ES2848309T3 - Seguidor solar - Google Patents

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ES2848309T3
ES2848309T3 ES17751753T ES17751753T ES2848309T3 ES 2848309 T3 ES2848309 T3 ES 2848309T3 ES 17751753 T ES17751753 T ES 17751753T ES 17751753 T ES17751753 T ES 17751753T ES 2848309 T3 ES2848309 T3 ES 2848309T3
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Abstract

Seguidor solar (1000) que comprende al menos: · un dispositivo móvil (1100) que comprende al menos: - una mesa (1110) que se extiende longitudinalmente según una dirección principal (1111) de extensión y que comprende, al menos un dispositivo (1112) de captación de energía solar; - una estructura (1120) de soporte que se extiende longitudinalmente sobre una longitud L (1120c) según la dirección principal (1111) de extensión y que soporta, la mesa (1110) y que comprende un primer extremo (1120a) y un segundo extremo (1120b); - un primer arco (1130) de soporte y un segundo arco (1150) de soporte configurados para soportar la 10 estructura (1120) de soporte; · un primer apoyo (1140) en el suelo y un segundo apoyo (1160) en el suelo configurados para soportar respectivamente el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte, · un dispositivo (1141) de accionamiento cinemático, configurado para accionar el dispositivo móvil (1100) en rotación con respecto al primer apoyo (1140) en el suelo y al segundo apoyo (1160) en el suelo. estando caracterizado el seguidor solar (1000) por que la estructura (1120) de soporte es una viga en forma de estructura de celosía rígida que comprende largueros (1121, 1122, 1123) conectados por travesaños (1224d) y tirantes (1225).

Description

DESCRIPCIÓN
Seguidor solar
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere al campo de la energía solar en general, y más particularmente al campo de los seguidores solares. Por ejemplo, encontrará los campos solares como una aplicación ventajosa.
Estado de la técnica
La energía solar es hoy una energía en el corazón de muchas innovaciones tecnológicas. En un momento en que las necesidades energéticas son máximas, muchos Estados de todo el mundo tienden hacia la utilización a gran escala de esta energía renovable.
Ya sea a través de paneles fotovoltaicos o de reflectores solares, estas instalaciones solares encuentran muchos problemas.
Uno de los principales problemas radica en la alineación y regulación de los componentes de las mesas de los seguidores solares que llevan los dispositivos de captación de energía solar en sus soportes.
En efecto, conviene alinearlos y motorizarlos bien a fin de que funcionen sin tensiones suplementarias.
Un dispositivo de seguimiento solar de este tipo se ha descrito, por ejemplo, en el documento FR 3001 793 A1.
Uno de los mayores desafíos es obtener un precio de costo de la energía recogida que sea lo más bajo posible. Reducir este precio de costo pasa por el aumento del rendimiento de los campos solares, pero también por una reducción de los costos de instalación y mantenimiento de estos campos solares. Ahora bien, en este contexto, el costo y la dificultad de instalación de las mesas motorizadas dependen en gran medida del terreno en el que se construyen. En efecto, es difícil encontrar un terreno perfectamente plano para disponer en él líneas de mesas en distancias muy largas.
Una solución pasa entonces por la realización de mesas de dimensiones reducidas para poder disponerlas entre las irregularidades del suelo. Pero las soluciones conocidas causan entonces un costo importante a la vez en términos de instalación, de mantenimiento, pero también de gestión.
Otra solución se basa entonces en el acondicionamiento y movimiento de tierras del terreno previamente a la instalación de las mesas. Pero esto ocasiona un costo y un tiempo de instalación igualmente importantes. Todos estos inconvenientes reducen la motivación de ciertos estados para invertir en este tipo de tecnología.
Las soluciones actuales para compensar las irregularidades del terreno se basan, por tanto, principalmente en una estructuración del terreno o bien en la regulación de la alineación de las líneas de reflectores o incluso en una alta densidad de mesas no alineadas.
Así, las soluciones actuales siguen siendo muy caras y muy complejas frente a esta problemática.
La presente invención pretende limitar o incluso resolver al menos algunos de las problemáticas expuestas anteriormente. Resumen de la invención
La presente invención se refiere a un seguidor solar según la reivindicación 1 que comprende al menos:
• un dispositivo móvil que comprende al menos:
o una mesa que se extiende longitudinalmente según una dirección principal de extensión y que comprende, y preferiblemente está configurada para soportar, al menos un dispositivo de captación o de reflexión de energía solar, comprendiendo preferiblemente al menos un panel fotovoltaico;
o una estructura de soporte que se extiende longitudinalmente sobre una longitud L según la dirección principal de extensión y que soporta, preferiblemente por sí sola, la mesa y que comprende un primer extremo y un segundo extremo;
o un primer arco y un segundo arco configurados para soportar la estructura de soporte, y preferiblemente solidarios con la estructura de soporte;
• un primer apoyo en el suelo y un segundo apoyo en el suelo configurados para soportar respectivamente el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte,
• un dispositivo de accionamiento cinemático, preferiblemente solidario con el primer apoyo en el suelo, configurado para accionar el dispositivo móvil en rotación con respecto al primer apoyo en el suelo y al segundo apoyo en el suelo.
La estructura de soporte es una viga formada por una estructura de celosía rígida que comprende largueros conectados por travesaños y tirantes.
La estructura de celosía comprende al menos un primer, un segundo y un tercer largueros paralelos entre sí y que se extienden según la dirección principal de extensión.
Preferiblemente, el dispositivo móvil está configurado de modo que la viga esté totalmente soportada por el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte.
Preferiblemente, el seguidor solar comprende elementos de rodadura montados en rotación sobre el primer apoyo en el suelo y el segundo apoyo en el suelo, estando configurados los elementos de rodadura para guiar en rotación el primer arco y el segundo arco y soportar en ellos solos el dispositivo móvil.
Las características técnicas de este seguidor solar actúan en sinergia para por una parte resistir eficazmente las tensiones mecánicas dinámicas ligadas a la temperatura o aún al viento y por otra parte para superar al menos parte de las irregularidades estáticas del terreno, mientras que tiene un costo muy limitado.
En efecto, el seguidor solar según dicha invención utiliza una estructura de celosía, según su definición mecánica, de la que cada elemento contribuye preferentemente a la resistencia del seguidor solar a tensiones mecánicas estáticas y dinámicas.
La presente invención permite así aumentar la capacidad de carga (y por tanto la superficie de captación de energía solar) del dispositivo móvil aligerando considerablemente este último. Permite así la realización de seguidores solares de gran tamaño basados únicamente en dos apoyos en el suelo y que comprenden una motorización, preferentemente única. En un lugar donde la técnica anterior utilizaría una pluralidad de mesas de pequeñas dimensiones y una pluralidad de complejos y costosos sistemas de motorización, la presente invención permite la utilización de una única mesa de grandes dimensiones, preferentemente basada únicamente en dos soportes en el terreno y comprendiendo un solo sistema de motorización.
Así, la presente invención supera el problema de la sincronización entre dos mesas alineadas al proponer una estructura cuya dimensión de extensión principal es mayor que la de una pluralidad de mesas del estado de la técnica.
Ventajosamente, la presente invención permite realizar un seguidor solar con una dimensión principal superior a 30 m y, por tanto, una importante superficie de captación de energía solar, a un coste limitado.
La presente invención permite facilitar la instalación de un campo solar, así como su mantenimiento, permitiendo así aumentar su rentabilidad.
La presente invención también permite el montaje previo del dispositivo móvil, en un taller, que puede ser móvil, ubicado a cierta distancia del lugar de explotación.
La presente invención permite así la instalación del dispositivo móvil en un solo bloque ya montado previamente en fábrica o en un taller móvil.
La presente invención también se refiere a un campo solar que comprende una pluralidad de seguidores solares según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando dispuestos al menos algunos de los seguidores solares paralelos entre sí, preferiblemente según la dirección Norte/Sur.
