ES2304116A1 - Seguidor solar. - Google Patents
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Abstract
Seguidor solar de orientación biaxial.
Comprende un soporte de fijación a una base de
apoyo (20), un único eje motriz (21), un cuerpo (3) dotado de un
mecanismo de distribución del movimiento situado sobre dicho soporte
de fijación (20), un soporte (8) de la estructura (11) portadora del
panel (12), susceptible de girar respecto al eje motriz y una
articulación de eje horizontal del panel (12) respecto al soporte
(8) y una pieza ajustable (5) de posición fija provista de una biela
(7) que articula en un extremo en la pieza (5) y en el otro en el
soporte de la placa (12), de modo que cuando el panel (12) gira
hacia uno de los lados por acción del eje motriz uno de los
extremos de la biela (7) queda articulado a la pieza (5) de posición
fija y el otro a la estructura portadora (11) del panel solar (12)
orientada, forzando además del giro, su abatimiento respecto a dicho
eje horizontal.
Description
Seguidor solar.
La presente invención consiste en un dispositivo
para la orientación de paneles solares, y especial, aunque no
exclusivamente, para paneles solares situadas en superficies
sustancialmente planas, tales como cubiertas industriales o suelos
rurales.
La energía solar es una fuente de energía
inagotable (a escala humana). Por ello se ha desarrollado con una
importante evolución la tecnología de los paneles solares, siendo,
de hecho, en los tiempos corrientes mucho más asequibles que hace
unos años por cuanto su relación precio/rendimiento resulta mucho
más ventajosa. Las distintas subvenciones que las administraciones
públicas de algunos países otorgan a las instalaciones o la
adquisición, también subvencionada por el estado correspondiente,
de la energía producida por dichos paneles a un precio generoso,
hacen que cada vez sea más atractiva la instalación de dicha fuente
de energía. Además de los términos económicos, debe considerarse
que la producción eléctrica a partir de energía solar evita una
importante cantidad de contaminación, lo cual redunda en el
bienestar de todos los habitantes del planeta.
Sin embargo, la fabricación, instalación y
mantenimiento de estos paneles requiere pese a todo un esfuerzo
importante, y es deseable que el rendimiento en KWh/año por panel
sea lo más elevado posible.
Para ello, optimizar la captación de energía de
los colectores solares situados sobre un plano fijo se han
desarrollado fundamentalmente dos tipos de seguidores.
De ellos, un primer tipo es uniaxial, de modo
que se proporciona al panel solar una determinada inclinación,
fija, y se orienta mediante un medio de maniobra que proporciona un
giro respecto a un eje vertical. Sin embargo la captación de
energía es insuficiente y no satisfactoria a la salida y puesta del
sol, así como en el mediodía, resultando óptima solamente en dos
puntos.
Un tipo de seguidor óptimo consiste en la
orientación biaxial, es decir, que comprende un primer seguidor
movido por un motor, que actúa respecto a un eje vertical y produce
un movimiento de levante a poniente a lo largo de las horas de sol,
retornando a su posición inicial una vez caída la noche, y un
segundo seguidor, que actúa respecto a un eje horizontal, y produce
un movimiento de variación de la inclinación del panel.
De este tipo de seguidores los hay que
comprenden un pilar que soporta una estructura portadora de un
conjunto de paneles, de modo que es la totalidad de dicha
estructura la que se hace girar respecto a un eje vertical y un eje
horizontal para proporcionar la orientación óptima. Sin embargo
este tipo de seguidores requiere una gran infraestructura, una
cimentación adecuada y un elevado precio, y no es, por tanto,
aplicable a superficies ligeras, tales como cubiertas de naves
industriales.
Otro tipo de seguidores biaxiales susceptible de
ser utilizado en cubiertas de naves tiene lugar mediante la acción
de dos medios de motorización, uno de los cuales actúa sobre uno de
los ejes (vertical u horizontal) y el otro medio sobre el otro de
los ejes.
