ES2343395B1 - SOLAR FOLLOWER FOR POWER PRODUCING EQUIPMENT. - Google Patents

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ES2343395B1 ES200702297A ES200702297A ES2343395B1 ES 2343395 B1 ES2343395 B1 ES 2343395B1 ES 200702297 A ES200702297 A ES 200702297A ES 200702297 A ES200702297 A ES 200702297A ES 2343395 B1 ES2343395 B1 ES 2343395B1
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Abstract

Seguidor solar para equipos productores de energía.Solar tracker for equipment producing Energy.

El seguidor solar incluye un mecanismo (3) para movimiento horizontal y otro mecanismo (4) para movimiento vertical, de manera que la interpolación de ambos movimientos hace que los paneles solares de un equipo productor de energía se orienten de forma perpendicular a los rayos solares. Cada mecanismo se constituye a partir de un moto-reductor (5) ó (10) que ataca a una transmisión (6) u (11) que actúa como elemento transformador de movimiento rotativo en movimiento lineal, de manera que en el mecanismo del movimiento horizontal (3), el movimiento lineal es utilizado para actuar sobre una cremallera (7) que engrana con una corona dentada (8) para realizar el giro en horizontal. En el mecanismo de movimiento vertical, el movimiento lineal se utiliza para girar una biela (12) que actúa para realizar el giro en vertical.The solar tracker includes a mechanism (3) for horizontal movement and other mechanism (4) for vertical movement, so that the interpolation of both movements makes the solar panels of an energy producing team are oriented perpendicular to the sun's rays. Each mechanism is constitutes from a motor reducer (5) or (10) that attacks a transmission (6) or (11) that acts as an element rotary motion transformer in linear motion, so that in the mechanism of horizontal movement (3), the movement linear is used to act on a rack (7) that meshes with a toothed crown (8) to perform the horizontal rotation. In The vertical movement mechanism, the linear movement is used to rotate a connecting rod (12) that acts to perform the rotation in vertical.

Description

Seguidor solar para equipos productores de energía.Solar tracker for equipment producing Energy.

Objeto de la invenciónObject of the invention

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un seguidor solar para equipos productores de energía, el cual ha sido concebido como un mecanismo cuya finalidad es conseguir la orientación de la estructura portante de las placas o paneles fotovoltaicos correspondientes a un equipo productor de energía, orientación que realizará tanto por giro en eje horizontal como por giro en el eje vertical.The present invention, as expressed in the set forth in this specification, refers to a follower solar for energy producing equipment, which has been conceived as a mechanism whose purpose is to achieve the orientation of the bearing structure of photovoltaic panels or panels corresponding to an energy producing team, guidance that will perform both by horizontal axis rotation and by axis rotation vertical.

El objeto de la invención es simplificar y potenciar la eficacia funcional de los mecanismos que realizan esos movimientos de giro en el eje horizontal y en el eje vertical, para conseguir una óptima orientación de los paneles solares o fotovoltaicos, además de un alto rendimiento.The object of the invention is to simplify and enhance the functional effectiveness of the mechanisms that perform these turning movements on the horizontal axis and on the vertical axis, to achieve optimal orientation of solar panels or photovoltaic, in addition to high performance.

El campo de aplicación de los movimientos en el eje horizontal y en el eje vertical, engloba todo tipo de seguidores ya sean solares o de luminosidad.The scope of the movements in the horizontal axis and in the vertical axis, encompasses all kinds of followers either solar or luminosity.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Actualmente, los equipos de producción de energía solar fotovoltaica que montan una serie de placas o paneles en una estructura o parrilla giratoria, que siguen la trayectoria del sol intentando conseguir la máxima radiación de éste durante el mayor tiempo posible, lo hacen por un sistema de dos giros: un giro horizontal y otro vertical.Currently, the production teams of photovoltaic solar energy that mount a series of plates or panels in a structure or rotating grill, which follow the path of the sun trying to get maximum radiation from it during the as long as possible, they do it for a two-turn system: a turn horizontal and another vertical.

Mediante la interpolación de ambos giros, uno de ellos siguiendo la posición estacional del sol y el otro la posición horaria, se consigue la óptima orientación de la superficie de los paneles a la incidencia de los rayos solares.By interpolating both turns, one of they following the seasonal position of the sun and the other the position time, the optimum orientation of the surface of the panels to the incidence of solar rays.

