ES2958136T3

ES2958136T3 - Garajes abiertos de seguimiento solar

Info

Publication number: ES2958136T3
Application number: ES19831339T
Authority: ES
Inventors: Alain Poivet
Original assignee: KBFX LLC
Current assignee: KBFX LLC
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2024-02-02
Anticipated expiration: 2039-07-08
Also published as: EP3818312A4; EP3818312C0; MA62204B1; EP3818312B1; WO2020010360A1; EP3818312A1

Abstract

Una cochera de seguimiento solar comprende una estructura de soporte que incluye una base y al menos dos columnas conectadas o conectables a la base; una cubierta de dosel tridimensionalmente rígida que tiene una longitud desde un primer borde hasta un segundo borde de al menos un vagón, incluyendo la cubierta de dosel tridimensionalmente rígida uno o más bloques superiores, siendo cada uno de los bloques superiores rígido al menos en su longitud longitudinal dirección, incluyendo cada uno de los bloques superiores al menos un panel solar; un marco de plataforma configurado para soportar uno o más bloques superiores, incluyendo el marco de plataforma un miembro transmisor de torsión; una conexión que permite la rotación configurada para conectar de forma giratoria al menos el miembro transmisor de torsión de la cubierta de dosel tridimensionalmente rígida a las al menos dos columnas de la estructura de soporte; y un sistema de accionamiento configurado para controlar la inclinación de la plataforma de dosel tridimensionalmente rígida alrededor de la estructura de soporte sobre un eje de rotación hasta un primer ángulo máximo en una primera dirección y hasta un segundo ángulo máximo en una segunda dirección, impidiendo el primer ángulo máximo el primer borde de la plataforma de dosel tridimensionalmente rígida descienda por debajo de una primera altura de umbral mínima, el segundo ángulo máximo impide que el segundo borde de la plataforma de dosel tridimensionalmente rígida descienda por debajo de una segunda altura de umbral mínima. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Garajes abiertos de seguimiento solar

Reivindicación de prioridad

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos núm. de Serie 62/694,835, titulada “ Garajes abiertos solares” , por el inventor Alain Poivet, presentada el 6 de julio de 2018.

Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, a sistemas solares y, más particularmente, proporciona doseles solares con seguimiento solar.

Antecedentes

Un reto antiguo y sin resolver en la industria, y particularmente en la industria solar, se ha intentado decidir la mejor manera de crear estructuras de dosel o garajes abiertos solares (en adelante, “doseles” ) en diversos lugares de manera eficiente, segura pero también rentable.

Los procesos y tecnologías tradicionales implicados en los doseles de construcción y, particularmente, los doseles grandes, tales como los garajes abiertos, que incluyen, pero no se limitan a, los garajes abiertos solares, son extremadamente conservadores y costosos. La mayoría de las tareas las siguen realizando cuadrillas que trabajan en el lugar, a veces, en condiciones difíciles o peligrosas, para erigir marcos de metal, después, para añadir sistemas de estanterías solares, añadir paneles solares uno por uno, conectar los paneles uno por uno, añadir la iluminación, otros equipamientos, todo uno por uno. Este proceso poco óptimo se debe a la falta de tecnologías y métodos adecuados, y da como resultado costes prohibitivos y en muchos casos ocupar el lugar durante un período de tiempo prolongado, lo que a menudo también es prohibitivo. Hay poca estandarización y los doseles todavía se diseñan uno por uno y, a continuación, se construyen uno por uno. Aunque pueden desplegarse en cantidades cada vez mayores, existe muy poco beneficio para aumentar su producción. En el documento US- 2015/316639 A1 se describe el estado de la técnica del garaje abierto de seguimiento solar.

Resumen

La presente invención proporciona un garaje abierto de seguimiento solar, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una estructura de soporte que incluye una cimentación y al menos dos columnas conectadas o conectables a la cimentación; una cubierta de dosel rígida tridimensional que tiene una longitud desde un primer borde hasta un segundo borde de al menos un coche, la cubierta de dosel rígida tridimensional incluye uno o varios bloques superiores, siendo cada uno de los bloques superiores rígidos al menos en su dirección longitudinal, incluyendo cada uno de los bloques superiores al menos un panel solar; un marco de cubierta configurado para soportar uno o varios bloques superiores, incluyendo el marco de cubierta una estructura de transmisión de par; una conexión que permite la rotación configurada para conectar de manera giratoria al menos la estructura de transmisión de torsión de la cubierta de dosel rígida tridimensional a las al menos dos columnas de la estructura de soporte; y un sistema de accionamiento configurado para controlar la inclinación de la cubierta de dosel tridimensionalmente rígida alrededor de la estructura de soporte sobre un eje de rotación hasta un primer ángulo máximo en una primera dirección y hasta un segundo ángulo máximo en una segunda dirección; el primer ángulo máximo impide que el primer borde de la cubierta de dosel rígida tridimensional vaya por debajo de un primer umbral mínimo de altura, el segundo ángulo máximo impide que el segundo borde de la cubierta de dosel rígida tridimensional vaya por debajo de un segundo umbral mínimo de altura.

El sistema de accionamiento puede incluir al menos dos secciones de columna del soporte superior configuradas para acoplarse al menos a dos columnas. El marco de cubierta puede incluir al menos dos vigas transversales o al menos dos vigas longitudinales. Cada bloque superior puede incluir al menos dos elementos de soporte del bloque superior y al menos dos elementos transversales. La estructura de transmisión de torsión puede incluir una tubería. El marco de cubierta puede ser abatible. El sistema de accionamiento puede incluir un tornillo autoblocante. El sistema de accionamiento puede incluir un tornillo de potencia y una tuerca, en donde uno de los tornillos de potencia y la tuerca se desplazan y el otro tornillo de potencia y la tuerca son fijos. Cada bloque superior puede incluir puntos de soporte configurados para acoplarse a una grúa. La conexión que permite la rotación puede incluir al menos tres orejetas acopladas al marco de cubierta. La conexión que permite la rotación puede incluir al menos un brazo de tubería. El sistema de accionamiento puede tener acoplado al menos un brazo de tubería. El garaje abierto puede comprender además un sistema de control configurado para controlar el sistema de accionamiento. El garaje abierto puede comprender además una interfaz de usuario configurada para permitir a un usuario configurar el sistema de control. El garaje abierto puede comprender además sensores configurados para detectar factores ambientales. El sistema de control puede configurarse para estacionar el sistema en una posición predeterminada basándose en los factores ambientales. El sistema de control puede configurarse para recalibrar el sistema en respuesta a una condición de activación. La condición de activación puede incluir el paso de un período de tiempo establecido.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista isométrica explosionada que ilustra un ejemplo de una realización de la unidad modular. La Figura 2 es una vista isométrica explosionada que ilustra un ejemplo de realización de un bloque superior.

La Figura 3 es similar a la FIG, 1, pero ilustra otra realización de la invención en la que el elemento de soporte del bloque superior (3) está paralelo a la tubería.

La Figura 4 es similar a la Figura 1, pero ilustra otra realización en la que se fija la cubierta de dosel.

La Figura 5 ilustra otra realización en la que la dimensión larga del bloque superior es perpendicular a la viga transversal en lugar de paralela a las vigas transversales.

La Figura 6 ilustra ejemplos de realizaciones de pantallas de control de la unidad modular.

La Figura 7 ilustra un ejemplo de marco de cubierta en una realización abatible.

La Figura 8 ilustra un ejemplo de proceso de instalación de unidades modulares en una determinada realización. La Figura 9 ilustra tres ejemplos diferentes de realizaciones de unidad modular instaladas en un emplazamiento típico de aparcamiento.

La Figura 10 ilustra algunos de los pasos incluidos en un método de montaje de ejemplo de algunas realizaciones de la unidad modular.

La Figura 11 ilustra una realización de conexión de la cubierta de dosel a la columna (o estructura de soporte) y sistema de accionamiento para una unidad modular.

La Figura 12 ilustra una realización de un sistema de accionamiento y control para una cubierta de dosel u otros sistemas.

La Figura 13 ilustra una realización de la conexión de la cubierta de dosel y la columna y del sistema de accionamiento para una unidad modular.

La Figura 14 ilustra una realización de la conexión de la cubierta de dosel y la columna y del sistema de accionamiento para una unidad modular.

La Figura 15 ilustra una realización de un sistema de accionamiento y control para una cubierta de dosel u otros sistemas.

La Figura 16 ilustra una realización de una conexión de la cubierta de dosel y la columna y del sistema de accionamiento para una unidad modular.

Descripción detallada

La siguiente descripción se proporciona para permitir al experto en la técnica hacer y usar diversas realizaciones de la invención. Se pueden realizar modificaciones. Los principios genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a las realizaciones divulgadas y otras sin apartarse del ámbito de la invención. Por lo tanto, las reivindicaciones no pretenden limitarse a las realizaciones divulgadas, sino que deben otorgarse el alcance más amplio consistente con los principios, características y enseñanzas en el presente documento.

Las patentes y aplicaciones incorporadas como referencia anterior proporcionan detalles adicionales sobre los siguientes elementos: Unidad multisensor terminada (FMU), garajes abiertos FMU, CTC de seguimiento solar, FMU CC, dosel superior, garaje abierto con dosel superior (CTC), dosel FMU, dosel FMU fotovoltaico, objeto giratorio (RO), componente de soporte longitudinal (LSC), raíles, megacomponente, componente de fijación, componente de datos, elementos de fijación, componente de producción, fuera de la estructura, construido fuera de la estructura, paneles, viga transversal (TB), sección superior, sección central, sección de soporte, canalón, deslizadores, formador de goteo, sección de fijación, abrazaderas de fijación, barrera impermeabilizante, componentes de la barrera impermeabilizante, cortina impermeabilizante, parte lateral, placa multifunción (MFB), sensores, puntos de sujeción, principales sujeciones, vainas de fijación, esparcidor de carga, pata separadora, punto de fijación, esparcidor de carga, viga esparcidora, vainas de fijación, vainas de centrado, almohadillas de sujeción, superenchufe, elementos de revestimiento, elementos tapajuntas, cara inferior, canal, canal de ventilación, estructura anfitriona, marco de posicionamiento, vía móvil, banco de construcción, plataforma móvil, construcción fuera de la estructura, herramientas de construcción fuera de la estructura, análisis de información del lugar, análisis estadístico, tubería principal, armazón de la columna, sistema de sonido, dosel doméstico, dosel domestico de FMU, configuración del espacio, situaciones, autoajuste, garaje abierto comercial a gran escala, sistema de accionamiento por gravedad, sistema de accionamiento mecánico, capa de aislamiento térmico, placa rígida, sistema informático, dispositivo inteligente, revestimiento exterior, elementos de revestimiento, conducto, garaje abierto, elemento de rigidez transversal, sistema de arriostramiento, tejado, puntos de anclaje, elemento de soporte de carga, aislamiento, espaciador, impermeabilización, estanqueidad, armazón, prefabricación, pasarela, robot, abrazaderas, fijación, marco de soporte, marco de montaje, marco de transporte, marco de arriostramiento, traviesa, bloques, bloques premontados, rejillas, sistema solar prefabricado, sistema terminado, etc.

En la presente memoria se describen diversas invenciones, incluyendo un dosel o edificación con un tejado basculante, con una versión solar, con una versión de seguimiento solar; un dosel modular, aunque no se mueve; bloques superiores e instalación; una cubierta prefabricada; métodos de montaje edificios con Enchufar y listo; con todos los accesorios.

Las realizaciones de la presente invención se refieren generalmente a aparatos, sistemas y métodos para crear módulos de construcción activos de forma rápida y económica. Más particularmente, pero no se limita a, las realizaciones de la invención se refieren a un sistema para crear de forma segura, pero simple, doseles, unidades multisensor terminadas (FMU), componentes de fijación (AComs) o componentes de producción (PComs) de doseles, garajes abiertos solares, garajes abiertos solares de seguimiento solar, etc., de diversos tamaños y propósitos.

El aprovechamiento de la energía solar del sol puede producir grandes cantidades de electricidad o calor. La radiación solar es con mucho la mayor fuente de energía del planeta, pero su intensidad es comparativamente baja y se requieren áreas grandes de superficies de recogida de energía para convertir la energía del sol en cantidades significativas de electricidad. En muchos casos, parece más fácil instalar colectores solares grandes en los doseles exteriores o los garajes abiertos solares, que también dan sombra a grandes aparcamientos, que instalar paneles solares en los tejados.

Uno de los desafíos es el uso de paneles solares que se producen en masa en diversos tamaños y estilos de marco y para los cuales la industria todavía está utilizando una amplia variedad de abrazaderas y sistemas de estanterías que requieren el apoyo de elementos estructurales. Como consecuencia, la construcción de un dosel a menudo significa construir una estructura sobre una estructura en una estructura, todo a mano y todo en el lugar.

Los intentos anteriores para crear doseles a gran escala o garajes abiertos solares fueron probados engorrosos, no seguros, costosos, lentos y no fáciles de ensamblar, modificar o desmontar. Ninguna de las soluciones proporcionó un aparato, sistema y método para instalar un aparato que fuera universal. El término “ universal” se refiere a un aparato o método para crear doseles de una amplia variedad de formas, tamaños y funciones y que puede usarse en una variedad de lugares y proyectos, pero también permite el uso de prefabricación para reducir considerablemente la mano de obra in situ, riesgo y gastos.

Otro desafío con el aprovechamiento de la energía solar es que, aunque es inagotable en suministro, no contaminante y fiable, es direccional. Visto desde el planeta en movimiento, el sol gira, se eleva y desciende en el cielo y los rayos del sol golpean la tierra con un ángulo e intensidad cambiantes. La cantidad de energía recibida sobre la tierra por una superficie de recogida es máxima cuando esta superficie es perpendicular (90 o) a los rayos solares y decrece proporcionalmente con la disminución del ángulo de ataque. Una superficie de recogida fija solo puede estar óptimamente orientada durante unos pocos minutos por día. Los diseñadores han intentado optimizar el ángulo de recogida inclinando los paneles con un ángulo que en el promedio anual es óptimo para la recogida de energía, pero por definición nunca es perfecta. Por el contrario, una superficie de seguimiento solar que puede orientarse dinámicamente mejor a los rayos del sol recoge considerablemente más energía.

Existen dispositivos de seguimiento del sol. Están diseñados para rotar los colectores de energía solar sobre uno o dos ejes para seguir con precisión el sol. Se utilizan principalmente en parques solares a gran escala como los instalados en campos o desiertos en todo el mundo. Generalmente están diseñados para mover los colectores de tamaño pequeño para limitar la cantidad de carga que controlan. Los sistemas de seguimiento pueden aumentar considerablemente la producción de energía de cada colector.

Cada diseñador de sistema solar necesita tener en cuenta el sombreado, lo que limita la eficiencia, especialmente en aplicaciones de seguimiento solar. Un panel solar sombreado produce menos que uno no sombreado. Cuando múltiples colectores solares están inclinados para orientarse al sol, los paneles cercanos pueden hacerse sombra mutuamente en ciertos momentos, lo que da como resultado grandes pérdidas de producción de energía. Como el seguimiento solar de los paneles solares se eleva para detener más rayos solares, crean una mayor sombra que los paneles fijos cuando el sol no está vertical. Los paneles que siguen al sol alrededor de un solo eje horizontal proyectan sombras a ambos lados de su eje de rotación. Por ejemplo, se orientan al este por la mañana y se proyecta una sombra en su lado oeste y se orientan hacia el oeste por la noche y proyectan sombra en su lado este. Cuando su orientación es diferente, el sombreado es diferente también.

Si los paneles y el eje de rotación están alineados, por ejemplo, con un eje horizontal, los paneles de seguimiento solar pueden formar filas largas sin hacerse sombra unos a otros. Esto hace que los garajes abiertos de seguimiento solar sean particularmente eficientes. Los paneles solares del garaje abierto pueden formar filas largas similares a las filas largas de espacios de aparcamiento y nunca se hacen sombra en el mismo carril. Hay un riesgo de autosombreado cuando los paneles proyectan una sombra en su lado (este u oeste como en el ejemplo anterior). Sin embargo, si las matrices solares están alineadas con los espacios de aparcamiento, que están separados por carriles de accionamiento, los carriles de circulación proporcionan una distancia entre las matrices solares que en muchos casos es suficiente para evitar la mayor parte del autosombreado. En algunos casos, se puede implementar el retroceso para evitar el autosombreado completamente. Por el contrario, los paneles de seguimiento de doble eje añaden otro movimiento. Los paneles ya no están alineados con un eje de rotación horizontal. Estos giran alrededor de un eje vertical y se elevan alrededor de un eje horizontal y, por lo tanto, pueden hacerse sombra unos a otros. Para evitar este autosombreado, los paneles deben estar separados entre sí, lo que evita que la creación de filas de paneles largos coincida con la longitud del carril de aparcamiento. Por lo tanto, una superficie de tierra similar podría usar muchos menos garajes abiertos de seguimiento de dos ejes que garajes abiertos de seguimiento de un sólo eje.

El despliegue de colectores de energía solar de seguimiento solar en entornos habitados es muy tentador, pero plantea múltiples desafíos. Los edificios existentes, los árboles de sombreado, las penetraciones de tejado, los problemas de responsabilidad, etc., son menos problemáticos con garajes abiertos que con muchas otras formas de implementar la energía solar en áreas urbanas. Además, los doseles dan sombra a los coches. Un aparcamiento se puede convertir en una planta de energía solar de dos formas principales: 1) cubriendo todo con una superestructura que soporta paneles solares, algo relativamente independiente de la disposición de los carriles de estacionamiento; esta estructura debe ser lo suficientemente alta como para proporcionar suficiente espacio libre, por ejemplo, para camiones de bomberos para utilizar los carriles de circulación. Para evitar el autosombreado, la estructura tiene que soportar filas de paneles separados por grandes filas vacías. Puede ser una solución costosa. No obstante, en algunos casos permite inclinar los paneles según se desee o incluso inclinar los paneles dinámicamente para seguir al sol. 2) Mediante el uso de doseles para cubrir solo las áreas de aparcamiento y para dejar los carriles de conducción abiertos al cielo. En esta opción, la orientación de los doseles solares no es la óptima solar, pero más a menudo el acimut es un mero resultado de factores independientes, por ejemplo, el diseño del aparcamiento o la orientación de las parcelas y los carriles de circulación, lo que puede resultar en una orientación de paneles solares menos que óptima y en pérdidas de producción de energía. Si los doseles podrían realizarse para cubrir exactamente los carriles de una o dos plazas de aparcamiento e inclinarse sobre un eje horizontal para seguir al sol, el espacio del carril de circulación entre las áreas de aparcamiento impediría que los colectores solares se sombrearan a sí mismos.

La construcción de doseles o garajes abiertos móviles o de seguimiento solar o tomas, que como se ha explicado anteriormente son más eficientes cuando la matriz solar o la cubierta de dosel coinciden con la anchura de una, dos o más filas de espacios de aparcamiento y la longitud del carril de aparcamiento, significa que las cargas y los requisitos mecánicos y de seguridad de estos seguidores a veces deben cumplir con varias órdenes de magnitud más desafiantes que la construcción de seguidores solares tradicionales en el desierto. Necesita un nuevo enfoque.