Ello tiene la desventaja de exigir un coste de
instalación significativamente más elevado que el de los
dispositivos de orientación uniaxial, así como un mayor
mantenimiento.
Por cuanto la trayectoria aparente del sol
respecto a un observador situado en la tierra presenta una curva
regular, cuya amplitud es variable según la proximidad en el tiempo
a los solsticios, se ha previsto en la presente invención la
orientación de cada una de los paneles mediante un único medio
motor, pero estando provisto el mecanismo seguidor de un
dispositivo que asegura una cierta orientación de elevación
(respecto a su eje horizontal) en función de la posición radial dada
(respecto a su eje vertical). La orientación radial tiene lugar
mediante la acción directa de los medios motores, mientras que la
orientación de elevación tiene lugar mediante un tirante que une de
modo articulado una base fija con un determinado panel móvil, de
modo que cuando el panel está girado un cierto ángulo respecto a la
posición solar cenital (sur en el hemisferio norte, norte en el
hemisferio sur), uno de los extremos de la biela está obligado a
desplazarse con dicho panel, lo que da lugar a que la altura máxima
esté relacionada con el ángulo de desplazamiento mediante el coseno
de dicho ángulo, obligando así a que el panel gire respecto a su eje
de articulación horizontal para ajustarse a la altura máxima de
dicha biela, provocando consecuentemente una "verticalización"
del panel conforme se incrementa el ángulo de giro y una
"horizontalización" de ésta conforme el giro se aproxima a la
posición solar cenital.
Con objeto de ilustrar la explicación que va a
seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva diez hojas de
dibujos, en las que en diez figuras se representa la esencia de la
presente invención, y en las que:
La figura 1 muestra una vista lateral del
seguidor solar de la invención, orientado al sur, en posición
cenital;
La figura 2 muestra una vista desde atrás del
seguidor solar de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista desde delante del
seguidor solar de las figuras 1 y 2;
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
seguidor solar de las figuras anteriores, en el que se puede
apreciar el dispositivo de sujeción a la base y el soporte del
panel, así como el dispositivo seguidor;
La figura 5 muestra una vista en perspectiva de
un detalle de la articulación de la base de articulación de una
biela que, junto con otros elementos, constituye el dispositivo
seguidor;
La figura 6 muestra una vista en perspectiva de
un dispositivo de articulación de la biela con el panel solar
correspondiente;
La figura 7 muestra una vista en otra
perspectiva del dispositivo de articulación de la figura 6;
La figura 8 muestra una vista en perspectiva del
seguidor solar en una posición girada 30º respecto a la posición
cenital, en el que el panel tiene su inclinación aumentada respecto
a la horizontal;
La figura 9 muestra una vista desde delante del
panel solar orientado conforme a la figura 8; y
La figura 10 muestra una vista lateral del
seguidor solar con el panel orientado conforme a las figuras 8 y
9;
La figura 11 muestra una vista detallada en
perspectiva un cuerpo que conforma un dispositivo de
entrada-salida y/o reenvío de la transmisión, y el
soporte correspondiente de la biela de orientación del panel
solar.
Conforme se ha indicado brevemente, se describe
un seguidor solar susceptible de ser orientado en dos ejes,
horizontal y vertical, mediante la acción de un solo medio
motor.
