ES2335185B1 - Seguidor solar. - Google Patents
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Abstract
Seguidor solar.
Se describe un seguidor solar para instalaciones
de captación y transformación de la energía asociada a la radiación
solar incidente sobre una multiplicidad de módulos o paneles
captadores, estructurado en base a un conjunto de bastidor
capacitado para pivotar con respecto a un eje horizontal a efectos
de un enfrentamiento óptimo de los módulos o paneles con la
radiación solar. El conjunto de bastidor está sustentado por pilares
de dimensiones adecuadas anclados al suelo por medio de una
cimentación adecuada, y comprende una porción de bastidor principal
formada por largueros y travesaños resistentes, en la que un
larguero central sujeta un primer extremo de los módulos o paneles,
y una porción de bastidor extensible a cada lado de la porción de
bastidor principal, compuesta por un larguero que incluye un perfil
de sujeción de los extremos opuestos de los módulos o paneles, y por
elementos transversales que se acoplan en el interior de los
travesaños de la porción de bastidor fijo y que pueden desplazarse a
lo largo de éstos en la dirección en anchura del conjunto.
Description
Seguidor solar.
La presente invención se refiere a un seguidor
solar, que aporta esenciales características de novedad y notables
ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los
mismos fines en el estado actual de la técnica. Más en particular,
la invención propone el desarrollo de dispositivo de seguimiento
solar en el que los módulos o paneles solares están incorporados en
un bastidor de soporte sin necesidad de otros elementos
adicionales, siendo el conjunto del bastidor susceptible de
posicionamiento variable merced a la acción de un actuador lineal o
circular apropiado, y en el que el conjunto de bastidor de soporte
está estructurado en base a dos porciones de bastidor, a saber, una
porción fija o bastidor principal con la que se realiza la acción
efectiva de sustentación y a través de la cual se transfiere la
acción dinámica de posicionamiento instantáneo al conjunto
respecto a la trayectoria solar, y una porción de bastidor
extensible capacitada para adaptarse a las características
dimensionales de los diversos paneles y mantener a éstos
apropiadamente sujetos en su posición operativa. Cada bastidor está
soportado simplemente mediante pilares que por la parte inferior se
fijan al suelo mediante la cimentación correspondiente o con la
ayuda de cualquier sistema convencional.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido, obviamente, dentro del sector industrial
dedicado a la fabricación y/o instalación de sistemas de
aprovechamiento y transformación de la energía solar.
Los expertos en la materia son conocedores de
amplia diversidad de dispositivos, aparatos y sistemas que desde
hace ya algunas décadas vienen siendo utilizados para la generación
de energía eléctrica y/o térmica a partir de la radiación solar.
Esta situación se ha visto impulsada por la necesidad de buscar
fuentes de energía alternativas a las tradicionales, limpias y
duraderas, en vista de los problemas que en la actualidad se
asocian a las fuentes convencionales, tales como problemas
medioambientales derivados de la contaminación y del calentamiento
global, y problemas económicos asociados al paulatino agotamiento
de los recursos naturales y al progresivo incremento de costes de
los mismos.
Haciendo referencia al caso concreto del uso y
aprovechamiento de la energía solar, tanto desde el punto de vista
térmico como desde el punto de vista fotovoltaico, se conocen en la
actualidad una amplia diversidad de dispositivos y sistemas
preparados para captar la energía de la radiación y transformarla
en energía aprovechable, ya sea in situ o ya sea en un lugar
remoto. Para optimizar el rendimiento de la instalación, los
dispositivos y sistemas tienen normalmente la capacidad de realizar
un seguimiento de la trayectoria solar, de modo que la superficie
de los captadores sea posicionada en relación de perpendicularidad
con la radiación incidente, por ser esa la posición en la que se
produce una mayor transferencia energética.
Aunque las instalaciones realizadas a base de
sistemas de seguimiento solar cumplen normalmente con la función
para la que han sido desarrolladas, se han puesto no obstante en
evidencia los altos costes que conllevan tanto las operaciones de
instalación como las de mantenimiento, lo que se traduce en una
reducción considerable del rendimiento global del conjunto.
