ES2343766T3 - Dispositivo y procedimiento para el seguimiento de por lo menos un modulo en una instalacion de modulos solares. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (5) para el seguimiento de por lo menos un módulo (1) de una instalación de módulos solares, que comprende un dispositivo de soporte (4) que soporta el módulo (1) y que está alojado de modo giratorio alrededor de un eje (2), un armazón (8) que sujeta el dispositivo de soporte (4), que se debe instalar de modo fijo, a sí como unos medios para el seguimiento del dispositivo de soporte (4) conjuntamente con el módulo (1), en el que el eje (2) se extiende en paralelo a un plano definido por medio del módulo (1) y en un plano meridiano definido por medio del lugar de colocación bajo un ángulo (α) comprendido entre 10º y 70º respecto a la horizontal del lugar de colocación, y el módulo (1) así como el dispositivo de soporte (4) están conformados aproximadamente de modo cuadrado, caracterizado porque la fijación del dispositivo de soporte (4) en el armazón (8) se realiza exactamente en dos puntos (B, C), de manera que el movimiento giratorio es posible precisamente alrededor del eje (2) definido por medio de estos dos puntos (B, C), que se extiende en paralelo a una diagonal del cuadrado, o coincide con el mismo.
Description
Dispositivo y procedimiento para el seguimiento
de por lo menos un módulo en una instalación de módulos solares.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para el seguimiento de por lo menos un módulo de una
instalación de módulos solares, que comprende un dispositivo de
soporte que soporta el módulo y que está alojado de modo giratorio
alrededor de un eje, un armazón que sujeta el dispositivo de
soporte, que se debe instalar de modo fijo, así como unos medios
para el seguimiento del dispositivo de soporte conjuntamente con el
módulo, extendiéndose el eje paralelo respecto a un plano definido
por medio del módulo y en un plano meridiano definido por medio del
lugar de colocación bajo un ángulo que está comprendido entre 10º y
70º respecto a la horizontal del lugar de colocación, y el módulo,
así como el dispositivo de soporte, están conformados
aproximadamente de modo cuadrado. Además, la invención se refiere a
un procedimiento y a un dispositivo para el seguimiento de por lo
menos un módulo de una instalación de módulos solares, y una
disposición de módulos solares.
En el sentido de la presente solicitud, la
expresión "aproximadamente cuadrado" se debe entender de tal
manera que la relación entre lados del dispositivo de soporte, o
bien del módulo, esté en un intervalo comprendido entre 0,9 y 1,1.
En este caso, la geometría del dispositivo de soporte y del módulo
no debe coincidir necesariamente. Por el contrario, se puede
concebir que el dispositivo de soporte, por ejemplo, esté conformado
de modo exactamente cuadrado, es decir, que presente una relación
entre los lados de 1,0, y que el módulo fijado sobre el mismo, que
puede estar conformado a partir de varios elementos modulares tenga
una relación entre lados de 1,1.
Las instalaciones de módulos solares pueden ser,
por un lado, dispositivos para la generación de calor a partir de
la radiación solar, en los que la energía calorífica contenida en la
luz solar es recogida en el módulo, y desde allí se transmite. En
contraposición con esto, por medio de instalaciones fotovoltaicas
(FV) tiene lugar una conversión de la energía de radiación del sol
en energía eléctrica. En la presente solicitud, no es relevante qué
tipo de obtención de energía debe tener lugar por medio de las
instalaciones solares, razón por la cual en lo sucesivo, el
concepto "módulo" se utilizará como término genérico para los
dispositivos usados en las instalaciones solares, es decir,
colectores solares térmicos y los denominados módulos FV.
Para generar durante el funcionamiento un máximo
de energía, el sol deberá estar en ángulo recto sobre la superficie
de los módulos. En caso de que la radiación solar se desvíe del
ángulo recto, se reducirá la potencia de la instalación solar.
Como consecuencia del movimiento cíclico del sol
alrededor de la tierra -tanto en el cambio durante el día como en
el cambio durante el año- el ángulo de incidencia de la radiación,
sin embargo, no es constante, de manera que en las instalaciones
con módulos instalados de modo fijo, se debe encontrar un compromiso
respecto al ángulo de inclinación. La orientación se debe
seleccionar, de tal manera que la radiación solar sea lo más
intensiva posible.