Sería deseable y de una ventaja considerable proporcionar sistemas de dosel o de garajes abiertos solares que puedan instalarse en el lugar durante pocos minutos u horas. Sería incluso más deseable que algunos de estos doseles o garajes abiertos tengan equipos, accesorios, inteligencia o funciones adicionales, tales como, por ejemplo, la capacidad de moverse para seguir al sol. En la industria existe una necesidad previamente sin resolver de sistemas, aparatos y métodos nuevos y potentes para crear doseles o garajes abiertos de seguimiento solar grandes listos para usar que sean modulares, prefabricados, fácilmente desplegables en cualquier lugar y asequibles. En particular, existe una necesidad significativa de sistemas, métodos y aparatos que resuelvan los desafíos considerables que plantean las estructuras grandes, modulares y móviles para la seguridad humana en áreas habitadas.

Las realizaciones de la presente invención proporcionan numerosas ventajas en relación con la instalación de los doseles o de los garajes abiertos, con la adición de múltiples funciones a ellas y con la inclusión de partes móviles, tales como los techos solares de seguimiento solar. Los doseles solares o doseles solares de seguimiento solar pueden utilizarse para muchas aplicaciones distintas de los garajes abiertos. Por ejemplo, pueden generar sombras, graneros, doseles domésticos, cenadores, incluso edificios o muchas otras aplicaciones.

Se describen métodos, sistemas, aparatos, interfaces de usuario y otros aspectos de la invención. Se hará referencia a ciertas realizaciones de la invención, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos. Si bien la invención se describirá junto con las realizaciones, se entenderá que no se pretende limitar la invención a estas realizaciones particulares únicamente. Por el contrario, la invención está destinada a cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes que están dentro del ámbito de la invención. En consecuencia, las especificaciones y los dibujos deben considerarse en un sentido ilustrativo en lugar de restrictivo.

En la siguiente descripción, se establecen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de las invenciones. Sin embargo, será evidente para un experto en la técnica que las diversas invenciones pueden ponerse en práctica sin estos detalles particulares. En otros casos, los métodos, procedimientos, componentes y redes que son bien conocidos por los expertos en la técnica no se describen en detalle para evitar complicar aspectos de las invenciones.

Todos o un subconjunto de las soluciones, métodos, principios, dispositivos, tecnologías descritas en el presente documento se pueden aplicar parcial o totalmente o combinados para generar diversas aplicaciones. Todas las partes, sistemas, componentes, métodos, conceptos, principios, aparatos o dispositivos descritos o ilustrados en esta solicitud deben diseñarse, calcularse o ajustarse por el ingeniero, el diseñador, el fabricante, el instalador o la persona con suficiente conocimiento, en base a las cargas, dimensiones, aplicaciones, requisitos y condiciones.

Las características novedosas de algunas realizaciones de esta invención, tanto como estructura como operación, se comprenden mejor a partir de los dibujos adjuntos, considerados en relación con la descripción adjunta de los dibujos.

La Figura 1 es una vista isométrica explosionada que ilustra un ejemplo de una realización de una unidad Modular, o MU, (1), con algunos de los componentes más comunes. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Unidades modulares o MU (1): Los doseles de gran tamaño, los garajes abiertos solares todavía se consideran, por lo general, desarrollados, construidos y mantenidos uno por uno por un gran número de artesanos o fabricantes que aprovechan muy poca estandarización. Por lo tanto, no son un producto de tecnología. Se requiere mucho tiempo y son caros de diseñar, construir y mantener, y gran parte de su potencial no se usa. Los proyectos de doseles, incluyendo los proyectos de garaje abierto solar, son todos diferentes porque los lugares son diferentes, pero el problema general para resolver, además de las dimensiones, es notablemente similar de un sitio a otro. Por lo tanto, un beneficio considerable vendrá de desarrollar una unidad Modular estandarizada, también conocida como unidad Modular (1) que se puede personalizar, de modo que se ajusta a casi todos los casos, puede equiparse con una gran gama de accesorios y funcionalidades, tales como, por ejemplo, seguimiento solar, y puede usar componentes diseñados previamente o ensamblados previamente para una instalación más eficiente. Las unidades modulares pueden diseñarse en una gran gama de tamaños y pueden equiparse para satisfacer diferentes funciones o resolver una gran variedad de problemas, no solo garajes abiertos, sino muchos otros tipos de estructuras. En algunas realizaciones, las unidades modulares pueden instalarse en horas en lugar de días o semanas con métodos y tecnologías tradicionales. Las unidades modulares pueden ser fijas o móviles, activas o estáticas. La unión de cualquier número de unidades modulares en lugar de diseñar o construir una estructura permite al diseñador equipar lugares más rápido, mejor y más barato. Pasar de proyectos únicos de doseles estáticos a un sistema de módulos de fácil despliegue requiere nuevos aparatos, sistemas, métodos y tecnologías. Permite invertir muchos más recursos de ingeniería, tecnología y métodos en un producto que va a producirse en grandes cantidades y puede aprovechar los métodos industriales y economías de escala. En algunas realizaciones, las unidades modulares se pueden analizar como una combinación de componentes normalizados o ajustables como, por ejemplo, bases, columnas o estructura de soporte, cubierta de tejado o bloques superiores, marco de cubierta, accionamientos, sistemas solares, accesorios, componentes electrónicos, programas informáticos, etc., que pueden fabricarse de forma repetida a escala industrial. Al ser módulos, que en algunos casos son completamente autónomos, las unidades modulares (1) pueden colocarse en cualquier lugar, en cualquier posición, orientación o sitio. Las unidades modulares pueden diseñarse para cualquier tamaño o función. Por ejemplo, pueden diseñarse para sombrear, cubrir, proteger o alojar cualquier número de coches, personas, equipos, terrenos o cualquier tipo de espacio, actividad o estructura, para producir energía, seguir al sol o realizar un gran número de otras tareas en un lugar, que incluyen, pero no se limitan a, aparcamientos, edificios, áreas urbanas, instalaciones agrícolas u otras ubicaciones interiores y exteriores o estructuras (doseles). En algunas realizaciones, las unidades modulares son Enchufar y listo, garajes abiertos de seguimiento solar inteligentes.

Carga, también denominada LD: El diseño de la unidad Modular tiene que tener en cuenta las cargas muertas, tales como el peso, y las cargas en vivo, tales como las cargas del viento. En realizaciones en las que la unidad Modular incluye partes móviles, por ejemplo, un techo basculante, es probable que algunas de estas cargas sean considerablemente más altas que cuando el techo es sensiblemente horizontal o que en los seguidores tradicionales más pequeños. Cuando se inclina, el techo puede actuar como una vela grande izada al viento y puede recoger cargas muy grandes. Las cargas varían dependiendo del sitio, las velocidades del viento, la sísmica u otras características del lugar, el diseño de la unidad modular, el tamaño, la altura, la función, los accesorios, los códigos de construcción locales, el mapa de exposición, la categoría de exposición, así como los factores de diseño de la cubierta de dosel (dimensiones, porosidad, forma, ubicación del eje de rotación, etc.) y muchos otros factores. En algunas realizaciones, existen, por ejemplo, cargas verticales, cargas horizontales, como viento o sísmico, cargas complejas, como viento o turbulencias, cargas torsionales, torsión de torsión, etc. Por lo tanto, las unidades modulares y sus componentes probablemente se realicen en varias versiones o para ser ajustadas caso por caso. Se entenderá que los principios, elementos, conexiones y estructuras descritas aquí pueden necesitar ser adaptados por el ingeniero o el profesional basándose en los parámetros reales del caso.

Cubierta de dosel, también denominada CD (2): Cuando la unidad Modular tiene uno de los siguientes: un tejado, un dosel superior, una estructura de sombreado, un objeto giratorio (RO), un dosel superior de garaje abierto, un componente de producción (PComp), un dosel FMU, un garaje abierto de dosel FMU (CC), un dosel superior de garaje abierto, una matriz solar, un panel solar, un marco, una cubierta o estructura superior o componente, este componente se denominará cubierta de dosel o CD (2). En algunas realizaciones, la cubierta de dosel incluye componentes de tejado, componentes de cubierta, componentes solares, componentes de sombreado, componentes estructurales, accesorios u otros componentes, bloques o subbloques. La cubierta de dosel puede tener dimensiones, componentes, funciones, accesorios, marcos y/o encuadres. Puede ser fijo o móvil o basculante o activo. Puede soportarse directamente o sobre una estructura o sobre columnas o sobre el suelo. Puede estar total o parcialmente premontado. En algunas realizaciones se usa como un techo, una matriz solar, un techo solar o cualquier otra función. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel está habilitada para inclinarse sobre uno o varios ejes de rotación, también denominado eje de rotación (9).

Columna, también denominada CL (5): En algunas realizaciones, la cubierta de dosel (2) está soportada por columnas o una estructura de soporte. Las columnas (5) pueden ser cualquier tipo de columna, de cualquier tamaño o diseño, por ejemplo, vigas en I, tubos, cuadrados, rectángulos, armazones, hechos de hormigón metálico, madera o cualquier otro material o cualquier combinación. Se entenderá que, en algunas realizaciones de unidades modulares, pueden usarse otras estructuras de soporte que no son columnas. Por ejemplo, otras estructuras de soporte pueden incluir una estructura existente, un edificio, un marco móvil, un marco, el suelo, etc. Cuando se usan columnas, las columnas (5) pueden anclarse en el suelo (17), sobre pedestales (18) o sobre cualquier estructura de soporte, y pueden equiparse con cualquier sistema de accionamiento, equipo, accesorio o función. Las unidades modulares pueden tener cualquier número de columnas, que pueden estar situadas en cualquier lugar de forma centrada con respecto a la cubierta de dosel, sobre el lado, en el borde, lado exterior de la cubierta de dosel, o en otro lugar.

Marco de cubierta, también denominado DF (26): Además del peso, las cargas se recogen principalmente por las superficies frontal, lateral o superior de la unidad modular, como los revestimientos superior o inferior de una cubierta de dosel. En algunas realizaciones, las grandes cargas son recogidas por la parte superior o inferior del tejado y se transmiten a un conjunto de elementos estructurales, también denominados marcos de cubierta o DF (26), que los transmite a las columnas (5), el suelo u otras estructuras de soporte. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel se apoya en unas pocas columnas; por ejemplo, dos, que en muchos casos no se distribuyen bajo todo el área de la cubierta de dosel, y que en algunos casos están alineadas. Por lo tanto, el marco de cubierta transmite cargas desde su punto de recogida como la superficie de la cubierta de dosel, a columnas distantes, por ejemplo, a dos columnas alineadas con el eje de rotación (9) de la cubierta de dosel, que puede centrarse o no en relación con la cubierta de dosel. En una realización de cubierta de dosel fija, las cargas pueden transmitirse fácilmente creando una conexión, en algunos casos una conexión rígida como una conexión de memento, entre los principales elementos estructurales de la cubierta de dosel y las columnas. En una realización de cubierta de dosel móvil o giratoria, esta conexión de cubierta de dosel a la columna no puede ser rígida ya que debe permitir el movimiento o rotación. Por lo tanto, el marco de la cubierta de dosel, el marco de cubierta, tiene que diseñarse para transmitir las cargas y permanecer rígido y no desviado sin la ayuda de conexiones de momento (excepto en casos específicos en los que se acepta o se desea la deflexión). Estas realizaciones de marco de cubierta tienen como objetivo hacer de la cubierta de dosel una gran cubierta rígida, que puede realizarse de varias maneras, tales como, por ejemplo, crear un armazón 3D o malla 3D o usar elementos estructurales como vigas unidas entre sí. Cuando la rotación o los movimientos de la cubierta de dosel se controlan mediante uno o varios sistemas de accionamiento (10), algunos de los elementos estructurales del marco de cubierta pueden estar sujetos a diferentes fuerzas, lo que, a medida que es el único movimiento permitido, se traducirá en rotación. Por ejemplo, la rotación de la cubierta de dosel puede controlarse mediante sistemas de accionamiento en uno o más puntos, mientras que el viento u otras cargas se aplican a elementos estructurales que no se realizan por estos sistemas de accionamiento o pueden realizarse de manera diferente mediante diferentes sistemas de accionamiento. En tales casos, los elementos estructurales pueden tender a moverse independientemente. Cuando se montan en una rotación que permite la conexión, pueden girar independientemente y torcer la cubierta de dosel. En realizaciones en las que la cubierta de dosel debe permanecer sin desviarse, por ejemplo, si lleva paneles solares, el marco de cubierta se debe diseñar de modo que sus elementos estructurales estén unidos para moverse juntos a donde se aplican las cargas o las fuerzas de los sistemas de accionamiento. En algunas realizaciones del marco de cubierta, esto se logra usando una cercha o sistema estructural de malla que distribuye las cargas.

En algunas realizaciones, los elementos estructurales del marco de cubierta incluyen, por ejemplo: Vigas transversales, también denominadas CRB, (7) que son sensiblemente perpendiculares a la línea de columnas, las vigas longitudinales, también denominadas LBE, (8) que son sensiblemente paralelas a la línea de columnas. Se entenderá que los elementos estructurales ilustrados en las figuras están representados sensiblemente perpendiculares entre sí para simplificar, pero cualquier otro ángulo, diseño o diagrama podría diseñarse en algunos casos. Se entenderá que cualquier elemento estructural puede reemplazarse en algunas realizaciones por armazones o armazones bidimensionales o tridimensionales, u otros sistemas estructurales y que el marco completo de la cubierta de dosel puede ser un armazón en lugar de un conjunto de vigas como en las Figuras. Las vigas transversales (7), la viga longitudinal (8) y otros posibles elementos estructurales son cualquier tipo de viga: vigas compuestas, vigas armadas, vigas en I con un alma y alas, tubos, HSS, armazones, vigas construidas, ensamblajes estructurales 3d, cualquier tipo de perfil y hecho de cualquier material. En algunas realizaciones, los elementos principales como las vigas longitudinales y las vigas transversales están unidas por un elemento estructural diseñado para transmitir par, como una barra de torsión, entre puntos distantes o elementos estructurales distantes, que en algunos casos permiten que un solo sistema de accionamiento controle la rotación o movimientos de todo un marco de cubierta. Este elemento de transmisión de torsión se denomina tubería o PI (6) . En algunos casos, los elementos estructurales de soporte de tubería como las vigas transversales (24) no apoyadas en columnas u otras cargas. La tubería puede ser una tubería hueca, un tubo, una viga, una barra, un armazón, un elemento estructural o conjunto de elementos estructurales calculados para manejar las cargas, y particularmente el torsión o cargas de torsión entre diferentes lados de la cubierta de dosel u otras cargas. En muchas realizaciones, los componentes del marco de cubierta se fabrican de metal, que en algunos casos se pinta, galvaniza, reviste o protege, pero también son posibles otros materiales. Todos los marcos de cubierta y componentes se diseñarán atendiendo a las funciones y cargas.

Bloque superior, también denominado UB (3): En algunas realizaciones, las cubiertas de dosel se construyen tradicionalmente agregando componentes uno por uno como techos, marcos, correas, paneles u otros, y a menudo se construyen desde la parte inferior hacia arriba, pero en algunas realizaciones, los bloques superiores se usan para añadir varios componentes o funciones a la vez. En algunas realizaciones, los bloques superiores incluyen parte o la totalidad del revestimiento de la cubierta de dosel, cubierta, tejado, paneles, paneles solares u otros componentes o accesorios, así como sus sistemas de fijación. En algunas realizaciones, los bloques superiores están fijados a una estructura de soporte, por ejemplo, un marco de cubierta (26). En algunas realizaciones, los bloques superiores (3) son bloques o bloques solares que pueden incluir múltiples láminas, paneles, placas o paneles solares (4), así como algunos de sus elementos estructurales de soporte también denominados elementos estructurales del bloque superior o elementos de soporte del bloque superior (13), sistema de fijación, cableado u otras características. En algunas realizaciones, los elementos de soporte del bloque superior son raíles, componentes de soporte longitudinal (LSC), vigas, perfiles o elementos estructurales que son lo suficientemente rígidos como para dar al bloque superior una rigidez que le permite moverse, transportarse o manipularse y requerir muy pocos puntos de soporte. En algunas realizaciones, los bloques superiores incluyen alambres, cables (11) o conectores o mangueras de fluido que se conectan a los cables (12) de la estructura anfitriona o mangueras y están cableados o probados antes de que se muevan sobre el marco de cubierta. En algunas realizaciones, estos alambres, cables (11) o mangueras se reducen a un pequeño número, o incluso a un solo conector o a un superenchufe para hacer que la conexión a una estructura anfitriona sea más fácil o para habilitar sistemas Enchufar y listo. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel (2) o el bloque superior (3) están equipados con capas inferiores (22), fascia (25), accesorios para impermeabilización, arquitectónicos, funcionales o técnicos. Varios bloques superiores (3) pueden combinarse, en algunos casos conjuntamente, o con componentes adicionales en una cubierta de dosel (2). Los bloques superiores pueden ser más largos que la distancia entre dos o más vigas longitudinales y salientes. Una cubierta de dosel puede incluir uno o varios bloques superiores (3) que pueden conectarse entre sí o conectarse individualmente al marco de cubierta o al sistema eléctrico o de fluido de la unidad modular. Cuando los bloques superiores incluyen sistemas impermeabilizantes, los sistemas pueden diseñarse para superponerse de modo que cuando se yuxtaponen entre sí en el marco de cubierta constituyen un sistema impermeable completo, o un sistema decorativo completo. También se puede añadir un sistema impermeable subyacente a la unidad Modular en su conjunto. En algunos casos, se crea un canal entre la capa inferior y los paneles.

En algunas realizaciones, los bloques superiores son bloques funcionales preensamblados que son suficientemente rígidos para ser transportados o manipulados y pueden usarse independientemente o pueden ser parte de una cubierta de dosel (2) en la que, en algunas realizaciones, están soportadas por un marco de cubierta (26) En algunas realizaciones, los elementos de soporte del bloque superior dan la rigidez longitudinal suficiente al bloque superior, pero para mantener los bloques superiores (3) suficientemente rígidos en la dirección transversal, los elementos transversales temporales o permanentes (14, 15) o los elementos estructuralesad hocse usan para soportar los bloques superiores desde arriba, desde abajo o desde otro lugar de conexión. Los bloques superiores (3) pueden ensamblarse en el sitio o ensamblarse previamente. En algunas realizaciones, los bloques superiores se usan independientemente sin cubierta de dosel o marco de cubierta como bloques rígidos que incluyen uno o más paneles o paneles solares (4) y se pueden usar en una diversidad de aplicaciones solares o no solares, p. ej., en azotea, montaje en tierra, independiente, seguimientos, estructuras móviles, con o sin enmarcado o componentes adicionales. En una realización de ejemplo, los bloques superiores son bloques solares que incluyen paneles o paneles solares (4) de cualquier tipo, orientación o cantidad (por ejemplo 4, 6, 16, 24, 45, 96 paneles o cualquier otro número) montados sobre su sistema de estanterías o en un marco de elementos de soporte del bloque superior rígidos, conectados eléctricamente, conectados a tierra, unidos, en algunos casos probados, en el que el bloque superior puede incluir accesorios y puede moverse, levantarse o manipularse y fijarse a una estructura de soporte por unos pocos puntos, y conectarse a una red de datos o energía o fluidos o a uno o más inversores (que es parte de los bloques superiores o ubicados en cualquier otro lugar en la unidad modular o fuera de la unidad modular) por unos pocos cables, mangueras o conectores como en un dispositivo Enchufar y listo. En algunas realizaciones, los paneles solares están fijados pero conectados posteriormente por múltiples cables.