Breve descripción de las figuras
Los propósitos, objetos, así como las características y ventajas de la invención surgirán más claramente de la descripción detallada de modos de realización de esta última que se ilustran mediante los siguientes dibujos adjuntos en los que: Las figuras 1a y 1b ilustran dos vistas de perfil de un seguidor solar según un modo de realización no limitativo de la presente invención. En la figura 1 a, la mesa de este seguidor solar es horizontal. En la figura 1 b, la mesa de este seguidor solar está inclinada.
Las Figuras 2a a 2f ilustran dos vistas en perspectiva del seguidor solar de las Figuras 1a y 1b según un modo de realización no limitativo de la presente invención. En la figura 2a, la mesa de este seguidor solar es horizontal. En la figura 2b, la mesa de este seguidor solar está inclinada. La figura 2c representa una vista de un primer arco de soporte soportado por un primer apoyo en el suelo y de un dispositivo de accionamiento cinemático en rotación. La figura 2d muestra una vista de un dispositivo de accionamiento cinemático en rotación. La figura 2e ilustra unas roldanas de soporte montadas en rotación sobre un apoyo en el suelo. La figura 2f muestra una vista de un segundo arco de soporte soportado por un segundo apoyo en el suelo.
Las figuras 3a, 3b y 3c ilustran diferentes vistas de un seguidor solar según un modo de realización ilustrado en las figuras precedentes. La figura 3a muestra una vista en perspectiva de una parte de una estructura de soporte del seguidor solar. La figura 3b también muestra una vista en perspectiva de la estructura de soporte del seguidor solar cuando la mesa está inclinada. La figura 3c muestra una vista en perspectiva de una parte de la estructura de soporte.
Los dibujos adjuntos se dan a modo de ejemplos y no son limitantes de la invención. Estos dibujos son representaciones esquemáticas y no necesariamente a escala de la aplicación práctica.
Descripción detallada de la invención
Se ha precisado que, en el contexto de la presente invención, el término «dispositivo de captación de energía solar», o sus equivalentes, tiene por definición un dispositivo configurado para convertir directa o indirectamente la energía solar en otra forma de energía. Un dispositivo de este tipo puede ser, por ejemplo, un panel fotovoltaico, un reflector solar, un panel solar térmico o incluso un concentrador solar, por ejemplo.
Se ha precisado que, en el contexto de la presente invención, los términos «viga», «estructura de celosía» o sus equivalentes se definen como una estructura mecánica que comprende largueros conectados por travesaños y tirantes, formando el conjunto una estructura, preferiblemente triangulada, rígida. Preferiblemente, sin que esto sea limitante, cada elemento estructural (larguero, travesaño, tirante) está configurado, conformado y posicionado para permitir que la estructura de celosía soporte una tensión mecánica predeterminada, típicamente su máxima capacidad de carga. Preferiblemente, en este tipo de estructura, cada elemento estructuralmente es indispensable para soportar dicha capacidad de carga máxima. Para un esfuerzo mecánico, típicamente su capacidad de carga, todos los travesaños y preferiblemente todos los tirantes, están solicitados, preferiblemente a tracción.
Se ha precisado que, en el contexto de la presente invención, el término «cinemática», o sus equivalentes, tiene por definición todos los parámetros, características físicas que pueden describir un movimiento de un cuerpo en un marco de referencia.
Antes de comenzar una revisión detallada de los modos de realización de la invención, a continuación, se enumeran las características opcionales que pueden utilizarse opcionalmente en asociación o alternativamente:
- Según un modo de realización, la estructura de celosía también comprende al menos una pluralidad de travesaños distribuidos a lo largo de la dirección principal de extensión y que interconectan el primer, segundo y tercer largueros de modo que los travesaños formen una pluralidad de triángulos.
- Preferiblemente, al menos algunos de los triángulos están contenidos en un plano perpendicular a dicha dirección principal de extensión.
- Según un modo de realización, la estructura de celosía también comprende una pluralidad de tirantes, que se extienden de preferencia principalmente a lo largo de la dirección principal de extensión y que restringen mecánicamente en tensión la estructura de soporte conectando mecánicamente entre sí. al menos dos triángulos de la pluralidad de triángulos.
- Preferiblemente, el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte están situados respectivamente a una primera distancia L1 del primer extremo y a una segunda distancia L3 del segundo extremo de la estructura de soporte de modo que el primer extremo y el segundo extremo de la estructura de soporte estén dispuestos en voladizo con respecto al primer arco de soporte y al segundo arco de soporte.
- Ventajosamente, la primera distancia L1 y la segunda distancia L3 están comprendidas entre L/9 y L/2, preferiblemente entre L/6 y L/2,5 y ventajosamente iguales a L/3, siendo L la dimensión de la estructura de soporte según dicha dirección principal de extensión, típicamente L, es la distancia entre el primer y segundo extremos.
Esto permite que la estructura de soporte esté dispuesta en voladizo con respecto al primer apoyo en el suelo y al segundo apoyo en el suelo, con el fin de distribuir la carga a ambos lados de los apoyos en el suelo. Esto permite reducir la flecha y el peso de la estructura de soporte manteniendo una carga y resistencia importantes a las tensiones mecánicas.
- Ventajosamente, la pluralidad de triángulos está dispuesta según una distribución irregular a lo largo de dicha dirección principal de extensión.
- Esto permite aumentar la resistencia mecánica de la estructura de soporte a tensiones mecánicas, por ejemplo, tensiones de torsión.
- Según un modo de realización no limitante, la distribución irregular de la pluralidad de triángulos a lo largo de dicha dirección principal tiene una mayor densidad de triángulos al nivel de al menos uno de entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte, preferiblemente al nivel del primer arco de soporte.
- Esto permite aumentar la resistencia mecánica de la estructura al nivel del aro de soporte más cercano al dispositivo de accionamiento cinemático. Es en este punto de la estructura donde las tensiones mecánicas son mayores cuando la estructura de soporte se pone en rotación.
- Ventajosamente, la distancia entre dos triángulos consecutivos según la dirección principal de extensión es igual a P1 entre el primer extremo y el primer arco de soporte, es igual a P3 entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo y es igual a P2 entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte, siendo P3 igual a P1 y siendo P2 inferior o igual a P1.
Esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Peso del seguidor solar. De este modo, permite aumentar la energía recogida a un coste limitado.
- Ventajosamente, P2 es igual a P1*(d/L2), siendo d la distancia según la dirección principal de extensión entre un triángulo considerado y el primer arco de soporte y siendo L2 la distancia entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte.
- Ventajosamente, el seguidor solar según la presente invención comprende al menos uno, preferiblemente al menos dos y ventajosamente al menos tres triángulos entre el primer extremo y el primer arco de soporte.
Esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Peso del seguidor solar. De este modo, permite aumentar la energía recogida a un coste limitado.
- Ventajosamente, el seguidor solar según la presente invención comprende al menos cuatro, preferiblemente al menos cinco y ventajosamente al menos siete triángulos entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte.
Esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Peso del seguidor solar. De este modo, permite aumentar la energía recogida a un coste limitado.
- Ventajosamente, la distancia entre dos triángulos consecutivos dispuestos entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte aumenta en función de su alejamiento con respecto al primer arco de soporte y/al segundo arco de soporte.
Esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Peso del seguidor solar. De este modo, permite aumentar la energía recogida a un coste limitado. Asimismo, esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Resistencia a la torsión del seguidor solar.
- Ventajosamente, al menos uno, preferiblemente al menos dos y ventajosamente al menos tres triángulos de la pluralidad de triángulos están situados entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo.
- Preferiblemente, el primer apoyo en el suelo y el segundo apoyo en el suelo están anclados o hundidos en el suelo.
- Ventajosamente, el dispositivo de accionamiento cinemático está dispuesto en dicho primer apoyo en el suelo.