Según esto, el rendimiento de instalaciones
solares depende, por un lado, del ángulo de inclinación entre la
horizontal y el módulo, y por otro lado, de la orientación del
módulo en la dirección del cielo.
El ángulo de inclinación óptimo del módulo
respecto a la horizontal depende, además, de la anchura geográfica
del lugar en el que se debe usar la instalación. Por ejemplo, una
instalación solar que se encuentre en Alemania, con una orientación
hacia el sur y con un ángulo de inclinación comprendido entre 30º y
40º consigue en verano la mayor ganancia energética. En caso de que
la instalación solar, sin embargo, haya de ser optimizada en
relación con la primavera y el otoño, es más adecuado un ángulo de
inclinación comprendido entre 50º y 60º.
Además de instalaciones solares con módulos
instalados de modo fijo, en el estado de la técnica también hay
instalaciones solares en las que los módulos siguen la posición del
sol. En este caso, se diferencia entre instalaciones cuyos módulos
realizan un seguimiento en un eje, o bien el paso horario
(seguimiento alrededor de un eje vertical) o el ángulo de
incidencia del sol (seguimiento alrededor de un eje horizontal) o
instalaciones en las que el seguimiento se realiza en dos ejes,
gracias a lo cual se puede conseguir una obtención de energía de
hasta un 50% más en comparación con un disposición fija.
El documento DE 199 22 795 A1 da a conocer un
ejemplo para un dispositivo destinado al ajuste del ángulo de
ataque, en el que el módulo está alojado de modo giratorio alrededor
de un eje horizontal. El módulo está fijado sobre dos soportes que
se extienden horizontalmente, que, a su vez, están provistos en sus
extremos de unos carros que se pueden mover en un armazón en forma
de arco. De este modo, el ángulo de inclinación entre la horizontal
y el colector está conformado de tal modo que se pueda regular.
Como ejemplo para un dispositivo para el
seguimiento en dos ejes de módulos solares se cita el documento DE
103 43 374 A1. En este caso, se da a conocer un armazón con una
consola a modo de marco para la fijación de los colectores solares,
en el que el armazón está dispuesto de modo que pueda realizar un
movimiento giratorio sobre una corona giratoria. Además, la consola
está unida con el armazón de modo que pueda realizar un movimiento
giratorio alrededor de un eje horizontal, de manera que además de un
movimiento giratorio de los colectores alrededor de un eje vertical
se pueda realizar asimismo un movimiento giratorio alrededor de un
eje horizontal.
El documento DE 202 04 679 U1 da a conocer un
ejemplo para un dispositivo destinado al seguimiento de un módulo
solar por medio de dos barras de posicionamiento, estando alojados
el módulo y el marco de soporte de modo que puedan bascular por
todos los lados sobre un mástil de soporte.
El dispositivo de seguimiento conocido a partir
del documento EP 1 710 651 A1 para una instalación fotovoltaica
está construido asimismo de tal manera que sea posible un
seguimiento del módulo por medio del giro tanto alrededor de un eje
vertical como alrededor de un eje horizontal. Para poder prescindir
tanto de un accionamiento separado para el seguimiento en el eje
horizontal como en el eje vertical, en el documento
EP 1 710 651 A1 está previsto un acoplamiento mecánico del
seguimiento vertical y horizontal, de tal manera que el seguimiento
en el eje horizontal se pueda realizar a través de un movimiento de
regulación del accionamiento para el eje vertical.
Todos los dispositivos de seguimiento
mencionados anteriormente tienen en común una construcción compleja
y costosa que hace que los dispositivos requieran un elevado
mantenimiento y resulten costosos. Las instalaciones solares con
seguimiento, como consecuencia de su colocación libre, están
sometidas a una particular carga eólica, de manera que son
necesarias elevadas exigencias referentes a la estabilidad. En caso
de que el dispositivo de seguimiento ocasione costes adicionales
desproporcionadamente elevados, tiene más sentido prescindir de un
seguimiento, y en su lugar colocar un módulo fijo de mayor
superficie.
Finalmente, el documento DE 20 2004 001 642 U1
da a conocer un armazón para la colocación de instalaciones
solares, por medio del cual se hace bascular un módulo solar
alrededor de un eje que está en el plano del módulo solar, de
manera que sea posible un seguimiento en un eje. En este caso, el
eje está en la zona de una mediana del módulo solar construido de
modo cuadrado.
