ES2310966A1 - Seguidor solar. - Google Patents

Abstract

Seguidor solar, de los que constan de dos ejes y múltiples unidades/paneles, caracterizado porque consta de una estructura portante modular en la que cada módulo consta de al menos dos largueros laterales dispuestos a 45º y que soportan los ejes de giro de las unidades/paneles y apoyándose la estructura portante única y directamente al suelo por medio de ruedas fijables angularmente a voluntad a la estructura, disponiéndose las unidades/paneles en filas horizontales con simetría en altura, teniendo al menos una fila sus unidades/paneles desplazado en un sentido su centro de gravedad respecto a su eje de giro, y su correspondiente fila simétrica teniéndolo desplazado en sentido contrario.

Description

Seguidor solar.

El presente invento es un seguidor solar de dos ejes de múltiples paneles (en el ejemplo, 100 uds.).

El objetivo de cualquier seguidor solar de dos ejes, es conseguir el máximo aprovechamiento del sol, poniendo los paneles en posición perpendicular al sol en todo momento y estación del año.

Hasta hoy, todos los seguidores de múltiples paneles existentes, se basan en estructuras múltiples, en las que no se han tenido en cuenta las paradas de generación eléctrica por avería, mantenimiento, vientos, ni el alto consumo energético necesario para moverlas, y tampoco el alto coste de fabricación, transporte y ensamblaje debido a su complejidad.

Todas las estructuras actuales se basan en varios elementos estructurales para un solo seguidor: Un gran eje de soporte que sostiene una segunda estructura para anclaje de paneles, o bien una estructura de soporte para montar encima de él una segunda estructura llena de paneles solares, o unos pies sobre los cuales se ensambla otra estructura de paneles etc. Nuestro invento se basa en una sola estructura autoportante, es decir, una sola estructura sirve de apoyo al suelo, y de soporte de los paneles, sin ninguna otra estructura, ni elementos intermedios. Es una sola estructura que realiza los dos movimientos, que se apoya directamente en el suelo a través únicamente de sus ruedas.

En el presente invento se ha conseguido un seguidor solar con generación eléctrica perpetua durante toda la vida útil del panel solar, ya que incluso en caso de avería grave, o vientos muy violentos, el seguidor sigue generando electricidad. Asimismo se ha conseguido la reducción de sus consumos energéticos para moverla, hasta ahora nunca tenidos en cuenta, y finalmente se ha conseguido la simplificación máxima en su construcción con el fin de minimizar hasta límites no conocidos hasta hoy, el impacto económico en su construcción, transporte y ensamblaje.

El presente invento da un salto importante en la generación solar. Si hasta ahora todos los seguidores solares se concebían en formas, diseños y mecanismos diferentes para conseguir el mismo fin, poner los paneles en posición perpendicular al sol, nuestro seguidor solar es el primero concebido para que bajo ninguna circunstancia deje de generar electricidad, y que sus costes de fabricación, transporte, ensamblaje y mantenimiento, así como los derivados de su movimiento, sea el mínimo existente.

Las razones para crear este invento, son, además de disponer de un equipo con la máxima eficiencia del mercado, conseguir la evolución del sistema financiero, que no financia los proyectos con seguidores solares, debido precisamente a los problemas enunciados arriba, condenándolos a una implantación muy lenta.

El presente invento preconiza un seguidor solar, de los que constan de dos ejes y múltiples unidades/paneles, que se caracteriza porque consta de una estructura portante modular en la que cada módulo consta de al menos dos largueros laterales dispuestos a 45° y que soportan los ejes de giro de las unidades/paneles y apoyándose la estructura portante única y directamente al suelo por medio de ruedas fijables angularmente a voluntad a la estructura, disponiéndose las unidades/paneles en filas horizontales con simetría en altura, teniendo al menos una fila sus unidades/paneles desplazado en un sentido su centro de gravedad respecto a su eje de giro, y su correspondiente fila simétrica teniéndolo desplazado en sentido contrario.

También se caracteriza porque la estructura portante presenta lateralmente estructura triangular autoportante en forma de brazo de grúa, con dos ejes en el que el movimiento horizontal se hace girando toda la estructura sobre sus ruedas y el giro vertical girando sobre si mismas las unidades/paneles, cada uno de estos grupos de unidades/paneles fijándose a la estructura por separado y descansando el eje vertical de la estructura portante sobre el centro de
gravedad.