Además, teniendo en cuenta la actual coyuntura
económica a nivel mundial, en la que es necesario rebajar costes
para hacer que los proyectos sean más fácilmente viables, resulta
deseable e imprescindible poder disponer de sistemas y dispositivos
que sin menoscabo de su rendimiento y capacidad productiva, estén
concebidos con criterios de mayor simplicidad, y que en
consecuencia puedan ser fabricados, transportados e instalados a
costes más bajos y con menores necesidades de mantenimiento.
Teniendo en cuenta la exposición anterior, la
presente invención se ha propuesto como finalidad principal el
diseño y la realización de un seguidor solar, para su instalación
sobre suelo en cualquier lugar apropiado previamente seleccionado,
mediante el que se cumplan los objetivos señalados anteriormente
como deseables e imprescindibles. Esta propuesta ha sido plenamente
lograda mediante el seguidor de la invención, cuyas características
principales están recogidas en la porción caracterizadora de la
reivindicación 1 anexa.
En esencia, el seguidor solar propuesto por la
invención está estructurado en base a un bastidor de soporte de los
diferentes módulos o paneles solares, sustentado pivotablemente
para su giro respecto a un eje horizontal, por medio de pilares de
altura adecuada de manera que puede ser orientado en cada instante,
a través de un accionador lineal o circular, de manera que presente
la superficie de los módulos con la perpendicularidad adecuada
respecto a la radiación incidente, estando la posición instantánea
del bastidor regulada por medio de algún sistema de control
convencional apropiado. El conjunto del bastidor incluye dos
porciones diferenciadas, de las que una primera porción, o bastidor
principal, constituida a base de perfiles resistentes, es la que
sustenta los módulos y el resto de componentes, y es la que recibe,
desde su parte inferior, la acción de empuje pivotante en el
sentido que corresponda para su correcto posicionamiento, y de las
que una segunda porción de bastidor, considerada como bastidor
extensible, está asimismo constituida por perfiles resistentes, con
elementos transversales vinculados a los del bastidor principal con
posibilidad de deslizamiento por el interior de estos últimos para
adaptarse al tamaño de los módulos, y dotados de medios de fijación
en su posición definitiva. Los módulos o paneles, con su dimensión
mayor extendida en la dirección transversal del bastidor del
seguidor, están sujetos por un extremo en la porción de bastidor
principal, y por el extremo opuesto están sujetos por medio de un
perfil en "L" invertida incorporado solidariamente por el
bastidor extensible, en combinación con formación en "T" que
emerge desde el larguero (5) longitudinal central del bastidor
principal y que se extiende en la dirección longitudinal,
asegurando con ello un anclaje perfecto de los paneles o módulos
sin posibilidad de escape ni caída.
Puesto que la estructura del seguidor de la
presente invención es mucho más ligera que las estructuras de la
técnica anterior, los pilares de sustentación pueden ser sujetados
al suelo por medio de zapatas de dimensiones mucho más reducidas
que en otros casos.
Como se comprenderá, un sistema de seguimiento
solar como el propuesto por la invención, constituye una
realización extremadamente simple respecto a las instalaciones
convencionales, con un coste sustancialmente mucho más bajo que el
de éstas tanto desde el punto de vista de su fabricación como desde
el punto de vista de su instalación y mantenimiento. Además, aporta
múltiples e importantes ventajas frente a las instalaciones
actuales, algunas de las cuales se resumen a continuación:
- 1.
- Frente a las estructuras fijas: Evita la realización de multitud de fijaciones para su sustentación cada poco espacio, así como el montaje en campo de diferentes tipos de perfiles para formar la estructura metálica de soporte, y la fijación individual de cada módulo a la estructura. Según se ha mencionado, el seguidor de la invención precisa solamente tres pequeñas zapatas para la fijación del seguidor, sobre las que se instalan los pilares con el bastidor, y después los módulos, sin necesidad de accesorios adicionales para la fijación de estos últimos. Además, el sistema planteado permite absorber los desniveles del terreno sin necesidad de grandes movimientos de tierras.