El objetivo de la presente invención es
desarrollar a partir del estado de la técnica unos dispositivos de
seguimiento para módulos solares de tal manera que su coste
relacionado con los aparatos se mantenga lo más bajo posible, y con
ello sea posible un uso económico. Además debe ser posible un
funcionamiento continuado sin tiempos de parada condicionados por
el mantenimiento. Además, se debe proporcionar un procedimiento para
el seguimiento de módulos solares y un dispositivo del mismo, que
cumplan igualmente los objetivos mencionados anteriormente.
Partiendo de un dispositivo destinado al
seguimiento de por lo menos un módulo de una instalación solar según
el tipo descrito al comienzo, el objetivo se alcanza gracias a que
la fijación del dispositivo de soporte se realiza en el armazón
precisamente en dos puntos, de tal manera que el movimiento
giratorio sea posible alrededor del eje definido precisamente por
medio de estos puntos, que se extiende en paralelo a una diagonal
del cuadrado conformado por medio del módulo o del dispositivo de
soporte, o que coincide con el mismo.
En el seguimiento del dispositivo alrededor del
eje inclinado respecto a la horizontal, el dispositivo de soporte,
y con ello también el módulo, experimenta un giro tanto alrededor de
la vertical como de la horizontal, de manera que en este caso se
produce un acoplamiento del seguimiento vertical y horizontal. El
dispositivo, así pues, se coloca, de tal manera que el eje del
dispositivo de soporte se encuentre en un plano vertical que se
extiende en la dirección norte-sur. El ángulo
\alpha se corresponde con el ángulo de ataque mínimo (efectivo a
mediodía). En la orientación hacia el este o hacia el oeste, el
ángulo de ataque se incrementa de modo continuado
(acoplamiento).
En este caso, se debe valorar como especialmente
positivo el hecho de que el giro se realice únicamente alrededor de
un eje, y con ello sólo se requiera un accionamiento para el
seguimiento del módulo. El alojamiento de sólo un eje del
dispositivo de soporte se puede realizar de un modo muy sencillo y
estable, pudiéndose establecer la construcción del dispositivo de
soporte y del armazón con medios técnicos sencillos. El dispositivo
según la invención está caracterizado además por medio de una
operación con poco mantenimiento.
Un giro del módulo sólo alrededor de la vertical
o sólo alrededor de la horizontal no es posible, de manera que el
seguimiento conseguido del módulo en algunos momentos se puede
desviar ligeramente respecto al seguimiento óptimo del módulo. Sin
embargo, estas ligeras desviaciones que se producen eventualmente
únicamente causan un incremento de la eficiencia ligeramente
inferior en comparación con los módulos seguidos de modo óptimo,
que desde un punto de vista económico se puede compensar por medio
de una construcción sencilla y con poco mantenimiento.
La conformación cuadrada del módulo y del
dispositivo de soporte se ofrece incluso cuando los elementos del
módulo típicamente están conformados de modo rectangular, de manera
que para la conformación de un módulo cuadrado (montado) se pueden
utilizar elementos de módulos convencionales. El eje que se extiende
en paralelo a una diagonal del cuadrado, o bien que coincide con el
mismo, representa una ventaja, en particular, debido a que, de esta
manera, por un lado se consigue una construcción especialmente
estable. El dispositivo, con ello, es extraordinariamente
insensible respecto a influencias exteriores, tales como por ejemplo
cargas eólicas, que pueden ser muy considerables en los lugares de
colocación convencionales para instalaciones solares con
seguimiento. Los pivotes del árbol del eje se pueden encontrar en
las esquinas del cuadrado, y poseen con ello una gran distancia
entre ellos, gracias a lo cual se reduce la carga de momentos del
dispositivo.
