ES2322527A1 - Seguidor solar fotovoltaico. - Google Patents

Abstract

Seguidor solar fotovoltaico. Del tipo de los que incorporan una parrilla o campo solar (1), destinado a recibir y fijar las placas fotovoltaicas, incorpora en correspondencia con el borde inferior de dicha parrilla (1) una pluralidad de bisagras (3) a través de las que el campo solar se relaciona con un bastidor horizontal (4), capacitado a su vez para girar con respecto a la cimentación (9), quedando la línea de abisagramiento acusadamente desfasada con respecto a la cimentación, o lo que es lo mismo, quedando el eje de basculación del campo solar acusadamente desfasado con respecto al eje de giro del mismo, con lo que el campo solar es susceptible de adoptar una disposición horizontal de abatimiento sobre el bastidor (4), en condiciones de viento adversas, evitando el riesgo de deterioro para cualquier componente del seguidor. Esto es factible merced a que los cilindros hidráulicos (5) que generan los movimientos de elevación/descenso del campo solar (1), forman con el bastidorhorizontal (4) y con la parrilla (1) sendos triángulos deformables que permiten cualquier inclinación para dicha parrilla (1), con inclusión de la posición horizontal citada.

Description

Seguidor solar fotovoltaico.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un seguidor solar, de los utilizados como base de sustentación móvil para una pluralidad de placas o paneles fotovoltaicos, es decir captadores de la radiación solar, en orden a conseguir que la superficie de captación resulte en todo momento perpendicular a la radiación solar, para conseguir un óptimo rendimiento en la captación.

El objeto de la invención es conseguir un seguidor solar de grandes dimensiones, como por ejemplo del orden de los 100 m^{2} que, además de cumplir su función básica como tal seguidor, sea capaz de soportar condiciones meteorológicas muy adversas, como por ejemplo velocidades de viento del orden 140 kilómetros por hora, sin riesgo de daño para su estructura.

Es también objeto de la invención conseguir un seguidor estructuralmente simple, de diseño compacto, de poco peso, y con un consumo energético reducido, capaz de integrarse fácilmente en el paisaje de los terrenos rústicos en los que está prevista su implantación.

La invención se sitúa pues en el ámbito de los dispositivos e instalaciones para la captación de energías renovables, concretamente en el de la captación de energía solar.

Antecedentes de la invención

Como es sabido, en un seguidor solar fotovoltaico convencional se establece una parrilla, comúnmente denominada "campo solar", donde se sujetan los módulos fotovoltaicos, definiendo un soporte plano y rígido.

Estas parrillas, habitualmente estructuradas a base de perfiles de acero, dispuestos reticularmente, deben variar permanentemente su orientación en orden a recibir perpendicularmente la radiación solar en todo momento, tanto a lo largo del día como a lo largo del año, para conseguir un rendimiento máximo.

Para ello la citada parrilla debe estar dotada de medios que permitan su movilización automática tanto en sentido cenital como en sentido azimutal, para seguir la cambiante dirección de la radiación solar.

Pues bien, existen básicamente dos tipos de seguidores solares, con dos ejes y un eje.

En el campo de los seguidores con dos ejes, los hay mono-poste, en los que el campo solar o parrilla se sustenta mediante un poste único en su centro (determinado mediante el cruce de sus diagonales), poste que permanece fijo disponiendo en el punto de anclaje para la parrilla motores y coronas dentadas para el movimiento horizontal o azimutal y para el vertical o de elevación. Frente a este sistema, mayoritariamente utilizado, existen seguidores en los que el citado mono-poste se sustituye por otros elementos constructivos, que si bien presentan geometrías diferentes, tienen la misma función, la de sustentar el campo solar por su centro o eje de simetría y hacerlo girar/elevarse.

En los seguidores solares de un eje los hay también mono-poste, similares a los anteriores, la parrilla o campo solar no es una única superficie, sino una pluralidad de superficies inclinadas que se montan sobre un disco giratorio anclado al terreno en su centro geométrico.

En los dos casos la parrilla o campo solar gira al rededor de su eje de simetría, el cual mantiene cierta inclinación respecto al terreno, y de manera que accionado desde el extremo superior se consigue su orientación en un ángulo de 180º.