En algunas realizaciones, como se ilustra en la Figura 1, una cubierta de dosel está formada esencialmente de un marco de cubierta y uno o varios bloques superiores rígidos preensamblados que incluyen múltiples componentes estructurales o funcionales y accesorios. La fijación de los bloques superiores (3) al marco de cubierta (26) puede ser diseñada por el ingeniero como una conexión atornillada o una conexión con abrazadera o como una conexión fija, por ejemplo, atornillada o soldada u otros tipos de conexión, por ejemplo, a presión. En algunas realizaciones, los bloques superiores son extraíbles. En algunas realizaciones, el bloque superior (3) está fijado a una estructura (26) de soporte solamente en unos pocos puntos. Como el bloque superior es rígido, puede abarcar una distancia larga entre los puntos de soporte. Cada punto de soporte se denominará punto de soporte de bloque superior (67) o UBSP. En algunos casos, los elementos de soporte del bloque superior están fijados a una estructura de soporte como, por ejemplo, un marco de cubierta en algunos puntos del soporte del bloque superior (67); por ejemplo, dos puntos de soporte del bloque superior por elemento de soporte del bloque superior. En algunos casos, los elementos de soporte del bloque superior están conectados, en algunos puntos de soporte del bloque superior, y soportados por un elemento transversal, o TM, o un marco o cualquier tipo de estructura o elemento temporal o permanente, y esta estructura o elemento, que puede, en algunos casos, soportar varios bloques superiores, está fijada a una estructura de soporte en unos pocos puntos. Cuanto más fuertes sean los elementos de soporte del bloque superior, se necesitan menos puntos de apoyo en el bloque superior o la distancia entre ellos será mayor. Los elementos de soporte del bloque superior se extienden rígidamente entre estos puntos de soporte distantes del bloque superior. En algunos casos, la longitud del bloque superior supera el ancho del marco o la distancia entre los puntos de apoyo del bloque superior y los salientes del bloque superior. En algunas realizaciones, se alcanza una distribución de carga favorable cuando, como se ilustra en la Figura 1, cada bloque superior está fijado a dos vigas longitudinales (8) y la distancia entre los dos puntos de soporte del bloque superior es alrededor de / de la longitud del elemento de soporte del bloque superior o del bloque superior y los bloques superiores sobresalen aproximadamente1Ade su longitud más allá de cada punto de fijación. Son posibles otros diseños, por ejemplo, sin saliente o con uno o más de dos puntos de fijación.

Seguimiento del sol: En algunas realizaciones, la cubierta de dosel (2) se mueve o se inclina para seguir al sol o para otros fines. Algunas realizaciones de la presente invención permiten que una unidad Modular (1), un dosel solar o un garaje abierto funcionen como un dispositivo de seguimiento solar con sistemas mecánicos integrados, sistemas de accionamiento, sistemas de control y conexiones, así como accesorios u otras características. En algunas realizaciones, cada unidad modular autónoma tiene uno o más sistemas de accionamiento y uno o más tejados basculantes, matrices o cubiertas de dosel. La instalación de un campo solar de seguimiento solar grande y eficiente hecho de múltiples módulos de unidades modulares es simple. Las realizaciones de la unidad modular giratoria o de seguimiento solar brindan nuevas posibilidades, nuevas funciones y, en el caso de realizaciones solares de seguimiento solar, un aumento drástico en la eficiencia, la salida de energía y la rentabilidad. Algunas de las realizaciones de unidad modular móvil, incluyendo el seguimiento solar u otras funciones o componentes móviles, pueden, con fines de seguridad, incluir una o más características de seguridad como topes mecánicos, topes eléctricos y electrónicos para permitir varios niveles de seguridad y protección incluso en caso de fallo catastrófico de algunos de los componentes.

Sistema de accionamiento, o sistema de accionamiento y control, también denominado DS (10): conceptos y ejemplos de realizaciones de sistemas de accionamiento se describen en otras figuras. En algunas realizaciones, las unidades modulares utilizan los sistemas de accionamiento para controlar los movimientos de las cubiertas de dosel, las posiciones o los ángulos, controlando una diferencia, una distancia o una relación entre la estructura de soporte, por ejemplo la columna (5), el suelo (17) u otros elementos de soporte, que pueden ser fijos o móviles, y la parte móvil, tal como una cubierta de dosel (2), un marco de cubierta (26), una viga transversal (7), una tubería (6), un armazón o cualquier elemento estructural de la parte móvil o basculante, por ejemplo, para aplicaciones de seguimiento solar. Se pueden usar uno o más sistemas de accionamiento en la misma unidad modular, o se puede usar un sistema de accionamiento para el control y la potencia de varias unidades modulares conectadas. El uso de un solo sistema de accionamiento por cubierta de dosel hace que la unidad modular o la cubierta de dosel sean autónomos, elimina los problemas de sincronización, hacen que el diseño mecánico sea más sencillo, y genera menos esfuerzo en el sistema de accionamiento que cuando se accionan varias cubiertas de dosel o unidades modulares por un solo sistema de accionamiento. En algunas realizaciones, un sistema (10) de accionamiento está conectado y controla una distancia entre una columna (5) y una cubierta de dosel (2), extendiéndose o replegándose para aumentar o reducir esta distancia; cuando el sistema de accionamiento está conectado a la cubierta de dosel en un punto distante del eje de rotación de la cubierta de dosel (9), empujar o tirar de este punto hace que la cubierta de dosel se incline alrededor de su eje de rotación (9) y no mover este punto provoca que la cubierta de dosel se mantenga inmóvil. En algunas realizaciones, las conexiones de la cubierta de dosel a la columna permiten que la cubierta de dosel gire alrededor de un eje, pero no tiene que tener, o tener muy poco, otros movimientos. En algunas realizaciones, el sistema de accionamiento combina las funciones de mover la cubierta de dosel y detenerla o mantenerla inmóvil y segura en algunas ocasiones. En algunas realizaciones, estas funciones están separadas y son ejercidas por diferentes dispositivos. El sistema de accionamiento es el ensamblaje de todos los componentes, que incluyen en algunas realizaciones, por ejemplo, tornillos, tuercas, collares, cojinetes, juntas o conexiones en uno o ambos extremos, motor, engranajes, cajas de engranajes, sistemas de lubricación y todas las demás partes usadas para aumentar o reducir la distancia entre el punto fijo (columna o estructura fija) y el punto de fijación de la cubierta de dosel.

Accesorios, funciones integradas: Ejemplos de accesorios de la unidad modular o la cubierta de dosel incluyen elementos arquitectónicos como un tejado impermeable, componente impermeabilizante, canalón, capa inferior (22), fascia (25), elemento arquitectónico, elementos de decoración, paredes fijas o móviles, elementos de aderezo, cortinas o paneles flexibles o rígidos u otros tipos de componentes fijos o móviles, sistemas o sistemas de dispositivos tapajuntas, elementos de aislamiento, elementos de protección contra incendios, placas, rejillas, sistemas de calefacción o refrigeración, sistemas de soplado, sistemas de agua, canalones, otros sistemas de líquidos, diversos tipos de cargas, toldos, sombras, persianas, sistemas de almacenamiento, escultórica fija o móvil, elementos de fijación, elementos de sujeción, abrazaderas, elementos estructurales, etc. sensores como visión 2d o 3d, infrarrojos, sónar, volumen, sonido, presencia, movimiento, viento, flujo de aire higrométrico, temperatura, GPS, posición, acimut, inclinómetro de pendiente, presión, iluminación, olor, sensores eléctricos, de par, etc. componentes electrónicos o activos como electrónica programable, dispositivos eléctricos o mecánicos, paneles eléctricos y cajas, inversores de potencia, microinversores, sistemas de energía, sistemas de radio o comunicación, sistemas informáticos, dispositivos de interfaz de ordenador, teclas, pantallas, visualizadores, paneles, tabletas, paneles de mando, elementos de información, motores, sistemas de accionamiento, sistemas de control, sistemas de freno, actuadores, brazos robóticos, sistemas móviles, dispositivos, equipamientos técnicos, cables, alambres, mangueras, conectores, sistemas de control, sistemas de conexión, particiones, inteligencia artificial o programas, sistemas de monitoreo, sistemas de interacción, sistemas inteligentes. Se entenderá que “Accesorios” o “ACS” se refiere a cualquier número o tipo de accesorio o funcionalidad incluida con cualquier componente de la unidad modular.

Conexión de activación de rotación, también denominada REC (28). En realizaciones de unidad modular que incluyen una cubierta de dosel basculante o partes giratorias, varias conexiones, por ejemplo, las conexiones entre la columna y la cubierta de dosel o el sistema de conexiones de accionamiento a la columna y la cubierta de dosel deben diseñarse para que permitan la rotación o flexibilidad necesarias entre los componentes conectados al tiempo que proporcionan la resistencia y estabilidad requeridas. Algunas de estas conexiones podrían diseñarse de manera que las partes conectadas se muevan a lo largo de un plano o círculo perfectos, en cuyo caso una conexión de un solo eje podría funcionar, por ejemplo, utilizando un pasador perpendicular a la rotación, así como cualquier tipo de conexión que permita flexibilidad en este plano. Sin embargo, en algunos casos, el diseño es diferente y una conexión de un solo eje no es suficiente. Por ejemplo, si la rotación no ocurre en tal plano perpendicular, o si por varios motivos se produce desalineación y la rotación no ocurre en un plano perfecto. En algunos casos, se necesita un segundo eje de rotación o flexibilidad y se pueden usar sistemas de rotula, cardanes, sistemas tolerantes a la desalineación u otros sistemas de conexión que permiten la rotación de dos ejes en lugar del sistema de un solo eje descrito. Se entenderá que todas las conexiones o juntas utilizadas en unidades modulares, tales como, por ejemplo, conexión del sistema de accionamiento, cubierta de dosel a la columna, o cualquier conexión, pueden diseñarse en algunos casos con una rotación de uno o dos ejes que permite la conexión, aunque algunos de los dibujos y descripciones se refieren sólo a la rotación de un solo eje. En algunas realizaciones, por ejemplo, en la conexión entre la columna y la cubierta de dosel, una conexión de activación de rotación (28) está asociada con un sistema de accionamiento. Tal “conexión y accionamiento de rotación” se denominará RDC (29).

Montaje fuera del emplazamiento: En algunas realizaciones, las unidades modulares incluyen varios componentes, bloques o subbloques, ensamblajes o subsistemas, por ejemplo, marcos de cubierta, cubiertas de dosel, bloques superiores u otros, algunos de los cuales están preensamblados y luego combinados en el lugar para erigir la unidad en pocos minutos u horas. En algunas realizaciones, en lugar de construir las cubiertas de dosel en su ubicación final, en algunos casos en el aire, alguna cubierta de dosel o componentes de la unidad modular, p. ej., los bloques superiores o los marcos de cubierta de cubierta están parcialmente o completamente ensamblados fuera de la estructura, fuera del lugar, en un taller remoto, antes de ser trasladado, levantado o con grúa sobre el marco de cubierta (26), la cubierta de dosel o los componentes de la unidad modular. En algunas realizaciones, se ensamblan en el lugar final pero no en su posición final, ubicación o instalación. Por ejemplo, para permitir que los trabajadores y las máquinas accedan con más facilidad a los componentes, que preparan que, cuando se levantan en el aire o en ubicaciones de difícil acceso, pueden ensamblarse o montarse previamente en la cubierta de dosel (2), el marco de cubierta (26), en el suelo (17), o en estructuras especiales o en un ángulo, posición o configuración diferentes antes de ser trasladados, levantados o levantados con grúa sobre el marco de cubierta (26), la cubierta de dosel o los componentes de la unidad modular. En una realización de ejemplo, como se describe en otras figuras, los bloques superiores (3) están premontados fuera del lugar y se llevan al lugar de montaje donde se acoplan a los armazones total o parcialmente premontados de la cubierta de dosel o unidad modular, lo que permite que una o más unidades modulares de alta calidad se erijan en minutos u horas en lugar de días o semanas y generar energía casi inmediatamente después. Por lo tanto, el lugar, a veces prohibitivo, el tiempo de mano de obra, así como el coste, se reducen considerablemente, mientras que el control de calidad aumenta. Gran parte de la mano de obra se desplaza del lugar anfitrión o de la estructura anfitriona hasta un lugar, ubicación o posición para el ensamblaje previo donde se pueda realizar de manera más eficiente a escala industrial, calidad y coste. En algunos casos, el ensamblaje previo de la unidad modular en el lugar o incluso en un armazón o estructura permite realizar las tareas de ensamblaje, pero antes de su montaje, por ejemplo, montaje, panelización, conexión, etc., más fácil, mejor, más rápida, así como usar la automatización. Otra ventaja es que el lugar anfitrión, a veces, muy concurrido, se ve menos alterado mientras las unidades se preensamblan en otro lugar. Por ejemplo, la instalación de unidades modulares como garajes abiertos solares en un estacionamiento tardará unas pocas horas, posiblemente en dos etapas de unas pocas semanas de diferencia (por ejemplo, primero las bases en una primera fase, a continuación, el ensamblaje y montaje en una segunda fase) frente a días o semanas con métodos y componentes tradicionales. Algunos diseños permiten mejor la fabricación previa y el suministro y ensamblaje más sencillos en el sitio.

Enchufar y listo: En algunas realizaciones, los bloques superiores son bloques Enchufar y listo, o bloques solares Enchufar y listo, que se pueden fijar muy rápidamente a la unidad Modular o a la estructura anfitriona y se pueden conectar a un sistema eléctrico anfitrión mediante unos pocos cables. En algunas realizaciones, los bloques superiores se prueban antes de la instalación. En algunas realizaciones, las unidades modulares o las unidades modulares solares se construyen combinando componentes premontados, por ejemplo, bloques superiores u otros subsistemas como armazón, sistemas de accionamiento o accesorios, y están listos para conectarse, en algunos casos para trabajar o seguir al sol, unos pocos minutos o horas después de su instalación. En este caso, las unidades modulares son sistemas Enchufar y listo que se conectan a una red existente conectando unos pocos cables, lo que reduce considerablemente la dificultad y el coste de instalar, conectar y probar los doseles o los garajes abiertos, incluyendo los doseles solares, los garajes solares o los sistemas solares, los sistemas solares de montaje en tierra, otras estructuras o sistemas. En algunas realizaciones, las unidades modulares o los bloques superiores también se pueden usar en edificios, para crear tejados o fachadas de edificios o pueden instalarse en edificios o estructuras existentes, por ejemplo, pueden usarse sobre una azotea de edificio existente, incluso por encima de los equipos de la azotea, o encima de los tejados existentes, o muchos otros usos.

Extraíble: Otra ventaja de las unidades modulares hechas de subcomponentes premontados es que se pueden extraer fácilmente. Algunos o todos los elementos pueden desmontarse fácilmente, modificarse o incluso quitar del lugar realizando el proceso inverso. Los paneles pueden retirarse de los bloques superiores, o reemplazarlos, los bloques superiores pueden separarse del marco de cubierta, el marco de cubierta se puede separar de la estructura de soporte, la cubierta de dosel en su conjunto puede separarse y retirarse, a veces incluso las columnas pueden retirarse.

Un ejemplo de unidad Modular incluye una o más columnas (5) cimentadas en el suelo (17), ya sea mediante el uso de pilares (19) u otros tipos de cimentación (20), que pueden incluir zapatas extendidas (21), que son losas hechas de hormigón o metal u otros materiales, que sirven para mantener la columna en su lugar, posiblemente usando su propio peso o fricción. En algunas realizaciones, la columna incluye pedestales (18) o armazones exteriores (23) u otros componentes para la protección, refuerzo estético u otras funciones. El número de columna, separación, alineación o número puede variar en función de las especificaciones del proyecto. En la parte superior de la columna (5), o en la parte superior de la columna, se monta un techo fijo o giratorio, una cubierta de dosel (2) o una matriz solar, que puede ser impermeable o no, solar o no. Algunas realizaciones de la invención permiten que la cubierta de dosel (2) sea una unidad que pueda ser montada fuera de la estructura, trasladada como un bloque y que puede impulsarse cuando se incluye al menos un sistema (10) de accionamiento.

En algunas realizaciones de la invención, la cubierta de dosel se fija y se sujeta a la columna, a veces a través de elementos de soporte que usan conexiones de momento rígidas. En algunas realizaciones, por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1, la cubierta de dosel (2) es móvil y puede girar alrededor de un eje de rotación (9). Utiliza un marco de cubierta (26) que incluye una tubería (6), una o más vigas transversales (7) y una o más vigas longitudinales (8). La cubierta de dosel está conectada a las columnas usando al menos una conexión que permite la rotación (28) o una rotación y conexión de accionamiento (29) que puede ser parte del conjunto de cubierta de dosel y que está fijada a la tubería (6) del marco de cubierta o las vigas transversales (7).

En algunas realizaciones, las vigas longitudinales también se pueden usar para las operaciones de instalación o elevación y pueden necesitar diseñarse para este esfuerzo, como se describe en otras figuras.

Columna de soporte superior: En algunas realizaciones, especialmente para fabricar métodos de montaje más fáciles, una columna puede dividirse en dos partes y puede incluir una columna de soporte superior, también denominada UPSCL (27). La columna de soporte superior está diseñada para instalarse en la parte superior o en el lado de una columna que se haya instalado previamente. Tener una columna de soporte superior permite realizar tareas que requieren precisión o mucho tiempo en el sitio de preensamblado antes de la instalación final. Por ejemplo, es posible crear, ensamblar, ajustar la conexión que permite la rotación fuera del sitio, o realizar algunas conexiones eléctricas fuera del lugar, algún trabajo de preparación electrónica, para instalar cajas de conexiones o cables flexibles entre la cubierta de dosel y la columna de soporte superior, o muchas otras tareas de preinstalación. Por ejemplo, el sistema de accionamiento se puede fijar a la columna de soporte superior y/o a la cubierta de dosel antes del montaje, que puede ser muy útil para trabajar en mejores condiciones o para usar esta conexión. Por ejemplo, tener un sistema de accionamiento preinstalado permite bloquear un ángulo en el momento del transporte o el montaje. Tener una columna de soporte superior fijada previamente o conectada previamente a una cubierta de dosel puede ayudar a que la cubierta de dosel se convierta en un conjunto más completo y muy fácil de instalar. En el momento del montaje, la fijación de la cubierta de dosel a la columna simplemente se hace conectando las dos partes de la columna.