- Ventajosamente, al menos un travesaño de la pluralidad de travesaños está dispuesto con relación al primer arco de soporte según su diámetro, preferiblemente este travesaño define un diámetro del primer arco de soporte, y preferiblemente al menos un travesaño de la pluralidad de travesaños está dispuesto con respecto al segundo arco de soporte según su diámetro, este travesaño define preferiblemente un diámetro del segundo arco de soporte.
- Ventajosamente, al menos un travesaño está dispuesto con relación al primer arco de soporte según su diámetro.
Esta característica técnica permite mejorar aún más la relación Capacidad de carga/Peso del seguidor solar. De este modo, permite aumentar la energía recogida a un coste limitado.
- Ventajosamente, al menos un travesaño está dispuesto con relación al segundo arco de soporte según su diámetro.
- Ventajosamente, al menos una parte de los triángulos se extiende en planos ortogonales a la dirección principal de extensión.
- Ventajosamente, los triángulos de la pluralidad de triángulos son equiláteros.
- Ventajosamente, los triángulos son equiláteros y los triángulos se extienden en planos ortogonales a la dirección principal de extensión.
Esto permite que la estructura de soporte distribuya uniformemente las tensiones mecánicas soportadas por la estructura de soporte.
- Ventajosamente, cada triángulo comprende:
o al menos un primer vértice dispuesto al nivel del primer larguero;
o al menos un segundo vértice dispuesto al nivel del segundo larguero;
o al menos un tercer vértice dispuesto al nivel del tercer larguero;
y cada primer vértice de un triángulo está conectado a través de al menos un tirante de la pluralidad de tirantes al menos a un segundo vértice y al menos a un tercer vértice de al menos otro triángulo, y preferiblemente al segundo y tercer vértice de cada triángulo contiguo a él.
Esto permite aumentar la capacidad de carga de la estructura de soporte.
- Ventajosamente, cada segundo vértice de un triángulo está conectado mediante al menos un tirante al menos a un primer vértice y al menos a un tercer vértice de al menos otro triángulo, y preferiblemente al primer y tercer vértices de cada triángulo contiguo.
- Ventajosamente, cada tercer vértice de un triángulo está conectado mediante al menos un tirante al menos a un primer vértice y al menos a un segundo vértice de al menos otro triángulo, y preferiblemente al primer y segundo vértices de cada triángulo que contiguo.
- Ventajosamente, cada triángulo comprende:
o al menos un primer vértice dispuesto al nivel del primer larguero;
o al menos un segundo vértice dispuesto al nivel del segundo larguero;
o al menos un tercer vértice dispuesto al nivel del tercer larguero;
y al menos un primer tirante conecta al menos un primer vértice de un primer triángulo con el segundo vértice de un segundo triángulo,
y al menos un segundo tirante conecta al menos un primer vértice de un primer triángulo al tercer vértice de un segundo triángulo,
y al menos un tercer tirante conecta al menos un segundo vértice de un primer triángulo al primer vértice de un segundo triángulo,
y al menos un cuarto tirante conecta al menos un segundo vértice de un primer triángulo al tercer vértice de un segundo triángulo,
y al menos un quinto tirante conecta al menos un tercer vértice de un primer triángulo al primer vértice de un segundo triángulo,
y al menos un sexto tirante conecta al menos un tercer vértice de un primer triángulo al segundo vértice de un segundo triángulo.
- Ventajosamente, los tirantes tienen longitudes variables entre sí.
- Ventajosamente, al menos una parte de los tirantes tienen diámetros variables entre sí.
- Ventajosamente, la sección, típicamente el diámetro de al menos una parte de los tirantes es proporcional a sus longitudes.
- Ventajosamente, la sección de los tirantes se toma según un plano perpendicular a su dimensión principal de extensión.
- Ventajosamente, la longitud de al menos un tirante dispuesto entre el primer extremo y el primer arco de soporte es igual a la longitud T1, entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo es igual a la longitud T3, y entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte es igual a la longitud T2, siendo T3 igual a T1 y T2 menor o igual a T1.
- Ventajosamente, la sección, típicamente el diámetro de un tirante dispuesto entre el primer extremo y el primer arco de soporte es igual a D1, entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo es igual a D3, y entre el primer arco de soporte y el segundo aro de soporte es igual a D2, siendo D3 igual a D1 y D2 menor o igual a D1.
- Ventajosamente, al menos una parte de los tirantes se unen entre sí, preferiblemente son vinculados, dos a dos, preferiblemente en sus puntos medios, cuando se cruzan.
- Ventajosamente, la viga formada por una estructura de celosía es continua y desmontable, y preferiblemente transportable.
- Ventajosamente, la viga formada por una estructura de celosía es continua.
- Ventajosamente, la viga formada por una estructura de celosía es desmontable.
- Ventajosamente, la viga formada por una estructura de celosía es transportable.
- Ventajosamente, el primer apoyo en el suelo comprende al menos dos roldanas de soporte que forman un miembro de rodadura y configurados para rodar sobre una banda de rodadura llevada por el primer arco de soporte y configuradas para soportar por sí mismas y para guiar el primer arco de soporte y el dispositivo de accionamiento cinemático comprende un miembro de transmisión configurado para cooperar con un miembro de transmisión complementario llevado por el primer aro de soporte para permitir el accionamiento rotatorio del primer aro de soporte con respecto al primer apoyo en el suelo.
Según un modo de realización, el miembro de transmisión llevado por el dispositivo de accionamiento es un piñón o una rueda dentada y el miembro de transmisión llevado por el primer arco de soporte es una cremallera curva, preferiblemente una superficie dentada que se adapta a la forma del primer arco de soporte.
Según otro modo de realización, el elemento de transmisión llevado por el dispositivo de accionamiento y el miembro de transmisión llevado por el primer arco de soporte comprenden un conjunto de cables ventajosamente con retornos.
- Ventajosamente, el segundo apoyo en el suelo comprende al menos dos roldanas de soporte que forman un miembro de rodadura y configuradas para rodar sobre una banda de rodadura llevada por el segundo arco de soporte y configuradas para apoyarse por sí mismas y guiar la rotación del segundo arco de soporte en relación con el segundo apoyo en el suelo.
- Ventajosamente, la longitud L de la estructura de soporte está comprendida entre 10 m y 45 m, preferentemente entre 20 m y 42 m y ventajosamente entre 28 m y 42 m.
- Ventajosamente, el primer apoyo en el suelo comprende al menos una solera colocada en el suelo y al menos dos pies hechos solidarios de la solera y que soportan por sí solos los elementos de rodadura mediante una barra de compensación de inclinación montada libre en rotación alrededor de un eje de compensación de inclinación perpendicular a la dirección principal de extensión.
- Ventajosamente, el segundo apoyo en el suelo comprende al menos una solera colocada en el suelo y al menos dos pies hechos solidarios de la solera y que soportan por sí solos los elementos de rodadura mediante una barra de compensación de inclinación montada libre en rotación alrededor de un eje de compensación de inclinación perpendicular a la dirección principal de extensión.
- Ventajosamente, dicho al menos un dispositivo de captación de energía solar comprende al menos 72 paneles fotovoltaicos que requieren solo 2 apoyos en el suelo.
Esto permite limitar la degradación medioambiental, por ejemplo, limitando las obras de movimientos de tierra necesarios para la instalación del seguidor solar. En efecto, por ejemplo, para un seguidor solar de aproximadamente 36 metros de longitud, el hecho de que se apoye más que en dos apoyos en el suelo concentra las obras de movimiento de tierra al nivel de estos dos apoyos en el suelo. Además, el uso de solo dos apoyos en el suelo permite una mejor adaptación a las variaciones en las pendientes del suelo sobre el que es instalado el seguidor solar según la presente invención.