Para conseguir estos movimientos en ambos ejes, en la actualidad la técnica empleada son dos giros mecánicos colocados uno en posición horizontal y otro en posición vertical, que componen entre ambos unos sistemas de coordenadas.To get these movements on both axes, currently the technique used are two mechanical turns placed one in horizontal position and another in vertical position, which make up coordinate systems between them.

Estos giros son accionados por motorreductores que actúan sobre coronas de giro, siendo dichos motorreductores solidarios a una parte del elemento a girar, generalmente la parte estática, y la corona es solidaria a la parte móvil al efectuar el giro.These turns are driven by gearmotors acting on rotating crowns, said geared motors being in solidarity with a part of the element to rotate, generally the part static, and the crown is integral to the mobile part when making the turn.

Mediante el giro del motorreductor se consigue que la corona rote y éste a su vez arrastre al elemento que la mantiene solidaria, es decir, el conjunto de la parrilla.By rotating the gearmotor you get that the crown rotates and this in turn drag to the element that the maintains solidarity, that is, the whole grill.

La cadena cinemática constituida mediante los elementos comentados, aporta muy poca robustez al sistema cuando se trata de girar superficies de gran tamaño, como es el caso que nos referimos de conjunto de placas fotovoltaicas.The kinematic chain constituted by commented elements, provides very little robustness to the system when try to turn large surfaces, as is the case with us we refer to a set of photovoltaic panels.

Adoptando esta solución para vencer grandes pares de giro, el dimensionado tanto de corona como de reductor es muy grande, creando tres inconvenientes en este tipo de aplicación:Adopting this solution to beat big torque, the size of both crown and reducer is very large, creating three drawbacks in this type of application:

1.- Ocupación de gran volumen de espacio para su integración, complicando su adaptación.1.- Occupation of large volume of space for your integration, complicating its adaptation.

2.- Escaso poder de bloqueo cuando la necesidad de movimiento lo requiere (par de bloqueo).2.- Low blocking power when the need of movement requires it (blocking torque).

3.- Posible problema de reversibilidad del mecanismo cuando la aplicación no lo requiera.3.- Possible problem of reversibility of the mechanism when the application does not require it.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El seguidor solar objeto de la invención presenta una serie de particularidades que permiten solventar los problemas referidos en el apartado anterior, seguidor que es del tipo que incluye una estructura de soporte para los paneles o placas solares, así como medios que posibiliten una orientación permanente y automática de dicha estructura y por tanto de los paneles solares, para conseguir el seguimiento del sol y la incidencia perpendicular de los rayos solares sobre los propios paneles, seguimiento que se efectúa en base a la combinación de los movimientos de giro en el eje horizontal (paralelo al suelo) y en el eje vertical (perpendicular al suelo).The solar tracker object of the invention presents a series of peculiarities that allow to solve the problems referred to in the previous section, which is a follower type that includes a support structure for panels or plates solar, as well as means that allow a permanent orientation and automatic of said structure and therefore of solar panels, to get sun tracking and perpendicular incidence of the solar rays on the panels themselves, tracking that performed based on the combination of the turning movements in the horizontal axis (parallel to the ground) and on the vertical axis (perpendicular to the ground).

A partir de estas características generales en sí conocidas, el seguidor solar de la invención presenta como primera característica de novedad la incorporación de los medios especiales para conseguir el movimiento horizontal, medios que incluyen un motor eléctrico acoplado a un reductor, a partir del cual el movimiento de giro del motor es transmitido a una transmisión que transforma el movimiento rotativo en lineal, siendo éste utilizado para actuar, a través de una cremallera, sobre la periferia de una corona dentada o engranaje establecido concéntricamente con la correspondiente parte móvil del mecanismo, de manera tal que ese ataque de desplazamiento lineal sobre la corona o engranaje referido produce el giro de ésta y por lo tanto del eje o columna vertical, consiguiéndose con ello la orientación o seguimiento acimutal del sol, para que los rayos incidan perpendicularmente de manera permanente sobre la superficie de los paneles fotovoltaicos.From these general characteristics in yes known, the solar tracker of the invention presents as first feature of novelty the incorporation of the media special to achieve horizontal movement, means that include an electric motor coupled to a reducer, from the which the motor's rotational movement is transmitted to a transmission that transforms rotary motion into linear, being this one used to act, through a zipper, on the periphery of a crown gear or set gear concentrically with the corresponding moving part of the mechanism, so that that linear displacement attack on the referred crown or gear produces its rotation and therefore of the vertical axis or column, thereby achieving the orientation or azimuthal tracking of the sun, so that the rays strike perpendicularly permanently on the surface of the photovoltaic panels.