También existen seguidores de un eje en los que el campo solar resuelve el movimiento azimutal mediante dos actuares lineales, ajustando al elevación con una corona de grandes dimensiones.

Todos estos seguidores presentan como denominador común una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos:

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Cuando se trata, como es habitual, de seguidores con un campo solar de grandes dimensiones, ofrecen una alta resistencia al viento, con el consecuente riesgo de daño que ello supone para su estructura.

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Su montaje resulta complicado, debiendo participar en el mismo grúas o elevadores, con la consecuente y negativa repercusión económica que ello supone.

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Los problemas de montaje se hacen extensivos también a las tareas de mantenimiento.

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Resultan estructuralmente complejos, pesados y caros.

Descripción de la invención

El seguidor solar que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en los diferentes aspectos comentados.

Para ello y de forma más concreta el seguidor que se preconiza, perteneciendo al grupo de seguidores de dos ejes anteriormente citado, presenta como una de sus características esenciales el hecho de que la parrilla o campo solar es susceptible de adoptar una posición horizontal y muy próxima al suelo, con lo que en condiciones meteorológicas muy adversas el seguidor es capaz de soportar los efectos del viento sin el menor riesgo ni para su estructura ni para los paneles solares establecidos en la misma.

Esto se consigue merced a que la parrilla constitutiva del campo solar está unida abisagradamente por su borde inferior a un bastidor horizontal, muy próximo al suelo, montado sobre una cimentación cúbica o a base de una anillo de hormigón armado, cilíndrico, adecuadamente dimensionado para evitar el vuelco del seguidor debido a la inestabilidad producida por el por el viento en sus condiciones de velocidad y fuerza mas adversas, jugando sobre dicho anillo de hormigón armado otro anillo perteneciente al bastidor horizontal, siendo este anillo giratorio de acero y estando dotado de bastones que se extienden hasta la línea de abisagramiento del campo solar con respecto al bastidor.

De acuerdo con otra de las características de la invención el eje de giro del seguidor, coincidente con el eje geométrico del anillo de hormigón armado, queda sensiblemente desfasado con respecto al eje de simetría del campo solar, con respecto al que a su vez queda aún más desfasado el imaginario plano vertical correspondiente al eje de basculación del campo solar, lo que permite que el seguidor en su conjunto resulte compacto y de volumetría míni-
ma.

Para la movilización cenital o de elevación del campo solar, se ha previsto la utilización de al menos un cilindro hidráulico, preferentemente dos, que permitiendo cualquier grado de inclinación para dicho campo solar, permiten un abatimiento total del mismo, hacia la posición horizontal, en la que dicho campo solar no sobrepasa la cota de 1,5 metros, lo que como anteriormente se ha dicho facilita el montaje y mantenimiento del seguidor.

Por su parte el movimiento azimutal, es decir el de giro del bastidor con respecto al anillo de hormigón armado se lleva a cabo mediante un motor también hidráulico.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, 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:

La figura 1.- Muestra, según una vista general en perspectiva, un seguidor solar fotovoltaico realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, el cual aparece en situación de trabajo.

La figura 2.- Muestra un perfil del seguidor de la figura anterior, en situación de abatimiento total hacia la posición horizontal para su campo solar.

La figura 3.- Muestra una representación esquemática en perfil lateral del seguidor solar, en una posición similar a la figura 1, y en la que se han representado los diferentes ejes del mismo, citados con anterioridad.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como el seguidor solar fotovoltaico que la invención propone está constituido a partir un campo solar (1), que como es convencional está constituido a su vez por una parrilla a base de perfil tubular estructural comercial de acero galvanizado, en la que participan costillas arriostradas como estructura base y una serie de correas rigidizadoras que además posibilitan el anclaje y aseguramiento de los paneles solares sobre ellas, no representados en los dibujos.

La citada parrilla (1) incorpora, en correspondencia con su costilla inferior (2), una pluralidad de bisagras (3) a través de las que se une articuladamente al bastidor (4), que mantiene permanentemente una situación horizontal, pudiendo la parrilla o campo solar (1) variar su inclinación a través de dichas bisagras (3) con la colaboración de una pareja de cilindros hidráulicos (5), de los que se volverá a hablar más adelante.

