencia necesaria de tantos seguidores como sean conectados.
• la potencia requerida por el motor puede ser tan elevada como para requerir de diseños especiales a nivel de corriente y disipación térmica.
• se complica el procedimiento de desmontaje en caso de que sea necesario por cualquier circunstancia.
El seguidor solar de la presente invención solventa todos los inconvenientes anteriores.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una instalación solar fotovoltaica que comprende al menos:
- un primer seguidor solar que comprende:
• un primer motor configurado para accionar el primer seguidor solar;
• un sistema de control principal;
- un segundo seguidor solar que comprende un segundo motor configurado para accionar el segundo seguidor solar;
donde el sistema de control principal está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor del primer seguidor solar y el segundo motor del segundo seguidor solar por medio de un primer conjunto de instrucciones;
- unos medios de alimentación y comunicación alámbricos que conectan el sistema de control principal del primer seguidor solar con el segundo seguidor solar y que están configurados para suministrar potencia al primer motor del primer seguidor solar, al segundo motor del segundo seguidor solar y para transmitir el primer conjunto de instrucciones del sistema de control principal al menos al primer motor del primer seguidor solar y al segundo motor del segundo seguidor solar.
Opcionalmente, los medios de alimentación y comunicación alámbricos están configurados para transmitir un segundo conjunto de instrucciones del segundo seguidor solar al sistema de control principal del primer seguidor solar.
Opcionalmente, el sistema de control principal está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor del primer seguidor solar y el segundo motor del segundo seguidor solar de manera independiente, preferentemente mediante algoritmos de control independientes.
Opcionalmente, el primer seguidor solar y el segundo seguidor solar comprenden un microcontrolador configurado para llevar a cabo el control del accionamiento del primer motor y del segundo motor, respectivamente, de acuerdo con el primer conjunto de instrucciones transmitidas por el sistema de control principal a través de los medios de alimentación y comunicación alámbricos.
Preferentemente, el microcontrolador del primer seguidor solar y el microcontrolador del segundo seguidor solar están configurados para controlar la potencia suministrada por los medios de alimentación y comunicación alámbricos al primer motor del primer seguidor solar y al segundo motor del segundo seguidor solar.
Opcionalmente, el primer seguidor solar y el segundo seguidor solar comprenden un inclinómetro configurado para transmitir la inclinación del primer seguidor solar y el segundo seguidor solar, respectivamente, al sistema de control principal.
Preferentemente, cada uno de los microcontroladores y/o los inclinómetros del al menos el primer seguidor solar y/o el segundo seguidor solar se encuentran dispuestos en una cápsula dispuesta en un tubo del primer seguidor solar y el segundo seguidor solar, respectivamente.
Opcionalmente, el sistema de control principal comprende al menos una antena configurada para monitorizar al menos el primer seguidor solar y/o el segundo seguidor solar.
Así configurada, la instalación solar fotovoltaica presenta las siguientes ventajas: - el sistema de control principal permite controlar por separado tantos seguidores solares como se conecten al mismo, por lo que permite aumentar la producción ya que se podrían ejecutar algoritmos de control independientes por cada seguidor. - debido a que cada uno de los seguidores solares presenta su propio motor, la potencia asociada al accionamiento se distribuye en el total de dichos seguidores que se conectan al sistema de control principal por lo que los motores que se utilizan son más pequeños que los del estado de la técnica.
- la presencia de los medios de comunicación y alimentación alámbricos simplifica el montaje y el mantenimiento frente a sistemas que requieren de un eje mecánico que conecta seguidores adyacentes;
- todos los seguidores comparten el sistema de control principal y los medios de comunicación y alimentación alámbricos con lo que se reduce la cantidad de elementos en la red de la instalación;
- se centraliza un sistema de backup de energía y de alimentación, y de comunicaciones inalámbricas.
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, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, 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:
Figura 1.- Muestra una vista en esquema de la instalación solar fotovoltaica de la presente invención.
Figura 2.- Muestra una vista en esquema de una capsula donde se encuentra dispuesto un microcontrolador y un inclinómetro de uno de los seguidores solares.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación, se describirá de forma detallada la presente invención, donde la instalación solar fotovoltaica comprende al menos:
- un primer seguidor solar (1) que comprende:
• un primer motor (21) configurado para accionar el primer seguidor solar (1); y • un sistema de control principal (10);
- un segundo seguidor solar (2) que comprende un segundo motor (22) configurado para accionar el segundo seguidor solar (2);
- donde el sistema de control principal (10) está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) por medio de un primer conjunto de instrucciones;
- unos medios de alimentación y comunicación alámbricos (4), preferentemente una comunicación RS485, que conectan el sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1) con el segundo seguidor solar (2) y que están configurados para suministrar potencia al primer motor (21) del primer seguidor solar (1), al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) y para transmitir el primer conjunto de instrucciones del sistema de control principal (10) al menos al primer motor del primer seguidor solar (1) y al segundo motor del segundo seguidor solar (2).
En este ejemplo de realización preferente, el primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2) comprenden un inclinómetro (5) configurado para transmitir la inclinación del primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), respectivamente, al sistema de control principal (10), donde el sistema de control principal (10) comprende un circuito integrado y un panel dedicado (no mostrados) configurados para controlar el accionamiento de al menos el primer motor del primer seguidor solar (1) y el segundo motor del segundo seguidor solar (2) por medio de un primer conjunto de instrucciones que en este ejemplo de realización comprenden un algoritmo solar que toma datos del inclinómetro (5) del primer seguidor solar (1) y del segundo seguidor solar (2) para para controlar el accionamiento de al menos el primer motor del primer seguidor solar (1) y el segundo motor del segundo seguidor solar (2) de manera independiente.