También se caracteriza porque las unidades/paneles se agrupan en filas, siendo cada fila independiente en el giro, pudiendo ser accionadas varias filas con un solo mecanismo, o cada fila por separado.

También se caracteriza porque la estructura portante consta de una subestructura arriostrada con vista lateral triangular con lados a 45° dimensionada para su transporte por camión.

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, se representa en los planos una forma preferente de realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento.

La figura 1 es una vista lateral de una realización práctica de una estructura (e) para el seguidor solar del invento, en posición 72°, en que se ven las ruedas (1), el taco antivuelco (2) y antidesplazamiento por tempestad, la disposición en mariposa de los paneles (3), el detector de tensión del viento (4), y se percibe claramente que se trata de una sola estructura.

La figura 2 es una vista en perspectiva del seguidor solar del invento, en que se ven claramente las filas/grupos de 5 paneles (3).

La figura 3 es un detalle del grupo de 5 paneles a 72° de la figura 2 y el paso de viento todo alrededor, y los 2 puntos de apoyo (5) por grupo/fila.

La figura 4 es un detalle de las ruedas atornilladas (1) en su posición de giro. Se ve el reenvío (7) y el sistema motriz (8) de las unidades/paneles (3).

La figura 5 es una vista de la subestructura (t) puesta encima camión, desmontada en dos mitades (t_{A}), (t_{B}), situadas una mitad encima de otra.

La figura 6 es una vista frontal del seguidor solar sobre un terreno sin desnivel o sobre un terreno con n desnivel (a1) distinguiéndose fácilmente los módulos en gradería.

La figura 7 es una vista del seguidor solar en el que la estructura (e) dispone de extensiones (10) para las ruedas (1), reenvío (7) del sistema motriz vertical, y paneles situados a 55° correspondiente a la primera posición de seguridad antitempestad.

La figura 8 es una vista lateral de la figura 7 de paneles a 90° y correspondiente a la segunda posición de seguridad antitempestad.

La figura 9 es una vista en perspectiva posterior del seguidor solar del invento, donde se aprecia que la estructura (e) apoya solo en las ruedas (1), y las dos mitades (t_{A}), (t_{B}) en que se separa la estructura para transportarla en un solo camión.

Se describe a continuación un ejemplo de realización práctica, no limitativa, del presente invento.

La estructura (e) del invento es una estructura triangular simétrica autoportante, en forma de brazo de grúa de construcción inmobiliaria.

Estructura de dos ejes, basada en un solo elemento estructural portante de múltiples paneles (en el ejemplo cien paneles) -figuras 1 y 2-, que se apoya directamente al suelo a través únicamente de ruedas (1) y que realiza los movimientos de los dos ejes, sin necesidad de ninguna otra estructura, soporte, o modulo intermedio.

El movimiento horizontal se hace como en una estructura triangular de riego, o el puente de una depuradora de agua, girando toda la estructura sobre sus ruedas (1) -figura 9-. El giro vertical, en grupos de cinco paneles girando sobre si mismos (ev) -figura 4-, como en una mariposa de carburador, o una válvula de mariposa de agua. (en el ejemplo se describe con grupos de cinco paneles) cada una de estas filas/grupos de paneles se fija a la estructura (e) por separado.

La estructura de dos ejes sitúa a las unidades/paneles (3) en gradería simétrica triangular a 45°, que permite el movimiento vertical de 18° a 72° sin que los paneles se hagan sombra, en el espacio más pequeño posible existente, ya que 45° es la mitad del movimiento útil mencionado.

Se agrupan los paneles (3) de cinco en cinco en forma de mariposa, -figuras 1 y 2-, donde cada fila/grupo es independiente en el giro, aunque puedan ser accionados varios grupos con un solo mecanismo, o cada grupo de cinco por separado.

Las unidades/paneles (3), agrupados (de cinco en cinco en el ejemplo), están sujetos al eje vertical (ev) con un ligero desplazamiento (\Delta) respecto a su centro de gravedad, con el fin de detectar la tensión del viento -figura 1-.

