ES2294903B1 - Instalacion para la captacion de energia solar. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la captación de energía solar. Comprende medios (6) de captación de energía solar dispuestos sobre una plataforma (2), medios (3) de soporte de dicha plataforma (2), medios (8) para mover dicha plataforma (2) y medios para variar y controlar la posición de dicha plataforma (2) con respecto al sol, y se caracteriza por el hecho de que dichos medios (8) para mover dicha plataforma (2) están dispuestos separados de dichos medios (3) de soporte, de modo que dicha plataforma (2) oscila sobre dichos medios (3) de soporte al ser accionada. Tiene una capacidad de captación y transformación de energía solar muy elevada, es muy simple y tiene un bajo coste de mantenimiento.
Description
Instalación para la captación de energía
solar.
La presente invención se refiere a una
instalación para la captación de energía solar que comprende una
plataforma móvil.
Son conocidas instalaciones para la captación de
energía solar que comprenden un pilar vertical de soporte en el
que va montada una plataforma fija que comprende medios de
captación de energía solar, como por ejemplo, placas fotovoltaicas.
Dicha plataforma se orienta hacia el sur al objeto de que incida el
sol el mayor número de horas
posibles.
posibles.
Las instalaciones descritas presentan el
inconveniente de que tienen un rendimiento de captación de energía
solar limitado, puesto que, al estar orientadas fijamente hacia el
Sur, la intensidad con la que el sol ilumina las placas disminuye
mucho durante las primeras y las últimas horas del día, cuando el
sol se encuentra orientado hacia el Este y Oeste, respectivamente.
Hay que tener en cuenta que el máximo rendimiento de captación de
energía solar se consigue cuando los rayos de sol inciden sobre las
placas de la plataforma de forma sensiblemente perpendicular, por
lo que únicamente una instalación que posea una plataforma móvil
que se oriente continuamente hacia el sol conseguirá que dicho
rendimiento sea máximo.
En la actualidad son conocidas instalaciones
para la captación de energía solar que comprenden una plataforma
móvil que se orienta continuamente hacia el sol. En dichas
instalaciones el accionamiento de la plataforma se lleva a cabo
mediante motores y mecanismos incorporados en la propia estructura
o pilar vertical que soporta la plataforma.
Las instalaciones descritas que incluyen una
plataforma móvil tienen el inconveniente de que la superficie de la
plataforma es en la práctica muy reducida, por lo que la potencia
de transformación de energía habitualmente no supera los 8 KW. El
diseño de instalaciones con una plataforma de mayor superficie
resulta en la práctica inviable económicamente, puesto que para
ello es necesario diseñar una estructura de soporte de gran
envergadura capaz de albergar los motores y mecanismos de potencia
suficiente para mover dicha plataforma.
Al objeto de subsanar la limitada capacidad de
captación de energía solar de las instalaciones actuales, en la
práctica se construyen centrales de captación de energía solar que
están constituidas por una pluralidad de las citadas instalaciones,
cada una de ellas con su propia plataforma.
Sin embargo, las centrales solares descritas
presentan el inconveniente de que al estar constituidas por un
número elevado de instalaciones independientes (habitualmente más de
20 instalaciones), cada una con su correspondientes plataforma,
necesitan disponer de un número también elevado de equipos
independientes (motores, mecanismos, ...)
para mover cada una de dichas plataformas. El resultado es una central compleja con un elevado coste de mantenimiento que requiere los servicios continuados de personal cualificado para garantizar el trabajo sincronizado de todas las instalaciones.
para mover cada una de dichas plataformas. El resultado es una central compleja con un elevado coste de mantenimiento que requiere los servicios continuados de personal cualificado para garantizar el trabajo sincronizado de todas las instalaciones.
Otro inconveniente que presentan las
instalaciones de captación de energía solar actuales, es el hecho
de que resultan muy vulnerables a los agentes climáticos, en
especial, a la fuerza del viento.
El objetivo de la presente invención es resolver
los inconvenientes mencionados más arriba, desarrollando una
instalación para la captación de energía solar que tiene una
capacidad de captación y transformación de energía solar muy
elevada, es muy simple y tiene un bajo coste de mantenimiento.