Las columnas (5) pueden ubicarse en la punta de la tubería (6) o en la ubicación de la viga transversal (7), o en cualquier otro punto, y el ingeniero puede calcular la mejor ubicación y separación entre los puntos de apoyo de la cubierta de dosel y ajustar el diseño a los requisitos del proyecto. Por ejemplo, cuando la unidad modular se usa como un garaje abierto o un garaje abierto solar, el diseñador puede necesitar separar las columnas de acuerdo con las plazas de aparcamiento prediseñadas y diseñar la tubería y la viga transversal según sea necesario, o para elegir entre las opciones prediseñadas. En algunas realizaciones, estos ajustes no afectan a los bloques superiores, que descansan sobre las vigas longitudinales sin cambios, pero son posibles otras realizaciones. Si la cubierta de dosel se usa para construir un edificio, un gran espacio, una instalación de almacenamiento u otras funciones, el diseñador puede obtener el espacio máximo posible entre las columnas o cualquier espacio específico, colocando las columnas en los límites de la cubierta de dosel o en cualquier otro punto, y extendiendo la tubería para que abarque de columna a columna. Cuando la ubicación de la columna o el diseño del marco de cubierta no cambia el área de la cubierta de dosel, las cargas aplicadas a los sistemas de accionamiento y control no cambian.

Para limitar las cargas, o para permitir la manipulación, prefabricación o montaje, el tamaño general de la cubierta de dosel que se va a trasladar o inclinar puede limitarse a lo que puede controlarse de manera segura y a tamaños de componentes que pueden transportarse o manipularse. Las unidades modulares permiten que el gran tamaño de algunos proyectos de dosel, por ejemplo, un garaje abierto solar para cientos de vehículos, se logren mediante la yuxtaposición cualquier número de unidades modulares o cubiertas de dosel. Por lo tanto, las unidades modulares o los tamaños de la cubierta de dosel pueden limitarse a valores razonablemente fáciles de manejar, por ejemplo, de 12 x 12 metros,15 x 15 metros, 15 x 12 metros, cubriendo cada unidad Modular 6, 8, 10, 12, 20 coches, pero cualquier tamaño es posible.

En algunas realizaciones, el ancho de la cubierta de dosel puede diseñarse para ser un múltiplo de la anchura de las plazas de aparcamiento; por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5 o mayor anchura de las plazas de aparcamiento. La longitud de la cubierta de dosel puede diseñarse para ser un múltiplo de la longitud de las plazas de aparcamiento. Por ejemplo, la cubierta de dosel puede ser de 13,72 metros de ancho (aproximadamente 4 plazas de aparcamiento de 3 o 3,35 metros cada una) por 12 metros de largo (por ejemplo, dos longitudes de plazas de aparcamiento de 6 metros cada una). Como alternativa, la longitud de la cubierta de dosel puede diseñarse para salvar el carril de circulación entre las filas de aparcamiento. En algunas realizaciones, las columnas pueden ser, por ejemplo, de 6 metros de alto. La tubería puede ser de 13,72 metros de largo. En algunas realizaciones, el ángulo máximo puede ser de 30 grados. El espacio libre en cada borde de la cubierta de dosel puede dictar el ángulo máximo y la longitud de la cubierta de dosel. Cabe señalar que la cubierta de dosel puede inclinarse por igual en cada dirección, aunque esto no es necesario, por ejemplo, cuando el suelo está inclinado. En tal caso, habría un primer espacio libre en un lado y un segundo espacio libre en el otro lado. En algunas realizaciones, se puede elegir una altura mínima de espacio libre de aproximadamente 2,44 metros, aproximadamente la altura de un aparcamiento promedio. En algunas realizaciones, se puede elegir una altura mínima de espacio libre para que tenga aproximadamente 4,88 metros para soportar la altura de un camión de bomberos promedio. También son posibles otras alturas mínimas de espacio libre en base a la situación, por ejemplo, la altura de una persona, la altura de un animal, la altura de la estructura de construcción, la altura de un árbol u otro impedimento natural o artificial de altura.

En algunas realizaciones, los bloques superiores (3) están fijados al marco de cubierta (26) perpendicular a la tubería (6). En otras realizaciones, los bloques superiores están fijados paralelos a la tubería (6). Es posible cualquier otra orientación. Ir en paralelo puede ser más sencillo de construir y requerir usar menos vigas, pero que sea perpendicular es particularmente eficaz cuando se usa con una cubierta de dosel impermeable o con capas inferiores (22). Por ejemplo, cuando se usa una lámina impermeable y crea un canal entre los elementos de soporte del bloque superior (13), y la cubierta de dosel está girando para seguir al sol, puede ser preferible, como en la Figura 1, orientar el canal (30) perpendicular al eje de rotación (9), de modo que el agua de lluvia recogida en el canal (30) fluya pendiente abajo y el aire caliente fluye hacia arriba, considerando que en cualquier punto de la rotación la pendiente es perpendicular a la tubería (6).

En realizaciones de unidad modular solar o solar fotovoltaica, en algunos casos, se usan inversores. Los inversores se instalan como parte de los bloques superiores o en la columna o en otras partes de la unidad modular, o en algunos casos lejos de la unidad modular. En realizaciones de unidad modular de seguimiento solar, así como cualquier realización de unidad modular que tiene una parte móvil, pueden utilizarse cables flexibles entre la parte móvil y la parte fija.

La Figura 2 es una vista isométrica explosionada que ilustra una realización de ejemplo del bloque superior. El bloque superior incluye componentes de tejado, placas, paneles (4) o paneles solares que están fijados a elementos de soporte del bloque superior (13) usando medios de fijación como abrazaderas. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Elemento de soporte del bloque superior, o UBSM: En algunas realizaciones, los bloques superiores usan elementos estructurales longitudinales que los hacen rígidos en al menos su dimensión longitudinal, de manera que pueden desplazarse, transportarse, transportarse con grúa, manipularse, inclinarse y pueden extenderse entre puntos de soporte del bloque superior (67) distantes, a veces sin otro soporte y sin dañar la deflexión. Estos elementos estructurales también se denominan elementos estructurales del bloque superior o elemento de soporte del bloque superior (13). El elemento de soporte del bloque superior (13A, 13B, 13C) ilustra realizaciones de ejemplo de elementos de soporte del bloque superior (13). En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando los elementos de soporte del bloque superior están hechos de perfiles de metal de calibre ligero conformados en frío, su rigidez aumenta agregando perfiles transversales (180) (o fascia, pista o elemento transversal) entre ellos o se conectan a ellos, o patas (181) conectadas a otro elemento y diseñadas para evitar la flexión de UBSM. Los elementos de soporte del bloque superior están hechos de una o varias partes y pueden ser LSC, raíles, correas, vigas, vigas en Z, vigas en I, vigas HSS, vigas estándar u otras vigas, perfiles y pueden tener cualquier tamaño, forma o material o diseño. En algunas realizaciones, los elementos de soporte del bloque superior incluyen canalones, formadores de goteo (53), deslizadores, ranuras o sección superior, sección central, sección de soporte (31). Los elementos de soporte del bloque superior pueden diseñarse con varias dimensiones, materiales o formas, por ejemplo, una forma de Z (13B), una forma de I, una forma de Omega, una forma de C (13C), una forma compleja (13A) o cualquier otra forma e incluir uno o varios componentes. Los elementos de soporte del bloque superior pueden estar hechos de aluminio, aluminio extruido, acero, acero conformado en frío, madera, material compuesto o de cualquier otro material o diseño y, en algunos casos, están diseñados específicamente para cumplir con los requisitos de un proyecto, por ejemplo, requisitos de rigidez, requisitos de altura de canal, requisitos de accesorios para rodamientos o de carga, bandeja portacables o funciones o características adicionales, u otros requisitos. En algunas realizaciones, los elementos de soporte del bloque superior incluyen una sección superior (32) y una sección central (33). En algunas realizaciones, el elemento de soporte del bloque superior está hecho de una pieza que incluye todo lo necesario, y en algunas realizaciones, el elemento de soporte del bloque superior se refiere a un conjunto de varias partes, por ejemplo, un elemento de soporte principal y partes adicionales que proporcionan funciones específicas tales como un componente de fijación, un perfil superior para su uso con abrazaderas específicas, o cualquier tipo de componente adicional. Se entenderá que la abrazadera significa cualquier tipo abrazadera o sistema de fijación de paneles. En algunas realizaciones, los paneles (4) están fijados directamente al elemento de soporte del bloque superior, por ejemplo, atornillado al elemento de soporte del bloque superior sin usar abrazaderas. Los elementos de soporte del bloque superior pueden instalarse en cualquier dirección, por ejemplo, paralelos al lado corto o al lado largo de los paneles (4) u otras direcciones. Un bloque superior incluye uno o varios elementos de soporte del bloque superior u otros componentes estructurales, que pueden ser paralelos entre sí o no. Los paneles o, en algunas realizaciones, otros componentes como aderezos o accesorios, están fijados al elemento de soporte del bloque superior directamente o a través de partes intermedias. En algunos casos, los elementos de soporte del bloque superior están separados de la dimensión de un panel (4) y están alineados con los bordes del panel, lo que permite que dos paneles sean soportados por el mismo elemento de soporte del bloque superior. En otros casos, los elementos de soporte del bloque superior están instalados de manera que cumplan con el panel o los accesorios o los aderezos u otros requisitos de instalación de la unidad modular. Por ejemplo, un panel puede instalarse sobre más de dos elementos de soporte del bloque superior (13), o un panel puede necesitar sus elementos de soporte del bloque superior de soporte a cierta distancia de los bordes. En algunos casos, los elementos de soporte del bloque superior no son paralelos entre sí. El espacio (50) entre dos elementos de soporte del bloque superior (13) puede estar abierto por debajo o cerrado, por ejemplo, usando una lámina doblada (44) o una barrera impermeable que se extiende entre dos elementos de soporte del bloque superior y que va hacia arriba en la cara lateral del elemento de soporte del bloque superior para crear un canal, un canal de ventilación o un canal impermeable, una lámina plana o transversalmente (45) o una lámina corrugada longitudinalmente (46) que puede soportarse por perfiles (177) fijados a elementos de soporte del bloque superior, marco de cubierta u otros elementos.

En algunas realizaciones, los bloques superiores incluyen paneles, paneles solares (4), componentes de revestimiento o tejado, u otros componentes que están fijados a los elementos de soporte del bloque superior (13), ya sea fijados directamente a los elementos de soporte del bloque superior, por ejemplo, usando sistemas de encaje a presión o elementos de fijación rápidos u otros sistemas de sujeción o asegurados usando cualquier tipo de sistemas de abrazaderas (34, 35, 36, 37) o cualquier sistema de fijación, y en algunos casos, conectados entre sí (38). En algunos casos, los paneles están conectados y conectados a tierra al mismo tiempo que se fijan. Las abrazaderas pueden ser cortas o largas. Las abrazaderas se pueden diseñar para que se fijen al elemento de soporte del bloque superior y presione el panel (4) contra el elemento de soporte del bloque superior para mantenerlo. Algunas realizaciones utilizan abrazaderas en U (34), abrazaderas en forma de Z (43), abrazaderas superiores (35), tornillos o tornillos autorroscantes (37), tuercas en T y pernos (36) encerrados en una ranura (39) que existe en la parte superior de algunas realizaciones del elemento de soporte del bloque superior u otras formas de abrazadera. Dependiendo del diseño del elemento de soporte del bloque superior, las abrazaderas se pueden enroscar directamente en el elemento de soporte del bloque superior, o se pueden fijar usando pernos ajustados en deslizadores o ranuras parte del sistema de elemento de soporte del bloque superior u otros sistemas, o se pueden fijar al lado o la parte inferior del elemento de soporte del bloque superior. En algunos casos, se crea un canalón para recoger el agua que penetra a través de los orificios de los tornillos de fijación de la abrazadera. En algunas realizaciones, el marco del panel y el elemento de soporte del bloque superior, o un componente agregado al elemento de soporte del bloque superior o al panel, tienen formas y características que permiten que el panel simplemente encaje a presión en su lugar sin la necesidad de atornillado tradicional.

En algunas realizaciones, los paneles no están fijados directamente al elemento de soporte del bloque superior, sino que están fijados a uno o varios sistemas secundarios como perfiles de fijación (41), o dispositivos adicionales (40) que pueden ser, por ejemplo, perfiles o abrazaderas de fijación homologados y pueden ser longitudinales, transversales o en cualquier otra posición, o sistemas de fijación de panel (42) fijados al elemento de soporte del bloque superior (13) que puede sujetar directamente el panel (4) o sujetar un sistema de fijación, por ejemplo, una abrazadera u otros sistemas. Por ejemplo, a veces es beneficioso usar sistemas de unión homologados tales como raíles homologados UL (42) o raíles homologados UL más tornillo, sistemas de tuerca y abrazadera (178), porque este sistema u otros sistemas combinan propiedades mecánicas y eléctricas o porque ya están enumerados, certificados, homologados o simplemente, son más convenientes. Dichos sistemas, u otros accesorios o sistemas, se añaden en algunas realizaciones o se integran en el sistema del bloque superior para añadir una o varias funciones o propiedades particulares. En algunas realizaciones, los paneles están fijados al elemento de soporte del bloque superior desde abajo, ya sea directamente o usando conectores. Por ejemplo, en el caso de paneles solares que tienen un marco inferior con orificios de fijación, los paneles pueden fijarse al elemento de soporte del bloque superior usando tornillos en estos orificios o en otras ubicaciones, o pueden fijarse desde abajo usando abrazaderas u otros sistemas.

Impermeabilización: En algunas realizaciones, las cubiertas de dosel son impermeables, o incluso herméticas en algunos casos, o incluyen capas inferiores o componentes de impermeabilización. La impermeabilización se logra utilizando una “ barrera impermeabilizante” (44), o WB, que impide que el agua procedente del exterior de la unidad modular, p. ej., de lluvia o del interior de la unidad modular como la condensación, alcance por debajo o por detrás a la unidad modular. Algunas realizaciones de unidades modulares pueden usarse para proporcionar impermeabilización a un lugar o una estructura, por ejemplo, cuando se usan para crear un tejado, una fachada, un dosel, una marquesina u otras estructuras. En algunas realizaciones, una capa impermeable (44) se extiende desde el elemento de soporte del bloque superior al elemento de soporte del bloque superior y llega hasta las paredes verticales del elemento de soporte del bloque superior en cada lado como un sistema tapajuntas. En algunas realizaciones, una placa o una membrana abarca desde el Miembro de soporte de bloque superior al elemento de soporte del bloque superior y está conectado al elemento de soporte del bloque superior o a los sistemas tapajuntas o a los sistemas de impermeabilización de una manera impermeable por lo que se crea una capa impermeable por debajo o por detrás de los paneles. En algunas realizaciones, una capa impermeable (45, 46) abarca varios elementos de soporte del bloque superior o se instala debajo o detrás del elemento de soporte del bloque superior. En algunos casos, esta capa impermeable (45, 46) es un producto corrugado, tal como un revestimiento de metal, por ejemplo, que puede abarcar una distancia larga entre el soporte del elemento de soporte del bloque superior o pueden soportarse mediante otros elementos, que pueden estar fijados a elementos de soporte del bloque superior o a otros componentes. En algunas realizaciones, la capa impermeable es una lámina soportada por una placa o una estructura. En algunos casos, el elemento de soporte del bloque superior u otros componentes proporcionan formadores de goteo que impiden que el agua vaya por detrás o por debajo de la barrera impermeable. La barrera impermeable puede estar hecha de cualquier material impermeable; por ejemplo, membrana, lámina metálica, plástico, fibra de vidrio, materiales sintéticos, materiales moldeables, extruidos o conformados u otros materiales. En algunos casos, la lámina impermeable es tan larga como la cubierta de dosel o como los raíles, por lo que no hay fugas. La barrera impermeable puede ser autónoma o puede estar soportada por un material subyacente o una placa. Todos los sistemas impermeabilizantes también pueden diseñarse para proteger contra otros líquidos o fluidos, polvo u otras amenazas. Dicho sistema subyacente también puede usarse para fines no relacionados con la impermeabilización como ventilación, sombreado, protección contra golpes como piedras u objetos voladores, piedras, plantas, animales o para otros fines. En algunas realizaciones, los bloques superiores incluyen canales (30), canales de ventilación, MFB, placas, fascia, aislamiento y otras características o accesorios.

Elementos transversales, o TM (47, 48, 49): En algunas realizaciones de la invención, las unidades modulares utilizan elementos de soporte del bloque superior (13), que proporcionan rigidez al bloque superior en su dirección longitudinal. Si la unidad modular o la cubierta de dosel se va a transportar, desplazar o mover con grúa sin una deflexión excesiva, también puede necesitar rigidez en la dirección transversal. En algunos casos, una o varias vigas transversales o TB, elementos de perfil o elementos estructurales, se usan para crear una rigidez adicional al bloque superior y se denominará elemento transversal o TM (47, 48, 49). Los elementos transversales pueden tener cualquier diseño, tamaño o material y pueden fijarse a los elementos de soporte del bloque superior o a cualquier elemento estructural en cualquier ubicación conveniente, cualquier ángulo o posición. Los elementos transversales pueden ser una característica permanente del bloque superior o de la cubierta de dosel. Por ejemplo, puede ser una parte del marco de cubierta o de la estructura de soporte, se puede usar para reforzar el elemento de soporte del bloque superior como los perfiles transversales (180), o puede ser un dispositivo temporal utilizado, por ejemplo, durante la manipulación, elevación con grúa, transporte u otras fases temporales y, a continuación, se retira o se coloca de manera diferente. En algunos casos, una horquilla de la carretilla elevadora puede actuar como un elemento transversal temporal. Cuando se usan elementos transversales, pueden soportar el bloque superior desde abajo (48) o desde arriba (47) o en algunos casos pueden pasar a través del bloque superior y a través del elemento de soporte del bloque superior (13), en la punta del elemento de soporte del bloque superior o estar en cualquier ubicación y tener cualquier diseño. La adición de uno o varios elementos transversales al bloque superior ayuda en algunos casos a hacer que el bloque superior, o la unidad modular a proporcionar más rigidez, lo que significa que el bloque superior o la unidad modular pueden abarcar distancias más largas en ambas direcciones entre los puntos de soporte y, por lo tanto, pueden fijarse o soportarse en menos puntos. Se pueden usar diferentes soluciones. La unidad modular, la cubierta de dosel o el bloque superior se pueden rigidizar temporalmente durante la fase de transporte usando elementos transversales de refuerzo, marcos, plantillas, armazones, marcos, barras o elementos que se pueden fijar al bloque superior, a la unidad modular o la cubierta de dosel y se retiran después, o la FMU se puede construir estructuralmente rígida en una o varias direcciones usando uno o varios elementos transversales. Un elemento de soporte del bloque superior puede estar fijado a uno o varios elementos transversales.