Otra característica de novedad del seguidor solar, corresponde a unos medios especiales para conseguir el movimiento vertical, medios que incluyen un motor eléctrico acoplado a un reductor, a partir del cual el movimiento de giro del motor es transmitido a una transmisión que transforma el movimiento rotativo en lineal, siendo éste utilizado para actuar, a través de un sistema de biela giratoria, el giro vertical del conjunto de placas o paneles solares dispuestos en la correspondiente parrilla; es decir, consiguiendo la orientación o seguimiento cenital del sol, para que los rayos solares incidan perpendicularmente de manera permanente sobre la superficie de los paneles fotovoltaicos.Another novelty feature of the follower solar, corresponds to special means to get the vertical movement, means including a coupled electric motor to a reducer, from which the motor rotation movement is transmitted to a transmission that transforms the rotary movement in linear, this being used to act, through a system Rotating rod, the vertical rotation of the plate assembly or solar panels arranged on the corresponding grill; that is to say, getting the orientation or zenith tracking of the sun, so that the sun's rays perpendicularly perpendicularly on the surface of photovoltaic panels.

En base a dichos dos mecanismos o dispositivos mecánicos, aplicados tanto al movimiento horizontal como al movimiento vertical, se consiguen las siguientes prestaciones:Based on these two mechanisms or devices mechanical, applied to both horizontal movement and vertical movement, the following benefits are achieved:

- Reducción del espacio volumétrico de la instalación.- Reduction of the volumetric space of the installation.

- Aumento de la capacidad de transmisión de potencia, dotando por lo tanto al mecanismo de mayor durabilidad y fiabilidad.- Increased transmission capacity of power, thus providing the mechanism with greater durability and reliability

- Aumento de la capacidad de bloqueo, consiguiendo un alto par de retención y equilibrado cuando se apliquen esfuerzos externos sobre la parrilla o conjunto de paneles solares.- Increased blocking capacity, getting a high retention torque and balanced when apply external forces on the grill or panel assembly solar.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del seguidor solar realizado de acuerdo con el objeto de la invención.To complement the description that then it will be done and in order to help a better understanding of the features of the invention, accompanies the present descriptive memory a set of drawings based on the which innovations and advantages will be more easily understood of the solar tracker made in accordance with the purpose of the invention.

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva general del seguidor solar de la invención.Figure 1.- Shows a perspective view general of the solar tracker of the invention.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado lateral de la torre soporte de la parrilla o conjunto de paneles solares, con el seguidor de la invención.Figure 2.- Shows a side elevation view of the grill support tower or solar panel assembly, with the follower of the invention.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado frontal del conjunto representado en la figura anterior.Figure 3.- Shows a front elevation view of the set represented in the previous figure.

Figura 4.- Muestra un detalle del mecanismo de giro horizontal.Figure 4.- Shows a detail of the mechanism of horizontal turn

Figura 5.- Muestra un detalle del mecanismo de giro vertical.Figure 5.- Shows a detail of the mechanism of vertical turn

Descripción de la forma de realización preferidaDescription of the preferred embodiment

A la vista de las comentadas figuras, y haciendo alusión concretamente a la figura 1, puede observarse una torre 1 de soporte para la correspondiente parrilla 2 de los paneles solares o fotovoltaicos, parrilla 2 que incluye una serie de perfiles formando una estructura para dichos paneles.In view of the commented figures, and doing reference specifically to figure 1, a tower 1 of support for the corresponding grill 2 of the solar panels or photovoltaic, grill 2 that includes a series of profiles forming a structure for said panels.

