ES2372688B1

ES2372688B1 - SOLAR FOLLOWER FOR ROOFING OF BUILDINGS.

Info

Publication number: ES2372688B1
Application number: ES200930701A
Authority: ES
Inventors: Ángel Ganuza Rodríguez; Rubén Celorrio Lázaro
Original assignee: Provif En Renovables S A; Provif Energias Renovables Sa
Current assignee: Provif En Renovables S A; Provif Energias Renovables Sa
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: ES2372688A1

Abstract

Se describe un seguidor solar especialmente diseñado para su instalación en un tejado de un edificio habitacional o industrial cualquiera, capacitado para posicionarse con la inclinación más apropiada en función de la posición solar de cada instante. El seguidor está implementado por un conjunto de bastidor que incluye una porción de bastidor principal constituido por una estructura tubular reticulada, y una porción de bastidor extensible, de dimensiones ajustables, constituido a cada lado del bastidor principal por una multiplicidad de elementos transversales solidarios con un larguero longitudinal externo, estando estos elementos transversales del bastidor extensible acoplados telescópicamente con los travesaños del bastidor principal, para su desplazamiento a lo largo de éstos. El conjunto del bastidor está soportado por pilares, y existe un dispositivo accionador, lineal o circular, que actúa sobre el bastidor principal para el posicionamiento instantáneo del conjunto de bastidor y de los módulos o paneles que incorpora.A solar tracker specially designed for installation on a roof of any residential or industrial building, capable of positioning with the most appropriate inclination depending on the solar position of each moment is described. The follower is implemented by a frame assembly that includes a main frame portion constituted by a cross-linked tubular structure, and an extensible frame portion, of adjustable dimensions, constituted on each side of the main frame by a multiplicity of transverse elements integral with a external longitudinal stringer, these transverse elements of the extensible frame being telescopically coupled with the crossbars of the main frame, for their movement along these. The frame assembly is supported by pillars, and there is a linear or circular actuator that acts on the main frame for instant positioning of the frame assembly and the modules or panels it incorporates.

Description

dad importante de energía a lo largo del año. important energy throughout the year.

Seguidor solar para tejados de ediﬁcios. Solar tracker for roofs of buildings.

Objeto de la invenciónObject of the invention

La presente invención se reﬁere a un seguidor solar para tejados de ediﬁcios, 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 un seguidor solar susceptible de ser instalado en una tejado de una ediﬁcación cualquiera, habitacional o industrial, individual o colectiva, dotado de medios de anclaje y ﬁjación al caballete del tejado o algún punto de éste que ofrezca garantías de ﬁrmeza y resistencia suﬁcientes para la exigencias de la instalación. El seguidor está estructurado en base a un bastidor susceptible de giro en torno a un eje horizontal para un correcto seguimiento de la trayectoria solar desde el alba hasta el ocaso, y un aprovechamiento óptimo consiguiente de la radiación incidente sobre una pluralidad de módulos o paneles captadores incorporados en dicho bastidor, siendo una parte de la estructura del bastidor ajustable lateralmente en concordancia con las características dimensionales de los módulos o paneles. The present invention relates to a solar tracker for building roofs, which provides essential novelty characteristics and notable advantages over the known and used means for the same purposes in the current state of the art. More in particular, the invention proposes the development of a solar tracker capable of being installed on a roof of any individual, residential or industrial building, individual or collective, provided with anchoring and fixing means to the roof stand or some point thereof. offer sufficient strength and resistance guarantees for the installation requirements. The follower is structured on the basis of a frame that can be rotated around a horizontal axis for a correct monitoring of the solar path from dawn to sunset, and a consequent optimal use of the incident radiation on a plurality of modules or collector panels incorporated in said frame, being a part of the frame structure adjustable laterally in accordance with the dimensional characteristics of the modules or panels.

El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido, obviamente, del sector industrial de la energías alternativas, en especial al sector dedicado a la fabricación e instalación de aparatos y dispositivos para la captación y el aprovechamiento de la energía solar. Antecedentes y Sumario de la invenciónThe field of application of the invention is obviously comprised of the industrial sector of alternative energy, especially the sector dedicated to the manufacture and installation of apparatus and devices for the collection and use of solar energy. Background and Summary of the Invention

Es conocido por todos en general el incesante auge que las instalaciones y dispositivos para la transformación de las energías renovables en otras formas de energía, han experimentado a lo largo de las últimas décadas. Los problemas medioambientales derivados de las emisiones contaminantes y del calentamiento global, junto con el paulatino y progresivo agotamiento de los recursos naturales y el encarecimiento experimentado por el petróleo, han hecho que la atención de las investigaciones actuales se hayan centrado en torno a otros tipos de energías, consideradas máslimpias y en ningún contaminantes. Éste es principalmente el caso de las energías solar y eólica, y en un segundo plano las energías asociadas a los movimientos maremotrices, las derivadas de la biomasa y otras de menor consideración. It is known by all in general the ceaseless boom that facilities and devices for the transformation of renewable energy into other forms of energy have experienced over the last decades. The environmental problems arising from pollutant emissions and global warming, along with the gradual and progressive depletion of natural resources and the increase in oil prices, have made the attention of current research focused on other types of energies, considered more clean and in no pollutants. This is mainly the case of solar and wind energy, and in the background the energies associated with tidal movements, those derived from biomass and others of lesser consideration.

