ES2350555B1 - Dispositivo actuador para seguidor solar y seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador - Google Patents

Dispositivo actuador para seguidor solar y seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador Download PDF

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ES2350555B1 ES201031582A ES201031582A ES2350555B1 ES 2350555 B1 ES2350555 B1 ES 2350555B1 ES 201031582 A ES201031582 A ES 201031582A ES 201031582 A ES201031582 A ES 201031582A ES 2350555 B1 ES2350555 B1 ES 2350555B1
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Abstract

Dispositivo actuador para seguidor solar y seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador.#La invención se basa en un dispositivo actuador para un seguidor solar (1), de modo que la captación de energía solar se logra a través de las filas de paneles solares (1.1) que se mueven siguiendo el sol. El dispositivo actuador comprende un brazo (4) que comprende en uno de sus extremos (4.1) una articulación de unión a unos medios de transmisión (2) del movimiento a los paneles solares (1.1) del seguidor solar (1). Comprende también un medio de giro (3) del mencionado brazo (4) alrededor de un eje y un medio de accionamiento (5) del medio de giro (3) del brazo (4) de modo que el giro del brazo (4) provoca a través de la articulación (4.1) el movimiento de los medios de transmisión (2) del movimiento de los paneles solares (1.1) y el giro de los mencionados paneles solares (1.1).

Description

del ángulo de posicionamiento de los paneles solares
Dispositivo actuador para seguidor solary seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador. Objeto de la invención
El objeto de la invención es un dispositivo actuador para seguidor solar que mejora las prestaciones mecánicas de los seguidores solares actuales. Es también objeto de la invención el seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador.
Los paneles solares aumentan su eficiencia cuando están dotados de un dispositivo actuador que les permite seguir el movimiento del sol. Es objeto de la presente invención un dispositivo de actuación que permite a los paneles solares seguir al sol. Antecedentes de la invención
Los seguidores solares se componen de distintas filasde paneles solaresquepivotansobre una barrade torsión. Estas filas se sitúan paralelas a un eje Norte-Sur. Un dispositivo actuador es responsable del movimientoyel posicionamiento de las filas de paneles solares desplazando unos elementos de unión entre filas, denominados comúnmente bielas, que a su vez están articulados en unos brazos conductores solidarios a los paneles solares que pivotan respecto a la barra de torsión. De esta manera un desplazamiento de los elementos de unión entre filas produce el giro los paneles solares.
Los dispositivos actuadores tradicionales son lineales, se basan en que un vástago bien hidráulico o electromecánico tienelacapacidaddevariarsulongitud. Normalmente un extremo del vástago se encuentra articuladoauna estructurafijaal sueloyelotroextremo se encuentra unido a los medios de transmisión del movimiento a los paneles solares. De esta manera el movimiento lineal del actuador se traduce en movimiento de rotación de los paneles solares, según lo explicado anteriormente.
Esta solución presenta la desventaja de que el accionamiento lineal puede verse sometido a pandeo como consecuencia de golpes de viento. Este efecto se agrava cuando se aumenta el recorrido angular de rotación porque aumenta el recorrido del desplazamiento lineal del actuador, al aumentar la longitud del vástago, aumenta también su debilidad al pandeo. En estesentido en un accionamiento lineal, desalineamientos debidosa montajeofabricación pueden provocarfuerzas radialesymomentos asociados aumentando los efectos de pandeo no deseados. Para evitarlo se suelen incorporar rótulas esféricas en el extremo del actuador lineal correspondiente a su conexión a los elementos de unión al seguidor solar, para que elactuador trabaje en modo axial, es decir a tracción/compresión. Por ello el actuador lineal presenta un elemento críticoen esta rótula debidoaque todala tensión/fuerza pasa por ella.A suvezes un elemento que normalmente requiere mantenimiento.
Asimismo las soluciones de accionamientos lineales normalmente se localizan en una parteextrema del seguidor ya que de esta manera la estructura que soporta al actuador lineal no interfiere con los medios de transmisión del movimiento entre filas.
En esta disposición cuando el seguidor recibe un golpe de viento, esta energía es transmitida a los panelesyasuvezalos mediosde transmisióndelmovimiento de manera acumulativa hasta alcanzar al dispositivo actuador.
Por otra parte, otra de las debilidades del actuasiendo mínima cuandoel actuador estaextendido,y que desfavorablemente coincide cuandolaexposición al viento es máxima.
Descripción de la invención
La invención se basa en un dispositivo actuador para un seguidor solar, de modo que la captación de energía solar se logra a través de las filas de paneles solares que se mueven siguiendo el sol.