- Ventajosamente, el dispositivo móvil es montado previamente en una fábrica o en un taller móvil para que pueda ser instalado, preferiblemente directamente, sobre el primer apoyo en el suelo y sobre el segundo apoyo en el suelo una vez que ha llegado a un lugar de producción de energía solar
La presente invención encuentra como campo de aplicación preferente la realización de campos solares, es decir de extensiones que comprenden una pluralidad de líneas de mesas que incluyen dispositivos de captación de energía solar que pueden ser paneles fotovoltaicos o también reflectores o incluso concentradores solares.
Como se presentará a continuación, la presente invención resuelve en particular problemáticas de resistencia mecánica a tensiones mecánicas dinámicas tales como el viento o variaciones de temperatura, por ejemplo, así como de alineación de mesas en terrenos que presentan irregularidades estáticas, presentando al mismo tiempo un peso reducido y un costo limitado.
Una primera fuente de irregularidades dinámicas que sufre un seguidor solar, pero no generadas por el propio terreno, proviene de las dilataciones térmicas que sufren los materiales que componen el seguidor solar.
Por ejemplo, en un entorno desértico, la temperatura del suelo puede ser muy alta durante el día y muy baja durante la noche. La presente invención, además de adaptarse a las irregularidades estáticas y dinámicas del terreno, también se adapta a las irregularidades térmicas.
Además, el viento, que generalmente no es despreciable en los campos solares, es una gran fuente de tensión mecánica cuando se desea disponer seguidores solares de gran tamaño.
Finalmente, mientras que un terreno puede tener desniveles variables según un eje Norte/Sur sobre una distancia más o menos importante con respecto a una mesa, también puede presentar diferencias de constitución de origen geológico o incluso irregularidades dinámicas, más o menos importantes, responsables de asentamientos diferenciales.
La presente invención permite disponer de un seguidor solar con una capacidad de carga importante y un peso reducido y permite la adaptación del seguidor solar a las tensiones medioambientales estáticas y dinámicas. Este seguidor solar aprovecha ventajosamente una denominada estructura de soporte llamada de celosía, cuyos elementos preferiblemente participan todos en la transmisión de las cargas y de las tensiones mecánicas.
La presente invención se describirá a continuación, a través de una pluralidad de figuras que sirven para ilustrar la implementación de la presente invención según una pluralidad de modos de realización. A menos que se indique lo contrario, cada una de las características descritas con referencia a un modo de realización dado es aplicable a los otros modos de realización.
La figura 1a representa, según un modo de realización de la presente invención, un seguidor solar 1000 visto de perfil. Este seguidor solar 1000 se extiende según una dirección principal 1111 de extensión de preferencia sustancialmente paralela al eje Norte/Sur.
Este seguidor solar 1000 comprende ventajosamente un dispositivo móvil 1100 y un primer 1140 y un segundo 1160 apoyos en el suelo.
Este dispositivo móvil 1100 comprende preferiblemente una mesa 1110 que comprende una pluralidad de dispositivos 1112 de captación de energía solar.
Este dispositivo móvil 1100 comprende ventajosamente una estructura 1120 de soporte configurada para soportar la mesa, preferiblemente por sí sola.
La estructura 1120 de soporte tiene una dimensión de longitud L según la dirección principal de extensión del seguidor solar 1000.
Esta estructura 1120 de soporte tiene un primer extremo 1120a y un segundo extremo 1120b, preferiblemente entre los cuales están dispuestos los dispositivos 1112 de captación de energía solar.
Según un modo de realización preferido, el dispositivo móvil 1100 comprende un primer arco 1130 de soporte y un segundo arco 1150 de soporte, cada uno configurado para soportar la estructura 1120 de soporte.
El primer apoyo 1140 y el segundo apoyo 1160 en el suelo están configurados respectivamente para soportar el primer arco 1130 de soporte y el segundo arco 1150 de soporte.
Según un modo de realización preferido, el primer arco 1130 de soporte está dispuesto a una distancia del primer extremo 1120a sustancialmente igual a L/3, preferiblemente comprendida entre 0,5*L/3 y 1,5*L/3.
Según un modo de realización, el segundo arco 1150 de soporte está dispuesto a una distancia del segundo extremo 1120b sustancialmente igual a L/3, preferiblemente comprendida entre 0,5*L/3 y 1,5*L/3.
De manera particularmente ventajosa, la estructura 1120 de soporte está dispuesta en voladizo sobre el primer apoyo 1140 en el suelo a través del primer arco 1130 de soporte y sobre el segundo apoyo 1160 en el suelo a través del segundo arco 1150 de soporte.
Esta disposición en voladizo de la estructura 1120 de soporte permite una distribución ventajosa de las tensiones mecánicas soportadas por la estructura 1120 de soporte, permitiendo una reducción en el peso y deformaciones (deflexión) del dispositivo móvil 1100 mientras se mantiene una resistencia mecánica elevada.
Como se ilustra en la figura 1a, el seguidor solar 1000 comprende un dispositivo 1141 de accionamiento cinemático, preferiblemente dispuesto al nivel del suelo, y ventajosamente al nivel del primer apoyo en el suelo. Este dispositivo 1141 de accionamiento cinemático está configurado para hacer girar la estructura 1120 de soporte en un movimiento de rotación alrededor de un eje colineal con la dirección principal 1111 de extensión del seguidor solar 1000 de modo que la mesa 1110, y, por tanto, la pluralidad de dispositivos 1112 de captación de energía solar puede seguir el curso del sol en el cielo. La figura 1 b muestra una vista lateral del dispositivo móvil 1100 en la que la mesa 1110 es inclinada hacia el oeste mediante el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático.
Según un modo de realización, el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático comprende una motorización 1141a, preferiblemente acoplada mecánicamente al primer arco 1130 de soporte. Ventajosamente, este acoplamiento mecánico se puede conseguir mediante cualquier tipo de sistema de accionamiento mecánico, por ejemplo, un engranaje, un par piñón/cremallera.
Por ejemplo, el eje de salida del motor lleva un piñón que engrana directa o indirectamente con un perfil preferiblemente complementario llevado por una cremallera curva o un arco de rueda dentada solidario del primer arco. Según otro modo de realización, el miembro de transmisión complementario comprende una cadena que coopera con el piñón y que arrastra el arco en rotación. El perfil complementario puede definir un centro de rotación coincidente con el del primer arco. Preferiblemente, el perfil complementario es llevado por una cara externa del arco enfrentada al suelo.
Según otros modos de realización, el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático está configurado para cooperar con el primer arco 1130 de soporte por medio de un sistema de accionamiento por fricción, por ejemplo, o de un sistema de piñón/cadena, o cualquier otro tipo de sistema de accionamiento mecánico en rotación.
Muy ventajosamente, el primer apoyo 1140 y el segundo apoyo 1160 en el suelo comprenden dispositivos 1142 y 1161 de guiado que permiten guiar al primer arco 1130 y al segundo arco 1150 de soporte en rotación alrededor del eje de rotación del seguidor solar 1000 como ilustrado en la figura 1b. Preferiblemente, cada uno de los dispositivos 1142 y 1161 de guiado comprende elementos de rodadura. En estos ejemplos ilustrados, estos miembros de rodadura son roldanas 1142a, 1142b, 1161a y 1161b de soporte. Este dispositivo 1141 de accionamiento cinemático, así como los dispositivos 1142 y 1161 de guiado se describen a continuación.
Según un modo de realización ventajoso, los dispositivos de guiado soportan los arcos. Preferiblemente, solo las roldanas de soporte soportan los arcos por sí mismas. Así, todo el peso de la estructura de soporte y la mesa se deposita sobre las roldanas. De esta forma, la estructura resulta extremadamente minimalista, lo que permite aligerarla y aumentar su capacidad de carga. El seguidor según este modo de realización de la invención no comprende, así, un poste anclado en el suelo y que soporte los arcos.