En particular, centrando la atención sobre las instalaciones de energía solar, en un país como España en el que a través de su geografía se recibe la luz solar durante un elevado número de horas a lo largo de todo el año, ha sido necesario destinar amplias extensiones de terreno para la instalación de captadores solares, mediante los que se transforma la energía solar en energía eléctrica que, o bien es consumida en el lugar donde se genera, o bien, tras un acondicionamiento adecuado, es inyectada en la red eléctrica para su consumo en algún lugar remoto. También, en otros casos, la radiación solar es aprovechada desde un punto de vista térmico, de manera que calentando un ﬂuido caloportador y haciéndolo pasar a continuación a través de uno o más intercambiadores, el calor es cedido a una masa de agua circulante por un conducto secundario, provocando su calentamiento de modo que pueda ser aprovechada como agua caliente a nivel doméstico o industrial, evitándose así la necesidad de tener que consumir otro tipo de energía para In particular, focusing attention on solar energy facilities, in a country such as Spain in which, through its geography, sunlight is received for a large number of hours throughout the year, it has been necessary to allocate ample extensions of land for the installation of solar collectors, through which solar energy is transformed into electrical energy that, either is consumed in the place where it is generated, or, after adequate conditioning, is injected into the electrical network for consumption somewhere remote. Also, in other cases, solar radiation is harnessed from a thermal point of view, so that by heating a heat transfer fluid and then passing it through one or more exchangers, the heat is transferred to a mass of circulating water by a secondary conduit, causing its heating so that it can be used as domestic or industrial hot water, thus avoiding the need to have to consume another type of energy to

Según se ha mencionado anteriormente, las instalaciones de captación solar actuales se montan normalmente sobre extensiones de terreno rústico, el cual queda lógicamente inhabilitado para cualquier otra función. Aunque la ﬁnalidad justiﬁque el hecho de que esas extensiones de terreno sean destinadas a la instalación de generadores solares, no es menos cierto que existen otros muchos espacios que podrían ser utilizados con los mismos ﬁnes, ahorrando en la medida de lo posible la necesidad de utilizar terrenos queson utilizables por otros sectores productivos. Éste es el caso de los tejados de los ediﬁcios, cuya única función consiste normalmente en servir de cerramiento al ediﬁcio que cubre, y que sin embargo proporciona un espacio superﬁcial que podría ser perfectamente aprovechado para ﬁnes adicionales. As mentioned above, current solar collection facilities are normally mounted on extensions of rustic land, which is logically disabled for any other function. Although the purpose justifies the fact that these extensions of land are intended for the installation of solar generators, it is no less true that there are many other spaces that could be used for the same purposes, saving as far as possible the need to use land that is usable by other productive sectors. This is the case of the roofs of the buildings, whose only function is normally to serve as a closing to the building it covers, and which nevertheless provides a surface space that could be perfectly used for additional purposes.

De la exposición anterior se desprende que sería deseable poder disponer de un tipo de seguidor solar que estuviera especialmente diseñado para poder ser instalado en los tejados de los ediﬁcios, sin ocupar por tanto otras superﬁcies aprovechables para otras aplicaciones. Con ello, la energía solar incidente podría ser perfectamente aprovechada para su transformación en energía eléctrica o térmica, utilizable en el propio ediﬁcio o en cualquier otro punto remoto. En este sentido, se conocen ya en el estado actual de la técnica generadores fotovoltaicos diseñados especíﬁcamente para ser instalados en los tejados de las naves industriales, para la generación de una determinada cantidad de energía eléctrica que aprovechada in situ permita suplir algunas necesidades internas. Sin embargo, estos generadores fotovoltaicos consisten simplemente en paneles apoyados y ﬁjados a la superﬁcie del tejado, de posicionamiento estático, y por lo tanto con una cierta inclinación ﬁja (la del tejado y estructura soporte) respecto a la trayectoria seguida por el sol, lo que implica un aprovechamiento muy poco uniforme de la energía de la radiación solar, ya que, como se sabe, la respuesta de los paneles captadores es una función del ángulo de incidencia de la radiación sobre su superﬁcie. La posición estática de los paneles hace que la capacidad productiva sea muy inferior a lo generado utilizando técnicas de seguimiento, con lo que ello encarece la instalación. It follows from the previous exposition that it would be desirable to be able to have a type of solar tracker that was specially designed to be installed on the roofs of the buildings, without therefore occupying other surfaces usable for other applications. With this, the incident solar energy could be perfectly used for its transformation into electrical or thermal energy, usable in the building itself or at any other remote point. In this sense, photovoltaic generators specifically designed to be installed on the roofs of industrial buildings are already known in the current state of the art, for the generation of a certain amount of electrical energy that used in situ allows to supply some internal needs. However, these photovoltaic generators consist simply of panels supported and fixed to the surface of the roof, of static positioning, and therefore with a certain fixed inclination (that of the roof and supporting structure) with respect to the path followed by the sun, which implies a very uneven use of solar radiation energy, since, as is known, the response of the pickup panels is a function of the angle of incidence of the radiation on its surface. The static position of the panels means that the production capacity is much lower than that generated using monitoring techniques, which makes the installation more expensive.