De acuerdo con dicho objetivo, se proporciona
una instalación para la captación de energía solar que comprende
medios de captación de energía solar dispuestos sobre una
plataforma, medios de soporte de dicha plataforma, medios para
mover dicha plataforma y medios para variar y controlar la posición
de dicha plataforma con respecto al sol, y se caracteriza por el
hecho de que dichos medios para mover dicha plataforma están
dispuestos separados de dichos medios de soporte, de modo que dicha
plataforma oscila sobre dichos medios de soporte al ser
accionada.
En la presente invención por captación de
energía solar se entenderá cualquier forma posible de captación de
energía procedente del sol. Preferentemente, la captación de
energía solar fotovoltaica o la captación de energía solar
térmica.
Gracias a las características descritas se
obtiene una instalación que presenta numerosas ventajas con respecto
a las instalaciones del estado de la técnica.
- \sqbullet
- Posee una elevada capacidad de captación y transformación de energía solar, pudiendo ser la potencia de transformación fotovoltaica superior a 100 KW, puesto que permite incorporar una plataforma móvil de gran superficie. En efecto, al estar los medios que mueven la plataforma separados de los medios de soporte de dicha plataforma, es posible diseñar una instalación con una plataforma de grandes dimensiones que, sin embargo, resulta simple de mover, sencilla de instalar y económicamente viable.
- \sqbullet
- Presenta un bajo coste de explotación y mantenimiento, puesto que un solo equipo técnico de control puede mover y controlar una plataforma de grandes dimensiones que proporciona una potencia de transformación fotovoltaica superior a 100 KW. Por el contrario, en el estado de la técnica, para conseguir una potencia de transformación análoga es necesario montar por lo menos 20 instalaciones, cada una de ellas con una plataforma de 5 KW de potencia y con su equipo técnico correspondiente, cuyo movimiento debe de sincronizarse.
- \sqbullet
- Es muy resistente a la fuerza del viento, puesto que los medios de soporte, al estar separados de los medios que mueven la plataforma, pueden diseñarse libremente, del modo que resulte más adecuado para resistir la fuerza del viento.
Preferiblemente, dichos medios para mover dicha
plataforma comprenden por lo menos un conjunto de cilindro y
pistón, estando el extremo libre de dicho pistón unido a dicha
plataforma y la base de dicho cilindro unida a la superficie sobre
la que descansan dichos medios de soporte. El accionamiento del
pistón provoca el movimiento de la plataforma.
El conjunto de cilindro y pistón presenta la
ventaja de que, además de posibilitar un control preciso del
movimiento de la plataforma, ejerce también una función
complementaria de soporte de la instalación, por lo que ésta resulta
mucho más resistente. En efecto, al estar la base del cilindro
unida al suelo o base de soporte y el émbolo o pistón unido a la
plataforma, dicha plataforma queda sujeta y bien afirmada no sólo
gracias a los medios de soporte sino también gracias a dicho
conjunto de cilindro y pistón.
También preferiblemente, dichos medios de
soporte comprenden por lo menos un elemento vertical unido a dicha
plataforma, y dicha instalación comprende por lo menos dos de
dichos conjuntos de cilindro y pistón, situados uno a cada lado de
dicho elemento vertical, de modo que el accionamiento alternativo
de dichos conjuntos de cilindro y pistón posibilita el movimiento
oscilatorio de dicha plataforma sobre dicho por lo menos un
elemento vertical de soporte.
Gracias a estas características, se mejora aún
más el control del movimiento y la estabilidad de la plataforma,
puesto que en cada uno de los lados de dicha plataforma está
presente un conjunto de cilindro y pistón.
Ventajosamente, dicha instalación comprende una
pluralidad de elementos verticales de soporte sensiblemente
alineados que soportan dicha plataforma y una pluralidad de dichos
conjuntos de cilindro y pistón, de modo que dicha plataforma oscila
sobre dicha pluralidad de elementos verticales de soporte al
accionar simultáneamente una pluralidad de dichos conjuntos de
cilindro y pistón. De este modo, es posible diseñar una instalación
con una plataforma de grandes dimensiones y potencia de captación y
transformación de energía, que resulta muy simple y fácil de mover,
puesto que el accionamiento simultáneo de los conjuntos de cilindro
y pistón situados a un lado de la plataforma provoca la oscilación
de dicha plataforma sobre los elementos verticales de soporte que
se encuentran alineados.
Preferiblemente, dichos conjuntos de cilindro y
pistón son hidráulicos. Los cilindros hidráulicos presentan la
ventaja sobre otro tipo de cilindros, como por ejemplo los
neumáticos, de que al utilizar un fluido incompresible son más
seguros y resistentes, no permitiendo, cuando están parados, ningún
movimiento aleatorio que no sea el determinado por el equipo que
los controla.