La conformación del módulo como un cuadrado, en
el que el eje se extiende en paralelo a una diagonal del cuadrado o
coincide con la misma, representa además una gran ventaja para las
relaciones del espacio del dispositivo. Tanto el punto más elevado
como el punto más profundo del módulo se conforman por medio de una
esquina del módulo. Con un giro del módulo hacia el oeste o hacia
el este, el módulo va a parar a una posición en la que una de sus
líneas laterales se extiende paralela al subsuelo. Por este motivo
-en contraposición con los módulos de sección transversal
rectangular- es posible la colocación del dispositivo prácticamente
sin distancia respecto al subsuelo. Gracias a ello, por un lado,
actúan fuerzas y momentos más reducidos, en particular cargas
eólicas, sobre la construcción, y por otro lado, esta última -debido
al menor coste- se puede construir con menos complejidad y de esto
modo resulta más económico. Esto también es válido, debido a las
cargas reducidas, para la construcción inferior, por ejemplo en
forma de cimientos.
En una configuración ventajosa de la presente
invención, el ángulo \alpha presenta un valor comprendido entre
20º y 60º, preferentemente entre 30º y 50º.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la
orientación del dispositivo depende de la anchura geográfica del
lugar de colocación. Por medio de la variación del ángulo \alpha
se puede tener en cuenta este hecho. Por ejemplo, el ángulo
\alpha que se debe prever para un rendimiento energético
optimizado a mediados de año en Alemania tiene un valor comprendido
entre 40º y 45º.
Una forma de realización ventajosa del
dispositivo según la invención prevé que el medio para el
seguimiento del dispositivo de soporte sea un torno de cable,
actuando el cable en las esquinas móviles libres del dispositivo de
soporte. Debido a ello, se consigue un modo de seguimiento sencillo
desde el punto de vista técnico, y a pesar de ello eficaz y
estable. Por un lado, se pueden sujetar dos esquinas dispuestas
sobre una diagonal por medio de la conformación paralela de los
ejes respecto a ésta, estabilizándose, por otro lado, las otras dos
esquinas por medio de los cables del torno de cable que actúan. Por
medio del guiado del cable a través de unos puntos de desvío se
puede conseguir una longitud del cable constante o bien una
pretensión para el guiado del cable. De este modo, se puede seguir
y se puede asegurar un módulo con dimensiones habitualmente grandes
de una manera extraordinariamente estable e insensible frente a
cargas eólicas.
Para la automatización del seguimiento del
módulo puede estar previsto un control temporal continuo o paso a
paso que está adaptado al movimiento cíclico del sol.
Desde el punto de vista del procedimiento, el
objetivo se alcanza gracias al hecho de que el dispositivo de
soporte en el armazón se fije de modo preciso a dos puntos, de
manera que el movimiento giratorio para el seguimiento del módulo
se realice precisamente alrededor del eje definido por medio de
estos puntos, que se extiende en paralelo respecto a una diagonal
del cuadrado conformado por el módulo, o que coincide con el
mismo.
En este caso, representa una ventaja el hecho de
que el seguimiento del módulo se realice de modo continuo o
controlado temporalmente paso a paso por medio de un torno de
cable.
Otros accionamiento ventajosos para el
seguimiento son un motor paso a paso sujetado con bridas al eje o
una barra de posicionamiento que ataca en el marco de soporte
(accionada mecánicamente, neumáticamente o hidráulicamente).
Finalmente, el objetivo se alcanza por medio de
una disposición de varios módulos solares a lo largo de un plano
meridiano definido por medio del lugar de colocación, en el que los
módulos están equipados de modo correspondiente con un dispositivo
de soporte alojado de modo giratorio alrededor de un eje, un armazón
que sujeta el dispositivo de soporte, que se debe instalar de modo
fijo, y unos medios para el seguimiento de dispositivos de soporte
conjuntamente con los módulos, extendiéndose los ejes
correspondientes paralelos a un plano definido por medio del módulo
correspondiente, así como en un plano meridiano conjunto definido
por medio del lugar de colocación bajo un ángulo \alpha
comprendido entre 10º y 70º respecto a la horizontal del lugar de
colocación, y los módulos, así como los dispositivos de soporte,
están conformados aproximadamente de modo cuadrado, realizándose la
fijación de los dispositivos de soporte correspondientes en el
armazón exactamente en dos puntos, de manera que el movimiento
giratorio sea posible alrededor precisamente de los ejes definidos
por medio de estos puntos, que se extiende paralelos a una diagonal
del cuadrado correspondiente, o coinciden con los mismos. Gracias a
ello, se consigue análogamente las ventajas relativas al
dispositivo.