Teniendo en cuenta lo anterior, la presente invención se ha propuesto como objetivo principal el desarrollo de un seguidor solar especialmente indicado para su instalación en los tejados de los ediﬁcios, mediante el que se puedan solventar los inconvenientes de la tecnología actual. Este objetivo ha sido plenamente logrado mediante el seguidor solar que va a ser objeto de descripción en lo que sigue, cuyas características principales están recogidas en la porción caracterizadora de la reivindicación 1 anexa. Taking into account the foregoing, the present invention has been proposed as the main objective the development of a solar tracker especially indicated for its installation on the roofs of the buildings, whereby the inconveniences of current technology can be solved. This objective has been fully achieved by the solar tracker that will be described in the following, whose main characteristics are included in the characterizing portion of the attached claim 1.

En esencia, el seguidor solar para tejados propuesto por la invención, ha sido diseñado de manera que puede ser instalado en cualquier tejado, tanto de naves industriales como de ediﬁcaciones residenciales, y además constituye una solución especialmente idónea para construcciones aisladas, casas de campo, etc., en las que las fuentes de energía convencionales están alejadas. El seguidor de la invención permite un aprovechamiento energético sustancialmente mejorado con respecto a las instalaciones de captación solar actualmente utilizados en combinación con tejados de ediﬁcaciones, debido a que los paneles captadores del seguidor de la invención tienen un primer extremo montado en una estructura de un bastidor principal y sujeto al mismo, y están extendidos de modo que por el extremo opuesto están sujetos a una porción de bastidor ajustable, vinculado al principal y por tanto orientable junto con este último para un seguimiento de la posición solar instantánea en cada punto de su trayectoria, merced al giro de dicho bastidor principal con respecto a un eje horizontal con la inclinación y orientación apropiada. Todo el conjunto está soportado por pilares verticales de dimensiones adecuadas que por la parte inferior se anclan ﬁrmemente al suelo (el caballete del tejado u otro punto suﬁcientemente resistente del mismo), y por la parte superior están articulados al mencionado bastidor principal, existiendo además un dispositivo accionador articulado por un extremo a uno de los pilares y por el extremo opuesto a una pieza u orejeta soldarla con el bastidor principal, de modo que la actuación de dicho dispositivo accionador, regulada mediante un sistema de control convencional externo, impulsa el basculamiento del conjunto de bastidor en uno u otro sentido por pivotamiento en torno al eje de giro horizontal, de manera que orienta de forma óptima la inclinación del bastidor en función de la posición solar. In essence, the rooftop solar tracker proposed by the invention has been designed so that it can be installed on any roof, both of industrial buildings and residential buildings, and it is also an especially suitable solution for isolated buildings, country houses, etc., in which conventional energy sources are far apart. The follower of the invention allows a substantially improved energy use with respect to the solar collection facilities currently used in combination with building roofs, because the collector panels of the follower of the invention have a first end mounted on a frame structure. main and subject to it, and are extended so that at the opposite end they are subject to an adjustable frame portion, linked to the main and therefore orientable together with the latter for tracking the instantaneous solar position at each point of its path , thanks to the rotation of said main frame with respect to a horizontal axis with the appropriate inclination and orientation. The whole assembly is supported by vertical pillars of suitable dimensions that are anchored firmly to the ground from the bottom (the roof stand or another sufficiently strong point thereof), and from the top part are articulated to said main frame, there being also a actuator device articulated by one end to one of the pillars and by the end opposite to a piece or lug welded with the main frame, so that the actuation of said actuator device, regulated by an external conventional control system, drives the tilting of the frame assembly in one direction or another by pivoting around the horizontal axis of rotation, so that it optimally orientates the inclination of the frame according to the solar position.

Como se comprenderá, un seguidor como el descrito brevemente en lo que antecede, permite aportar soluciones eﬁcaces a los problemas de la técnica actual, al proporcionar un rendimiento muy superior al de las instalaciones convencionales, siendo fácil, rápido y cómodo de instalar, requiriendo unas bajas necesidades de mantenimiento, y con unos costes de fabricación mejorados en comparación con las instalaciones convencionales. Breve descripción de los dibujosAs will be understood, a follower like the one described briefly in the foregoing, allows us to provide effective solutions to the problems of the current technique, by providing a much higher performance than conventional installations, being easy, fast and convenient to install, requiring some low maintenance needs, and with improved manufacturing costs compared to conventional installations. Brief description of the drawings

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: These and other features and advantages of the invention will become more clearly apparent from the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given only by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying drawings , in which:

La Figura 1 es una vista esquemática, en planta superior, de un seguidor solar orientable de la invención posicionado en el tejado de una ediﬁcación; Figure 1 is a schematic top plan view of an orientable solar tracker of the invention positioned on the roof of a building;

La Figura 2 muestra una vista esquemática, en alzado lateral, del mismo seguidor solar de la Figura 1, en una posición de seguimiento inclinada hacia un lateral; Figure 2 shows a schematic side elevation view of the same solar tracker of Figure 1, in a laterally inclined tracking position;

La Figura 3 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva, desde arriba, de un conjunto de seguidor de la invención en condiciones operativas, y Figure 3 schematically illustrates a perspective view, from above, of a follower assembly of the invention under operating conditions, and

La Figura 4 es una vista esquemática, en alzado extremo, de una realización alternativa del seguidor solar construido de acuerdo con la presente invención. Descripción de una forma de realización preferidaFigure 4 is a schematic view, in extreme elevation, of an alternative embodiment of the solar tracker constructed in accordance with the present invention. Description of a preferred embodiment

Tal y como se ha mencionado en lo que antecede, la descripción detallada de la forma de realización preferida del seguidor solar para tejados de ediﬁcios de la presente 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 puede apreciar una vista en planta superior de la estructura de seguidor que integra los diversos medios que lo componen, en un ejemplo práctico de instalación en el tejado de una vivienda. El seguidor está implementado en base a un conjunto de bastidor compuesto por una porción de bastidor principal, a través del cual se realiza el posicionamiento del conjunto, y una porción de bastidor secundario o extensible, vinculado a la porción de bastidor principal con posibilidad de extensión por cada lado de este último. Los módulos o paneles captadores están dispuestos sobre la porción de bastidor principal, al que se sujetan por uno de sus extremos, y se extienden con su dimensión mayor según la dirección en anchura del conjunto de bastidor, siendo sujetados por el extremo opuesto mediante la porción de bastidor extensible. As mentioned above, the detailed description of the preferred embodiment of the solar tracker for building roofs of the present invention will be carried out in the following with the help of the attached drawings, through which the same numerical references are used to designate the same or similar parts. Thus, attending first to the representation of Figure 1, you can see a top plan view of the follower structure that integrates the various means that compose it, in a practical example of installation on the roof of a house. The follower is implemented based on a frame assembly composed of a main frame portion, through which the positioning of the assembly is performed, and a secondary or extensible frame portion, linked to the main frame portion with the possibility of extension on each side of the latter. The modules or collector panels are arranged on the main frame portion, to which they are held by one of their ends, and extend with their greatest dimension according to the width direction of the frame assembly, being held by the opposite end by the portion Extendable frame.

En la Figura 1, la representación muestra una vista en la que aparece representado el tejado de una vivienda unifamiliar o aislada, pero sin que este hecho deba ser interpretado como limitativo puesto que, evidentemente, la explicación es igualmente válida para cualquier tipo de vivienda o ediﬁcio. La vivienda se ha señalado en general con la referencia numérica 1, y muestra el tejado a dos aguas de una vivienda tipo. Además, muestra el tejado de estructura reticulaza formada por las traviesas y los largueros 2 con un fondo 3 de techo o cobertura superior del habitáculo de la vivienda, y siendo además visibles los postes 8. In Figure 1, the representation shows a view in which the roof of a single-family or isolated dwelling is represented, but without this fact being interpreted as limiting since, obviously, the explanation is equally valid for any type of dwelling or building. The house has been indicated in general with reference number 1, and shows the gable roof of a type house. In addition, it shows the roof of the lattice structure formed by the sleepers and the stringers 2 with a roof bottom 3 or upper cover of the housing of the dwelling, and the posts 8 are also visible.