El seguidor básicamente comprende:
- \bullet
- al menos un soporte de fijación a la base de apoyo 20;
- \bullet
- un único eje motriz 21;
- \bullet
- un cuerpo 3 dotado de un mecanismo de distribución del movimiento situado sobre dicho soporte de fijación 20, que recibe y posiblemente transmite el movimiento del eje motriz 21; dicho cuerpo tiene al menos un eje de salida de giro 22 de al menos un soporte de panel solar;
- \bullet
- al menos un soporte 8 de la estructura 11 portadora del panel 12, estando dicho soporte situado sobre el cuerpo 3 que comprende el mecanismo de distribución del movimiento, y susceptible de girar respecto a un eje sustancialmente vertical en función del movimiento proporcionado por el eje motriz 21; dicho soporte sujeta en el extremo opuesto al de giro al menos un panel solar 12;
- \bullet
- al menos un panel solar 12 articulado al soporte 8 de panel respecto a una articulación 9 de eje sustancialmente horizontal;
- \bullet
- al menos una pieza 5 cuya posición es fija respecto al soporte de fijación 20 y al cuerpo 3 dotado del mecanismo de distribución del movimiento; dicha pieza es susceptible de ser orientada, normalmente hacia el mediodía por ser la orientación en la que el sol alcanza su mayor elevación, para ser fijada en dicha posición; y
- \bullet
- al menos un tirante o biela 7 de longitud fija predeterminada o de longitud variable, por ejemplo telescópica, provisto de un primer mecanismo de articulación 24 con la pieza 5 y un segundo mecanismo de articulación 25 con la estructura 11 portadora del panel 12 que permite su movimiento en cualquier orientación, de modo que cuando el panel 12 gira hacia uno de los lados por acción del eje motriz uno de los extremos de la biela 7 queda articulado a la pieza 5 de posición fija y el otro a la estructura portadora 11 del panel solar 12 orientado, forzando además del giro, su abatimiento respecto a dicho eje horizontal.
Conforme a un modo de realización, el eje de
salida 22 que mueve el panel está solidariamente unido a un
casquillo portador de una pieza 15, a su vez unida al soporte 8 del
panel solar. Dicho soporte 8 está formado por una pieza en forma de
"U" cuya parte horizontal está unida a dicha pieza 15, mientras
que los extremos superiores de los brazos de dicha "U"
comprenden la correspondiente articulación 9 que permite el
abatimiento del panel. La biela 7 está conformada de manera que
permite su giro libre y articulación respecto a cada uno de los
soportes, inferior 24 a la pieza fija 5, y superior 25 a la
estructura giratoria 11 que constituye el soporte del panel
solar.
solar.
En función de la orientación de la superficie
sobre la que van a ser situados los paneles, la latitud, y la época
del año, puede ajustarse la longitud de la biela 7, la posición de
la articulación inferior 24 o de la articulación superior 25, y la
orientación de la pieza 5.
Cuando el panel 12 gira un determinado ángulo,
el medio de articulación superior 25 de la biela 7 sufre también un
desplazamiento. Por cuanto la biela 7 no puede alargarse, se ha de
mantener fija la distancia entre los extremos de articulación 24 y
25 y con ello, para adecuar la distancia del soporte de la
articulación superior 25 a la base de articulación 24, exigido por
la longitud de la biela 7, se produce un giro progresivo por
abatimiento entre una posición central y las posiciones
extremas.
De acuerdo con la realización representada, el
cuerpo 3 portador de los medios de transmisión y distribución del
movimiento está situado sobre el soporte de fijación 20, y la pieza
fija 5 está fijada solidariamente a dicho cuerpo 3 una vez ha sido
ajustada a la posición adecuada.. También, dicha pieza 5 está
opcionalmente provista de un conjunto de orificios que permiten la
disposición de la base de articulación 24 en distintas posiciones.
La estructura 11 portadora del panel comprende opcionalmente
también distintas posiciones, tales como distintos orificios, de
ubicación del correspondiente extremo de articulación 25 de la biela
7.
De esta manera, se obtiene una buena orientación
de el panel desde la salida del sol hasta su puesta, mediante una
inversión reducida y con un mantenimiento también reducido respecto
al necesario en el caso de comprender la instalación dos medios
motores, uno para cada uno de los ejes.
Obviamente, conforme a la invención, un único
motor puede actuar sobre un conjunto de módulos provistos de uno o
más paneles mediante los medios de transmisión correspondientes,
disponiéndose en una instalación tantos motores y tantos medios de
transmisión como sea necesario para asegurar el correcto
funcionamiento de la misma y orientación adecuada de cada uno de los
paneles.