Otra de las ventajas significativas del dispositivo actuadorobjetodelainvenciónesquenoestá sometido a pandeo, su capacidad mecánica es constante a lo largode todoel recorrido,yestáexentode elementos mecánicamente críticos.
El dispositivo actuador objeto de la invención resuelve las anteriores desventajas, al sustituir el accionamiento lineal anteriormente descrito por un accionamiento rotativo. Una de las ventajas del dispositivo objeto de la invención es que el actuador puede situarse fácilmente de manera simétrica en mitad delseguidor. De esta manera se alivian tensiones tanto en la cadena cinemática como en actuador en si, ya que el empuje del viento únicamente se acumula en la mitad del seguidor.
El dispositivo actuador objeto dela invención se caracteriza porque comprende los siguientes elementos:
Un brazo que comprende en uno de sus extremos una articulación de unión a unos medios de transmisión del movimientoalos paneles solares del seguidor solar,
Un medio de giro del mencionado brazo alrededor de un eje, de modo que con la actuación del medio de giro se logra que el brazo gire alrededor de un eje,
Un medio de accionamiento del medio de giro del brazo, que puede ser un medio motorizado o manual, de modo que el giro delbrazo provoca a través de la articulación de unión el desplazamiento de los medios de transmisión del movimiento de los paneles solares yel girode los mencionadospaneles solares.
Es también objeto de la presenteinvención el seguidor solar que comprende unos medios de transmisión de movimiento alos paneles solares del seguidor solar comprendiendo los medios de transmisión un brazo conductor unidoa una barrade torsión sobre la quese sitúan los paneles solaresyque comprende también elementos de unión entre filas de brazos conductoreso bien con un dispositivo actuadoryque se caracteriza porque el dispositivo actuador comprende los medios descritos anteriormente. Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizandoy con objetode ayudara una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realizaciónpráctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativoyno limitativo,seha representado lo siguiente:
Figura 1.-Muestra una vista esquemática en perspectiva de un seguidor solar.
Figura 2.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador lineal perteneciente al estado de la técnica.
Figura 3.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un ejemplo de realización de la invención.
3 ES2350 555A1 4
Figura 4.-Muestra una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de realización de un medio de giro del brazo.
Figura 5.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un segundo ejemplo de realización de la invención.
Figura 6.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un tercer ejemplo de realización de la invención.
Figura 7.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un cuarto ejemplo de realización de la invención.
Figura 8.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un quinto ejemplo de realización de la invención.
Figura 9.-Muestra una vista esquemática lateral de un dispositivo actuador según un sexto ejemplo de realización de la invención. Realización preferente de la invención
Talycomo se aprecia en la figura1los seguidores solares (1) se componen de distintas filas de paneles solares(1.1)quepivotansobreunabarradetorsión (1.2).Parala transmisióndelmovimientodegiro al panel (1.1) los seguidores solares (1) pueden comprender unos medios de transmisión (2) que comprenden un brazo conductor (2.1) en conexión con la barra de torsión (1.2)yelementosde unión(2.2) entre filas de brazos conductores (2.1) o bien con el propio dispositivo actuador que es responsable del movimiento yposicionamiento de los paneles solares (1.1).
En la figura2 se representa un dispositivo actuador lineal (3.1) conocido en el estado de la técnica, que comprende un vástago bien hidráulico o electromecánicoque tienela capacidaddevariarsu longitud. Al desplazarse el vástago los elementos de unión (2.2) se trasladanyhacenrotaralbrazo conductor(2.1),haciendo que rote el panel solar (1.1).
Enla figura3 se observa queel dispositivo actuador objeto de la invención comprende un brazo (4) que comprende en uno de sus extremos (4.1) una articulación de unión a los medios de transmisión (2) de movimiento de giro a los paneles solares (1.1) del seguidor solar (1).
El medio de giro (3) del brazo (4) en los ejemplos de realización mostrados en las figuras comprende una rueda motriz (3.2)solidariamente unida al brazo (4) y con capacidad de giro alrededor de su eje (4.2). El eje de giro (4.2) es un eje paralelo al eje de rotación de las series de paneles solares (1.1).