La estructura 1120 de soporte comprende de manera particularmente ventajosa al menos tres largueros 1121,1122 y 1123 (o incluso cuatro según un modo de realización no preferido) extendiéndose cada uno de ellos de manera colineal según la dirección principal 1111 de extensión, y siendo preferiblemente paralelos entre sí.
Esta estructura 1120 de soporte también incluye travesaños 1224d distribuidos a lo largo de los tres largueros 1121,1122 y 1123 y estando configurados para conectar mecánicamente cada uno de los tres largueros 1121, 1122 y 1123 de dos en dos.
Preferiblemente, los travesaños 1224d están dispuestas con relación a los tres largueros 1121, 1122 y 1123 para formar triángulos 1224 paralelos entre sí, extendiéndose preferiblemente en planos ortogonales a la dirección principal 1111 de extensión.
De manera particularmente ventajosa, la densidad de triángulos 1224 es mayor al nivel del primer arco 1130 de soporte con respecto al segundo arco 1150 de soporte, con el fin de aumentar la resistencia mecánica de la estructura 1120 de soporte al nivel del primer arco 1130 de soporte llevado por el primer apoyo 1140 en el suelo que comprende el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático. Estos triángulos 1224 se describirán con más precisión en la continuación de la descripción.
Como se ilustra en esta figura y según un modo de realización preferido, la estructura 1120 de soporte comprende tirantes 1225. Estos tirantes 1225 están dispuestos para conectar los triángulos 1224 entre sí, preferiblemente de dos en dos. Estos tirantes 1225 están ventajosamente restringidos en tensión para aumentar la resistencia mecánica de la estructura 1120 de soporte.
Preferiblemente, dos tirantes 1225 que se cruzan entre sí sustancialmente en el medio están vinculados entre sí.
La figura 1 b, como se ha precisado anteriormente, representa un seguidor solar 1000 según un modo de realización de la presente invención, cuya mesa 1110 está inclinada hacia el oeste, para seguir el curso del sol en el cielo. Esta inclinación es posibilitada mediante la utilización de arcos 1130 y 1150 de soporte configurados para ser animados de un movimiento de rotación por el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático y que descansan sobre roldanas 1142a, 1142b, 1161a y 1161b de soporte. Estos diversos elementos se describirán con más detalle a través de las siguientes figuras.
La figura 2a representa una vista en perspectiva de un seguidor solar 1000 según un modo de realización. Se observará en esta figura la disposición relativa de los largueros 1121, 1122 y 1123, así como del primer arco 1130 de soporte y del segundo arco 1150 de soporte.
En esta figura, se encuentra el primer apoyo 1140 en el suelo que comprende el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático.
Ventajosamente, este dispositivo 1141 de accionamiento cinemático está montado sobre una barra 1140c de compensación de inclinación que define un eje 1141c de compensación de inclinación perpendicular al eje principal 1141b de rotación del dispositivo 1141 de accionamiento cinemático. Este eje 1141c de compensación de inclinación es llevado por el primer apoyo 1140 en el suelo de modo que el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático y preferiblemente el primer arco 1130 de soporte son móviles con respecto a este eje 1141c de compensación de inclinación permitiendo, por tanto, la adaptación de la estructura 1120 de soporte en parte al menos a una parte de las irregularidades estáticas, pero también dinámicas del suelo, a la temperatura o incluso al viento.
En esta figura, la estructura 1120 de soporte comprende de manera particularmente ventajosa, un primer larguero 1121, un segundo larguero 1122 y un tercer larguero 1123, extendiéndose cada uno de ellos de manera colineal en la dirección principal 1111 de extensión, y siendo preferiblemente paralelos entre sí.
Como se ha indicado anteriormente, los travesaños 1224d están dispuestos con relación a los largueros 1121,1122 y 1123 de manera que formen triángulos 1224 cuyos vértices 1224a, 1224b, 1224c están soportados al menos en parte por los largueros 1121, 1122 y 1123. Así, tres travesaños 1224d conectan los tres largueros 1121, 1122 y 1123 para formar un triángulo 1224, preferiblemente equilátero.
Ventajosamente, estos triángulos 1224 tienen unas dimensiones que les permiten inscribirse en el primer arco 1130 de soporte y/o en el segundo arco 1150 de soporte.
Según un modo de realización, al menos un travesaño 1224d está dispuesto con relación al primer arco 1130 de soporte para definir su diámetro. Ventajosamente, al menos parte de los triángulos 1224 está inscrita en el primer y/o en el segundo arco 1150 de soporte.
Según otro modo de realización, al menos un travesaño 1224d está dispuesto con relación al segundo arco 1150 de soporte para definir su diámetro.
Preferiblemente, el primer arco 1130 de soporte está hecho solidario del primer larguero 1121 al nivel de un extremo del primer arco 1130 de soporte, y ventajosamente, la distancia entre el primer larguero 1121 y este extremo del primer arco 1130 de soporte es menor que o igual a 0,1 veces el diámetro del primer arco 1130 de soporte, preferiblemente a 0,1 veces la longitud del travesaño 1224d que conecta el primer larguero 1121 al tercer larguero 1123.
Preferiblemente, el segundo arco 1150 de soporte está hecho solidario del primer larguero 1121 al nivel de un extremo del segundo arco 1150 de soporte, y ventajosamente, la distancia entre el primer larguero 1121 y este extremo del segundo arco 1150 de soporte es menor que o igual a 0,1 veces el diámetro del segundo arco 1150 de soporte, preferiblemente a 0,1 veces la longitud del travesaño 1224d que conecta el primer larguero 1121 al tercer larguero 1123.
En esta figura también se encuentran, con más detalle, los tirantes 1225. Como se indicó anteriormente, los tirantes 1225 conectan los vértices 1224a, 1224b y 1224c de un triángulo 1224 a los dos triángulos contiguos a él. Preferiblemente, los tirantes 1225 interconectan los vértices de los triángulos contiguos entre sí.
Así, por ejemplo, un tirante 1225 conecta el primer vértice 1224a de un triángulo 1224 con el segundo vértice 1224b de otro triángulo, y otro tirante 1225 conecta este primer vértice 1224a al tercer vértice 1224c del otro triángulo.
Ventajosamente, cada vértice de un triángulo 1224 está conectado a dos vértices de otro triángulo contiguo 1224, y preferiblemente a dos vértices de otros dos triángulos contiguos 1224.
Según un modo de realización, estos tirantes 1225 se ensamblan con un pretensado, preferiblemente en tracción, para asegurar un refuerzo mecánico de la estructura 1120 de soporte, permitiendo aumentar la capacidad de carga de la estructura 1120 de soporte sin aumentar significativamente su peso.
Las figuras 2b y 2c representan el seguidor solar 1000 inclinado hacia el oeste como en la Figura 1b. En la Figura 2b, se observará la disposición relativa del primer arco 1130 de soporte y del primer apoyo 1140 en el suelo, así como la del segundo arco 1150 de soporte y el segundo apoyo 1160 en el suelo.
Se resalta en la figura 2b que el segundo larguero 1122 puede tener una longitud menor que las del primer larguero 1121 y del tercer larguero 1123.
Esta figura 2b también ilustra la disposición en voladizo de la estructura 1120 de soporte con respecto al primer 1140 y al segundo 1160 apoyos en el suelo.
La figura 2c ilustra con más precisión el acoplamiento mecánico entre el primer arco 1130 de soporte y el primer apoyo 1140 en el suelo a través del dispositivo 1141 de accionamiento cinemático y dos dispositivos 1142 de guiado que comprenden al menos una roldana superior 1142a de soporte y al menos una roldana inferior 1142b de soporte.
Se observa en esta figura 2c la presencia ventajosa de una banda 1131 de rodadura dispuesta sobre la superficie exterior del primer arco 1130 de soporte según un modo de realización.