En cualquier caso, sobre la torre 1 van montados los mecanismos 3 y 4 para conseguir los movimientos de giro en el eje horizontal y los movimientos de giro en el eje vertical.In any case, on tower 1 they are mounted mechanisms 3 and 4 to achieve the turning movements in the horizontal axis and turning movements on the vertical axis.

Concretamente, el mecanismo de giro horizontal 3 comprende un motorreductor 5 cuyo movimiento de giro actúa sobre una transmisión 6 a través del cual el movimiento rotativo se transforma en movimiento lineal, siendo éste transmitido a través de una cremallera 7 sobre la que engrana una corona o engranaje 8 situada concéntricamente al correspondiente eje giro 9, girando solidariamente con éste, para determinar el movimiento de giro de tal eje y por lo tanto el movimiento en el eje horizontal.Specifically, the horizontal rotation mechanism 3 it comprises a gearmotor 5 whose turning movement acts on a transmission 6 through which the rotary movement is transformed in linear motion, this being transmitted through a rack 7 on which a crown or gear 8 located concentrically to the corresponding rotation axis 9, turning in solidarity with it, to determine the turning movement of such axis and therefore the movement in the horizontal axis.

En cuanto al mecanismo de giro vertical 4, el mismo comprende un motorreductor 10 que transfiere el movimiento rotativo a una transmisión 11 que transforma dicho movimiento rotativo en lineal, actuando sobre un sistema de biela giratoria 12 proporcionando el movimiento de giro en vertical sobre el eje 13.As for the vertical rotation mechanism 4, the it comprises a gearmotor 10 that transfers the movement rotating to a transmission 11 that transforms said movement rotary in linear, acting on a rotating connecting rod system 12 providing vertical turning movement on the shaft 13.

En las figuras 2 y 5 se muestran las posiciones de mínimo y máximo abatimiento de la parrilla 2.The positions 2 and 5 are shown of minimum and maximum grinding of the grill 2.

Claims (1)

1. Seguidor solar para equipos productores de energía, que estando previsto para conseguir la orientación deseada de un equipo productor de energía solar determinado por una parrilla (2) de placas o paneles fotovoltaicos, al objeto de que éstos adopten en todo momento una posición de perpendicularidad al sol, en base a la interpolación simultánea de un movimiento de giro horizontal y de un movimiento de giro vertical, realizándose mediante sendos mecanismos (3 y 4), se caracteriza porque el mecanismo (3) utilizado en el movimiento horizontal está constituido a partir de un motorreductor (5) previsto para atacar una transmisión (6) como elemento de transformación del movimiento rotativo del moto-reductor (5) en movimiento lineal, mediante el que es accionada una cremallera (7) que engrana con una corona o engranaje (8) concéntrica con la parte móvil del mecanismo o eje (9) correspondiente, para establecer un movimiento de giro en horizontal; mientras que el mecanismo (4) utilizado en el movimiento vertical está constituido a partir de una moto-reductor (10) previsto para atacar una transmisión (11) como elemento de transformación del movimiento rotativo del moto-reductor (10) en movimiento lineal, mediante el que es accionada una biela de giro (12) para establecer un movimiento de giro en vertical sobre el correspondiente eje (13).1. Solar tracker for energy producing equipment, which is intended to achieve the desired orientation of a solar energy producing equipment determined by a grid (2) of photovoltaic panels or panels, so that they adopt at all times a position of perpendicular to the sun, based on the simultaneous interpolation of a horizontal rotation movement and a vertical rotation movement, being carried out by means of two mechanisms (3 and 4), it is characterized in that the mechanism (3) used in the horizontal movement is constituted from a gearmotor (5) intended to attack a transmission (6) as a transforming element of the rotary movement of the motor-reducer (5) in linear motion, by means of which a rack (7) is engaged that meshes with a crown or gear (8) concentric with the moving part of the corresponding mechanism or axis (9), to establish a horizontal turning movement; while the mechanism (4) used in the vertical movement is constituted from a motor-reducer (10) intended to attack a transmission (11) as a transforming element of the rotary movement of the motor-reducer (10) in linear motion, by means of which a turning rod (12) is actuated to establish a vertical turning movement on the corresponding axis (13).
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