En algunas realizaciones, las unidades modulares, las cubiertas de dosel o los bloques superiores tienen uno o varios elementos transversales, por ejemplo, ubicados sustancialmente cerca de los extremos del elemento de soporte del bloque superior o a una distancia de los extremos o ubicados en cualquier lugar a lo largo del elemento de soporte del bloque superior, y cada uno de los uno o más elementos transversales puede necesitar soportarse en dos puntos o más. El elemento transversal, en algunos casos de aplicación, también puede ser parte de o fijarse a una estructura preinstalada, marco de cubierta, componente de fijación (AComp) o sistema de soporte. En algunas realizaciones, una cubierta de dosel o un bloque superior pueden incluir más de dos elementos transversales. No todos los elementos transversales se usan necesariamente para proporcionar sujeción a una estructura de soporte. En algunos casos, se pueden usar sistemas de revestimiento o sistemas de refuerzo o “ MFB” para complementar la rigidez de la cubierta de dosel. Los elementos transversales pueden ayudar a que el bloque superior permanezca rígido cuando se manipula o se levanta y se puede usar como una viga utilizada para armar el bloque superior, por lo que se puede elevar con grúa o desplazar sin deflexión y sin que los cables de elevación toquen los paneles o el material de cobertura. En algunas realizaciones, uno o más bloques superiores pequeños o grandes están fijados, por ejemplo, cerca de sus puntos de soporte del bloque superior (67), a uno o varios elementos transversales, que pueden fijarse a una estructura de soporte. Esto permite numerosos escenarios diferentes. Por ejemplo, varios bloques superiores grandes prefabricados de paneles múltiples, equipados con accesorios, pueden montarse en uno o dos elementos transversales, que se levantan o mueven a una estructura anfitriona y se fijan a él sólo en dos o cuatro puntos, lo que puede realizarse en minutos. En tal ejemplo de la realización Enchufar y listo, se pueden fijar 100 paneles solares y conectarse en minutos.

En algunas realizaciones de ejemplo, cuando el bloque superior está equipado con paneles solares (4) que están conectados entre sí (38), el bloque superior cuenta con uno o varios cables (11) o mangueras para conectarse al cable (12) o circuito de fluido de la estructura anfitriona o de la unidad principal. El bloque superior en algunos casos también incluye inversores de potencia (51), sensores (52), cámaras u otros accesorios. En algunas realizaciones, el bloque superior incluye uno de varios elementos de fascia (25) que pueden atender a razones estéticas, para proteger un canal de penetraciones no deseadas, por ejemplo, elementos naturales, animales, plantas, arena o cualquier otro elemento, para crear una conexión rígida entre los elementos de soporte del bloque superior (13), o para otros propósitos como la sujeción de la elevación del bloque superior. En algunas realizaciones, la fascia es un componente activo, por ejemplo, un dispositivo luminoso, un sensor, una pantalla, una lama activa, puede incluir accesorios, ventiladores, etc. Puede ser macizo, hueco, perforado o tener cualquier forma, material o función.

Al estar hecho como se ha descrito anteriormente, el bloque superior tiene la ventaja de ser un bloque rígido que puede manipularse, moverse, desplazarse con grúa o girarse, y como tal, puede ensamblarse lejos de la estructura a la que se va a fijar. En una realización solar, eléctrica o electrónica, o en una realización a base de fluidos, el bloque superior aparece como una unidad terminada o semiterminada y cableada, o con manguera, donde las conexiones internas ya están hechas y en algunos casos probadas y que proporcionan un conjunto muy simple de conectores (11), por lo que conectar esta unidad del bloque superior a un sistema o una red es muy rápido y simple. Por ejemplo, si el bloque superior es una unidad de panel solar de 24, para la conexión a un circuito eléctrico más grande, sólo es necesario conectar unos pocos cables en lugar de conectar tradicionalmente todos los paneles por separado.

La Figura 3 es similar a la Figura 1 pero ilustra otra realización de la invención en la que los elementos de soporte del bloque superior (13) están paralelos a la tubería (6) en lugar de ser perpendiculares como en la Figura 1. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

En esta realización de ejemplo, la unidad modular (1) incluye una o varias columnas (5) cimentadas en el suelo (17), ya sea usando pilares (19) u otros tipos de cimentación (20), anclaje, zapata extendida o fijación. También son posibles otros tipos de cimentación, por ejemplo, para usar técnicas especiales de montaje. Las columnas pueden incluir pedestales (18) o armazones exteriores (23) para protección o estética. En casos con varias columnas, el espaciado y el diseño de las columnas pueden variar en función de las especificaciones del proyecto. En algunos casos, se usan otros elementos estructurales en lugar de columnas. En la parte superior o en el lado de las columnas se monta una cubierta de dosel (2) fija o giratoria usando uno o varios sistemas de accionamiento (10). En esta realización de ejemplo, los bloques superiores pueden ensamblarse en el sitio o moverse, transportarse o desplazarse con grúa desde un lugar de preparación hasta un lugar de instalación como se ilustra. Los bloques superiores se pueden mover o desplazar con grúa sobre la estructura anfitriona ya instalada o marco de cubierta, o se pueden mover o desplazar con grúa sobre la estructura anfitriona o el armazón de cubierta (26), mientras que el marco de cubierta está todavía en una posición de preparación, por ejemplo, en el suelo (17) o en una estructura de soportead hoc.La cubierta de dosel se conecta a las columnas usando al menos una conexión que permite la rotación (28) o una conexión de rotación y accionamiento (29), que en algunas realizaciones es parte del conjunto de cubierta de dosel y que está fijado a la tubería del marco de cubierta (6) o vigas transversales (7) o elementos estructurales. En la realización de la Figura 1 o la Figura 4, la cubierta de dosel utiliza un marco de cubierta (26) que incluye una tubería (6) y una o varias vigas transversales (7). Los bloques superiores (3) están fijados al marco de cubierta. En esta realización, los elementos de soporte del bloque superior del bloque superior están fijados a dos vigas transversales (7) o más (183).

En esta realización, las columnas (5) aparecen sustancialmente centradas en relación con la anchura de la unidad modular. Las columnas (5) y la tubería (6) están sustancialmente alineadas con el centro de las vigas transversales (7). En otras aplicaciones, por ejemplo, cuando se usa una unidad modular para crear garajes abiertos solares que cubren un solo carril de coches, las columnas o elementos de soporte o tubería pueden estar en un lado de la cubierta de dosel de modo que la unidad modular no es simétrica. Las columnas y la tubería pueden no estar siempre alineadas para permitir cualquier número de configuraciones.

La Figura 4 es similar a la Figura 1, pero ilustra otra realización en la que se fija la cubierta de dosel. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

En otras realizaciones, la cubierta de dosel (2) no tiene una tubería para coordinar los ángulos de inclinación de las vigas transversales (7) y podría moverse o inclinarse si más de una viga transversal o más de un lado de la cubierta de dosel (por ejemplo, cuando una cubierta de dosel usa un armazón de 3d en lugar de vigas transversales) está equipado con un sistema de accionamiento, o si la rigidez de torsión se proporciona con otro sistema; por ejemplo, una malla estructural o armazón de 3d. Se pueden sincronizar varios sistemas de accionamiento para que la cubierta de dosel no se desvíe cuando el sistema de accionamiento está en marcha o bajo cargas, lo que es útil para algunas aplicaciones como la cubierta de dosel solar fotovoltaica u otras aplicaciones, o los sistemas de accionamiento pueden usarse para crear movimientos desiguales, con el fin de que la cubierta de dosel se desvíe y tome diversas formas, lo que puede ser muy útil en algunas aplicaciones. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel está destinada a ser fija y no necesita un accionamiento o un sistema de control. Por lo tanto, en esta realización particular, no hay necesidad de una tubería para sincronizar el movimiento de las vigas longitudinales. Sin embargo, como cualquier otro marco de cubierta o diseño de armazón, aprovecha algunos de los procesos, descritos en otras figuras, que permiten la instalación de una unidad modular en un tiempo muy corto y, por lo tanto, por menos coste de mano de obra.

Gracias a sus elementos de soporte del bloque superior (13), el bloque superior (3) es estructuralmente rígido en su dimensión longitudinal y solo necesita soportarse mediante dos puntos de soporte del bloque superior (67) por cada elemento de soporte del bloque superior pero, en otros casos, se podrían usar uno, tres o más puntos de soporte. En esta realización, el bloque superior precableado (11) debe instalarse en el marco de cubierta (26) con el elemento de soporte del bloque superior (13) perpendicular a la viga longitudinal (8), que se sitúa de forma ventajosa para cumplir con los puntos de soporte del bloque superior (67) en puntos de fijación (179). En esta realización, la viga longitudinal (8) es el elemento que aporta rigidez transversal al bloque superior (3) una vez que está instalado definitivamente en su posición final (68). Una vez que varios bloques superiores se instalan en el marco de cubierta, las dos vigas longitudinales son la estructura de soporte principal para un gran número de paneles solares (4) o para un gran área de material de cubierta. Sin embargo, mientras que el bloque superior se manipula, se transporta o transporta con grúa antes de fijarse a las vigas longitudinales, puede necesitar una viga transversal temporal o elemento transversal (78) o un elemento que conecta los puntos de soporte de bloqueo superior (67) de uno o más Elemento de soporte del bloque superior (13) para evitar la deformación transversal. El elemento transversal (78) puede instalarse permanentemente o puede usarse sólo durante el tiempo de transporte o siempre y cuando el bloque superior no esté fijado de forma segura a la viga longitudinal (8) o a cualquier otro elemento de soporte rígido. El elemento transversal (78) también se puede usar como puntos de fijación para un aparejo de grúa (70) o para otros sistemas de sujeción cuando el bloque superior se va a mover o manipular.

En esta realización, para simplificar la fase de instalación, se proporciona una columna (27) de soporte superior en el punto de conexión entre las columnas (5) y el marco de cubierta, por lo que, si el marco de cubierta terminado y equipado se baja con la grúa hasta la columna o se eleva hasta la columna, el instalador encuentra una columna de soporte superior lista para ser atornillada, conectada o soldada en pocos minutos. Cuando hay varias columnas (5), la distancia entre ellas se puede establecer en cualquier valor siempre que las vigas transversales puedan colocarse de acuerdo con las columnas.

En otras realizaciones, los bloques superiores (3) pueden instalarse en un marco de cubierta (26) que no tiene vigas transversales (7). Por ejemplo, si las columnas o puntos de soporte, en lugar de estar cerca del centro de la anchura del marco de cubierta y apoyarse en las vigas transversales, están ubicadas de tal manera que pueden soportar las vigas longitudinales, las vigas transversales pueden no ser necesarias si los bloques superiores están diseñados para salvar la distancia entre las vigas longitudinales. Tal realización podrá moverse o levantarse desde una ubicación de montaje separada de la estructura hasta su destino final, posiblemente con la adición de una viga transversal temporal o cualquier elemento que proporcione rigidez, por encima o por debajo del bloque superior, para ayudar a mantener los aparejos para grúa a una distancia constante mientras se traslada el conjunto o se levanta por los aparejos en ángulo.

La Figura 5 ilustra otra realización en la que la dimensión larga de los bloques superiores es perpendicular a la viga transversal en lugar de paralela a las vigas transversales. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

En esta realización, las vigas longitudinales no son necesarias, ya que los bloques superiores (3) tienen elementos estructurales de soporte del bloque superior (13) diseñados para abarcar entre dos o más puntos de soporte del bloque superior (67) sin otro soporte intermedio. En este ejemplo, los puntos de soporte del bloque superior (67) están soportados por dos vigas transversales (7), pero también son posibles realizaciones con una, tres o más vigas transversales, o con otros tipos de estructura de soporte. Esta realización de unidad modular está destinada a tener una cubierta de dosel fija, por lo que los bloques superiores no se mueven después de su instalación, pero en otra realización, la adición de sistemas de accionamiento que controlan las vigas transversales permitiría que la cubierta de dosel se mueva o incline.

Los bloques superiores en esta realización de ejemplo tienen cuatro elementos de soporte del bloque superior y tres filas de paneles fotovoltaicos (4) pero los bloques superiores podrían diseñarse con cualquier número de paneles y cualquier número de elementos de soporte del bloque superior. Los bloques superiores (3) pueden ensamblarse en el lugar. Sin embargo, a veces es más eficiente ensamblarlos separados de la estructura, o en el marco de cubierta, pero en otra ubicación o posición, y moverlos a su destino final (68).

La cubierta de dosel (2), que en esta realización es el conjunto que incluye cualquier número de bloques superiores (3), vigas transversales (2), elementos de soporte del bloque superior (13) y paneles (4) o material de la cubierta, puede montarse separada de la estructura y moverse a su destino, que está en la parte superior de una o varias columnas (5) o en cualquier estructura de soporte prediseñada. La cubierta de dosel o el bloque superior se pueden mover o elevar a su destino final por medios que no creen deflexión, torsión o tensión; por ejemplo, una mesa elevadora, una carretilla elevadora, una grúa (70), un brazo o sistema robótico u otro dispositivo móvil. Si se mueve o desplaza con grúa por medios que impliquen la creación de una tensión, como tienden a hacer los aparejos de grúa, entonces una plantilla permanente o temporal, un elemento transversal, o un marco o armazón (71) o vigas longitudinales, colocadas encima, debajo o lateralmente al bloque superior, pueden usarse para evitar que estas tensiones afecten a los bloques superiores.

La Figura 6 ilustra ejemplos de realizaciones de pantallas de control de la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Cuando las unidades modulares se controlan electrónicamente, se controlan por un ordenador, un microcontrolador, un PLC (controlador lógico programable) u otros sistemas electrónicos, que utilizan los datos recopilados por los sensores (por ejemplo, el ángulo de inclinación) para ordenar a un accionamiento que realice una acción (por ejemplo, inclinar la cubierta de dosel). En algunas realizaciones, cada unidad modular es completamente autónoma, y su propio controlador electrónico se ejecuta independientemente. En algunas realizaciones, varias unidades modulares están controladas por uno o varios controladores, que pueden instalarse en una o varias unidades modulares o en otro lugar. En algunas realizaciones, las unidades modulares se controlan de forma remota; por ejemplo, mediante una conexión de datos. En algunas realizaciones, varias unidades modulares están coordinadas por un controlador de grupo que regula si funcionan o cómo lo hacen en modo síncrono. En una realización de ejemplo, cada unidad modular tiene su propio PLC local, que lee un sistema de medición de inclinación (por ejemplo, un inclinómetro que mide el ángulo de inclinación de la cubierta de dosel, un codificador o un generador de impulsos que cuenta las revoluciones del accionamiento, u otros sistemas) y ejecuta un programa que tiene en memoria para controlar su propio motor. En algunas realizaciones, cada PLC de la unidad modular es un esclavo, o está conectado o controlado por un controlador maestro, como otro PLC, un ordenador o un controlador remoto.

Una arquitectura de ejemplo es la siguiente: Un controlador maestro está ubicado en un punto central; por ejemplo, en la consulta de un gestor. El controlador principal se encarga de las conexiones con el mundo exterior; por ejemplo, las conexiones de internet o VPN, y en algunos casos permite, a través de un sistema de identificación, a veces con varios niveles de autorización, que los gestores externos monitoricen los sistemas, en algunos casos den instrucciones, cambien parámetros o incluso actualicen los programas y, en algunos casos, carguen datos en servidores de datos remotos para analizarlos. En algunos casos, un sistema remoto puede monitorizarse o incluso controlarse desde un teléfono inteligente. En algunos casos, el controlador maestro, o uno de los controladores también monitoriza una estación meteorológica local o remota para, por ejemplo, indicar a las unidades modulares que alcancen una posición segura predefinida cuando los vientos superen un umbral preestablecido, o pasar a cualquier configuración o posición en reacción a cualquier información o punto de datos (por ejemplo, nivel de radiación solar, temperatura, nieve, lluvia, actividad humana, etc.). Las alertas meteorológicas o de eventos también pueden ser proporcionadas por internet o por un gestor. En algunos casos, el control maestro controla una o varias unidades modulares, o uno o varios grupos de unidades modulares. Por ejemplo, los lugares complejos pueden incluir un gran número de unidades modulares ubicadas en varias zonas, que pueden hacer frente a diferentes condiciones como diferentes acimuts de los ejes, diferentes patrones de sombra o viento, o diferentes requisitos de los usuarios (por ejemplo, requisitos de espacio libre, limpieza, nieve u otros parámetros), lo que puede resultar en varios grupos o subgrupos de unidades modulares que ejecutan diferentes programas o programas con diferentes parámetros. En algunas realizaciones, las unidades modulares, ya sean las cubiertas a gran escala, los garajes abiertos, los edificios o las cubiertas domésticas más pequeñas, son capaces de sintonizarse por sí mismas, para reaccionar ante las situaciones, para registrar y aplicar la configuración espacial o aprender de la experiencia. Los usuarios o administradores de sitios en algunos casos tienen control sobre las unidades modulares, ya sea local o remotamente. Se pueden utilizar varios tipos de interfaz de usuario. En algunas realizaciones, una única unidad modular se controla mediante una pantalla táctil o un ordenador. En algunos casos, el panel de control también incluye botones físicos con funciones adicionales. En algunos casos, cada unidad Modular o controlador electrónico tiene una pantalla táctil u otros sistemas de interfaz humano-máquina, que permiten al usuario controlar el programa, los parámetros o el comportamiento de la máquina. En algunos casos, este control humano se realiza a nivel del controlador maestro, o incluso de forma remota; por ejemplo, a través de internet o mediante redes electrónicas. Varios usuarios pueden tener acceso a diferentes funciones en relación con su función y niveles de espacio libre. El acceso puede controlarse mediante contraseñas u otros sistemas de identificación.

En algunas realizaciones, las unidades modulares ejecutan programas complejos o participan en programas complejos. Por ejemplo, las unidades modulares en algunos casos tienen sensores meteorológicos, ambientales, de temperatura, cámaras u otros sensores que pueden utilizarse a nivel local o a gran escala para monitorear un entorno: datos meteorológicos, aplicaciones de seguridad, vigilancia, monitoreo de plazas de aparcamiento, aplicaciones agrícolas o industriales, o muchas otras aplicaciones. Las unidades modulares pueden estar activas, pueden emitir señal de radio, voz, luces, señal de radio, pueden moverse, etc. para marcar la diferencia en el entorno. Pueden hacerlo de forma autónoma o a nivel de sitio o pueden ser parte de una red más amplia. Algunas realizaciones de unidades modulares tienen programas especiales para las épocas de nieve (p. ej., inclinación a una posición preestablecida para mantener la nieve en el tejado y/o inclinación para dejarla caer al suelo, inclinación hasta un cierto ángulo para recoger o extraer más calor, inclinación hasta un cierto ángulo para facilitar las operaciones de limpieza o autolimpieza en caso de lluvia, inclinación para aprovechar ciertos patrones de luz solar, inclinación para optimizar la iluminación nocturna, inclinación hasta ciertos ángulos en caso de incendio, de circulación de camiones, en reacción a determinados factores, a una orden de software, etc.)