Por ejemplo, la sección de un arco de soporte, tomada según un corte radial, tiene la forma de una «T» invertida. La parte superior de la barra de la «T», girada hacia el suelo, lleva el perfil configurado para engranar con el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático. La parte superior de la barra de la «T» también lleva bandas de rodadura externas sobre las que están destinadas a rodar las roldanas inferiores 1142b de soporte. La parte inferior de la barra de la «T» lleva bandas de rodadura internas sobre las que están destinadas a rodar las roldanas superiores 1142a de soporte. Preferiblemente, las bandas de rodadura internas y externas están dispuestas a nivel unas de otras. Por tanto, cada arco 1130 y 1150 de soporte comprende cuatro bandas de rodadura. Cada arco 1130 y 1150 de soporte está configurado para cooperar con dos dispositivos de guiado, respectivamente 1142 y 1161. Como se ilustra en la figura 2e, cada dispositivo 1142 y 1161 de guiado incluye cuatro roldanas 1142a, 1142b, 1161a y 1161b de soporte que ruedan cada uno sobre una de las bandas de rodadura del arco 1130 y 1150 de soporte. Así, dos roldanas 1142a, 1142b de soporte que se enfrentan entre sí encierran el arco de soporte entre ellas. Esta configuración particular permite mejorar la precisión del guiado y la transferencia del peso de la mesa 1110 al apoyo 1140 y 1160 en el suelo.
La figura 2d representa el primer apoyo 1140 en el suelo que comprende la barra 1140c de compensación de inclinación que define el eje 1141c de compensación de inclinación. Como se ha indicado anteriormente, este eje 1141c de compensación de inclinación permite que el seguidor solar 1000 compense parcialmente al menos ciertas irregularidades estáticas y/o dinámicas.
Como se ilustra en este modo de realización, el primer apoyo 1140 en el suelo comprende una solera 1140a, preferiblemente hecha de hormigón, preferiblemente anclada en el suelo o depositada en el suelo.
Se colocan dos pies 1140b sobre una cara superior de la solera 1140a. Según la realización ilustrada, los pies 1140b tienen sustancialmente una forma de «U», cuyo fondo tiene aberturas para recibir tornillos para fijar el pie 1140b en la solera 1140a. Cada pie 1140b soporta, preferiblemente por sí solo, un dispositivo 1142 de guiado.
En el ejemplo ilustrado en la figura 2d, el apoyo 1140 en el suelo también comprende una barra 1140c de compensación de inclinación que conecta los dos pies 1140b y que define el eje 1141c de compensación de inclinación.
Ventajosamente, la barra 1140c de compensación de inclinación, los pies 1140b y el dispositivo 1142 de guiado permiten una conexión de pivote en la dirección transversal (perpendicular a la dirección de extensión principal) del dispositivo 1100 móvil. Este grado de libertad de rotación permite reducir o incluso eliminar las tensiones mecánicas al nivel del dispositivo 1141 de accionamiento cinemático adaptándose a los defectos locales de planitud del terreno. Esto permite por otra parte el montaje previo del dispositivo móvil 1100 en el taller antes de su instalación en el lugar de producción de energía solar sin ajustes mecánicos adicionales.
Ventajosamente, la barra 1140c de compensación de inclinación tiene la función de transmitir las fuerzas entre los dos pies 1140b. En el caso del primer apoyo en el suelo, que comprende la motorización 1141a, esta barra 1140c de compensación de inclinación también tiene la función de soportar esta motorización 1141a. La barra 1140c de compensación de inclinación comprende, por ejemplo, dos porciones extremas, tubulares, de sección circular, cada una fijada a un soporte de motorización situado entre las dos porciones extremas. El motor se fija en este soporte de motorización. Preferiblemente, el árbol de salida del motor, que comprende un piñón, sobresale más allá del soporte de motorización para ser accesible por el perfil complementario llevado por el primer arco.
Según un modo de realización preferido, esta barra 1140c de compensación de inclinación está montada para girar libremente alrededor del eje 1141c de compensación de inclinación sobre los dos pies 1140b.
De manera ventajosa, cada dispositivo 1142 de guiado está asegurado a la barra 1140c de compensación de inclinación de manera que pueda moverse en rotación alrededor del eje 1141c de compensación de inclinación al mismo tiempo que la barra 1140c de compensación de inclinación. Se puede hacer lo mismo para el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático. Esto permite entonces, mediante una ligera rotación alrededor del eje de compensación de inclinación, compensar determinadas irregularidades del suelo, por ejemplo, tales como una diferencia de nivel entre cada uno de los apoyos en el suelo.
Según otro modo de realización, la barra de 1140c de compensación de inclinación está montada fija sobre los dos pies 1140b, por ejemplo, mediante una soldadura, y son los dispositivos 1142 de guiado y el dispositivo de accionamiento cinemático los que están montados libres en rotación alrededor del eje 1141c de compensación de inclinación.
Según otro modo de realización más, la barra 1140c de compensación de inclinación, los dispositivos 1142 de guiado y el dispositivo de accionamiento cinemático están todos montados libres en rotación alrededor del eje 1141c de compensación de inclinación.
Ventajosamente, estos elementos pueden montarse libres en rotación durante la instalación del seguidor solar para compensar las irregularidades estáticas del suelo, y luego hacerse solidarios entre sí mediante una soldadura, por ejemplo.
Según otro modo de realización aún más ventajoso, estos elementos se dejan montados libres en rotación alrededor del eje 1141c de compensación de inclinación para permitir la adaptación del seguidor solar a las irregularidades dinámicas del terreno.
En esta figura 2d, se muestran los dos primeros dispositivos 1142 de guiado. Preferiblemente, se montan a ambos lados del dispositivo 1141 de accionamiento cinemático. Se montan ventajosamente en rotación sobre el eje 1141c de compensación de inclinación.
La figura 2f representa el segundo apoyo 1160 en el suelo que soporta el segundo arco 1150 de soporte y que comprende los segundos dispositivos 1161 de guiado. Se observa que el segundo apoyo 1160 en el suelo también comprende un eje 1161c de compensación de inclinación perpendicular a la dirección principal 1111 de extensión de manera idéntica al primer apoyo 1140 en el suelo, y que tiene una función idéntica de compensación en parte al menos de ciertas irregularidades estáticas y/o dinámicas.
Preferiblemente, el primer 1140 y el segundo 1160 apoyos en el suelo son idénticos excepto por el dispositivo 1141 de accionamiento cinemático que ocupa el primer apoyo 1140 en el suelo.
Así también se encuentra en el segundo apoyo 1160 en el suelo una solera 1160a, preferiblemente de hormigón, preferiblemente anclada en el suelo o depositada en el suelo, dos pies 1160b colocados en una cara superior de la solera 1160a, soportando cada pie 1160b, preferiblemente por sí solo, un dispositivo 1161 de guiado.
En esta figura 2f son claramente visibles los tirantes 1225 que conectan los vértices de los triángulos 1224. Se observa así el primer vértice 1224a de un primer triángulo dispuesto al nivel del primer larguero 1121, el segundo vértice 1224b del primer triángulo dispuesto al nivel del segundo larguero 1122 y el tercer vértice 1224c del primer triángulo dispuesto al nivel del tercer larguero 1123.
Ventajosamente, un primer tirante 1225a conecta el primer vértice 1224a del primer triángulo con el segundo vértice de un segundo triángulo y, un segundo tirante 1225b conecta el primer vértice 1224a del primer triángulo con el tercer vértice del segundo triángulo.
Asimismo, un tercer tirante 1225c conecta el segundo vértice 1224b del primer triángulo con el primer vértice del segundo triángulo y un cuarto tirante 1225d conecta el segundo vértice 1224b del primer triángulo con el tercer vértice del segundo triángulo.
Finalmente, un quinto tirante 1225e conecta el tercer vértice 1224c del primer triángulo con el primer vértice del segundo triángulo y un sexto tirante 1225f conecta el tercer vértice 1224c del primer triángulo con el segundo vértice del segundo triángulo.