- 2.
- Frente a los sistemas de seguimiento solar tradicionales: Evita la realización de grandes trabajos de movimiento de tierras, cimentaciones, etc., así como el despliegue de grandes infraestructuras para el transporte e instalación de los seguidores. La mayoría de las soluciones existentes en el mercado se basan en bastidor de perfiles, que se monta una vez seleccionado el tipo de módulo (lo que en multitud de ocasiones no se conoce hasta muy avanzado el proyecto). En general, el montaje se realiza en campo con un aumento sustancial de los tiempos y de los costes de montaje al no tratarse de un trabajo realizado de forma "industrializada", y estar sujeto a las condiciones ambientales de los trabajos a intemperie. La solución propuesta por la invención permite transportar hasta el lugar de instalación, el bastidor totalmente montado, quedando reducido el trabajo en campo a la fijación del seguidor en los pilares de sustentación. La instalación de los módulos y la conexión de los mismos, se realiza cómodamente al encontrarse a la altura de la mano, sin necesidad de maquinaria adicional, evitando trabajos innecesarios, daños en los módulos, costes y riesgos laborales para el personal de montaje.
Estas y otras características y ventajas de la
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de un ejemplo de realización
preferida de la misma, dado únicamente a título ilustrativo y no
limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
que:
La Figura 1 es una vista esquemática, en planta
superior, de un seguidor solar construido de acuerdo con la
presente invención;
La Figura 2 ilustra una vista esquemática, en
alzado lateral, del mismo seguidor de la Figura 1 en caso de
pilares de igual altura;
La Figura 3 representa una vista esquemática, en
alzado extremo, del seguidor de las Figuras 1 y 2; y
La Figura 4 representa una vista esquemática, en
alzado extremo, de una realización alternativa del seguidor solar
construido de acuerdo con la presente invención.
Tal y como se ha mencionado en lo que antecede,
la descripción detallada de la forma de realización preferida del
seguidor de la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue
con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se
utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes
iguales o semejantes. Así, atendiendo en primer lugar a la
representación de la Figura 1, se aprecia una vista esquematizada,
en planta superior, ilustrativa de las distintas secciones del
seguidor. En esencia, un seguidor 1 de posicionamiento orientable
en función de la posición instantánea del sol a lo largo de su
trayectoria, está implementado a partir de un bastidor de soporte
constituido por dos porciones estructurales realizadas a base de
perfiles resistentes, a saber una primera porción fija o de
bastidor principal de forma reticulada, con largueros 2 y
travesaños 3, solidarizados entre sí, y una segunda porción de
bastidor extensible formada a cada lado del bastidor principal,
constituida por un larguero 4 y elementos transversales 5 asimismo
solidarizados el larguero 4 correspondiente, consistentes en
perfiles resistentes, de modo que, según se ha mencionado
anteriormente y puede ser apreciado en la Figura 1, dichos
elementos 5 transversales se acoplan con los perfiles constitutivos
de los travesaños 3, penetrando en el interior de éstos y siendo
susceptibles de desplazarse a lo largo de los mismos, según la
dirección en anchura del bastidor 1. Los paneles o módulos
captadores de la radiación aparecen señalados con la referencia
numérica 6, y están apoyados directamente sobre la estructura del
bastidor principal, con su dimensión mayor extendida en la
dirección transversal del conjunto, y con un primer extremo de los
paneles 6 sujeto por el larguero 2 central de la porción de
bastidor fijo, a cuyo efecto dicho larguero adopta una
configuración a lo largo de su longitud tal que admite, por cada
lado, la inserción de la porción extrema de los paneles 6
respectivos, mientras que el extremo opuesto de los paneles está
sujeto mediante un perfil en perfil en "L" invertida, con el
alojamiento vuelto hacia el interior, solidario con el larguero 4
lateral externo respectivo de la porción de bastidor extensible. De
ese modo, ajustando la posición de dichos largueros 4 externos del
bastidor extensible contra los extremos de los módulos o paneles 6
una vez que éstos han sido posicionados correctamente, se garantiza
la retención de los mismos, de forma segura, en su posición
operativa, sin necesidad de ningún otro elemento complementario. La
posición relativa entre los elementos transversales 5 de la porción
de bastidor extensible y los travesaños 3 respectivos de la
porción de bastidor principal, se enclava y bloquea con la ayuda de
fijadores (no representados), conservando de ese modo la integridad
estructural del conjunto. Del mismo modo al expuesto pueden
orientarse los módulos sobre el bastidor en su otro sentido según
su dimensión menor.