En algunas realizaciones de unidades modulares como garajes abiertos solares de seguimiento solar, la persona responsable de gestionar las unidades modulares de un lugar tiene acceso a algunas de las siguientes configuraciones o funciones, en algunos casos para cada unidad modular individual o para un grupo o para todo el lugar. Las funciones de ejemplo incluyen detener el sistema, ejecutar uno de los modos automáticos preestablecidos, modificar los modos preestablecidos o crear nuevos modos, mover el tejado basculante o, en algunos casos, otras partes activas a un ángulo, posición o configuración específicos; por ejemplo, ir a un ángulo de inclinación determinado, ir al ángulo máximo, definir un nivel de espacio libre, ejecutar uno o varios ciclos de comportamientos preestablecidos (por ejemplo, permanecer donde está, ir al máximo a la derecha, a continuación, ir al máximo a la izquierda y viceversa, establecer un nivel de espacio libre específico, establecer límites de ángulo de inclinación o límites de movimiento, definir o modificar el sistema de seguimiento solar automático, definir qué hacer por la noche y cuándo (por ejemplo, quedarse donde está, ir a una posición predeterminada, ir a la posición de la mañana siguiente, etc.), definir la velocidad de movimiento, definir con qué frecuencia y cuánto se actualiza el ángulo de inclinación o la posición en función del parámetro de manejo (por ejemplo, definir con qué frecuencia moverse para seguir al sol, ya sea medido en tiempo o en ángulo), definir qué hacer en caso de viento fuerte, definir qué es el viento fuerte y cómo se mide, definir qué datos exportar, almacenar, etc., y muchos otros parámetros o ajustes. En algunas realizaciones, se añaden más parámetros cuando se añaden más funciones como iluminación, vigilancia, sonido, etc.

En la configuración del sistema, algunos parámetros pueden establecerse en el lugar o en el momento de preparación: ubicación, acimut, altitud, configuración local, sistemas y protocolo de conexión, etc. En algunos casos, se pueden añadir parámetros adicionales como patrones específicos del entorno, autosombreado, sombreado del lugar, retroceso, etc. En algunos casos, los programas pueden cargarse o precargarse. En algunas realizaciones, uno de estos programas se utiliza para calcular los movimientos de seguimiento solar de la unidad modular. En algunos casos, se utiliza una tabla que contiene la posición del sol cada hora durante las próximas décadas. A continuación, el programa calcula el ángulo óptimo de la cubierta de dosel según su ubicación, acimut o parámetros locales, mide la diferencia entre el ángulo óptimo y el ángulo actual y comienza a mover la cubierta de dosel hasta que se alcanza el ángulo óptimo. Este proceso se repite varias veces durante el día.

En algunas realizaciones, las unidades modulares o sus sistemas de control graban o registran datos, por ejemplo, las entradas en las pantallas o dispositivos de control, los datos que provienen de los sensores, las acciones de los motores, el resto de acciones, registros de comunicaciones, etc. Cuando incluyen sensores o cámaras que necesitan intercambiar datos, las unidades modulares en algunos casos utilizan estos datos para sí mismas o exportan los datos a un controlador maestro o a una red externa o internet, a veces con conexiones VPN seguras u otros protocolos seguros.

Para una interfaz de usuario más simple, el programa de software que se ejecuta en el ordenador o controlador que controla el accionamiento permite, en algunas realizaciones, que el usuario establezca un valor de altura máxima o de espacio libre permanente o temporal y que almacene valores en la memoria, posiblemente emparejados con horarios. A continuación, el programa calcula el ángulo de cubierta de dosel requerido.

En algunas realizaciones, el usuario también puede programar gran parte del comportamiento del accionamiento o de la unidad modular; por ejemplo, cómo, cuando, y por qué se mueve o realiza cualquier acción. También puede definir una o varias áreas o ángulos que se deben evitar en ciertos momentos o puntos de paso y tiempos requeridos. El usuario también puede programar el comportamiento del accionamiento en caso de viento fuerte basándose en sensores locales o en información proporcionada. El usuario también puede programar el dispositivo para realizar ciertas acciones en respuesta a ciertos desencadenantes o parámetros. En algunos casos, el ordenador es capaz de utilizar tecnologías de visión por cámara para tomar medidas basándose en su conocimiento de lo que muestran sus cámaras. Por ejemplo, puede analizar las imágenes para ver si el aparcamiento está ocupado o si hay un obstáculo en el camino de la cubierta de dosel o si la intensidad de la luz justifica los cambios en el programa de seguimiento solar, puede medir o verificar el ángulo de la cubierta de dosel, o detectar cualquier situación anómala, o detectar condiciones específicas, la irrupción de un vehículo o puede gestionar estaciones de carga de VE, derechos de aparcamiento, pagos de aparcamiento, etc.

El sistema puede estar equipado con diversos sensores para monitorear diversos indicadores, tales como velocidades del viento, fuerzas aplicadas, etc. para ajustar los diversos ángulos en los diferentes momentos del día o durante el año natural. Por ejemplo, si el sistema detecta vientos fuertes a determinadas horas del día durante ciertas épocas del año natural, el sistema puede ajustar los ángulos para evitar tensiones no deseadas.

A continuación, se describe un ejemplo de pantallas de control y visualización. Son posibles muchos otros diseños o variaciones de pantallas. Las ilustraciones se presentan a modo de ejemplo.

La visualización 1 (139) es la pantalla de inicio. Muestra una imagen esquemática (142) de la unidad modular vista desde el punto de vista del usuario para hacer que sea fácil de entender. En algunos casos, tiene una cubierta de dosel fija o móvil. También muestra un botón “ Detener” para parada de emergencia (143) y un botón de menú (148). Esta pantalla muestra un cuadro de mandos de las condiciones actuales (144) tales como, por ejemplo, el ángulo del sol, el ángulo de la matriz solar, la velocidad del viento, la temperatura, la hora y la fecha (145), la identificación de la unidad modular (147). Los usuarios no identificados sólo pueden presionar el botón de parada de emergencia que, en algunos casos activa una alarma o advertencia local o en el escritorio del administrador. Para obtener el control de la unidad modular, el usuario pulsa la tecla intro (146), lo que conduce a la visualización 2. En algunos casos, se registran todos los datos, lo que permite registrar las acciones realizadas por los usuarios, o los registros de sensores o registros de actividad, y guardar o exportar este registro para futuros análisis. En algunos casos, si se pulsa el botón Detener, se abre una nueva visualización que muestra una gran señal de Detener y proporciona la opción de “deshacer” la acción de pulsar Detener o volver al funcionamiento normal, pedir ayuda, o iniciar sesión. Todas las pantallas pueden tener una ventana de navegación, por ejemplo, en la parte superior.

Visualización 2: identificación. En algunas realizaciones, esta pantalla proporciona acceso a las siguientes pantallas de la unidad modular, o proporciona acceso a una página de red que define a qué red de unidades modulares, grupo de unidades modulares o unidades modulares individuales de una red se dirigirán en las siguientes pantallas. En algunas realizaciones, cuando el control se produce en una gran pantalla de ordenador, es posible mostrar varias pantallas a la vez, lo que proporciona una mejor visión de redes complejas. En algunas realizaciones, el control después de la identificación se puede otorgar durante un tiempo limitado, en algunos casos con contraseña u otras técnicas de identificación y varios niveles de autorización que dan varios niveles de control, y la pantalla después de un tiempo predeterminado vuelve a la pantalla de inicio.

La visualización 3 (140) se abre una vez que la comprobación de ID, si la hay, ha tenido éxito y se ha otorgado el control de una o varias unidades modulares. Muestra parte de la información de la pantalla 1, como un cuadro de mandos de las condiciones (144), un botón de retroceso (160), botones de acción (149, 150), una selección de programas (151): que se está ejecutando en ese momento aparece resaltado o parpadeando o indicado de otra forma. En algunos casos, un botón de programa está superpuesto con una indicación de la configuración actual. Este botón muestra, por ejemplo, “pista” (152) que parpadea cuando el seguimiento solar automático es el programa activo, o se debe pulsar para iniciar el seguimiento, y la caja de superposición (153) muestra el nombre del programa actualmente seleccionado. El botón (154) es “ Ir a” , que le indica al sistema que se traslade a un ángulo, posición o configuración predeterminados, y el ángulo o el nombre de configuración preestablecido se indica en el recuadro situado sobre él (155). El botón (156) es “Ciclo” , que ordena al sistema que realice un número de ciclos predeterminados, y el número de ciclos que debe realizar se indica encima (157). Esto es útil cuando el sistema necesita ejecutarse, por ejemplo, desde la inclinación total al este hasta la inclinación total al oeste, o cualquier otro conjunto de operaciones; por ejemplo, para la eliminación de nieve, para el engrasado, para demostración, etc. El botón (158) ordena al sistema ir a una posición de “Aparcamiento” que ha sido predefinida, y el valor predefinido se indica arriba (159). En la unidad modular basculante de seguimiento solar simple, se puede definir previamente una posición de aparcamiento; por ejemplo, se puede predeterminar una posición de seguridad frente al viento, una posición de espacio libre máximo, una posición de descanso nocturno, etc. En este ejemplo, hay varios botones de acciones: dos flechas (149) a la derecha y dos a la izquierda (150). Una de las flechas, en este caso la superior, ejecuta el sistema de accionamiento hacia la derecha mientras se presiona el botón. El botón inferior es del tipo “pulsar y olvidar” : púlselo una vez y el sistema funcionará hasta que alcance el ángulo máximo permitido o la posición en esta dirección. El botón (146) lleva a más páginas de configuración. El botón (143) es un botón para “ Detener” .

La pantalla 4 (141) todavía muestra en segundo plano un perfil de la unidad modular en cuestión, y aún tiene un botón para “ Detener” (143), una identificación (147), una indicación de la hora (145), un botón (146) de “ Introducir/configuración” , los mismos grupos de flechas (149, 150) y grupo de información (144) al igual que otras pantallas, así como un botón de menú (148). Dependiendo de la elección que haga el administrador, esta pantalla puede estar disponible para todos o puede restringirse a una categoría autorizada de usuarios. Esta pantalla muestra las configuraciones del núcleo; en este ejemplo, del sistema de seguimiento solar: Cuatro grupos de botones (161, 162, 163, 164) muestran varias líneas, cada una con un nombre de botón y un recuadro para establecer el valor. Botón (165): El “ángulo máximo a la izquierda” define en qué ángulo medido el sistema dejará de moverse en esta dirección; Botón (166): El “ ángulo máximo a la derecha” define en qué ángulo medido el sistema dejará de moverse en esta dirección; Estos dos valores de ángulo máximo son ajustes de programa, son independientes de cualquier desconexión eléctrica que pueda implementarse en un ángulo máximo, por ejemplo, utilizando conmutadores de límite o sensores de proximidad, que son una medida de seguridad adicional; Botón (167): “Ángulo Delta” define lo cerca que la cubierta de dosel solar sigue al sol definiendo cuántos grados o fracciones de grados puede cambiar el ángulo del sol hasta que la cubierta de dosel gira para igualarlo de nuevo (otro parámetro define si la cubierta de dosel se mueve más allá del ángulo del sol en el mismo valor para reducir el número de movimientos); El botón “ Eje alfa” (168) se refiere a la alineación de los ejes; El botón (169) define la longitud y la latitud de la unidad modular, por lo que el programa puede calcular con precisión la trayectoria solar y la estrategia de seguimiento solar; El botón (170) “Tiempo de registro” define la frecuencia del registro de información; El botón (171) define a qué ángulo debe ir la cubierta de dosel en caso de vientos tormentosos; El botón (172) “velocidad de tormenta” define qué velocidad alcanzan los vientos tormentosos; El botón (173) “ Demora” define el período de tiempo en el que se promedia y controla la velocidad del viento; En algunos casos, se implementan configuraciones o programas más sofisticados para predecir las próximas ráfagas de viento o tormentas. El botón (174) “Aparcar” define el ángulo de aparcamiento de la cubierta de dosel; El botón (176) es un botón de guardado para la configuración del programa; El botón (177) establece los modos automáticos; El botón (175) establece el ángulo “ Ir a” mencionado en la pantalla 3.

En algunas realizaciones, más pantallas contienen mayor información técnica, más configuraciones, registros de comunicación, parámetros de red y seguridad, administración de red, parámetros de seguimiento retrospectivos y otra información. Las pantallas de controlador maestro o la pantalla de acceso remoto, o las versiones para teléfono inteligente de la pantalla son diferentes en algunas realizaciones.

La Figura 7 ilustra un ejemplo de marco de cubierta en una realización abatible. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Este ejemplo del marco de cubierta (26) incluye una tubería (6) a la que se fijan dos vigas transversales (7) a las que se fijan dos vigas longitudinales (8). Las soluciones abatibles existen en varias realizaciones de marco de cubierta y estas figuras sólo ilustran un ejemplo. El marco de cubierta (26) está diseñado de tal manera que puede fijarse a columnas o mediante columnas de soporte superior (27) que están unidas al marco de cubierta mediante las conexiones de rotación y de accionamiento (29) o conexiones que permiten la rotación (28). La estructura rígida del marco de cubierta le permite desplazarse o girar en torno a un eje de rotación (9). Los bloques superiores o accesorios como cuadros eléctricos o electrónicos (54), inversores, cámaras, sensores u otros accesorios (52), así como el sistema de accionamiento, se pueden fijar al mismo como se describe en otras figuras.

En esta realización, para mejorar el tiempo de trabajo de instalación y el control de calidad, el marco de cubierta (26) es abatible, de modo que puede estar en gran medida acabado, equipado y probado en el taller, plegado a un tamaño compatible con el transporte por carretera y desplegado rápidamente en el lugar. Esta figura ilustra ejemplos del marco de cubierta plegado (55), el marco de cubierta desplegado (26), así como las bisagras principales (56). Esta figura ilustra un ejemplo del proceso de plegado/desplegado y las tecnologías para un ejemplo de realización de un marco de cubierta, pero otras realizaciones de marcos de cubierta premontados o parcialmente premontados incluyen otras soluciones de plegado o premontaje. Por ejemplo, los marcos de cubierta sin vigas longitudinales, como se describe en otras figuras, también pueden estar premontados y plegarse para transportarlos, por ejemplo, con la viga transversal articulada a la tubería, o con una columna articulada a la viga transversal, u otras realizaciones. En otras realizaciones, por ejemplo, en el caso de marcos de cubierta sin tubería, otros componentes, como la viga transversal y la viga longitudinal o la viga transversal y la columna, u otras combinaciones, se pueden premontar con conexiones articuladas para desplegarse en el lugar. Otra figura ilustra un ejemplo de una unidad modular que utiliza columnas y vigas transversales que pueden articularse y abatirse para las fases tempranas de montaje: en tal caso, la columna/conjunto de vigas transversales puede premontarse fuera del lugar y transportarse como una unidad ensamblada que se desplegará en el lugar y la tubería, si la hay, puede conectarse en el lugar. También son posibles otras realizaciones con más de una columna o viga transversal u otros componentes estructurales conectados entre sí y desplegados. Además, son posibles otras realizaciones que utilizan otras combinaciones.

En esta realización, las vigas transversales (7) constan de dos partes: una parte central (57) que está fijada, atornillada o soldada, a la tubería (6) y es fija, y un brazo abatible (58), que está conectado mediante bisagras (56) a la parte central (57) y a la viga longitudinal (8). Cuando se va a transportar el marco de cubierta, se abate, lo que reduce su anchura a una dimensión compatible con un medio de transporte como un camión, un tren o un contenedor. Las vigas transversales giran hasta 90 grados y la viga longitudinal (8) se acerca a la tubería (6) en una posición sensiblemente paralela. El marco de cubierta puede bloquearse en esta posición hasta que se despliega.

Algunas realizaciones de la invención permiten convertir las vigas transversales (7, 57, 58) en vigas abatibles dividiéndolas en dos o más partes, la parte central de la viga transversal (57) y los brazos abatibles de la viga transversal (58) que, mientras están abatidas, se conectan temporalmente mediante un pasador o perno (59) que pasa a través de orificios alineados en las alas superior e inferior de un lado tanto de la parte central de la viga transversal (57) como del brazo abatible de la viga transversal (58). Este pasador o perno está calculado para resistir la carga muerta de las vigas y no necesita dimensionarse para soportar otras cargas como cargas vivas o cargas ambientales. Se utiliza un sistema similar para conectar el brazo abatible de la viga transversal (58) a la viga longitudinal (8). Cuando se despliega el marco de cubierta, el elemento con bisagra gira alrededor del pasador o perno (59) hasta que alcanzan su posición desplegada, momento en el que los orificios para pernos perforados previamente (60) de las vigas correspondientes se alinean. Los pernos se colocan y aprietan en estos orificios y el marco principal desplegado está listo para su uso.

En algunas realizaciones, el marco de cubierta puede diseñarse para permanecer fijo. En el caso de realizaciones móviles, giratorias o de seguimiento solar en las que una conexión de rotación y accionamiento (29) es capaz de asegurar en su lugar una columna (27) de soporte superior, este sistema de accionamiento puede utilizarse para proporcionar estabilidad al marco de cubierta abatido mientras está sobre la plataforma del camión o tren, y mientras se despliega, o mientras se fijan los bloques superiores a él, simplemente bloqueando con fuerza la columna (27) de soporte superior a un sistema de soporte fijo fijado a la plataforma del camión o tren.

La Figura 8 ilustra un ejemplo de proceso de instalación de unidades modulares en una determinada realización. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Un camión (62A) está en un lugar de instalación. En algunas realizaciones, podrían utilizarse los camiones, remolques, trenes, grúas, plataformas o cualquier otro medio de transporte en lugar de los camiones y remolques descritos aquí. En este ejemplo, el remolque (63A) es una plataforma plana normal o, en algunos casos, es un remolque especialmente equipado para sujetar y desplegar el marco de cubierta (55) plegado fijado al mismo. El marco de cubierta abatible se describe en otras figuras. En esta realización, el marco de cubierta, como se ilustra en el camión (62B) donde se despliega un marco de cubierta abatido de forma similar a la del camión (62A), incluye una tubería (6), dos vigas longitudinales (8) y vigas transversales abatibles que incluyen la parte central de la viga transversal (57) fijada a la tubería (6) y el brazo abatible de la viga transversal (58) que ya se han desplegado, de manera que el marco de cubierta abatido (55) del camión (62A) se ilustra en toda su extensión como un marco de cubierta desplegado (26) de la viga longitudinal (8) a la viga longitudinal (8). La invención del marco de cubierta abatible descrita aquí puede utilizarse con diversas variaciones de marcos de cubierta o marcos principales diseñados para trabajar con cualquier carga, ángulo, número de componentes o configuración. Incluso los marcos de cubierta basados en cerchas pueden ser abatibles.

En algunas realizaciones, con el fin de garantizar la estabilidad del marco de cubierta (55, 26) mientras se despliega y equipa, el marco de cubierta se puede apoyar o estabilizar mediante vainas ajustables (64) que soportan las vigas longitudinales exteriores (8) o el marco de cubierta se puede mantener en su lugar utilizando la conexión de rotación y accionamiento preinstalada (29) asegurada en su lugar y ángulo por una abrazadera especial (65) cuando el ejemplo de realización que se va a construir es una unidad modular de seguimiento de sol que incluye una conexión de rotación y accionamiento preinstalada (29). Estas vainas, (64), u otros tipos de soportes temporales, se pueden utilizar en muchas variaciones del proceso de premontaje de unidades modulares, cubiertas de dosel o bloques superiores, ya sea en el lugar o fuera de las instalaciones.