Según una realización preferida, dichos medios
de captación son placas solares fotovoltaicas dispuestas sobre la
plataforma.
Según otra realización dichos medios de
captación son placas solares térmicas dispuestas sobre la
plataforma.
Según la misma realización preferida, dicha
plataforma comprende una placa de sustentación de dichos medios de
captación de energía y una estructura metálica de refuerzo.
Preferiblemente, el extremo libre del pistón de dicho por lo menos
conjunto de cilindro y pistón está unido a dicha estructura
metálica de refuerzo.
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto
se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y sólo a
título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de
realización.
En dichos dibujos,
la figura 1 muestra una vista en perspectiva de
una realización preferida de la instalación de la presente
invención.
las figuras 2, 3 y 4 muestran una vista lateral
de la instalación de la figura 1 con la plataforma orientada en
tres posiciones diferentes con respecto al sol.
Tal y como se observa en la figura 1, la
instalación 1 de la presente invención comprende una plataforma 2
montada sobre una pluralidad de pilares 3 de soporte alineados, que
pueden ser metálicos o de hormigón armado. El ensamblaje de la
plataforma 2 con cada uno de los pilares 3 se lleva a cabo mediante
cojinetes o rodamientos 4 que permiten a la plataforma 2 oscilar
para encararse hacia el sol a lo largo del día.
La plataforma 2 está constituida por una placa 5
destinada a sustentar los medios 6 de captación de energía solar
que, en la realización que se describe, son placas solares
fotovoltaicas. La citada plataforma 2 comprende también una
estructura 7 metálica de refuerzo unida a dicha placa 5 de
sustentación.
Los medios 8 que mueven la plataforma 2 de la
instalación que se describe consisten en una pluralidad de
conjuntos de cilindro 8a y pistón 8b, unidos a dicha plataforma 2 y
dispuestos a ambos lados de la hilera de pilares 3 de soporte. El
accionamiento alternativo de los conjuntos de cilindro 8a y pistón
8b situados a cada uno de los lados de la plataforma 2, posibilita
el movimiento oscilatorio de dicha plataforma 2 sobre la pluralidad
de pilares 3 alineados.
Tal y como puede observarse en la misma figura
1, el pistón 8b de cada uno de los citados conjuntos se encuentra
unido a la estructura metálica 7 por su extremo libre, mientras que
la base del cilindro 8a se encuentra fijada en el suelo o
superficie 9 de soporte de la instalación 1. La unión de los
pistones 8b con la estructura metálica 7 se lleva a cabo mediante
rodamientos 10 que posibilitan el movimiento oscilatorio de la
plataforma 2.
En la realización que se describe, la
instalación 1 presenta un par de conjuntos de cilindro 8a y pistón
8b para cada uno de los pilares 3 de soporte. Este diseño
posibilita una instalación 1 muy compacta y resistente, sin
embargo, a pesar de que no se ha representado, también es posible
mover dicha plataforma 2 con un número más limitado de conjuntos de
cilindro 8a y pistón 8b. El dimensionado de dichos cilindros 8a
variará en función de las dimensiones de la plataforma 2 y del
número de dichos cilindros 8 presentes en la instalación 1.
A continuación se describe el funcionamiento de
la realización preferida de la instalación 1 de la presente
invención.
La instalación 1 se dispone sobre el terreno de
modo que el conjunto de pilares de soporte 3 quedan alineados en
dirección Norte/Sur. Durante la noche la plataforma 2 se dispone en
sentido horizontal. A primera hora del día, cuando sale el sol, la
plataforma 2 se orienta hacia el Este (ver figura 2) al objeto de
captar la mayor intensidad posible de luz solar. Para ello, los
cilindros 8a que se encuentran en el lado Oeste de la instalación 1
son accionados simultáneamente de modo que sus pistones 8b
correspondientes empujan la plataforma 2 que se inclina hacia el
Este al oscilar sobre los pilares 3. En este momento, los pistones
8b que se encuentran en el lado Este de la instalación se repliegan
simultáneamente en el interior de sus cilindros 8a
respectivos.