Según se ha dicho en lo que antecede, la
posición del seguidor en su lugar de instalación de mantiene
simplemente por medio de pilares anclados al suelo. Esta situación
es apreciable en la Figura 2 de los dibujos, en la que aparece una
vista en alzado lateral del seguidor, y en la que son apreciables
tres grupos de pilares de sustentación señalados con la referencia
numérica 7, articulados pivotablemente por su extremo superior con
la porción de bastidor principal del conjunto de bastidor 1, y
anclados cada uno de ellos en su posición mediante una simple placa
8 compacta en colaboración con una cimentación simple (no
representada), y de los que un pilar 7 central incluye un
dispositivo accionador 9, que en la forma de realización del
ejemplo representado es un accionador lineal compuesto por un
cilindro de vástago extensible, pero que podría ser cualquier otro
accionador convencional.
El accionamiento del actuador (lineal en este
caso) 9 provoca que el conjunto del bastidor 1 se oriente a un lado
u otro con respecto a la horizontal, mediante giro respecto a un
eje horizontal determinado por las uniones pivotantes con los
distintos pilares 7, con vistas a facilitar el enfrentamiento más
adecuado de los módulos o paneles 6 con respecto a la radiación
solar incidente. La Figura 3 es ilustrativa de esta forma
funcional, y muestra cómo el actuador lineal 9, consistente en este
ejemplo en un cilindro convencional, dispone de un vástago
capacitado para extenderse y retraerse tal y como indica la flecha
F_{1}, estando el extremo libre del vástago articulado en un
punto 9b con una placa u orejeta 10 solidaria con la porción de
bastidor principal, y estando el cilindro o actuador lineal
articulado por su extremo opuesto en un punto 9a con el pilar 7. De
esa manera, cuando se extiende o se retrae el vástago del cilindro
9, el conjunto del bastidor 1 puede pivotar en torno a un eje
horizontal, según indica la flecha F2 que aparece en el dibujo. De
ese modo, resulta posible en cada momento el enfrentamiento de los
módulos o paneles 6 en la dirección deseada. El accionador lineal 9
está regulado por medio de un sistema de control externo
apropiado, de tipo convencional, no representado en el dibujo ni
descrito en detalle puesto que no está dentro del objeto de la
presente invención.
El mismo funcionamiento expuesto anteriormente
de forma no restrictiva mediante un actuador lineal puede ser
conseguido mediante otras tecnologías de actuación que permitan el
mismo cometido, como es el caso de accionamiento mediante un
dispositivo de corona-piñón, representado en la
Figura 4, y mediante el cual el giro del piñón (11) se transmite a
la corona (12) fijada solidariamente al bastidor provocando el giro
del mismo.
Se comprenderá que, en la condición de
desmontado y durante, por ejemplo, el transporte del conjunto, las
porciones de bastidor principal y bastidor extensible pueden estar
"plegadas", ocupando un espacio mínimo, y permitiendo ser
desplegadas con facilidad en el lugar de instalación, en un tiempo
corto y con costes mínimos, utilizando para su transporte sistemas
convencionales de dimensiones estándar.
No se considera necesario hacer más extenso el
contenido de la presente descripción para que un experto en la
materia pueda comprender su alcance y las ventajas que de la misma
se derivan, así como llevar a cabo la realización práctica de su
objeto.
No obstante lo anterior, y puesto que la
descripción realizada corresponde únicamente con un ejemplo de
realización preferida, se comprenderá que dentro de su esencialidad
podrán introducir múltiples modificaciones y variaciones de
detalle, asimismo comprendidas dentro del alcance de la invención,
y que en particular podrán afectar a características tales como la
forma, el tamaño o los materiales de fabricación, o cualesquiera
otras que no alteren la invención según ha sido descrita y según se
define en las reivindicaciones que siguen.