En el camión (62C) se ilustra una realización de ejemplo de varios bloques superiores (3) apilados en un remolque (63C) utilizando sistemas de estantería para remolques (66) que permiten transportar de manera segura múltiples bloques superiores en un remolque, un tren o, a veces, en un contenedor. Estos bloques superiores, en algunos casos completamente terminados, conectados, probados o protegidos en la fábrica, sostenidos por los sistemas de estanterías para remolques (66), se ciernen unos sobre otros sin dañar los paneles solares (4) de cada uno si los hubiera. En esta realización, los bloques superiores utilizan su rigidez estructural para permanecer planos mientras sólo se apoyan en algunos puntos de soporte de los bloques superiores (67) como, por ejemplo, los puntos donde se fijarán cuando se monten en su estructura de destino, u otros puntos predefinidos. Se podrían añadir puntos de soporte temporales adicionales.

En el suelo, o en el camión o en una estructura de soportead hoc,se está preparando el marco de cubierta, que puede ser un marco de cubierta abatible como en este ejemplo o un marco de cubierta no abatible, o cualquier tipo de estructura de soporte, y que podría ser, por ejemplo, un marco de cubierta para bloques superiores longitudinales o un marco de cubierta (55) para bloques superiores transversales (3) como en este ejemplo. En algunas realizaciones, los bloques superiores simplemente se construyen o ensamblan, ya sea en el suelo o en una estructura de soporte ad hoc, y se transfieren al marco de cubierta, o en algunos casos se ensamblan en el marco de cubierta antes de que el marco de cubierta se traslade a su ubicación de instalación. En este ejemplo de realización, los bloques superiores (3) se levantan utilizando un medio de elevación o una grúa, y se instalan en el marco de cubierta (26) y se fijan a él en su posición de montaje (68). Un proceso similar puede tener lugar en el suelo, en el taller, en una estructura especial, o puede realizarse directamente en la plataforma del camión (63B) que lleva uno o varios marcos de cubierta abatidos o desplegados (26). Se puede elevar, transportar con grúa (69) o mover completamente toda la cubierta de dosel (2) desde el suelo, camión o estructura hasta la columna (5), o el marco de cubierta y los bloques superiores se mueven o levantan por separado para colocar la cubierta de dosel en su posición final o una posición intermedia. En algunos casos, el proceso implica elevar los bloques superiores. En algunos casos, el proceso implica transferir, deslizar o enrollar los bloques superiores sobre una estructura de soporte o marco de cubierta ya instalados o montados. En algunos casos, el proceso implica montar los bloques superiores, o simplemente los paneles, en el marco de cubierta mientras el marco de cubierta está en el camión, como se ilustra en este ejemplo, en el suelo o en una estructura de soportead hoc,antes de que el marco de cubierta junto con su equipo completamente o parcialmente montado se mueva, se levante hasta la estructura de soporte, o bien se monte.

Un proceso muy eficiente consiste en llevar al mismo tiempo un camión (62C) que lleva los bloques (3) superiores premontados y un camión (62A) que transporta uno o varios marcos de cubierta (55) abatidos, y colocar directamente los bloques superiores sobre el marco de cubierta (26) con una grúa una vez que se despliega y fijarlos a continuación. Se puede realizar un proceso similar sin un camión, por ejemplo, en el suelo en una estructuraad hoc.Las variaciones de este proceso pueden tener lugar con diferentes realizaciones de marcos de cubierta o componentes estructurales y bloques superiores, incluyendo realizaciones con marcos de cubierta parcialmente o no todos premontados. En caso de bloques superiores solares, eléctricos o basados en fluidos, las conexiones o pruebas necesarias, como las eléctricas, electrónicas o de fluidos, pueden realizarse en el suelo, en el taller o en el camión antes de la elevación, si el trabajo es más fácil de esta manera, con el fin de entregar rápidamente una cubierta de dosel terminada, o se pueden realizar una vez que los bloques superiores o algunos de sus componentes están instalados en la estructura de destino. Si la cubierta de dosel incluye otros accesorios, por ejemplo, refuerzos u otro equipamiento, pueden, en algunos casos, instalarse también en ese momento.

En esta realización, cuatro bloques superiores (3) están fijados a un marco de cubierta (26) para formar una cubierta de dosel terminada (2), que podría ser una cubierta de dosel solar de seguimiento solar. La cubierta de dosel terminada (2), ya sea preparada o ensamblada en el camión (62B) o en otro lugar, se levanta de manera que su columna (27) de soporte superior se conecta a la parte superior de las columnas instaladas previamente (5). En la cubierta de dosel, los bloques superiores (3) se han conectado entre sí al suelo y los circuitos se han preparado de manera que ofrecen sólo un conjunto de cables (11), mangueras o conectores que sólo necesitan conectarse a los cables correspondientes (12), mangueras o conectores, que se han instalado previamente en las columnas o sobre ellas (5) y sus pedestales (18) o su base (19). La cubierta de dosel (2) se puede elevar desde arriba utilizando una grúa (69) usando aparejos (70) fijados a la cubierta de dosel (2). Para evitar las deflexiones, en algunas realizaciones, es útil unir los aparejos a las vigas longitudinales (8) o a otros elementos estructurales lo suficientemente fuertes, o utilizar un armazón adicional, y a veces utilizar un separador (71) o un armazón para mantener una distancia constante entre los puntos de fijación mientras se levanta la cubierta de dosel.

Se puede usar un proceso similar en realizaciones que no incluyen columnas, o que emplean un tipo diferente de cubierta de dosel. En algunos casos, no es práctico usar una grúa y la cubierta de dosel se puede elevar desde abajo utilizando una máquina de elevación apropiada. En algunos casos, los componentes de la cubierta de dosel se ensamblan en columnas plegadas y, a continuación, se montan como se ilustra en otras figuras.

En esta realización de ejemplo, la cubierta de dosel, o algunos de sus componentes estructurales, pueden estar equipados de fábrica o durante la fase de montaje, con un sistema (10) de accionamiento, o con una conexión de rotación y accionamiento (29) que, en algunos casos, se utiliza para mantener el marco de cubierta plegado (55) o el marco de cubierta desplegado (26) en el camión o la estructura de soporte, y que también se puede utilizar para mantener un ángulo fijo entre la columna (27) de soporte superior y la cubierta de dosel (2) mientras la cubierta de dosel está siendo fijada a sus columnas de soporte (5). De esta manera, la grúa sólo necesita llevar una o varias columnas de soporte superior (27) a la parte superior de una o varias columnas (5) y conectarlas para completar la instalación de la unidad modular. Poco después de la fijación mecánica y la conexión eléctrica o de fluidos, la unidad modular está lista para trabajar y, como en este ejemplo, para seguir al sol.

Las unidades modulares y las cubiertas de dosel pueden diseñarse para coincidir con diferentes distancias (a, b) entre las columnas (5) cuando hay varias columnas o estructuras de soporte complejas.

La Figura 9 ilustra un ejemplo de un lugar equipado con tres ejemplos diferentes de realizaciones de unidades modulares instaladas en un emplazamiento típico de aparcamiento. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí. Otros ejemplos podrían ilustrarse en cualquier otro entorno, ya que la unidad modular puede utilizarse como estructuras que proporcionan sombra, como edificios, equipamiento escénico, sistemas arquitectónicos, equipos industriales, equipamiento agrícola, instalación de parques solares o muchas otras aplicaciones.

En esta figura, tres realizaciones ilustrativas de unidades modulares (1A, 1B, 1C) están yuxtapuestas y alineadas aunque no tienen que estarlo. Las unidades modulares son modulares y pueden colocarse en cualquier lugar, en cualquier orientación o elevación. En las realizaciones de la matriz solar, a veces es más eficiente alinear las unidades modulares y hacer que giren de manera sincronizada con el fin de reducir el riesgo de autosombreado.

En este ejemplo, la unidad modular (1A) es un ejemplo de un garaje abierto comercial impermeable, con decoración arquitectónica y orientado al seguimiento solar, pero podría utilizarse en cualquier otra aplicación. Incluye dos realizaciones de columna (5A, 5B) separadas para coincidir con la longitud de la cubierta de dosel. En este ejemplo, una de las columnas (5B) descansa sobre un pedestal de hormigón (18) y la otra columna (5A) se ancla sobre una base subterránea. En este ejemplo, la cubierta de dosel (2) gira sobre un eje de rotación (9) sensiblemente horizontal para seguir al sol mediante un sistema (10) de accionamiento, que está fijado a una viga transversal (7) conectado a las vigas longitudinales (8). El espacio libre (72) situado bajo la parte más baja de la cubierta de dosel, así como la altura máxima (73), se determinan mediante uno o varios de los siguientes parámetros: el tamaño de la cubierta de dosel, el grosor, el ángulo máximo de rotación (a), la elevación del eje de rotación (9) por encima del suelo u otros factores. Algunas realizaciones de la invención permiten al diseñador establecer una amplia variedad de intervalos de rotación y elevaciones de la unidad modular o de la cubierta de dosel y, por lo tanto, establecer una amplia variedad de niveles de espacio libre (72) o alturas máximas (73).

En la realización de la unidad modular (1A), la separación (a) entre las columnas es tal que las caras exteriores de la columna están alineadas con los lados exteriores de la cubierta de dosel (1A), pero la unidad modular podría haber sido diseñada con columnas en una ubicación diferente; por ejemplo, más separadas o más cercanas entre sí. Por lo general, las columnas (5A, 5B) están centradas con la tubería (6A) pero, en algunas realizaciones, las columnas podrían estar fuera del eje, o cada columna podría reemplazarse por varias columnas o cualquier otro sistema de soporte para resolver un caso particular. En la realización de la unidad modular (1A), la cubierta de dosel incluye una capa inferior (22) para decoración o con fines funcionales. La cara inferior de la cubierta de dosel puede incluir cualquier accesorio. En la realización de la unidad modular (1A), la cubierta de dosel incluye cuatro bloques superiores (3), colocados uno al lado del otro, con o sin espacio entre ellos, con su dirección longitudinal perpendicular al eje de rotación (9). La cubierta de dosel (1 A) podría incluir cualquier número de bloques superiores y los bloques superiores podrían tener cualquier ángulo (por ejemplo, ángulos diferentes) con respecto a la tubería (6A) o al eje de rotación (9). La cubierta de dosel podría ser móvil como en esta realización, o podría estar fija. En la unidad modular (1A), los bloques superiores (3) incluyen dos filas de doce paneles solares (4), pero un bloque superior podría incluir cualquier número de filas y paneles colocados en cualquier dirección y cualquier número de elementos de soporte del bloque superior. La cara exterior del bloque superior puede incluir paneles solares, cualquier panel, o cualquier tipo de material. En la realización de la unidad modular (1A), los bloques superiores (3) incluyen canales internos (30), ocultos detrás de una cubierta en esta figura, que puede actuar como un canal de ventilación o de evacuación de agua de lluvia o fluidos, o cumplir otras funciones, como reforzar los elementos de soporte del bloque superior. En este ejemplo, cuando la cubierta de dosel está inclinada debido a su rotación, el agua fluye hacia abajo por el canal. En algunos casos, se puede añadir un sistema de ventilación eléctrica para aumentar el flujo de aire en los canales de ventilación. En algunas realizaciones, los extremos de los canales (30) pueden estar simplemente abiertos. En algunas realizaciones, los extremos de los canales están equipados con una cubierta (25) que puede utilizarse para mejorar la estética del conjunto, o para evitar que los animales o cualquier elemento exterior como hojas u otros elementos entren en el canal, y pueden diseñarse para permitir que el aire fluya hacia el canal y que el agua que fluye por el canal salga hacia el exterior. La cubierta (25) puede estar diseñada de muchas maneras, puede ser sólida, perforada o con listones, puede tener cualquier diseño y material, puede montarse en el bloque superior (3) en el momento de su premontaje o puede ser un elemento más largo que abarque toda la longitud de la cubierta de dosel, o puede integrarse en un conjunto más amplio que implique, por ejemplo, la capa inferior (22) o un tratamiento arquitectónico de los laterales de la cubierta de dosel, o cualquier otra característica de diseño. La cubierta también puede incluir cualquier número de accesorios, que también podrían colocarse en cualquier lugar de la unidad modular y pueden incluir un sistema de canalones. En caso de lluvia, si la cubierta de dosel incluye paneles o placas solares y la lluvia cae entre los paneles hacia el canal, el canal puede arrastrar cantidades significativas de agua, que fluirá hacia abajo. Se puede optar por dejar que el agua caiga del canal al suelo o se puede preferir recoger el agua y llevarla a una ubicación prediseñada. En algunas realizaciones, el agua que fluye desde el canal (30) hacia el canalón se puede bombear a un lugar central, preferiblemente cerca del centro de rotación de la cubierta de dosel; por ejemplo, cerca de la columna (5A) o dentro de la columna (5A) y, a continuación, se puede evacuar hacia el suelo o hacia un sistema de alcantarillado. La bomba puede ser central o puede haber una bomba para cada canalón, y esta bomba puede funcionar sólo cuando se detecta agua en el canalón o en el canal.

En algunas realizaciones, se instala un canalón (182) o un colector de agua entre los bloques superiores para proporcionar una protección impermeable continua entre los bloques. En otras realizaciones, cuando la impermeabilización se logra con una lámina subyacente que se incluye con los bloques superiores prefabricados, la lámina subyacente puede diseñarse para que se solape con la lámina del siguiente bloque de modo que el montaje sea un sistema impermeable continuo.

En este ejemplo, la realización de la unidad modular (1B) incluye dos realizaciones de columna (5C, 5D) y la distancia (74) entre las columnas es menor que la longitud (le B) de la cubierta de dosel. Por ejemplo, la separación entre columnas podría espaciarse basándose en un múltiplo de la separación de espacios de aparcamiento (75) o en algunos requisitos del nivel del suelo o cualquier otra razón, o simplemente para lograr el diseño más eficiente posible. En este ejemplo, la realización de la tubería (6B) se extiende entre las dos columnas (5C, 5D). La cubierta de dosel (2) de la unidad modular (1B) no está inclinada de la misma manera que en la unidad modular (1 A). Cada cubierta de dosel o unidad Modular puede tener un sistema propio de accionamiento y ser accionado de forma independiente. Todas las unidades modulares de un lugar se pueden controlar localmente o de forma remota desde una ubicación central. Las unidades modulares del mismo sitio pueden ejecutar el mismo programa y realizar las mismas tareas simultáneamente o pueden ejecutar el mismo programa en tiempos diferentes, o pueden ejecutar diferentes programas. La unidad modular (1A) y la unidad modular (1B) pueden ejecutar diferentes programas en el momento que se indica en la figura, lo que explica por qué no están en el mismo ángulo. Por ejemplo, la unidad modular (1A) podría estar ejecutando un programa de seguimiento solar puro, mientras que la cubierta de dosel de la unidad modular (1B) se podría inclinar de otra forma por múltiples razones: podría realizar tareas de mantenimiento como limpieza, engrasado, mantenimiento del accionamiento, etc., podría inclinarse de otra manera porque su programa reacciona a un parámetro específico; por ejemplo, la velocidad del viento, la temperatura, la monitorización de la producción de energía o cualquier otro parámetro, o podría ejecutar un programa completamente diferente; por ejemplo, que muestra un ángulo específico cuando se activa por un parámetro específico; por ejemplo, por un evento externo como el paso de un coche, una información específica, un parámetro específico, o podría haberse inclinado manualmente en el ángulo específico por un usuario autorizado, o podría haber detectado un obstáculo e ir a un ángulo más seguro; por ejemplo, si un camión alto está aparcado debajo o si se detectó o anticipó un peligro.

No todas las unidades modulares están activas. No todas las unidades modulares tienen cubiertas de dosel móviles o giratorias o componentes. Algunas unidades modulares están fijas. En algunas realizaciones, las unidades modulares pueden moverse manualmente; por ejemplo, para ajustes estacionales. En otras realizaciones, la unidad modular (1B) puede ser una cubierta fija, que puede incluir aún accesorios y funciones inteligentes, pero estas funciones no incluyen necesariamente la rotación de la cubierta de dosel. En una realización de cubierta de dosel no giratoria, la unidad modular (1B) podría diseñarse sin una tubería, pero aún se prepara fuera de la estructura y utilizando bloques superiores.

La unidad modular (1C) es un ejemplo que incluye tres columnas (5E, 5F, 5G) y la distancia entre las columnas no está directamente relacionada con la longitud total de la cubierta de dosel. Una unidad modular puede tener cualquier número de columnas o puede estar soportada por cualquier tipo de estructura fija o móvil. La realización de ejemplo de la unidad modular (1C) incluye bloques superiores (3) cuya dimensión más larga es paralela a la tubería (6), lo que significa que el marco de cubierta puede no necesitar incluir vigas longitudinales. La unidad Modular (1C) se ilustra en una posición fuertemente inclinada, lo que es posible si el sistema de accionamiento y los diversos topes de seguridad están diseñados para permitir tal ángulo.

Cuando, como en esta figura, varias unidades modulares, por ejemplo en una realización de garaje abierto solar, se instalan cerca unas de otras, su cableado puede circular por zanjas (76) que, en algunos casos, conectan cada unidad modular a un punto remoto como, por ejemplo, un panel eléctrico o un punto de conexión de datos. En algunos casos, los cables circulan desde la zanja hasta la cubierta de dosel dentro o fuera de la columna. En algunos casos, las unidades modulares yuxtapuestas están conectadas mediante cables o mangueras de empalme (77), que en algunos casos permiten que el cable (12) de la zanja (76) conecte el lugar a una fila de varias unidades modulares llegando sólo a una columna. En algunos casos, las unidades modulares que producen energía incluyen inversores (51) ubicados en la cubierta de dosel, en la columna o en otras estructuras. En algunos casos, una o varias unidades modulares solares están conectadas a sistemas eléctricos remotos; por ejemplo, inversores de gran tamaño. En algunos casos, las unidades modulares no están conectadas a la red o a redes eléctricas y son autónomas; por ejemplo, cuando se utilizan para proporcionar estaciones de carga de coches eléctricos. En algunos casos, las unidades modulares no tienen inversores.

La Figura 10 ilustra algunos de los pasos incluidos en un ejemplo de método de montaje para algunas realizaciones de la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

Una unidad modular (1), por ejemplo, en una realización de garaje abierto solar de seguimiento solar, incluye uno o varios sistemas de cimentación (113), una o varias columnas (5), una o varias cubiertas de dosel (2) y uno o varios sistemas de accionamiento (10) para su montaje. La unidad modular se coloca o despliega por primera vez en el suelo o cerca del suelo, con sus placas base de columna abisagradas a la cimentación. Todos o algunos de los componentes están instalados y la unidad terminada está levantada o montada en minutos.