En una configuración de la disposición, los ejes
de todos los módulos se extienden bajo el mismo ángulo \alpha
respecto a la horizontal.
Especialmente ventajoso es que los módulos
dispongan de un medio activo común para el seguimiento.
La invención se explica a continuación con más
detalle a partir de varios ejemplos de formas de realización para
un dispositivo según la invención para el seguimiento de colectores
solares, así como para una disposición de una pluralidad de
módulos, que están representados igualmente en los dibujos, en los
que:
Figura 1: un primer ejemplo para una posición
según la invención del eje de giro referida a la superficie del
módulo,
Figura 2: una vista en planta superior de un
dispositivo de soporte según la invención,
Figura 3: una vista lateral de un dispositivo
según la invención,
Figura 3a: una vista lateral de un dispositivo
alternativo,
Figura 3b: una vista lateral de otro dispositivo
alternativo,
Figura 4: una representación en perspectiva del
dispositivo según la Figura 3 y
Figura 5: una representación esquemática de una
disposición de un gran número de módulos colocados a modo de
campo.
\vskip1.000000\baselineskip
En la Figura 1, se muestra un módulo 1 en una
representación simplificada, que presenta una superficie básica
cuadrada. Esta superficie básica se puede conseguir o bien por medio
de la conformación de un único módulo 1, o bien también por medio
de la composición de varios elementos de módulos, que también pueden
presentar por ellos mismos una forma rectangular. Como consecuencia
de las dimensiones prefijadas en la mayor parte de los casos de los
elementos de los módulos individuales prefabricados, puede suceder,
dado el caso, que los elementos se junten de tal manera que quede
libre una pequeña superficie, por ejemplo en el centro del módulo
total o bien del marco de soporte.
Además, en la Figura 1 está representado un eje
2, en cuyo caso se trata del eje de giro del módulo 1 en un
dispositivo de soporte 4 representado únicamente por medio del
soporte 3, y por lo demás no representado. El eje 2, alrededor del
cual tiene lugar un seguimiento, coincide en la vista en planta
superior con una diagonal del módulo 1.
La Figura 2 muestra una vista en planta superior
de un dispositivo de soporte 4 según la invención de un dispositivo
5 para el seguimiento, que está conformado en forma de un marco 6
cuadrado, que está formado por perfiles convencionales realizados a
partir de metal o de madera, en particular acero o aluminio. El eje
2 alrededor del cual se hace girar el dispositivo de soporte 4 y el
módulo 1 que se debe montar sobre el mismo o en su interior (no
representado en la presente memoria), o una disposición de módulos
compuesta por los módulos 1, coincide en la Figura 2 con una de las
diagonales del marco 6. Las esquinas B y C del marco 6 están
equipadas con unos pivotes 7 cuyas líneas centrales definen el eje
2, estando unidos los pivotes 7 de modo fijo con los perfiles del
marco 6. Mientras que las esquinas A y B se pueden mover libremente
sobre una circunferencia alrededor del eje 2, las esquinas B y C
tienen una posición fija con un alojamiento correspondiente del
dispositivo de soporte 4.
En la Figura 3, se puede reconocer cómo el
dispositivo de soporte 4 está alojado con un módulo 1 colocado
sobre el mismo con unos medios no representados en un armazón 8. El
propio armazón 8 está formado por una pared lateral 9 y una placa
de base 10, que están unidas con medios convencionales y no
representados para formar un ángulo recto. La placa de base 10 está
fijada con unos medios de unión 11 sobre un subsuelo 12. En lugar
de componentes en forma de pared o de placa también se pueden usar
construcciones de marco para el armazón 8.
El dispositivo de soporte 4 se encuentra con sus
dos pivotes 7 que fijan el eje 2 en un casquillo de bronce 13, que
está integrado de nuevo en un soporte 14. El casquillo 13 está
provisto de un collar de casquillo 15. Los soportes 14 del
dispositivo de soporte 4 están unidos por medio de unas charnelas 16
tanto a la pared lateral 9 como a la placa de base 10 con el
armazón 8, y encierran un ángulo de inclinación \alpha con la
horizontal de aproximadamente 35º. Esto se corresponde igualmente
con la inclinación del eje 2 alrededor del cual se sigue el
dispositivo de soporte 4 con el módulo colocado en el mismo.