Claims (6)
1. Seguidor solar, en especial un dispositivo
seguidor diseñado para su incorporación en instalaciones de
captación de energía solar para realizar un seguimiento de la
trayectoria solar con vistas a un enfrentamiento apropiado de una
pluralidad de módulos o paneles (6) solares incorporados por el
seguidor a efectos de captación de la radiación incidente,
caracterizado porque comprende un conjunto de bastidor (1)
orientable, capacitado para pivotar con respecto a un eje
horizontal, y que comprende:
una porción de bastidor principal, estructurada
en base a largueros (2) y travesaños (3) solidarizados entre sí,
obtenidos a partir de perfiles, resistentes, que constituyen la
estructura de soporte para los paneles (6) y para el resto de la
estructura del conjunto de bastidor (1);
una porción de bastidor extensible, situada a
cada lado de la porción de bastidor principal, estructurada en
base a perfiles resistentes entre los que se incluye, a cada lado,
un larguero (4) longitudinal externo y elementos transversales (5)
solidarizados con el larguero (4) correspondiente, estando los
perfiles de los elementos (5) transversales constituidos de modo
que se acoplan en el interior de los travesaños (3) respectivos de
la porción de bastidor principal y son susceptibles de
desplazamiento a lo largo de estos últimos, según la dirección en
anchura del bastidor (1), y
pilares (7) de sustentación del conjunto, unidos
pivotablemente por su extremo superior con la estructura de la
porción de bastidor principal de manera que el conjunto de bastidor
(1) puede pivotar hacia ambos lados respecto a un eje de giro
horizontal, y contando los mencionados pilares (7) por su extremo
opuesto con una placa (8) compacta de anclaje al suelo en
colaboración con una cimentación apropiada.
2. Seguidor según la reivindicación 1,
caracterizado porque incluye adicionalmente un accionador
(9), articulado por un extremo a un pilar (7) de sustentación, y
articulado por el extremo opuesto a una placa u orejeta (10)
solidaria con la porción de bastidor principal, de actuación
regulada mediante un sistema de control externo, cuya acción de
extensión o retracción provoca el pivotamiento del conjunto de
bastidor (1) con respecto a su eje horizontal de giro en ambos
sentidos. El accionamiento lineal puede ser realizado de igual modo
mediante sistema corona instalada sobre el bastidor accionada
mediante piñón y accionamiento de giro instalado sobre el pilar
soporte.
3. Seguidor según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque el larguero (2) longitudinal central de
la porción de bastidor fijo incluye medios de retención por un
extremo de los módulos o paneles (6) situados longitudinalmente
hacia cada lado de dicho larguero, mientras que el larguero (4)
extremo de la porción de bastidor extensible de cada lado incluye
una formación solidaria a modo de "L" invertida, que sujeta
los módulos o paneles (6) por el extremo opuesto.
4. Seguidor según reivindicación 2,
caracterizado porque el accionador (9) comprende un
dispositivo de corona-piñón cuya acción provoca el
giro del bastidor.
5. Seguidor según reivindicación 4,
caracterizado porque el piñón (11) está fijado a un pilar
(7) de sustentación y la corona (12) está asociada al piñón y al
bastidor.
6. Seguidor según la reivindicación 1,
caracterizado porque los perfiles son metálicos.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200930700A ES2335185B1 (es) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Seguidor solar. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200930700A ES2335185B1 (es) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Seguidor solar. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2335185A1 ES2335185A1 (es) | 2010-03-22 |
| ES2335185B1 true ES2335185B1 (es) | 2010-12-28 |
Family
ID=41785982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200930700A Withdrawn - After Issue ES2335185B1 (es) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Seguidor solar. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2335185B1 (es) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2009
- 2009-09-17 ES ES200930700A patent/ES2335185B1/es not_active Withdrawn - After Issue
Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100322 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2335185 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20101215 |
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20110517 |