Sobre el tejado, anclado al caballete del mismo en posiciones predeterminadas, se encuentra situado el seguidor solar de la invención. Este último ha sido implementado mediante un conjunto de bastidor integrado por dos porciones de bastidor diferenciadas, de las que una primera porción, constitutiva de un bastidor principal, incluye una retícula de largueros y travesaños solidarizados entre sí, constituidos por perﬁles resistentes, en la que un larguero principal, que ocupa posición longitudinalmente centrada, aparece señalado con la referencia numérica 5, y dos travesaños situados en posición extrema han sido señalados con la referencia numérica 7. A cada lado del larguero 5 longitudinal centrado, se extiende una porción de bastidor extensible, constituida por un larguero 6 longitudinal externo, al que se encuentran solidarizados elementos transversales 4, asimismo constituidos por perﬁles resistentes, de los que cada uno de dichos perﬁles constitutivos de los elementos 4 transversales está conﬁgurado y dimensionado para acoplarse con un travesaño 7 respectivo, por introducción en el perﬁl de este último con posibilidad de desplazamiento telescópico a lo largo del mismo. De ese modo, el larguero 6 longitudinal externo de cada porción de bastidor extensible puede ser acercado o alejado del bastidor principal, para adaptarse al tamaño de los módulos o captadores posicionados sobre el bastidor principal, con su dimensión mayor extendida según la dirección en anchura del conjunto. El anclaje deﬁnitivo entre los travesaños 7 de la porción de bastidor principal y los elementos 4 transversales de la porción de bastidor extensible, se realiza con la ayuda de ﬁjadores convencionales, no representados en la Figura. On the roof, anchored to the easel thereof in predetermined positions, the solar tracker of the invention is located. The latter has been implemented by means of a frame assembly composed of two differentiated frame portions, of which a first portion, constituting a main frame, includes a grid of stringers and crossbars joined together, consisting of sturdy profiles, in which a main stringer, which occupies a longitudinally centered position, is indicated with the numerical reference 5, and two crossbars located in the extreme position have been indicated with the numerical reference 7. On each side of the longitudinally centered stringer 5, an extendable frame portion is extended , constituted by an external longitudinal crossbar 6, to which transverse elements 4 are joined, also constituted by resistant profiles, of which each of said constituent profiles of the transverse elements 4 is con ﬁ gured and sized to engage with a respective cross member 7, by introduction in the profile d and the latter with the possibility of telescopic movement along it. In this way, the external longitudinal beam 6 of each extendable frame portion can be approached or removed from the main frame, to adapt to the size of the modules or sensors positioned on the main frame, with its largest dimension extended according to the width direction of the set. The definitive anchoring between the crossbars 7 of the main frame portion and the transverse elements 4 of the extendable frame portion is carried out with the help of conventional fasteners, not shown in the Figure.

A los efectos de ﬁjación de los módulos o paneles (no visibles en la Figura), un primer extremo de los mismos está sujeto al larguero 5 longitudinal central del bastidor principal, a cuyo efecto este último se ha dotado de un perﬁl longitudinal emergente y proyectado hacia fuera por ambos lados (no visible en la Figura), mientras que por el extremo opuesto, los módulos o paneles son sujetados por el larguero 6 externo de posición ajustable a cada lado, a cuyo efecto cada larguero 6 externo se ha dotado de un elemento de retención perﬁlado en “L” invertida (no visible en la Figura), extendido a lo largo del mismo y con la abertura hacia el interior, en combinación con una formación en “T” que emerge desde el larguero (5) longitudinal central del bastidor principal y que se extiende en la dirección longitudinal. De ese modo, en combinación de ambos se proporcionan medios de sujeción ﬁrme y segura de los módulos o paneles del seguidor, perfectamente ajustados a las dimensiones de estos últimos. For the purpose of fixing the modules or panels (not visible in the Figure), a first end thereof is attached to the central longitudinal stringer 5 of the main frame, for which purpose the latter has been provided with an emerging and projected longitudinal profile. outwards on both sides (not visible in the Figure), while on the opposite end, the modules or panels are held by the external beam 6 of adjustable position on each side, for which purpose each external beam 6 is provided with a retained perpendicular "L" retaining element (not visible in the Figure), extended along it and with the opening inwards, in combination with a "T" formation emerging from the longitudinal longitudinal stringer (5) of the main frame and extending in the longitudinal direction. Thus, in combination of both, secure and secure fastening means of the follower modules or panels are provided, perfectly adjusted to the dimensions of the latter.

Haciendo ahora referencia a la Figura 2 de los dibujos, se aprecia una ilustración de un seguidor solar construido de acuerdo con la invención, instalado en este caso en un tejado 16 de una vivienda, por ejemplo la vivienda 1 de la Figura 1. Según aparece representado, el seguidor solar de la invención incluye, además de las estructuras correspondientes a los bastidores, diversos elementos de posicionamiento operativo, tales como pilares 9 verticales que por su extremo inferior disponen de una placa 10 compacta de anclaje en el caballete 11 del tejado 16, o en cualquier punto de éste habilitado al efecto, mientras que por el extremo superior están articulados a una pieza 12 pivotante que es solidaria con el larguero 5 longitudinal central de la porción de bastidor principal del seguidor, y cuyo giro se realiza en torno a un eje 18 horizontal. Un accionador apropiado para la transmisión del movimiento al bastidor (actuador lineal o de giro), por ejemplo un cilindro 13 de cualquier tipo (eléctrico, neumático, hidráulico, etcétera), articulado en un punto 14 intermedio con los pilares 9, tiene el extremo de su vástago 15 extensible unido pivotablemente con una orejeta 17 solidaria con dicho bastidor principal, y situada a una cierta distancia de separación de la pieza 12 de pivotamiento. De ese modo, la mayor Referring now to Figure 2 of the drawings, an illustration of a solar tracker constructed in accordance with the invention can be seen, installed in this case on a roof 16 of a house, for example housing 1 of Figure 1. As it appears represented, the solar tracker of the invention includes, in addition to the structures corresponding to the racks, various operating positioning elements, such as vertical pillars 9 which at their lower end have a compact anchor plate 10 on the easel 11 of the roof 16 , or at any point of the latter enabled for this purpose, while at the upper end they are articulated to a pivoting part 12 that is integral with the central longitudinal stringer 5 of the main frame portion of the follower, and whose rotation is made around a horizontal axis 18. An appropriate actuator for the transmission of movement to the frame (linear or turning actuator), for example a cylinder 13 of any type (electric, pneumatic, hydraulic, etc.), articulated at an intermediate point 14 with the pillars 9, has the end of its extensible rod 15 pivotally connected with a lug 17 integral with said main frame, and located at a certain distance from the pivoting part 12. That way, the biggest