En los ejemplos de realización mostrados en las figuras3y4el mediodeaccionamientodela rueda motriz (3.2) comprende un motor o servomotor (5.1) hidráulico o electromecánico en conexión con un sinfín (5.2) que engrana con una corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
Enla figura5 se aprecia unavariante adicionalde esta invención que consiste en que el medio de accionamiento (5) de la rueda motriz (3.2) comprende sendos motores (5.1) en conexión con sendos tornillos sinfín (5.2.1, 5.2.2) que engranan en la corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
Enla figura6 se aprecia unavariante adicionalde esta invención que consiste en que el medio de accionamiento (5) comprende un motor (5.1) en conexión con al menos una polea (5.4.1) a su vez en conexión con una correa (5.4.2) en conexión con una corona
(5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
En la figura 7 se aprecia una variante adicional de esta invención que consiste en que la rueda motriz
(3.2)
sea accionada por un sistema de cremallera (5.5) en conexión con sendos pistones enfrentados (5.5.1, 5.5.2) en conexión con la corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2). A su vez una variante adicional consiste en que la rueda motriz (3.2) sea accionada por dos sistemas de cremallera (5.5).
Enla figura8 se aprecia unavariante adicionalde esta invención que consiste en que la rueda motriz
(3.2)
sea accionada por una segunda rueda dentada
(5.6) en conexión con un motor (5.1), estando la segunda rueda dentada (5.6) en conexión con la corona (5.3).
El eje, tornillo sinfín o polea de todas las realizaciones descritas puede atacar a la rueda en cualquiera de las posiciones de la corona (5.3).
En la figura 9 se aprecia una variante adicional de esta invención que consiste en que la rueda motriz (3.2) sea coaxial con el eje de giro (4.2) de una línea de paneles solares (1.1).
Una variante adicional de esta invención consiste en que el eje de rotación (4.2) de la rueda motriz (3.2),ypor defectode los paneles (1.1) sea inclinado con respecto al suelo, llamándolo seguidor polar.
Finalmenteeldispositivo actuador objetodelainvención se encuentra unido al suelo a través de un poste (3.3).
5 ES2350 555A1 6

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivoactuador para la transmisión de movimiento de giro alrededor de un eje de los paneles solares (1.1) de un seguidor solar (1), caracterizado porque comprende:
    un brazo (4) que comprende en uno de sus extremos una articulación de unión (4.1) a unos medios de transmisión (2) de movimiento de giro a los paneles solares (1.1) del seguidor solar (1),
    un medio de giro (3) del brazo (4) alrededor de un eje (4.2), un medio de accionamiento (5) del medio de giro
    (3) del brazo (4),
    de modo que está configurado para que el giro del brazo(4)provoqueatravésdela unión(4.1)dela articulación el movimiento de los medios de transmisión
    (2)delos paneles solares(1.1)yelgirodelos mismos (1.1).
  2. 2.
    Dispositivo actuador según la reivindicación 1, caracterizado porque el eje (4.2) de giro del brazo (4) es paralelo al eje de giro de los paneles solares (1.1).
  3. 3.
    Dispositivo actuador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio de giro (3) del brazo (4) comprende una rueda motriz (3.2) solidariamente unida al brazo (4) y con capacidad de giro alrededor su eje (4.2).
  4. 4.
    Dispositivo actuador según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de accionamiento (5) comprende un motor (5.1)en conexión con un tornillo sinfín (5.2) que engrana con una corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
  5. 5.
    Dispositivo actuador según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de accionamiento (5) comprende sendos motores (5.1) en conexión sendos
    rona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
  6. 6. Dispositivo actuador según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de accionamiento (5) comprende un motor (5.1) en conexión con al menos una polea (5.4.1) a su vez en conexión con una correa
    (5.4.2) en conexión con una corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
  7. 7.
    Dispositivo actuador según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de accionamiento (5) comprende una cremallera (5.5) en conexión con sendos pistones enfrentados (5.5.1, 5.5.2) en conexión con una corona (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
  8. 8.
    Dispositivo actuador según la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de accionamiento (5) comprende un motor (5.1) en conexión con una segunda rueda dentada (5.6) en conexión con una primera rueda dentada (5.3) solidaria a la rueda motriz (3.2).
  9. 9.
    Dispositivo actuador según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje (4.2) de giro del brazo (4) es coaxial con el eje de giro de una línea de paneles solares (1.1).
  10. 10.