En las Figuras 3a y 3b, se muestran unas formas
de realización alternativas del dispositivo 5 según la invención,
que fundamentalmente coinciden con la conformación según la Figura
3. En lugar de las charnelas 16 representadas en la Figura 3, los
dispositivos según las Figuras 3a y 3b presentan únicamente unos
soportes 14' que están unidos directamente con la placa de base 10
y con la pared lateral 9. La pared lateral 9 puede estar conformada
alternativamente como mástil.
El dispositivo de soporte 4' según la Figura 3b
presenta en su lado opuesto al módulo 1 una riostra para la
estabilización.
Finalmente, la Figura 4 muestra una
representación en perspectiva del dispositivo 5 según la invención
con orientación modular hacia el oeste, en la que el armazón 8 no
se muestra explícitamente, sino que únicamente se indica por medio
de ejes. Los soportes 14 del dispositivo de soporte 4 conformado de
modo rectangular y que soporta el módulo 1 se indican igualmente
sólo de modo esquemático, y no se muestran en detalle. El eje 2 que
se extiende a través de los soportes 14 se corresponde con el eje 2,
alrededor del cual se sigue el dispositivo de soporte 4 en el
armazón 8. Para ello, un cable 17 de un torno de cable 18 actúa a
una distancia respecto al eje 2 sobre las esquinas A y D del
dispositivo de soporte 4. Por medio del desvío del cable 17 en dos
puntos de desvío se consigue una longitud de cable constante, o bien
una pretensión para el guiado del cable. Puesto que el eje 2 está
inclinado en un ángulo \alpha respecto a la horizontal, un giro
del dispositivo de soporte 4 alrededor del eje 2 causa un
seguimiento del módulo 1 que se encuentra en el dispositivo de
soporte 4 al mismo tiempo alrededor de la horizontal y de la
vertical.
El dispositivo se coloca preferentemente, de tal
manera que el eje 2 del dispositivo de soporte esté en un plano
vertical que se extiende en la dirección norte-sur.
El ángulo \alpha se corresponde con el ángulo de ataque mínimo
(efectivo a medio día). En la orientación hacia el este o hacia el
oeste aumenta al mismo tiempo de modo continuado el ángulo de
ataque. Las direcciones hacia el cielo mencionadas en la Figura 4
sirven para ser utilizadas en el hemisferio norte.
La Fig. 5 muestra en una representación
esquemática una disposición de una pluralidad de módulos 1, con los
que se puede equipar, por ejemplo, una superficie de tejado o una
superficie libre. Los módulos 1 están dispuestos, por ejemplo, en
tres filas 19.1, 19.2, 19.3 que se extienden paralelas entre sí. La
representación según la Fig. 5 se refiere a una vista en planta
superior en dirección perpendicular sobre la superficie de la
tierra, es decir, con una dirección visual hacia el centro de la
tierra. Las filas 19.1, 19.2, 19.3 se extienden horizontalmente, es
decir, se encuentran en un plano horizontal común (plano X, Y). En
caso de una extensión espacial muy grande de una disposición de
este tipo, las filas 19.1, 19.2, 19.3 no se encuentran teóricamente
en un eje común, sino que se trata de líneas meridianas
correspondientes.
En el marco de la precisión de medición
significativa en este caso, se puede partir, sin embargo, de un
paralelismo de las filas 19.1, 19.2 y 19.3 dentro de un plano
horizontal, es decir, plano tangencial en el lugar de colocación
correspondiente (por ejemplo, centro del campo).
Como consecuencia del ángulo de ataque del
módulo 1 no visible en la vista en planta superior respecto al eje
X que se extiende horizontalmente, los módulos 1 cuadrados, o bien
los dispositivos de soporte igualmente cuadrados dispuestos por
debajo y congruentes con el módulo 1 aparecen como rombos, es decir,
su extensión en la dirección X es menor que su extensión en la
dirección Y, estando representada la dimensión en anchura medida en
diagonal mencionada anteriormente de manera no adulterada. Tal y
como se representa en las Figuras 3 y 4, las superficies del módulo
1 están dispuestas hacia el sur, ya que la disposición mostrada en
la Fig. 5 se refiere a una disposición en el hemisferio norte.
La Fig. 5 muestra la posición del módulo 1, en
la que éste está orientado exactamente hacia el sur, es decir, se
adopta la posición del mediodía.