Claims (10)
1. Seguidor solar de orientación biaxial,
caracterizado por comprender:
- \bullet
- al menos un soporte de fijación a la base de apoyo (20);
- \bullet
- un único eje motriz (21);
- \bullet
- un cuerpo (3) dotado de un mecanismo de distribución del movimiento situado sobre dicho soporte de fijación (20), que recibe y posiblemente transmite el movimiento del eje motriz (21); dicho cuerpo tiene al menos un eje de salida de giro (22) de al menos un soporte de panel solar;
- \bullet
- al menos un soporte (8) de la estructura (11) portadora del panel (12), estando dicho soporte situado sobre el cuerpo (3) que comprende el mecanismo de distribución del movimiento, y susceptible de girar respecto a un eje sustancialmente vertical en función del movimiento proporcionado por el eje motriz (21); dicho soporte sujeta en el extremo opuesto al de giro al menos un panel solar (12);
- \bullet
- una estructura soporte (11) de al menos un panel solar (12) articulada al soporte (8) de panel (12) respecto a una articulación 9 de eje sustancialmente horizontal;
- \bullet
- al menos una pieza (5) cuya posición es fija o susceptible de ser fijada respecto al soporte de fijación (20) y al cuerpo (3) dotado del mecanismo de distribución del movimiento; y
- \bullet
- al menos un tirante o biela (7) de longitud fija predeterminada o de longitud variable, por ejemplo telescópica, provisto de un primer mecanismo de articulación (24) con la pieza (5) y un segundo mecanismo de articulación (25) con la estructura (11) portadora del panel (12) que permite su movimiento en cualquier orientación, de modo que cuando el panel (12) gira hacia uno de los lados por acción del eje motriz uno de los extremos de la biela (7) queda articulado a la pieza (5) de posición fija y el otro a la estructura portadora (11) del panel solar (12) orientada, forzando además del giro, su abatimiento respecto a dicho eje horizontal.
2. Seguidor solar de orientación biaxial, según
la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de
distribución del movimiento comprende un eje de salida (22) unido a
un casquillo portador de una pieza (15) unida a su vez al soporte
del panel solar.
3. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
porque el soporte (8) esta formado por una pieza en forma de
"U" cuya parte horizontal está unida a la pieza (15), mientras
que los extremos superiores de los brazos de dicha "U"
comprenden una articulación (9) que permite el abatimiento del
panel solar soportado.
4. Seguidor solar de orientación biaxial,
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la biela (7) comprende en cada uno de
sus extremos un mecanismo que permite su giro libre y articulación
respecto a cada uno de los soportes, inferior (24) a la pieza fija
(5), y superior (25) a la estructura giratoria (11) que constituye
el soporte del panel solar (12).
5. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la biela (7) es ajustable en longitud.
6. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el cuerpo (3) portador de los medios de transmisión y
distribución del movimiento está situado sobre el soporte de
fijación (20).
7. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la pieza fija (5) es ajustable en posición y es susceptible
de ser fijada solidariamente al cuerpo 3 portador de los medios de
transmisión.
8. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque la pieza fija (5) está provista de un conjunto de orificios
que permiten la disposición de la base de articulación (24) en
distintas posiciones.
9. Seguidor solar de orientación biaxial, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque el soporte (8) del panel (12) está provisto de un conjunto
de orificios que permiten la disposición del extremo de
articulación (25) en distintas posiciones.
10. Seguidor solar de orientación biaxial,
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque un único motor es susceptible de actuar
sobre un conjunto de módulos portadores de uno o más paneles
mediante los medios de transmisión correspondientes.
Priority Applications (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ES200800020A ES2304116B1 (es) | 2008-01-08 | 2008-01-08 | Seguidor solar. |
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ES2304116A1 true ES2304116A1 (es) | 2008-09-01 |
ES2304116B1 ES2304116B1 (es) | 2009-04-01 |
Family
ID=39708050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20080901 Kind code of ref document: A1 |
|
FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20190607 |