    Seguidor solar que comprende unos medios de transmisión (2) de movimiento a los paneles solares
    (1.1) del seguidor solar (1) comprendiendo los medios de transmisión (2):
    un brazo conductor (2.1) unido a una barra de torsión (1.2) sobre la que se sitúan los paneles solares
    (1.1)y, elementos de unión (2.2) entre filas de brazos conductores (2.1) o bien con un dispositivo actuador,
    caracterizado porque el dispositivo actuador es según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud:201031582
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 28.10.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F24J2/38 (01.01.2006) F24J2/54 (01.01.2006)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    ES 1066395 U (LOPEZ ALVAREZ JESUS) 16.01.2008 todo el documento. 1, 3, 4
    X
    ES 1071345 U (LOPEZ ALVAREZ JESUS ) 16.02.2010, todo el documento. 1,2,10
    X
    ES 1071562 U (MONTANER SOLER XIMO et al.) 11.03.2010, todo el documento. 1,2,9
    X
    JP 60042555 A (HAZAMA GUMI) 06.03.1985, resumen; figuras. 1,2,10
    A
    ES 1004683 U 16.10.1988, todo el documento. 1-10
    A
    WO 2010089435 A1 (PEREZ PUEYO HECTOR ALBERTO) 12.08.2010, todo el documento. 1-10
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 14.12.2010
    Examinador M. Prytz González Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud:201031582
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F24J Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud:201031582
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 14.12.2010
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 5-8 1, 2, 3, 4, 9, 10 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 5-8 1, 2, 3, 4, 9, 10 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud:201031582
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 1066395 U (LOPEZ ALVAREZ JESUS) 16.01.2008
    D02
    ES 1071345 U (LOPEZ ALVAREZ JESUS) 16.02.2010
    D03
    ES 1071562 U (MONTANER SOLER XIMO et al.) 11.03.2010
    D04
    JP 60042555 A (HAZAMA GUMI) 06.03.1985
  11. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La presente solicitud de patente hace referencia a un dispositivo actuador para seguidor solar y seguidor solar que incorpora dicho dispositivo actuador. Consta la solicitud de 10 reivindicaciones, siendo independiente la reivindicación 1 y el resto dependientes directa o indirectamente de la reivindicación 1.
    La primera reivindicación, independiente, divulga un dispositivo actuador para la transmisión de movimiento de giro alrededor de un eje de los paneles solares de un seguidor solar, comprendiendo dicho actuador los siguientes elementos:
    -
    Un brazo que posee en uno de sus extremos una articulación de unión a unos medios de transmisión de movimiento de giro a los paneles solares del seguidor solar,
    -
    Un medio de giro del brazo alrededor de un eje,
    -
    Un medio de accionamiento del medio de giro del brazo,
    de modo que está configurado para que el giro del brazo provoque a través de la unión de la articulación el movimiento de los medios de transmisión de los paneles solares y el giro de los mismos.
    La reivindicación 10, se refiere a un seguidor solar que comprende los medios de transmisión de la reivindicación 1, de modo que dichos medios de transmisión comprenden un brazo conductor unido a una barra de torsión sobre la que se sitúan los paneles solares y elementos de unión entre filas de brazos conductores o bien un actuador según la reivindicación primera.
    Los documentos D01 a D04 se consideran una representación del estado de la técnica al que pertenece la invención.
    El documento D01 constituye una anterioridad para el objeto reivindicado en la reivindicación 1 (las referencias entre paréntesis corresponden al documento D01). El documento D01 divulga un dispositivo de orientación para placas solares que comprende un brazo (11) articulado en su extremo alrededor del eje (3) a unos medios de transmisión (2), un medio de giro (10) del brazo alrededor de un eje, un medio de accionamiento (12) del medio de giro del brazo, de modo que el giro del brazo (11) provoca a través de la articulación citada el movimiento de los medios de transmisión (2) de los paneles solares
    (1) y el giro de los mismos.
    Asimismo, el documento D01 divulga un dispositivo de orientación para placas solares donde el medio de giro del brazo (11) comprende una rueda motriz (10) solidariamente unida al brazo y con capacidad de giro alrededor de su eje, y un medio de accionamiento que comprende un motor (12) en conexión con un tornillo sinfín (14) que engrana con una corona (15) solidaria a la rueda motriz (10). De este modo el documento D01 anticipa también el objeto reivindicado en las reivindicaciones 3 y 4.
    De un modo análogo se ha considerado que el documento D02 constituye una anticipación del objeto reivindicado en las reivindicaciones 1, 2 y 10, que el documento D03 anticipa al objeto reivindicado en las reivindicaciones 1, 2 y 9 y que el documento D04 divulga con anterioridad a la solicitud el objeto reivindicado en las reivindicaciones 1, 2 y 10.
    Sin embargo, ninguno de los documentos anteriores puede considerarse una anticipación del objeto reivindicado en las reivindicaciones 5 a 8.
    Por todo lo anterior, se concluye que el objeto reivindicado en las reivindicaciones 5 a 8 de la presente solicitud de patente es nuevo e implica actividad inventiva y que el objeto reivindicado en las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 9 y 10 no es nuevo ni implica actividad inventiva, todo ello en el sentido de los Artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986 de Patentes.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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