o menor extensión del vástago 15 actúa sobre a través de dicha orejeta 17 y provoca que la pieza 12 de soporte del conjunto de la estructura, pivote respecto al eje 18 horizontal, cambiando de posición respecto a los pilares 9 verticales, y determinando con ello el cambio posicional del conjunto de bastidores y paneles captadores respecto a la horizontal, a efectos de garantizar la mejor perpendicularidad posible de los paneles captadores, que en esta Figura aparecen señalados mediante la referencia numérica 19, respecto a la radiación solar incidente, en función de la posición del sol a través de su recorrido. Como se ha dicho, el posicionamiento del conjunto está controlado por medio de un sistema convencional apropiado (no representado), y que no va a ser descrito por no formar parte de la presente invención. or less extension of the rod 15 acts on through said lug 17 and causes the support part 12 of the structure assembly to pivot with respect to the horizontal axis 18, changing position with respect to the vertical pillars 9, and thereby determining the positional change of the set of frames and collector panels with respect to the horizontal, in order to guarantee the best possible perpendicularity of the collector panels, which in this Figure are indicated by numerical reference 19, with respect to the incident solar radiation, depending on the position of the sun through its path. As mentioned, the positioning of the assembly is controlled by means of an appropriate conventional system (not shown), and which is not going to be described because it is not part of the present invention.

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 (21) se transmite a la corona The same operation described above in a non-restrictive manner by means of a linear actuator can be achieved by other actuation technologies that allow the same task, as is the case of actuation by means of a crown-pinion device, shown in Figure 4, and by means of the which the rotation of the pinion (21) is transmitted to the crown

(22) ﬁjada solidariamente al bastidor provocando el giro del mismo. (22) fixed in solidarity with the frame, causing it to rotate.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, el bloqueo entre los travesaños 7 de la porción de bastidor principal y los elementos 4 transversales de la porción de bastidor extensible, se realiza con la ayuda de ﬁjadores. Estos ﬁjadores pueden ser apreciados en la representación de la Figura 2, habiendo sido señalados con la referencia numérica 20. As mentioned above, the blockage between the crossbars 7 of the main frame portion and the transverse elements 4 of the extendable frame portion is carried out with the help of fasteners. These fixers can be seen in the representation of Figure 2, having been indicated with numerical reference 20.

Como se comprenderá, un seguidor solar para tejados de ediﬁcios y viviendas como el descrito en lo que antecede, garantiza un rendimiento optimizado frente a los generadores fotovoltaicos conocidos, a la vez que resulta fácil y cómodo de instalar. Un ejemplo aplicativo más ilustrativo, aparece representado en la Figura 3, en la que se muestra el conjunto de seguidor solar de la invención en su condición operativa, instalado en el caballete de un tejado 16 de una vivienda 1, soportado por pilares 9 verticales, y con el bastidor de soporte del conjunto en una posición aproximadamente horizontal, representativa de la capacidad de orientación instantánea del conjunto con relación a la trayectoria solar. As will be understood, a solar tracker for roofs of buildings and homes, as described above, guarantees optimized performance compared to known photovoltaic generators, while being easy and convenient to install. A more illustrative application example is shown in Figure 3, in which the solar tracker assembly of the invention is shown in its operative condition, installed on the easel of a roof 16 of a house 1, supported by vertical pillars 9, and with the assembly support frame in an approximately horizontal position, representative of the instantaneous orientation capability of the assembly in relation to the solar path.

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. It is not considered necessary to make the content of the present description more extensive so that a person skilled in the art can understand its scope and the advantages derived therefrom, as well as carry out the practical realization of its object.

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 introducirse 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. Notwithstanding the foregoing, and since the description made corresponds only to a preferred embodiment, it will be understood that within its essentiality multiple modifications and variations of detail may be introduced, also within the scope of the invention, and that in particular may affect features such as shape, size or manufacturing materials, or any others that do not alter the invention as described and as defined in the following claims.

Claims

1. Solar tracker for building roofs, in particular a solar tracker that includes a multiplicity of modules or panels (19) sensors for the transformation of the energy of the incident solar radiation into thermal or electrical energy that can be used at the place of production or another remote place, whose follower has an orientation capacity with respect to a horizontal axis, where appropriate with the appropriate inclination, according to the instantaneous position followed by the sun along its path, characterized in that it comprises a frame assembly in the that is distinguished:

a frame assembly, consisting of a first fixed frame or main frame portion, and a second extendable frame portion, arranged so that positioning of the frame assembly is performed through the main frame;

vertical positioning pillars (9), provided at the lower end of a plate (10) for anchoring to the easel (11) of a roof or another sufficiently resistant point thereof, and articulated by the upper end, by means of an axis ( 18) horizontal, to a pivotal piece (12) integral with the main frame (1), and

a means of positional change of the structure of the assembly and of the modules or panels (19) sensors that it incorporates, preferably constituted by a linear or circular actuator, acting on lug (17) integral with the main frame portion and located in a separate position of the mentioned piece

(12) pivot.