En cada módulo vertical, hay cuatro grupos de cinco paneles: dos grupos de cinco paneles desplazados hacia abajo, y los otros dos grupos desplazados hacia arriba. (La mitad hacia arriba, la otra mitad hacia abajo). De este modo en la suma de ambos, el peso queda en el centro de gravedad, con el fin de obtener el efecto descrito en el siguiente punto, pero detectando la tensión por viento.

Se aprecia que el conjunto de los ejes verticales (ev) se equilibran entre sí y descansan sobre el centro de gravedad, con lo que el giro horizontal no tiene pesos suspendidos, todos los pesos reposan de forma natural sobre las ruedas (1) en el suelo. Por tanto, el seguidor necesita un mínimo de energía para moverse, solo la suficiente para vencer la inercia -figuras 1 y 9.

Las unidades/paneles (3) están repartidos en grupos de cinco unidades/paneles -figura 3-, en que cada grupo tiene sus propios puntos de apoyo y giro, con el fin de repartir las tensiones del viento. Cada grupo de cinco unidades/paneles dispone, como mínimo, de 100 mm. libres alrededor, con el fin de dejar fugas al viento, y evitar el efecto
vela.

Las tensiones se reparten de la siguiente manera: cada punto de apoyo de los paneles a la estructura, recibe como máximo un 2,5% de la fuerza del viento, de modo que no hay ningún punto crítico. Los mecanismos de giro o tracción, no reciben tensiones oblicuas o torsionales, solo lineales, de modo que desaparecen los puntos críticos.

La estructura (e) se apoya exclusivamente con ruedas (1) directamente sobre el suelo -figura 9-, que por si misma sin ayuda de otros elementos, puede absorber irregularidades del terreno, estando, aun así, los paneles siempre perpendiculares al sol -figura 6-.

Todo ello permite tener la tracción de giro horizontal mandado a través de cualquiera de las ruedas (1) que tocan el suelo -figura 9-.

Se pueden situar las ruedas (1) en cualquier punto de la estructura (e), incluso pueden situarse con extensiones (10), en puntos externos a la estructura -figura 7-.

Las ruedas son fijas, dándoles el ángulo de giro necesario, en el momento del montaje o posteriormente. Por tanto son las ruedas por si solas las que dominan el giro al estar fijadas en la posición angular concreta. Pudiendo variar esta posición angular, a voluntad. Para efectuar el giro, no es necesario el taco antivuelco (2), el cual solo evita el vuelco y el desplazamiento de la estructura (e) en caso de vientos violentos.

Todo ello nos permite situar el centro del giro horizontal en cualquier punto longitudinal de la estructura (e).

Esta estructura de dos ejes está concebida en módulos de gradería, que permite hacerla tan larga como se desee, simplemente añadiendo mas módulos, -figuras 6 y 3-, atornillándolos uno detrás de otro, sin tener que reforzarla ni modificar su estructura, ni modificar su diseño, ni reforzar sus sistemas de giro.

La estructura (e) dispone de doble posición de seguridad, que trabaja al 100% de su capacidad hasta con vientos de 90 Km./h.

a) Vientos de 90 a 110 km/h, el eje horizontal sigue girando normalmente, pero el vertical se pone a 55° y solo gira para posiciones solares superiores o iguales a ese ángulo -figura 7-

b) Vientos superiores a 110 km/h. el eje vertical de la máquina se sitúa en seguridad, a 90°. La estructura no se mueve -figura 8-.

Evidentemente, los parámetros de velocidad y/o ángulo de seguridad, pueden ser diferentes, en función de las necesidades de la zona, lo importante es el concepto.

Se aprecia que el sistema de seguridad sitúa los paneles (3) en posición horizontal, en forma de grada -figura 8-.

El sistema antivuelco y antidesplazamiento por viento, se limita a un taco (2) de acero cilíndrico de pequeñas dimensiones, soldado a una pletina que se atornilla en el suelo. La estructura se fija a este taco simplemente a través de una tuerca (12) u otro medio de quita y pon -figuras 1 y 9-.