Recíprocamente, los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) están configurados para transmitir un segundo conjunto de instrucciones del segundo seguidor solar (2) al sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1).
El primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2) comprenden un microcontrolador (6) configurado para llevar a cabo el control del accionamiento del primer motor (21) y del según motor (22), respectivamente, de acuerdo con el primer conjunto de instrucciones transmitidas por el sistema de control principal (10) a través de los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4), donde el microcontrolador (6) del primer seguidor solar (1) y el microcontrolador (6) del segundo seguidor solar (2) están configurados para controlar opcionalmente los respectivos motores (21, 22) a través de un controlador del motor (14) y opcionalmente la potencia suministrada por los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) al primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2), respectivamente, opcionalmente a través de un controlador de corriente (15), de manera independiente.
El sistema de control principal (10) comprende al menos una antena (11) configurada para monitorizar al menos el primer seguidor solar (1) y/o el segundo seguidor solar (2).
En este ejemplo de realización, cada uno de los microcontroladores (6) y/o los inclinómetros (5) del al menos el primer seguidor solar (1) y/o el segundo seguidor solar (2) se encuentran dispuestos en una cápsula (7) dispuesta en un tubo del primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), respectivamente.
La instalación solar fotovoltaica puede comprender N seguidores solares con sus respectivos motores conectados a través de los N-1 seguidores solares anteriores al sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1) de la manera descrita anteriormente para el primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), opcionalmente al menos 3 seguidores solares, el tercer seguidor solar (3) con su respectivo motor (23), donde el tercer seguidor solar está conectado a través del segundo seguidor solar (2) al sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1). También referentemente N>=2.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Instalación solar fotovoltaica que comprende al menos:
- un primer seguidor solar (1) que comprende:
• un primer motor (21) configurado para accionar el primer seguidor solar (1); y • un sistema de control principal (10);
- un segundo seguidor solar (2) que comprende un segundo motor (22) configurado para accionar el segundo seguidor solar (2);
caracterizada porque:
- el sistema de control principal (10) está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) por medio de un primer conjunto de instrucciones;
- unos medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) que conectan el sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1) con el segundo seguidor solar (2) y que están configurados para suministrar potencia al primer motor (21) del primer seguidor solar (1), al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) y para transmitir el primer conjunto de instrucciones del sistema de control principal (10) al menos al primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2).
2. Instalación solar fotovoltaica según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) están configurados para transmitir un segundo conjunto de instrucciones del segundo seguidor solar (2) al sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1).
3. Instalación solar fotovoltaica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el sistema de control principal (1) está configurado para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) de manera independiente, preferentemente mediante algoritmos de control independientes.
4. Instalación solar fotovoltaica según la reivindicación 3, caracterizada porque el primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2) comprenden un microcontrolador (6) configurado para llevar a cabo el control del accionamiento del primer motor (21) y del segundo motor (22), respectivamente, de acuerdo con el primer conjunto de instrucciones transmitidas por el sistema de control principal (10) a través de los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4).
5. Instalación solar fotovoltaica según reivindicación 4, caracterizada porque el microcontrolador (6) del primer seguidor solar (1) y el microcontrolador (6) del segundo seguidor solar (2) están configurados para controlar la potencia suministrada por los medios de alimentación y comunicación alámbricos (4) al primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y al segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2).
6. Instalación solar fotovoltaica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2) comprenden un inclinómetro (5) configurado para transmitir la inclinación del primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), respectivamente, al sistema de control principal (10).
7. Instalación solar fotovoltaica según reivindicación 5 caracterizada porque cada uno de los microcontroladores (6) del al menos el primer seguidor solar (1) y/o del segundo seguidor solar (2) se encuentran dispuestos en una cápsula (7) dispuesta en un tubo del primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), respectivamente.
8. Instalación solar fotovoltaica según reivindicación 6 caracterizada porque cada uno de los inclinómetros (5) del al menos el primer seguidor solar (1) y/o del segundo seguidor solar (2) se encuentran dispuestos en una cápsula (7) dispuesta en un tubo del primer seguidor solar (1) y el segundo seguidor solar (2), respectivamente.
9. Instalación solar fotovoltaica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el sistema de control principal (10) comprende al menos una antena (11) configurada para monitorizar al menos el primer seguidor solar (1) y/o el segundo seguidor solar (2).
10. Instalación solar fotovoltaica según reivindicación 6, caracterizada porque el sistema de control principal (10) comprende un circuito integrado y un panel dedicado configurados para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) y donde el primer conjunto de instrucciones comprenden un algoritmo solar que toma datos del inclinómetro (5) del primer seguidor solar (1) y del segundo seguidor solar (2) para para controlar el accionamiento de al menos el primer motor (21) del primer seguidor solar (1) y el segundo motor (22) del segundo seguidor solar (2) de manera independiente.
11. Instalación solar fotovoltaica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos 3 seguidores solares, el tercer seguidor solar (3) con su respectivo motor (23), donde el tercer seguidor solar está conectado a través del segundo seguidor solar (2) al sistema de control principal (10) del primer seguidor solar (1).
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