A medida que transcurre el día, la plataforma 2
varia su inclinación al objeto de conseguir en todo momento la
mejor encaración de sus placas fotovoltaicas a la luz solar. Al
final del día, cuando se pone el sol, la plataforma 2 se encuentra
orientada hacia el Oeste (ver figura 4).
En la realización que se describe los conjuntos
de cilindro 8a y pistón 8b son de tipo hidráulico.
El control del movimiento y posición de la
plataforma 2 con respecto al sol se lleva a cabo automáticamente
mediante un único equipo electromecánico de tipo hidráulico no
representado.
Los cilindros 8a hidráulicos presentan la
ventaja respecto de otro tipo de cilindros de que, al trabajar con
un fluido incompresible, es difícil que cuando están parados
permitan ningún otro movimiento que no sea el determinado por el
equipo correspondiente.
Tal y como se ha comentado, la instalación de la
presente invención presenta la ventaja de que es muy resistente a
la fuerza del viento. Los conjuntos de cilindro 8a y pistón 8b
actúan como estructuras de sustentación adicionales a los pilares 3
de soporte que estabilizan la instalación 1. En caso de fuertes
vientos, el equipo electromecánico detiene el movimiento de la
plataforma 2, de modo que ésta queda en posición fija, firmemente
sujeta por el conjunto de cilindros 8a y pistones 8b que, además,
al ser hidráulicos, no permiten ningún movimiento.
Sorprendentemente, la instalación 1 de la
presente invención posibilita el montaje estable y resistente de
una plataforma 2 de grandes dimensiones, pudiendo llegar a ser la
potencia de captación y transformación de energía de dicha
instalación de hasta 300 KW mientras que las instalaciones del
estado de la técnica no superan los 8 KW de potencia.
Claims (8)
1. Instalación para la captación de energía
solar que comprende medios (6) de captación de energía solar
dispuestos sobre una plataforma (2), medios (3) de soporte de dicha
plataforma (2), medios (8) para mover dicha plataforma (2) y medios
para variar y controlar la posición de dicha plataforma (2) con
respecto al sol, caracterizada por el hecho de que dichos
medios (8) para mover dicha plataforma (2) están dispuestos
separados de dichos medios (3) de soporte, de modo que dicha
plataforma (2) oscila sobre dichos medios (3) de soporte al ser
accionada.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que dichos medios para mover
dicha plataforma (2) comprenden por lo menos un conjunto de
cilindro (8a) y pistón (8b), estando el extremo libre de dicho
pistón (8b) unido a dicha plataforma (2) y la base de dicho
cilindro (8a) unida a la superficie (9) sobre la que descansan
dichos medios (3) de soporte.
3. Instalación según la reivindicación 2,
caracterizado, por el hecho de que dichos medios de soporte
comprenden por lo menos un elemento (3) vertical, y por el hecho de
que dicha instalación (1) comprende por lo menos dos conjuntos de
cilindro (8a) y pistón (8b) unidos a dicha plataforma (2), situados
uno a cada lado de dicho elemento (3) vertical, de modo que el
accionamiento alternativo de dichos conjuntos de cilindro (8a) y
pistón (8b) posibilita el movimiento oscilatorio de dicha
plataforma (2) sobre dicho por lo menos un elemento (3) vertical de
soporte.
4. Instalación según la reivindicación 3,
caracterizada por el hecho de que comprende una pluralidad
de elementos (3) verticales sensiblemente alineados que soportan
dicha plataforma (2) y una pluralidad de dichos conjuntos de
cilindro (8a) y pistón (8b), de modo que dicha plataforma (2)
oscila sobre dicha pluralidad de elementos (3) verticales de
soporte al accionar simultáneamente una pluralidad de dichos
conjuntos de cilindro (8a) y pistón (8b).
5. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por el hecho de que
dichos conjuntos de cilindro (8a) y pistón (8b) son
hidráulicos.
6. Instalación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que dichos medios de captación son placas (6) solares
fotovoltaicas.
7. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que dicha plataforma (2)
comprende una placa (5) de sustentación de dichos medios (6) de
captación de energía y una estructura (7) metálica de refuerzo.
8. Instalación según las reivindicaciones 3 y 7,
caracterizada por el hecho de que el extremo libre del
pistón (8b) de dicho por lo menos conjunto de cilindro (8a) y
pistón (8b) está unido a dicha estructura (7) metálica de
refuerzo.
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|---|---|---|---|
| ES200502623A ES2294903B1 (es) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Instalacion para la captacion de energia solar. |
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