En esta estructura de dos ejes todos los componentes, que son únicamente las ruedas, de giro horizontal son desmontables por separado e independientes de los paneles -figura 9-.

Esto supone una mejora que permite hacer las operaciones de reparación o mantenimiento de alguno o todos los componentes del eje horizontal de giro, incluso en caso de destrucción total del mismo, mientras la estructura sigue generando un 10% mas que una estructura fija (el movimiento vertical de los paneles sigue funcionando mientras se repara el giro horizontal).

Lo mismo se puede decir respecto a todos los componentes de giro vertical que son desmontables por separado e independientes de los paneles -figuras 4 y 7-, donde dichos elementos son: sistema motriz (8) y reenvío (7).

Dicha mejora, permite hacer las operaciones de reparación o mantenimiento de alguno o todos los componentes del giro vertical de giro, incluso en caso de destrucción total del mismo, mientras la estructura puede seguir generando hasta un 35% mas que una estructura fija (el movimiento horizontal de la estructura puede seguir funcionando).

Tanto en el giro horizontal como en el vertical, los sistemas motrices (8) pueden actuarse de manera mecánica, hidráulica, neumática, o cualquier otro sistema conocido. Es una simple cuestión de optimización en el momento de montar.

También es importante el dimensionamiento que está concorde con la normativa de transporte. Puede ser transportada desmontada, en un solo camión -figuras 5 y 9- y aprovechando el espacio vacío de los triángulos (t) que es una subestructura de la estructura general (e), para cargar todos los demás componentes.

En este aso la subestructura triangular (t) presenta un ancho (a) altura (h) y longitud (l) que le permiten cargarse en la caja de un camión. Dado que el conjunto es modular, permite al fabricante (por suma de módulos) una fácil adaptación a necesidades del usuario, de transporte y montaje.

Mínimo consumo, menos paradas por averías, mantenimiento o viento, mas generación, implica mayor eficiencia.

Claims (9)

1. Seguidor solar, de los que constan de dos ejes y múltiples unidades/paneles, caracterizado porque consta de una estructura portante modular en la que cada módulo consta de al menos dos largueros laterales dispuestos a 45° y que soportan los ejes de giro de las unidades/paneles y apoyándose la estructura portante única y directamente al suelo por medio de ruedas fijables angularmente a voluntad a la estructura, disponiéndose las unidades/paneles en filas horizontales con simetría en altura, teniendo al menos una fila sus unidades/paneles desplazado en un sentido su centro de gravedad respecto a su eje de giro, y su correspondiente fila simétrica teniéndolo desplazado en sentido contrario.

2. Seguidor solar, según reivindicación anterior, caracterizado porque la estructura portante presenta lateralmente estructura triangular autoportante en forma de brazo de grúa, con dos ejes en el que el movimiento horizontal se hace girando toda la estructura sobre sus ruedas y el giro vertical girando sobre si mismas las unidades/paneles, cada uno de estos grupos de unidades/paneles fijándose a la estructura por separado y descansando el eje vertical de la estructura portante sobre el centro de gravedad.

3. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las unidades/paneles se agrupan en filas, siendo cada fila independiente en el giro, pudiendo ser accionadas varias filas con un solo mecanismo, o cada fila por separado.

4. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada fila de unidades se dispone con u mínimo de 100 mm. de separación respecto a las filas contiguas.

5. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se pueden situar las ruedas en cualquier punto de la estructura, incluso pueden situarse por medio de extensiones, en puntos externos a la estructura y disponiéndose que la tracción de giro horizontal se puede efectuar mandando a través de cualquiera de las ruedas que tocan el suelo.

6. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura se alarga simplemente añadiendo mas módulos atornillándolos uno detrás de otro.

7. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dispone de un taco antivuelco y antidesplazamiento por viento, que consiste en un taco de acero que se fija a voluntad al suelo, fijándose a voluntad la estructura a este taco.

8. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todos los componentes de giro horizontal son desmontables por separado e independientes de los paneles y todos los componentes de giro vertical son desmontables por separado e independientes de los paneles.

9. Seguidor solar, según reivindicación 1, caracterizado porque la estructura portante consta de una subestructura arriostrada con vista lateral triangular con lados a 45° dimensionada para su transporte por camión.