El bastidor (4) se materializa en un emparrillado horizontal en el que participa un anillo trapecial de acero (6) rigidizado mediante riostras interiores (7) y con su base mayor (8) dotada de prolongaciones laterales a las que a su vez se fijan los sectores correspondientes de las bisagras (3) anteriormente citadas.

La estructura descrita se complementa con una cimentación de hormigón armado, compuesta por una solera inferior de canto suficiente para evitar el vuelco debido a la inestabilidad producida por el viento, solera en las que quedan inmersas patillas de amarre (9) pertenecientes a un anillo (10), sobre el que está montado con libertad de giro el bastidor (4), a través del anillo (6) participante en este último.

Como se observa especialmente en la figura 2, los cilindros hidráulicos (5), y más concretamente cada uno de ellos, configura con el bastidor (4) y con la parrilla o campo solar (1), un triángulo deformable, lo que permite el total abatimiento de la parrilla o campo solar, hacia la posición horizontal mostrada en la figura 2, en la que dicho campo solar resulta sustancialmente próximo al suelo, facilitando el montaje y el mantenimiento del seguidor, a la vez que asegura una perfecta protección del mismo frente a vientos que pudieran perjudicar su estructura, dotando por ejemplo al seguidor de un anemómetro que, al detectar un nivel de viento preestablecido, acciona automáticamente el cilindro hidráulico (5) en sentido de retracción.

Sólo resta señalar por último que para el movimiento giratorio del bastidor (4) con respecto a la cimentación (9), es decir para el movimiento azimutal del campo solar, se ha previsto la utilización de un motor, también hidráulico.

Este abatimiento del campo solar hacia la posición horizontal mostrada en la figura 2 se consigue con una estructuración sumamente compacta para el seguidor solar, merced a la disposición relativa de sus componentes, mostrada esquemáticamente en la figura 3, en la que el eje (A) es el eje de giro del bastidor, y con respecto al mismo queda acusadamente desfasado el eje de simetría (B) del campo solar, sobre el que actúa el cilindro hidráulico (5), y que el eje de anclaje (C) del campo solar esté a su vez desfasado con respecto a los ejes anteriores.

Claims (4)

1. Seguidor solar fotovoltaico, del tipo de los que cuentan con una parrilla o campo solar para disposición y fijación de las placas fotovoltaicas, capacitado para sufrir un movimiento de elevación/descenso, es decir un movimiento cenital, a la vez que un movimiento azimutal o de giro sobre un imaginario eje vertical, se caracteriza porque el citado campo solar (1) incorpora a nivel inferior, concretamente a nivel de su costilla inferior (2), una pluralidad de bisagras (3) a través de las que se une articuladamente a un bastidor horizontal (4), provisto de un anillo (6) capaz de girar sobre un imaginario eje vertical sobre otro anillo provisto de patillas (9) de inserción en la masa de hormigón armado de la cimentación del seguidor, todo ello de forma que el eje de elevación definido por las bisagras (3) queda acusadamente desfasado con respecto al eje de giro.

2. Seguidor solar fotovoltaico, según reivindicación 1ª, caracterizado porque en el anillo de acero (6) del bastidor (4), preferentemente de configuración trapecial, se establecen prolongaciones laterales (8), en las que se establecen a su vez las citadas bisagras (3) que relacionan el bastidor (4) con el campo solar (1),

3. Seguidor solar fotovoltaico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora una pareja de cilindros hidráulicos (5) establecidos entre la costilla central del campo solar (1) y el anillo de acero (6) participante en el bastidor horizontal (4), de manera que cada cilindro (5), configura con dicho anillo y con el propio campo solar un triángulo deformable que permite un total abatimiento del campo solar (1) sobre el bastidor (4), hasta la posición horizontal.

4. Seguidor solar fotovoltaico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el anillo trapezoidal (6) está montado con libertad de giro sobre un anillo fijo (10), el fijado a su vez a la solera de la cimentación, estando dicho anillo (6) accionado por un motor hidráulico para su movimiento giratorio.