ES2332084B2

ES2332084B2 - Seguidor solar basado en cinematica paralela de accionamiento en linea.

Info

Publication number: ES2332084B2
Application number: ES200901629A
Authority: ES
Inventors: Miguel De Simon Martin; Francisco Javie Gomez Gil; Justo Ruiz Calvo; Jesus Pelaez Vara; Alberto Martinez Martinez; Juan Vicente Martin Fraile; Cristina Alonso Tristan; Montserrat Diez Mediavilla
Original assignee: Universidad de Burgos
Current assignee: Universidad de Burgos
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2010-09-07
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: ES2332084A1

Abstract

Seguidor solar basado en cinemática paralela de accionamiento en línea, que consta de un soporte fijo (1), una plataforma móvil (2) portadora de paneles de captación, cuatro barras de longitud definida (4), que se unen a la plataforma fija (1) y a la plataforma móvil (2) por medio de juntas de dos o tres grados de libertad y dos actuadores (5) unidos, mediante brazos (3), a la plataforma móvil (2) o a las barras de longitud definida (4).

Aplicable a la producción de energía solar fotovoltaica o térmica.

Description

Seguidor solar basado en cinemática paralela de accionamiento en línea.

Sector de la técnica

La presente invención se encuadra en el sector técnico de sistemas de soporte de dispositivos que producen una potencia eléctrica mediante la captación de energía solar; en particular, la disposición de los montajes o soportes (F24J 2/52) y aquellos especialmente adaptados para el movimiento rotativo (F24J 2/54).

La invención tiene su principal aplicación en la fabricación e instalación de los sistemas de sustentación y orientación de captadores de energía solar.

Estado de la técnica

Un seguidor solar es una máquina cuya finalidad es la de soportar módulos de captación de energía solar, permitiendo realizar un seguimiento del Sol de manera que dichos paneles se encuentren, la mayor parte del tiempo posible, de forma perpendicular a los rayos solares, aumentando así la eficiencia energética de los módulos respecto a los sistemas fijos.

Hasta la fecha, los seguidores solares pueden ser a uno o dos ejes y se pueden clasificar de la siguiente forma:

a): Seguidores a un eje polar: son dispositivos que poseen un eje fijo orientado N-S con la inclinación adecuada y que actúa como eje de rotación de los paneles para que éstos realicen un seguimiento diario del Sol.

b): Seguidores a un eje horizontal: estos mecanismos disponen de un eje horizontal sobre el cual pivotan los módulos permitiendo así un seguimiento estacional del Sol. .

c): Seguidores a un eje vertical o acimutal: en este caso los paneles rotan diariamente respecto a un eje vertical fijo.

d): Seguidores a dos ejes: son los dispositivos que ofrecen un mayor rendimiento al permitir un seguimiento diario (E-O) y estacional (N-S) del disco solar. Dentro de esta variedad se puede distinguir a su vez tres morfologías características:

d.1): De poste: se denominan así a aquellos mecanismos que disponen de un poste vertical que permite el movimiento E-O y sobre el cual se dispone otro eje transversal que otorga el movimiento N-S. Sobre este segundo eje se coloca la parrilla que soportará los paneles.

d.2): De plataforma móvil: la disposición constructiva de estos seguidores consta de una plataforma móvil que pivota respecto de un eje central sobre la cual se instalan los módulos solares. Éstos pivotan a su vez respecto de un eje horizontal.

d.3): De cinemática paralela: su morfología se fundamenta en la teoría de la cinemática paralela. Son los menos desarrollados hasta el momento.

La gran mayoría de estos sistemas están pensados para la orientación de una gran superficie de captación, como es el caso de los denominados "huertos solares", pudiendo transmitir todos las solicitaciones soportadas directamente al terreno. Sin embargo, la instalación de superficies captadoras en cubiertas de edificios requiere soportes más pequeños, una mayor distribución de esfuerzos y una gran modularidad. Todo ello salvando restricciones geométricas (inclinación y orientación de las cubiertas), mecánicas (tamaño y peso de la estructura) y económicas.

Es por ello que, dada la dificultad de implantar un sistema de seguimiento solar convencional en cubiertas de edificaciones, la presente invención se centra en el desarrollo de un sistema modular, constituido mediante elementos sencillos y económicos, que permita transmitir un movimiento de seguimiento del Sol de forma común a un gran número de pequeñas superficies de captación.

No obstante, la cinemática para el seguidor solar del invento es aplicable a cualquier sistema que necesite un seguimiento con dos grados de libertad.

Explicación de la invención

La presente invención se refiere a un mecanismo que consta de:

a): Una plataforma o soporte fijo (1).

b): Una plataforma móvil (2) portadora de paneles de captación.

c): Cuatro barras de longitud definida (4), que se unen por sus extremos a la plataforma fija (1) y a la plataforma móvil (2) por medio de juntas de dos o tres grados de libertad. Las longitudes de las citadas barras (4) se encuentran determinadas por la orientación e inclinación de la superficie de instalación.

d): Dos actuadores (5) unidos mediante brazos (3) a la plataforma móvil (2) o a las barras de longitud definida (4).

La estructura característica del sistema evita el sobredimensionado del soporte de los paneles con las ventajas de transporte y montaje que ello conlleva.

Además, el dispositivo puede ser confeccionado fácilmente mediante elementos comerciales normalizados (barras, rótulas, actuadores...), ajustados a la medida del modelo, y montados in situ.

Descripción de los dibujos

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, se representa en la figura 1 una forma preferente de realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento.

En la figura se aprecia una plataforma fija (1), por ejemplo el propio suelo o cubierta de una edificación, y una plataforma móvil (2) que consta de los paneles solares y que será la que tiene que seguir la marcha del Sol.

Los paneles solares son elementos del mercado que suelen tener forma rectangular por lo que la plataforma móvil (2) preferentemente será rectangular, pero es evidente que puede tener cualquier forma poligonal. De igual manera, la plataforma fija (1) puede adoptar cualquier polígono, aunque se prefiere el trapecio.

La plataforma móvil (2) y la plataforma fija (1) están unidas por cuatro brazos de longitud definida (4) mediante articulaciones de dos o tres grados de libertad, en este caso, articulaciones de contacto esférico o rótulas, Las longitudes de las citadas barras (4) se encuentran determinadas por la orientación e inclinación de la superficie de instalación.

El control de la plataforma móvil (2) se efectúa mediante otras dos barras rígidas (3) que se unen a la misma mediante sendas articulaciones de dos o tres grados de libertad (rótulas o articulaciones de contacto esférico). A su vez, dichas barras de control (3) se encuentran unidas, también mediante articulaciones de dos o tres grados de libertad, a los actuadores del sistema (5) que generan un movimiento lineal en el plano de la plataforma fija (1) o paralelo a éste.

Los actuadores del sistema (5) pueden ser oleohidráulicos, neumáticos, eléctricos, mecánicos, etc. y ejecutan las órdenes comandadas por el sistema de control.

El sistema de control determina el movimiento de los actuadores para que orienten correctamente la plataforma móvil en función, o bien de la información transmitida por unos sensores de gradiente luminoso, un reloj astronómico pre-programado u otros sistemas.

Claims

1. Seguidor solar basado en cinemática paralela, caracterizado por:

a): Una plataforma o soporte fijo (1).

b): Una plataforma móvil (2) portadora de paneles de captación.

c): Cuatro barras de longitud definida (4) que se unen a la plataforma fija (1) y a la plataforma móvil (2) por medio de juntas de dos o tres grados de libertad.