Esta utilización ventajosa de tirantes 1225 permite aumentar la resistencia mecánica de la estructura 1120 de soporte y por tanto incrementar su capacidad de carga.
Las figuras 3a y 3b muestran vistas en perspectiva de parte del seguidor solar 1000 según un modo de realización. En esta figura, se observa que los largueros 1121, 1122 y 1123 pueden comprender varias secciones y, por tanto, son fácilmente desmontable y transportables.
Se observa también que los vértices 1224a, 1224b y 1224c de cada triángulo 1224 definen una zona donde los tirantes 1225 están hechos solidarios de los largueros 1121, 1122 y 1123.
Preferiblemente, cada vértice 1224a, 1224b y 1224c está formado por una parte de un larguero 1121, 1122 y 1123, de áreas de unión de dos travesaños 1224d y de áreas de unión de cuatro tirantes 1225.
Por tanto, un vértice de un triángulo 1224 puede definirse como que comprende dos travesaños 1224d que se extienden hacia los otros dos vértices del mismo triángulo 1224 y cuatro tirantes 1225 que se extienden hacia cuatro vértices de otros dos triángulos.
También se observa en la Figura 3b que los dispositivos 1112 de captación de energía solar están asegurados a los primeros 1121 y terceros 1123 largueros mediante viguetas 1113.
La figura 3c muestra la estructura 1120 de soporte sin los tirantes 1225 y comprendiendo solo los largueros 1121, 1122 y 1123, los travesaños 1224d y el primer 1130 y el segundo 1150 arcos de soporte. Se observa en esta figura que los triángulos ubicados en los extremos de la estructura 1120 de soporte están preferiblemente inclinados con respecto a los otros triángulos de la estructura 1120 de soporte, todos siendo preferiblemente paralelos entre sí.
Según un modo de realización ventajoso, el primer apoyo 1140 en el suelo y el segundo apoyo 1160 en el suelo están formados en un lugar de producción de energía solar y el dispositivo móvil 1100 se puede ensamblar, preferiblemente en su totalidad, en una fábrica, o incluso en un taller móvil, para formar un conjunto completo, preferiblemente de una sola pieza. Este dispositivo móvil 1100 ensamblado previamente puede instalarse entonces, de manera preferible directamente, sobre el primer apoyo 1140 en el suelo y sobre el segundo apoyo 1160 en el suelo una vez que ha llegado al lugar de producción de energía solar. En efecto, el seguidor solar 1000 según la presente invención aprovecha ventajosamente parte su adaptabilidad mecánica a las irregularidades estáticas y/o dinámicas del suelo y del entorno del lugar de producción, permitiendo que sea montado previamente antes de su llegada al lugar de producción para poder ser instalado fácil y rápidamente sobre los dos apoyos 1140 y 1160 en el suelo. Esto permite, entre otras cosas, un ahorro de tiempo y dinero en la construcción de campos solares. Si es necesario, se ajustará la inclinación de los dispositivos 1142, 1161 de guiado con respecto a los apoyos 1140, 1160 en el suelo para compensar los defectos en la planitud del terreno.
Se van a presentar a continuación, a modo de ejemplo no limitativo, los materiales, los valores numéricos y las dimensiones que se pueden adaptar a los distintos elementos de la presente invención:
• Los largueros comprenden al menos uno de los siguientes materiales: acero, aluminio, material compuesto;
• Los travesaños comprenden al menos uno de los siguientes materiales: acero, aluminio, material compuesto;
• Los tirantes comprenden al menos uno de los siguientes materiales: acero;
• Los arcos de soporte comprenden al menos uno de los siguientes materiales: acero;
• La distancia L entre el primer extremo y el segundo extremo de la estructura de soporte está comprendida preferiblemente entre 0 m y 45 m, preferiblemente entre 10 m y 42 m y ventajosamente entre 20 m y 37 m;
• La distancia L1 entre el primer extremo de la estructura de soporte y el primer arco de soporte está comprendida entre 0 m y 6 m, preferiblemente entre 1 m y 6 m y ventajosamente entre 1 m y 3 m;
• La distancia L2 entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte está comprendida entre 0 m y 42 m, preferiblemente entre 1 m y 36 m y ventajosamente entre 1 m y 24 m;
• La distancia L3 entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo de la estructura de soporte está comprendida entre 0 m y 6 m, preferiblemente entre 1 m y 6 m y ventajosamente entre 1 m y 3 m;
• La primera distancia P1 entre dos triángulos consecutivos dispuestos entre el primer extremo de la estructura de soporte y el primer arco de soporte está comprendida entre 1 m y 6 m;
• La segunda distancia P2 entre dos triángulos consecutivos dispuestos entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte está comprendida entre 1 m y 6 m;
• La tercera distancia P3 entre dos triángulos consecutivos dispuestos entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo de la estructura de soporte está comprendida entre 1 m y 6 m;
La presente invención se refiere, por tanto, a un seguidor solar que comprende una estructura de soporte que aprovecha ventajosamente la mecánica de las denominadas vigas de celosía, es decir estructuras mecánicas configuradas para soportar una tensión mecánica predeterminada y de las que cada elemento es al mismo tiempo conformado y dispuesto de manera que la estructura de soporte así formada pueda soportar la tensión mecánica predeterminada al tiempo que presenta el peso más reducido posible.
En vista de la descripción anterior, está claro que la invención propone una solución eficaz para aumentar la superficie de captación de energía solar para seguidores solares adaptados a terrenos irregulares y presentando al mismo tiempo cantidades mínimas de material inferiores a la media, materiales y costos limitados
La invención no se limita a los modos de realización descritos, sino que se extiende a cualquier modo de realización que caiga dentro del alcance de las reivindicaciones.
1000. Seguidor solar
1100. Dispositivo móvil
1110. Mesa
1111. Dirección principal de la extensión
1112. Dispositivo de captación de energía solar
1113. Vigueta
1120. Estructura de soporte
1120a. Primer extremo
1120b. Segundo extremo
1120c. Distancia entre el primer extremo y el segundo extremo: L
1120d. Distancia entre el primer extremo y el primer arco de soporte: L1 1120e. Distancia entre el primer arco de soporte y el segundo arco de soporte: L2 1120f. Distancia entre el segundo arco de soporte y el segundo extremo: L3 1121. Primer larguero
1122. Segundo larguero
1123. Tercer larguero
1224. Triángulo
1224a. Primer vértice
1224b. Segundo vértice
1224c. Tercer vértice
1224d. Travesaño
1224e. Primera distancia entre dos triángulos consecutivos: P1 1224f. Segunda distancia entre dos triángulos consecutivos: P2 1224g. Tercera distancia entre dos triángulos consecutivos: P3 1225. Tirante
1225a. Primer tirante
1225b. Segundo tirante
1225c. Tercer tirante
1225d. Cuarto tirante
1225e. Quinto tirante
1225f. Sexto tirante
1130. Primer arco de soporte
1131. Banda de rodadura
1140. Primer apoyo en el suelo
1140a. Solera
1140b. Pie
1140c. Barra de compensación de inclinación
1141. Dispositivo de accionamiento cinemático
1141a. Motorización
1141b. Eje principal de rotación
1141c. Eje de compensación de inclinación 1142. Primer dispositivo de guiado
1142a. Roldana o roldanas superiores de soporte 1142b. Roldana o roldanas inferiores de soporte 1150. Segundo arco de soporte
1151. Banda de rodadura
1160. Segundo apoyo en el suelo
1160a. Solera
1160b. Pie
1160c. Barra de compensación de inclinación
1161. Segundo dispositivo de guiado
1161a. Roldana o roldanas superiores de soporte 1161b. Roldana o roldanas inferiores de soporte

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Seguidor solar (1000) que comprende al menos:
• un dispositivo móvil (1100) que comprende al menos:
o una mesa (1110) que se extiende longitudinalmente según una dirección principal (1111) de extensión y que comprende, al menos un dispositivo (1112) de captación de energía solar;
o una estructura (1120) de soporte que se extiende longitudinalmente sobre una longitud L (1120c) según la dirección principal (1111) de extensión y que soporta, la mesa (1110) y que comprende un primer extremo (1120a) y un segundo extremo (1120b);
o un primer arco (1130) de soporte y un segundo arco (1150) de soporte configurados para soportar la estructura (1120) de soporte;
• un primer apoyo (1140) en el suelo y un segundo apoyo (1160) en el suelo configurados para soportar respectivamente el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte,
• un dispositivo (1141) de accionamiento cinemático, configurado para accionar el dispositivo móvil (1100) en rotación con respecto al primer apoyo (1140) en el suelo y al segundo apoyo (1160) en el suelo.
estando caracterizado el seguidor solar (1000) por que la estructura (1120) de soporte es una viga en forma de estructura de celosía rígida que comprende largueros (1121, 1122, 1123) conectados por travesaños (1224d) y tirantes (1225).
2. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura (1120) de soporte comprende:
o al menos un primer (1121), un segundo (1122) y un tercer largueros (1123) paralelos entre sí y que se extienden según la dirección principal (1111) de extensión;
o una pluralidad de travesaños (1224d) distribuidos a lo largo de la dirección principal (1111) de extensión y que interconectan el primer, segundo y tercer largueros (1121, 1122, 1123) de modo que los travesaños (1224d) formen una pluralidad de triángulos (1224);
o una pluralidad de tirantes (1225) que conectan mecánicamente entre sí al menos dos triángulos (1224) de la pluralidad de triángulos (1224).
3. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 2, en el que dicha pluralidad de tirantes (1225) someten mecánicamente a tensión la estructura (1120) de soporte.
4. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que el primer arco (1140) de soporte y el segundo arco (1160) de soporte están situados respectivamente a una primera distancia L1 (1120d) del primer extremo (1120a) y a una segunda distancia L3 (1120f) del segundo extremo (1120b) de la estructura (1120) de soporte de modo que el primer extremo (1120a) y el segundo extremo (1120b) de la estructura (1120) de soporte estén dispuestos en voladizo con respecto al primero arco (1130) de soporte y al segundo arco (1150) de soporte.
5. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 4, en el que la primera distancia L1 (1120d) y la segunda distancia L3 (1120f) están comprendidas entre L/9 y L/2, preferentemente entre L/6 y L/2,5 y ventajosamente son iguales a L/3.
6. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que la pluralidad de triángulos (1124) están dispuestos en una distribución irregular a lo largo de dicha dirección principal (1111) de extensión, y preferiblemente en el que la distribución irregular de la pluralidad de triángulos (1124) a lo largo de dicha dirección principal (1111) presenta una densidad de triángulos (1124) más importante al menos entre el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte, preferiblemente al nivel del primer arco (1130) de soporte.
7. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que la distancia entre dos triángulos consecutivos (1224) en la dirección principal (1111) de extensión es igual a P1 (1224e) entre el primer extremo (1120a) y el primer arco (1130) de soporte, es igual a P3 (1224g) entre el segundo arco (1150) de soporte y el segundo extremo (1120b), y es igual a P2 (1224f) entre el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte, siendo P3 igual a P1 y siendo P2 menor o igual a P1.
8. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, que comprende al menos cuatro, preferiblemente al menos cinco, y ventajosamente al menos siete triángulos (1224) entre el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte.
9. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 8, en el que la distancia entre dos triángulos consecutivos (1224) dispuestos entre el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte aumenta en función de su alejamiento al primer arco (1130) de soporte.
10. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que al menos un travesaño (1224d) está dispuesto con respecto al primer arco (1130) de soporte según su diámetro, y en el que preferiblemente al menos un travesaño (1224d) ) está dispuesto con relación al segundo arco (1150) de soporte según su diámetro.
11. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en el que los triángulos (1224) son equiláteros y en el que los triángulos (1224) se extienden en planos ortogonales a la dirección principal (1111) de extensión.
12. Seguidor solar (1000) según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que cada triángulo (1224) comprende:
• al menos un primer vértice (1224a) dispuesto al nivel del primer larguero (1121);
• al menos un segundo vértice (1224b) dispuesto al nivel del segundo larguero (1122);
• al menos un tercer vértice (1224c) dispuesto al nivel del tercer larguero (1123);
y en el que cada primer vértice (1224a) de un triángulo (1224) está conectado mediante al menos un tirante (1225) al menos a un segundo vértice (1224b) y al menos a un tercer vértice (1224c) de al menos otro triángulo (1224).
13. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 12, en el que cada segundo vértice (1224b) de un triángulo (1224) está conectado mediante al menos un tirante (1225) al menos a un primer vértice (1224a) y al menos a un tercer vértice (1224c) de al menos otro triángulo (1224).
14. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en el que cada tercer vértice (1224c) de un triángulo (1224) está conectado mediante al menos un tirante (1225) al menos a un primer vértice (1224a) y al menos a un segundo vértice (1224b) de al menos otro triángulo (1224).
15. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, en el que la sección, típicamente el diámetro de al menos parte de los tirantes (1225), es proporcional a sus longitudes.
16. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo móvil (1100) está configurado de modo que la estructura (1120) de soporte esté totalmente soportada por el primer arco (1130) de soporte y el segundo arco (1150) de soporte.
17. Seguidor solar (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además miembros de rodadura montados en rotación sobre el primer apoyo (1140) en el suelo y el segundo apoyo (1160) en el suelo, estando configurados los miembros de rodadura para guiar el primer arco (1130) y el segundo arco (1150) en rotación, y para sostener el dispositivo móvil (1100) por sí mismos.
18. Seguidor solar (1000) según la reivindicación 17, en el que el primer apoyo (1140) en el suelo comprende al menos dos roldanas (1142a, 1142b) de soporte que forman un miembro de rodadura y configuradas para rodar sobre una banda (1131) de rodadura llevada por el primer arco (1130) de soporte y configuradas para soportar por sí mismas y para guiar el primer arco (1130) de soporte, y en el que el dispositivo (1141) de accionamiento cinemático comprende un miembro de transmisión configurado para cooperar con un miembro de transmisión complementario llevado por el primer arco (1130) de soporte para permitir la rotación del primer arco (1130) de soporte con respecto al primer apoyo (1140) en el suelo, y en el que el segundo apoyo (1160) en el suelo comprende al menos dos roldanas (1161a, 1161 b) de soporte que forman un miembro de rodadura y configuradas para rodar sobre una banda (1151) de rodadura llevada por el segundo arco (1150) de soporte y configuradas para soportar por sí mismas y para guiar la rotación del segundo arco (1150) de soporte con respecto al segundo apoyo (1160) en el suelo.
19. Seguidor solar (1000) según cualquiera de las reivindicaciones 17 o 18, en el que el primer apoyo (1140) en el suelo comprende al menos una solera (1140a) dispuesta en el suelo y al menos dos pies (1140b) asegurados a la solera (1140a) y soportando por sí mismos los miembros de rodadura mediante una barra (1140c) de compensación de inclinación montada libremente en rotación alrededor de un eje (1141c) de compensación de inclinación perpendicular a la dirección principal (1111) de extensión, y donde el segundo apoyo (1160) en el suelo comprende al menos una solera (1160a) dispuesta en el suelo y al menos dos pies (1160b) solidarios de la solera (1140a) y que soportan por sí mismos los miembros de rodadura mediante una barra (1160c) de compensación de inclinación montada libre en rotación alrededor de un eje (1161c) de compensación de inclinación perpendicular a la dirección principal (1111) de extensión.
20. Campo solar que comprende una pluralidad de seguidores solares (1000) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos algunos de los seguidores solares (1000) están dispuestos paralelos entre sí, preferiblemente según la dirección Norte/Sur.
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