La distancia 20 de los módulos contiguos en la
misma fila 19.1, 19.2, 19.3 es siempre la misma y se mide de tal
manera que a mediodía -en la medida de lo posible también en el
semestre de invierno- no se produce ninguna proyección de sombra de
los módulos 1 dispuestos en la misma fila 19.1, 19.2, 19.3 uno tras
otro. En las filas 19.1, 19.2; 19.2, 19.3 contiguas, están
dispuestos los módulos 1 respectivamente con un desplazamiento 21
entre sí, que debe evitar una proyección de sombra de los módulos 1
en filas contiguas también en las horas de la mañana y de la tarde,
cuando el sol, así pues, irradie desde la dirección en el este o en
el oeste de modo correspondientemente plano. Por medio de una
disposición desplazada de esta manera se puede llenar el hueco que
se origina entre dos módulos 1 en la misma fila 19.1, 19.2, 19.3
como consecuencia de la "disposición diagonal" de los módulos
desde un módulo 1 posicionado de modo correspondiente en la fila
19.1, 19.2, 19.3 contigua, y se puede usar desde un punto de vista
energético. Se entiende que por medio de una variación de la
distancia entre las filas 19.1, 19.2, 19.3, por un lado, y de la
distancia 20 entre los módulos 1 contiguos dentro de la misma fila
19.1, 19.2, 19.3, por otro, se puede conseguir una utilización
óptima en relación al rendimiento energético de la superficie
ocupada. En particular, en este caso, se debe tener en cuenta la
proyección de sombra ampliada en las horas correspondientes a la
mañana y a la tarde respecto al mediodía, gracias a lo cual se
produce una distancia correspondientemente mayor entre módulos
contiguos en la dirección este-oeste respecto a la
dirección norte-sur.
Por lo que se refiere a una construcción
económica de la disposición de módulos representada en la Fig. 5,
es ventajoso que para todos los módulos 1 de la disposición - por lo
menos, sin embargo, para los módulos que estén en la fila 19.1,
19.2, 19.3 - se use un dispositivo de seguimiento único. De este
modo, por ejemplo, las esquinas A de todos los módulos 1 de una
fila 19.1, 19.2, 19.3 se pueden acoplar entre sí por medio de un
único cable, o de una única barra de unión unida de modo articulado
a las esquinas A (o una pluralidad de las mismas). En los extremos
correspondientes de las filas 19.1, 19.2, 19.3 hay, en estos casos,
una mecánica de accionamiento que realiza tanto un movimiento del
elemento de acoplamiento común en la dirección X como en la
dirección Y. Se entiende que el número de los módulos 1 dentro de
una fila 19.1, 19.2, 19.3 está menos limitado que el número de
filas 19.1, 19.2, 19.3 dispuestas paralelas entre sí.
- 1
- Módulo
- 2
- Eje
- 3
- Soporte
- 4
- Dispositivo de soporte
- 4'
- Dispositivo de soporte
- 5
- Dispositivo
- 6
- Marco
- 7
- Pivote
- 8
- Armazón
- 9
- Pared lateral
- 10
- Placa de base
- 11
- Medio de unión
- 12
- Subsuelo
- 13
- Casquillo de bronce
- 14
- Soporte
- 14'
- Soporte
- 15
- Collar de casquillo
- 16
- Charnela
- 17
- Cable
- 18
- Torno de cable
- 19.1, 19.2, 19.3
- Fila
- 20
- Distancia
- 21
- Desplazamiento
- A, B
- Esquina
- C, D
- Esquina
- g.
- Aceleración de la gravedad
- \quad
- S = Sur
- \quad
- N = Norte
- \quad
- W = Oeste
- \quad
- O = Este
- \alpha
- Angulo
Claims (11)
1. Dispositivo (5) para el seguimiento de por lo
menos un módulo (1) de una instalación de módulos solares, que
comprende un dispositivo de soporte (4) que soporta el módulo (1) y
que está alojado de modo giratorio alrededor de un eje (2), un
armazón (8) que sujeta el dispositivo de soporte (4), que se debe
instalar de modo fijo, a sí como unos medios para el seguimiento
del dispositivo de soporte (4) conjuntamente con el módulo (1), en
el que el eje (2) se extiende en paralelo a un plano definido por
medio del módulo (1) y en un plano meridiano definido por medio del
lugar de colocación bajo un ángulo (\alpha) comprendido entre 10º
y 70º respecto a la horizontal del lugar de colocación, y el módulo
(1) así como el dispositivo de soporte (4) están conformados
aproximadamente de modo cuadrado, caracterizado porque la
fijación del dispositivo de soporte (4) en el armazón (8) se
realiza exactamente en dos puntos (B, C), de manera que el
movimiento giratorio es posible precisamente alrededor del eje (2)
definido por medio de estos dos puntos (B, C), que se extiende en
paralelo a una diagonal del cuadrado, o coincide con el mismo.