2. Solar tracker according to claim 1, characterized in that the first frame or main frame portion is constituted by a crosslinked structure obtained by resistant profiles, composed of longitudinal stringers (5) and crossbars (7), joined together;

and because the second frame or secondary or extensible frame portion, is constituted, on each side of the main frame, by a multiplicity of transverse elements (4) integral with a crossbar

(6) (6): longitudinal externo, de los que dichos elementos longitudinal longitudinal, of which said elements

(4) (4): transversales están insertados, con posibilidad de deslizamiento telescópico, en los respectivos travesaños (7) de la porción de bastidor principal. Transversals are inserted, with the possibility of telescopic sliding, in the respective crossbars (7) of the main frame portion.

3. Solar tracker according to claims 1 and 2, characterized in that in one embodiment, the actuator for the regulated positioning of the frame assembly consists of a linear actuator consisting of a cylinder (13) articulated at an intermediate point (14) to the vertical pillars (9), whose extensible rod (15) is the actuator element articulated to the lug (17) integral with the main frame (1), so that the greater or lesser extent of the latter determines the position more

or less inclined, in one direction or another, of the frame assembly.

4. Four.: Seguidor solar según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque un larguero (5) longitudinal central del de la porción de bastidor principal, está conﬁgurado de manera que incluye un elemento longitudinal solidario, que realiza una sujeción sobre un primer extremo de los módulos o paneles (19) situados sobre dicho bastidor principal a ambos lados del mencionado larguero (5) longitudinal central, mientras que el larguero (6) longitudinal externo de cada lado de la porción de bastidor extensible incluye un elemento longitudinal en forma de “L” invertida, capacitado para retener el extremo opuesto de los módulos o paneles (19) de ese mismo lado. Solar tracker according to claims 1 to 3, characterized in that a central longitudinal stringer (5) of that of the main frame portion, is configured such that it includes a longitudinal integral element, which makes a fastener on a first end of the modules or panels (19) located on said main frame on both sides of said central longitudinal beam (5), while the external longitudinal beam (6) on each side of the extendable frame portion includes an inverted "L" shaped longitudinal element, able to retain the opposite end of the modules or panels (19) of that same side.

5. 5.: Seguidor solar según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en una forma de realización, el dispositivo accionador para el posicionamiento regulado del conjunto del bastidor comprende un dispositivo de corona-piñón cuya acción provoca el giro del bastidor. Solar tracker according to claims 1 and 2, characterized in that in one embodiment, the drive device for the regulated positioning of the frame assembly comprises a crown-pinion device whose action causes the frame to rotate.

6. 6.: Seguidor solar según reivindicación 5, caracterizado porque el piñón (21) está ﬁjado a un pilar (23) de sustentación y la corona (22) está asociada al piñón y al bastidor. Solar tracker according to claim 5, characterized in that the pinion (21) is fixed to a support pillar (23) and the crown (22) is associated with the pinion and the frame.

7. 7.: Seguidor solar según la reivindicación 1, caracterizado porque los perﬁles son metálicos. Solar tracker according to claim 1, characterized in that the profiles are metallic.

SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND

Application no .: 200930701

SPAIN

Date of submission of the application: 09.17.2009

Priority Date:

REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE

51 Int. Cl.: F24J2 / 52 (2006.01)

RELEVANT DOCUMENTS

Categoría Category: Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected

A TO: US 2007215199 A1 (DOLD ROBERT H et al.) 20.09.2007, párrafos [15-30]; figuras. 1,3,7 US 2007215199 A1 (DOLD ROBERT H et al.) 20.09.2007, paragraphs [15-30]; figures. 1,3,7

A TO: US 2006156651 A1 (GENSCHOREK GIDO) 20.07.2006, resumen; párrafos [1 ],[3],[18-21]; reivindicaciones 1-3; figuras. 1,2,4,7 US 2006156651 A1 (GENSCHOREK GIDO) 07.20.2006, summary; paragraphs [1], [3], [18-21]; claims 1-3; figures. 1,2,4,7

A TO: WO 0031477 A1 (SOLAR ENERGY SYSTEMS PTY LTD et al.) 02.06.2000, todo el documento. 1,3 WO 0031477 A1 (SOLAR ENERGY SYSTEMS PTY LTD et al.) 02.06.2000, the whole document. 1.3

A TO: DE 20304099 U1 (FLECK OSKAR) 10.07.2003, Resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; Número de acceso 2003-609835; figuras. 1,2,7 DE 20304099 U1 (FLECK OSKAR) 10.07.2003, Summary of the WPI database. Recovered from EPOQUE; Accession number 2003-609835; figures. 1,2,7

