ES2310966B1 - Seguidor solar. - Google Patents
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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 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.
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.
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.
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.
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WO2008152162A1 (es) | 2008-12-18 |
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Legal Events
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EC2A | Search report published |
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FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20100329 |