2. Dispositivo (5) según la reivindicación 1,
caracterizado porque el ángulo (\alpha) presenta un valor
comprendido entre 20º y 60º, preferentemente entre 30º y 50º.
3. Dispositivo (5) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio
para el seguimiento del dispositivo de soporte (4) es un torno de
cable (18), atacando el cable (17) a las esquinas (A, D) móviles
libres del dispositivo de soporte (4).
4. Dispositivo (5) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
equipado con un control temporal continuo o paso a paso para el
seguimiento del módulo (1).
5. Procedimiento para el seguimiento de por lo
menos un módulo (1) conformado aproximadamente de modo cuadrado de
una instalación de módulos solares, en el que el seguimiento del
módulo (1) se realiza por medio del giro alrededor de un eje (2)
paralelo a la superficie del módulo, en el que el eje (2) se
extiende en un plano meridiano definido por medio del lugar de
colocación bajo un ángulo (\alpha) comprendido entre 10º y 70º
respecto a la horizontal del lugar de colocación,
caracterizado porque el dispositivo de soporte (4) está
fijado en el armazón (8) exactamente en dos puntos (B, C), de tal
manera que el movimiento giratorio se realice exactamente alrededor
del eje (2) definido mediante estos puntos (B, C), que se extiende
en paralelo a una diagonal del cuadrado conformado por el módulo
(1), o coincide con el mismo.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el seguimiento del módulo (1) se realiza
por medio de un torno de cable (18).
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el seguimiento se realiza con la ayuda
de un control temporal continuo o paso a paso.
8. Disposición de módulos solares a lo largo de
un plano meridiano definido por medio del lugar de colocación, en
el que los módulos (1) están equipados con un dispositivo de soporte
(4) alojado de modo giratorio alrededor de un eje (2), un armazón
(8) que sujeta el dispositivo de soporte (4), que se debe instalar
de modo fijo, y unos medios para el seguimiento de unos
dispositivos de soporte (4) conjuntamente con los módulos (1), en
el que los ejes (2) correspondientes se extienden paralelos respecto
a un plano definido por medio del módulo (1) correspondiente, así
como en un plano meridiano común definido por medio del lugar de
colocación bajo un ángulo (\alpha) comprendido entre 10º y 70º
respecto a la horizontal del lugar de colocación, y los módulos
(1), así como los dispositivos de soporte (4) están conformados
aproximadamente de modo cuadrado, caracterizado porque la
fijación de los dispositivos de soporte (4) correspondientes en el
armazón (8) se realiza exactamente en los dos puntos (B, C), de tal
manera que el movimiento giratorio sea posible precisamente
alrededor de los ejes (2) definidos por medio de estos puntos (B,
C), que se extienden respectivamente paralelos a una diagonal del
cuadrado correspondiente, o coinciden con el mismo.
9. Disposición según la reivindicación 8,
caracterizada porque los ejes (2) de todos los módulos (1) de
la disposición se extienden bajo el mismo ángulo (\alpha)
respecto a la horizontal.
10. Disposición según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizada porque los módulos (1) disponen de un medio que
actúa de modo común para el seguimiento.
11. Disposición según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque los módulos (1)
están dispuestos respectivamente a una cierta distancia entre sí a
lo largo de filas (19.1, 19.2, 19.3) que se extienden paralelas
entre sí y paralelas al plano meridiano de un módulo (1) definido
por medio de la posición de colocación, estando dispuestos los
módulos (1) de las filas (19.1, 19.2; 19.2, 19.3) adyacentes con un
desplazamiento (21) en la dirección de las filas (19.1, 19.2,
19.3).
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