A TO: US 2009199846 A1 (COLLINS KENNETH D et al.) 13.08.2009, párrafos [55-61]; figuras. 1 US 2009199846 A1 (COLLINS KENNETH D et al.) 13.08.2009, paragraphs [55-61]; figures. one

A TO: WO 2005003646 A1 (SOLAR HEAT AND POWER PTY LTD et al.) 13.01.2005, resumen; figuras. 5 WO 2005003646 A1 (SOLAR HEAT AND POWER PTY LTD et al.) 13.01.2005, summary; figures. 5

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 Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:

Fecha de realización del informe 18.11.2011 Date of realization of the report 18.11.2011: Examinador E. García Lozano Página 1/4 Examiner E. García Lozano Page 1/4

REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

Application number: 200930701

Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) F24J Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of

search used) INVENES, EPODOC

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WRITTEN OPINION

Application number: 200930701

Date of Written Opinion: 18.11.2011

Statement

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO Claims Claims 1-7 IF NOT

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO Claims Claims 1-7 IF NOT

The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986).

Opinion Base.-

This opinion has been made on the basis of the patent application as published.

State of the Art Report Page 3/4

WRITTEN OPINION

Application number: 200930701

1. Documents considered.-

The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.

Documento Document: Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date

D01 D01: US 2007215199 A1 (DOLD ROBERT H et al.) 20.09.2007 US 2007 215199 A1 (DOLD ROBERT H et al.) 09.20.2007

D02 D02: US 2006156651 A1 (GENSCHOREK GIDO) 20.07.2006 US 2006156651 A1 (GENSCHOREK GIDO) 07/20/2006

D03 D03: WO 0031477 A1 (SOLAR ENERGY SYSTEMS PTY LTD et al.) 02.06.2000 WO 0031477 A1 (SOLAR ENERGY SYSTEMS PTY LTD et al.) 02.06.2000

2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement

The present application refers to a solar tracker for building roofs comprising: - a fixed frame or main frame assembly through which the assembly is positioned, and another second extendable frame portion, so that the frame can adapt to elements of different sizes - positioning pillars with an anchor plate to the roof at its bottom and a pivoting piece at its upper end attached to a horizontal axis - a means of changing position following the sun (Reiv.1). The main frame is formed by a cross-linked structure based on profiles, and the extendable frame is formed by transverse elements integral with an external longitudinal member, so that said transverse elements are coupled within elements of the fixed frame, with the possibility of telescopic sliding (Reiv. 2). The main frame includes a fastener at a first end of the modules or solar panels, the other end of the clamp being on the longitudinal crossbar of the extendable frame as an inverted L-shaped profile (Reiv. 4). The profiles of the frames are metallic (Reiv. 7). The actuator for positioning consists of a linear actuator with a cylinder articulated at an intermediate point of the pillars, and whose actuator rod is articulated to the lug solidary with the frame (Reiv.3). Another option is that it is a crown-pinion device (Reiv. 5) in which the pinion is fixed to a support pillar and the crown to the pinion and frame (Reiv. 6). Document D01 discloses a two-axis solar tracker comprising a base that is anchored to the building (20), pillars (18) connected to a truss (16) on which the panels are supported by a pivoting joint (34) (paragraphs 15-17). Two linear actuators (22 and 24) that respectively control the solar azimuth position and its elevation are proposed as a follow-up mechanism (paragraph 20). There are several differences between D01 and the invention of the application. First, a double-frame system is not included to adapt the size of the support to different solar panels or modules. On the other hand, the union of the pillar with the frame is not carried out by means of a horizontal axis, but by a set of elements forming a truss, which means that although the assembly disclosed in D01 is more resistant, as explicitly indicated in the said patent (summary), also implies a more complex structure and difficult to assemble. Documents such as D03 have been found in the state of the art in which the connection of the abutment with the support frame is carried out by means of a crossbar (26, figure 2), but in these cases it is not about followers to be installed in buildings. Document D02 discloses another mounting system for solar panels on rooftops. The system proposed in D02 consists of mounting profiles (1), under which are the roof fixing connections and on which the solar modules are fixed, together with other joining profiles (11) located laterally or laterally and at the bottom of the previous ones (paragraphs 18-20, claims 1-3). The mounting and joining profiles form a pair of telescopic profiles, so that they are joined in their assembly and are adaptable to modules of different sizes (paragraphs 1-3). In this case, no solar tracking mechanism is proposed, characteristic claimed in the application. As can be seen, solar trackers have been found in the state of the art to be mounted on buildings that are supported on pillars and that use linear actuators for their position change, racks based on profiles that are adjustable in terms of their position have also been found position to fit different sizes of solar panels. However, it is not considered that the specific characteristics claimed in the application can be reached as a combination of the above information without the use of the inventive activity by the person skilled in the art. Therefore, none of the documents cited in the State of the Art Report, or any relevant combination thereof, reveals a characteristic that has the same effects as the invention of the application.

The invention is considered to be new and involves inventive activity (Art. 6 and 8 Patent Law 11/1986).

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