La base diseñada para soportar una o varias columnas podría ser un sistema de zapatas extendidas, u otros sistemas, o un pilar perforado lleno de hormigón (19) como en este ejemplo. El ingeniero seleccionará la mejor solución de acuerdo con los datos. Varias columnas pueden tener diferentes sistemas de cimentación. En algunas realizaciones, se proporciona un pedestal de hormigón u otro material (18). Se proporciona un elemento de soporte de columna (114). En este ejemplo, el elemento (114) es una placa base u otro sistema de conexión diseñado para conectarse a una placa base (115) unida a la columna, pero se pueden utilizar otros sistemas de conexión a la columna. En este ejemplo, el elemento de soporte de la columna (114) se ancla al suelo, ya sea mediante pernos de anclaje (117) conectados a barras de refuerzo (116), o por un tubo de cimentación, también denominado FTU (118) o estructura de anclajead hoc.El elemento de soporte de columna (114) y la placa base de la columna (115) están conectados por pernos y tuercas. En otras realizaciones, la placa base (114) no se utiliza y la placa base de la columna (114) o la columna pueden tener un sistema de fijación diferente, se fija directamente a los pernos de anclaje (117) usando tuercas de nivelación que permiten el ajuste. Los pernos de anclaje (117) se fijan en el hormigón (19) y las barras de refuerzo (116) o se fijan a una estructura que proviene de la cimentación; por ejemplo, un tubo de cimentación (118). En algunas realizaciones, para simplificar el montaje de la columna y la creación de la cimentación, se diseña el tubo de cimentación (118) o la estructuraad hocy todo o parte del hormigón de cimentación se vierte dentro del tubo de cimentación (118) usando los orificios superiores, inferiores y, a veces, laterales (119). Un ejemplo de manera eficiente de utilizar dicho sistema es el siguiente: El tubo de cimentación o la estructuraad hoc(118) se instala en un caballete o soporte móvil o, por ejemplo, sobre el encofrado para verter el pedestal de hormigón (18), y se alinea cuidadosamente con los otros sistemas de cimentación utilizando, por ejemplo, plantillas o sistemas de alineación láser, así como cuñas o sistemas de nivelación según sea necesario. De este modo, el tubo de cimentación (118) queda suspendido del caballete en el pilar de cimentación pretaladrado. El hormigón se vierte dentro del tubo de cimentación y fluye a través de este hacia el pilar sin mover excesivamente el tubo de cimentación que permanece correctamente alineado. En algunas realizaciones, el tubo de cimentación incluye sistemas de ajuste: un conjunto de varillas (120) colocadas en dos o más lados del tubo de cimentación (118) están diseñadas para extenderse o retraerse de manera que alcancen los lados de los cimientos (121) y mantienen o fijan el tubo de cimentación en el lugar correcto. Estas varillas se extienden o retraen, por ejemplo, utilizando sistemas de accionamiento manuales o motorizados, sistemas hidráulicos u otros sistemas y pueden operarse manualmente o controlarse automáticamente mediante un sistema computarizado. En algunas realizaciones, se coloca un dispositivo sensor de nivel en el tubo de cimentación (118), o también puede ser un dispositivo que indica la alineación con otros dispositivos de cimentación, y un sistema informático lee la información y calcula cómo debe modificarse la alineación empujando las varillas (120) antes o durante, o incluso después de verter el hormigón dentro del tubo o fuera del tubo de cimentación (118). En algunas realizaciones, el sistema incluye sistemas de control de elevación; por ejemplo, tornillos, cuñas, sistemas neumáticos u otros sistemas para realizar operaciones de control de elevación de tubos o pernos de anclaje, por lo que cada soporte de columna se alinea en elevación con la siguiente. Dicho sistema, ya sea manual o automatizado, consigue que la instalación de la base sea más rápida y precisa. En algunas realizaciones, el tubo de cimentación (118) no se encuentra en el suelo, sino que se fija sobre una estructura existente. Por ejemplo, cuando la columna se va a fijar a una estructura como un pedestal preexistente, una pared o cualquier otro tipo de componente estructural de soporte. Un buen ejemplo es instalar un garaje abierto solar en la parte superior de una estructura de garaje en la que las columnas deben fijarse a la parte superior de las vainas de hormigón (122): una estructuraad hocestá diseñada para cumplir con la carga y otros requisitos y para fijarse a la parte superior del lado de una vaina (122) o de un elemento fabricado para proporcionar soporte estructural. Muchos otros casos de aplicación implicarían de manera similar la fijación a la estructura que se va a construir a puntos preexistentes o a puntos que no son bases excavadas en el suelo.

El tubo de cimentación (118), los pernos de anclaje (117) o cualquier otro sistema de anclaje disponible se conectan a un sistema de bisagra (123), que puede ser temporal o definitivo. La parte receptora del sistema de bisagra se fija al hormigón (19), a los pernos de anclaje (117), al tubo de cimentación (118) o a cualquier sistema de soporte utilizable, ya sea cuando las bases se preparan o después. La estructura que se va a montar, por ejemplo, la columna (124), está equipada con un sistema de bisagra compatible, que puede ser temporal o definitivo. En algunas realizaciones, las piezas receptoras y las columnas del sistema de bisagra (123) son tubos simples. La columna se desplaza hasta que su sistema de bisagra se alinea con la bisagra receptora y se desliza una varilla simple dentro de los tubos de bisagra cuando se alinean. En algunos casos, las bisagras son ajustables. Una vez completadas las partes fija y móvil de la bisagra con la varilla, o con cualquier otro componente con la suficiente resistencia, la columna (5, 124, 125) se fija a la base o soporte y puede moverse o levantarse alrededor del eje de esta bisagra.

En esta figura, la columna (5, 124, 125), que está articulada en su parte inferior, pero podría estar abisagrada en otro lugar, debe levantarse hasta que alcance su posición final (5) pasando por posiciones intermedias como se ilustra (125) a modo de ejemplo. La columna, ya sea una o varias columnas, se conecta a través de otro sistema de bisagras o articulado (126) a una o varias cubiertas de dosel (128), que se montarán en su posición final (2) pasando por posiciones intermedias como se ilustra (127) a modo de ejemplo.

Tradicionalmente, los doseles y, en particular, los doseles o garajes abiertos solares, se construyen como un edificio. Los trabajadores comienzan desde el suelo y montan la estructura de soporte. A continuación, instalan las correas del tejado. A continuación, instalan el tejado o los paneles solares. A continuación, trabajan en el aire para fijar y conectar los paneles solares, etc. Es un proceso largo y costoso, que también resulta incómodo, ya que gran parte del trabajo se realiza por encima de las cabezas de los trabajadores, que están de pie en elevadores de personas. El ejemplo del método ilustrado en esta figura es completamente diferente. Este ejemplo de método se aplica a las unidades modulares, doseles, garajes abiertos solares y muchos otros tipos de estructuras, como por ejemplo, edificios. La cubierta de dosel, que a veces tiene una matriz solar, está total o parcialmente montada antes de que se eleve hasta su altura final. En este ejemplo de realización como garaje abierto solar de seguimiento solar, la cubierta de dosel (2, 128, 127) incluye un marco de cubierta (26), como se describe en otras figuras. Existen marcos de cubierta en varias realizaciones. En este ejemplo de una unidad modular de dos columnas (5), dos vigas transversales (7) están unidas por una tubería (6). En este ejemplo, el marco de cubierta (26, 128) soporta uno o varios bloques superiores (3), que pueden incluir, por ejemplo, paneles solares (4), y que pueden montarse en otro lugar y moverse al marco de cubierta después de su finalización total o parcial o pueden ensamblarse en el marco de cubierta donde se encuentre. La cubierta de dosel se puede ejecutar en varias versiones e incluir muchos componentes o características diferentes. Para facilitar el montaje de los bloques superiores o la fijación y conexión de bloques superiores prefabricados a los elementos estructurales del marco de cubierta, el marco de cubierta puede colocarse en algunos casos en una ubicación conveniente. Por ejemplo, es mucho más fácil y rápido trabajar a la altura de una persona con los pies en el suelo que en el aire en elevadores. Mediante el uso de este sistema, cualquier configuración conveniente facilita las operaciones de construcción. En este ejemplo, la cubierta de dosel (128) se ilustra en una posición en la que se encuentra a algunos metros por encima del suelo, pero podría estar a cualquier otra altura o ubicación, por lo que los trabajadores, máquinas o procesos automatizados mediante robots pueden instalar o probar fácilmente los componentes antes de que se levanten. La cubierta de dosel (128) está abisagrada a su columna, que está abisagrada a su base. La columna puede ser soportada por un elemento (134). En esta figura se ilustran varias de muchas más opciones. Este proceso puede ocurrir en cualquier lugar como en el exterior del lugar, en el interior, en el interiorin situbajo la cubierta de una estructura temporal o en cualquier lugar. Una forma es utilizar bloques superiores (129) prefabricados total o parcialmente y mover, elevar o desplazar con una grúa (69) una o varios bloques sobre el marco de cubierta utilizando una grúa o un dispositivo de elevación o movimiento. En algunos casos, uno o varios bloques superiores se transportan usando dispositivos de soporte o rigidización temporales o permanentes (15) o armazones, que pueden instalarse encima, debajo o lateralmente a los bloques superiores que se van a mover. Otra forma es utilizar un dispositivo de movimiento de paneles (130), que puede ser una herramienta robótica, una simple grúa rodante, maquinaria para prefabricado, un banco de construcción, una pasarela móvil u otros tipos de dispositivos de elevación, que funcionan independientemente o están conectados con el marco de cubierta, que rueda sobre el suelo, sobre raíles o sobre elementos temporales o permanentes del marco de cubierta, y que lleva uno o varios componentes individuales; por ejemplo, paneles solares (4), otros componentes o componentes preensamblados, subestructuras o bloques superiores (3, 129) desde un lugar de almacenamiento o preparación hacia el lugar que están fijados al marco (128) de cubierta. En algunos casos, las máquinas o robots completamente o parcialmente automatizados logran algunas o todas las tareas de instalación. Otra forma es utilizar mano de obra humana (131) para colocar, instalar, fijar o conectar los paneles (4) o componentes en el marco de cubierta. Algunos de estos métodos pueden usarse juntos o combinarse y pueden utilizar mano de obra humana o máquinas robóticas controladas por ordenador para todas o algunas de las tareas. En algunos casos, es útil colocar el marco de cubierta en una altura o posición que permita que los trabajadores (132) o las máquinas trabajen desde abajo, desde arriba o desde el lateral del marco de cubierta para realizar algunas de las tareas como el montaje, las conexiones, las pruebas, etc. En algunos casos, se utilizan sucesivamente varias posiciones de la cubierta de dosel durante el proceso de construcción.

La cubierta de dosel (128) se puede mantener a la altura deseada mediante estructuras de soporte temporales o permanentes como caballetes, mesas u otros sistemas, o se pueden utilizar dispositivos temporales o permanentes como un soporte de cubierta (133) que se fija al marco de cubierta, la viga transversal o la viga longitudinal, por ejemplo. En algunos casos, un raíl de montaje o viga (135) se fijan tanto a la base o pedestal de la columna (5) como a un anclaje en el suelo, por lo que pueden resistir las labores de elevación. El soporte de cubierta (133) puede descansar sobre el suelo, por ejemplo, mediante un sistema de pie y fijarse temporalmente a una basead hoco anclaje a tierra, o puede tener un sistema con ruedas o una barra de desplazamiento que lo fija al raíl de montaje (135).

Una vez que la cubierta de dosel (128) ha alcanzado el nivel de finalización deseado, puede levantarse con una grúa (69) u otros medios hasta que alcance su posición final o posiciones intermedias (126, 127) que pueden ser necesarias durante el proceso. Trabajar de esta manera permite realizar todo o gran parte del trabajo de montaje en un lugar o posición que es mucho más conveniente que en el aire en la ubicación final del dosel.

En algunas realizaciones, fijando la cubierta de dosel a la columna mediante una realización de la conexión que permite la rotación (126) y fijando la columna a las bases, anclajes o estructuras de soporte mediante juntas articuladas (123), los riesgos relacionados con la elevación de un dosel de grandes dimensiones con viento o en lugares estrechos se reducen considerablemente, ya que todo el sistema está fijado a los anclajes durante su elevación.

Otra forma de hacer que el proceso de elevación sea incluso más seguro, o utilizarlo en lugares donde no se pueda emplear una grúa o como complemento de un sistema de grúa, es utilizar una variante del sistema de raíles de montaje temporal: un raíl de montaje (135) o una viga o perfil de cualquier diseño o material está en el suelo o fijado al suelo o a la estructura de soporte o está sujeto tanto al pie de la columna, al pedestal (18) como a la base y a otro punto (136) que puede ser otra base, un punto estructural existente como un pedestal existente o cualquier elemento lo suficientemente resistente. En ocasiones, el raíl de montaje es sensiblemente horizontal pero, en algunos casos, puede estar en otras posiciones. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel se fija a las columnas mediante juntas articuladas (126) y las columnas se unen a las bases, anclajes o estructuras de soporte mediante juntas articuladas (123), y la cubierta de dosel también se fija a un soporte de cubierta (133) que incluye un sistema de ruedas o un sistema de desplazamiento que lo conecta al raíl de montaje (135). Cuando la cubierta de dosel se eleva (2, 128, 127), el soporte de cubierta (133) permanece fijado al raíl de montaje (135) hasta que se alcanza un ángulo seguro. Una ráfaga de viento no podrá volar la cubierta de dosel, ya que la cubierta de dosel está sujeta tanto por la base de la columna como por el soporte de cubierta (133) fijado a un raíl de montaje estable(135). Cuando se eleva la cubierta de dosel, el ángulo entre la cubierta de dosel y la columna cambia. En algunos casos, el sistema (10) de accionamiento está fijado en el ángulo deseado para unir la columna a la cubierta de dosel. En el punto deseado durante el proceso de elevación, el soporte de cubierta (133) se separa de la cubierta de dosel o del raíl de montaje (135). En algunas realizaciones, se utiliza una máquina de elevación (137) en lugar de o como complemento de la grúa (69). La máquina de elevación puede aprovechar el raíl de montaje (135). En algunas realizaciones, tiene brazos (138) que se deslizan o giran en el raíl de montaje (135) y están controlados por un accionamiento para que puedan empujar la columna (124) o la cubierta de dosel hacia arriba o hacia abajo y controlar su movimiento para que el viento u otras fuerzas externas no puedan moverlas. En algunas realizaciones, estos brazos (138) son capaces de sujetar y controlar la columna o la cubierta de dosel hasta que hayan alcanzado su posición final, lo que hace que el montaje sea muy seguro incluso en presencia de viento. Esta máquina de elevación también se puede utilizar cuando no se puede emplear una grúa.

Una vez que la columna ha alcanzado su posición final, en este ejemplo, una posición vertical, pero podría ser diferente, la placa base de la columna (115) o cualquier otro sistema de fijación se conecta a la estructura de soporte como los pernos de anclaje (117), el tubo de cimentación (118) u otros sistemas. La bisagra inferior de la columna (123) se retira en algunos casos o permanece en otros. En algunos casos, la posición de la columna puede ajustarse con precisión utilizando tuercas de nivelación u otros sistemas.

En algunas realizaciones, un sistema de refuerzo temporal o permanente, como cables, vigas de refuerzo, conexiones de momento u otros sistemas, se utiliza para mantener la unidad modular rígida y sin deflexiones, particularmente en el plano que pasa por la columna durante el montaje.

En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando las unidades modulares se montan en un suelo no plano, o en estructuras de garaje de aparcamiento o en otros casos, la bisagra de la columna no se sitúa en la parte inferior de la columna. Por ejemplo, si la columna de la unidad modular está diseñada para montarse en el lateral de un pedestal o columna o estructura existente en lugar de encima de la misma, la bisagra puede ser ligeramente diferente y permitir que la columna se articule a la parte superior de este elemento de soporte, o en otro lugar, por lo que la columna puede extenderse por debajo del nivel de bisagra, por ejemplo, en el lado del pedestal, para proporcionar la estabilidad que una base proporcionaría en otras realizaciones.

La Figura 11 ilustra un ejemplo de realización de la conexión de la cubierta de dosel a la columna y el sistema (10) de accionamiento para la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

En algunas realizaciones de la unidad modular, la cubierta de dosel (2) se inclina alrededor de un eje de rotación (9), por ejemplo, para seguir al sol, y las cargas aplicadas a la cubierta de dosel pueden ser extremadamente grandes. En algunas realizaciones, la posición o inclinación de la cubierta de dosel está controlada por un dispositivo, también denominado sistema de accionamiento, (10), que controla una distancia o una diferencia entre un punto fijo como el suelo, una estructura de soporte, una columna (5) y uno o varios puntos en la estructura de la cubierta de dosel, por ejemplo, uno o varios puntos en el marco de cubierta (26) como un punto de una tubería (6), una viga transversal (7) o cualquier otro elemento estructural de la cubierta de dosel.

Se pueden utilizar varios tipos de sistemas de accionamiento para controlar las piezas móviles de una unidad modular, a saber, accionamientos hidráulicos, pistones hidráulicos, actuadores, sistemas de cableado, accionamientos eléctricos, actuadores lineales, sistemas de engranajes helicoidales, sistemas de engranaje, sistemas basados en cadenas, sistemas de varillas de empuje u otros tipos de sistemas de accionamiento, que pueden utilizar un motor o cualquier otro tipo de energía para el control automático o accionado por el ser humano, o ajustarse manualmente. Muchos de estos sistemas se pueden utilizar en realizaciones de la unidad modular.

En una realización del sistema de accionamiento hidráulico, uno o varios pistones hidráulicos fijados a una o varias columnas o estructuras de soporte y a uno o varios elementos estructurales de la cubierta de dosel se extienden o retraen para mover la cubierta de dosel. El sistema puede incluir un motor hidráulico, una bomba hidráulica, válvulas, depósitos, sistemas de equilibrio y control, así como otros componentes.

Por ejemplo, en una realización del sistema de accionamiento basado en actuadores, uno o varios actuadores lineales eléctricos hacen el mismo trabajo. Por ejemplo, en un sistema de engranajes helicoidales, un conjunto de engranajes, algunos de los cuales pueden ser engranajes helicoidales, accionados por un motor controlado por sistemas electrónicos, giran la tubería (6) o empujan los elementos estructurales de la cubierta de dosel para moverla. Por ejemplo, en un sistema basado en engranajes, uno o varios engranajes o ruedas grandes conectados a la cubierta de dosel basculante giran mediante un sistema de engranajes, que puede ser cualquier sistema de engranajes, o un sistema de engranajes helicoidales o un sistema de cadenas u otros sistemas de accionamiento. Uno de los engranajes o ruedas puede tener un radio grande; por ejemplo, de varios metros, para reducir el esfuerzo del motor o de los engranajes de control y no siempre necesita ser un círculo completo. En algunas realizaciones, un engranaje de 60 grados, un 1/6 de la circunferencia de un círculo, es suficiente.

En una realización del sistema de accionamiento por cable, uno o varios cables fijados a uno o varios puntos de los elementos estructurales de la cubierta de dosel, por ejemplo, a ambos lados del eje de rotación (9), están controlados por uno o varios sistemas de accionamiento. Por ejemplo, un cable fijado a ambos lados de la cubierta de dosel (2) y que forma un triángulo u otra forma con uno o varios engranajes situados debajo de la cubierta de dosel, por ejemplo, cerca de la columna, del suelo o de una estructura de soporte, es accionado por un motor, posiblemente a través de engranajes o engranajes helicoidales y, por lo tanto, cuando se gira el motor, se controla el ángulo de la cubierta de dosel.

En una realización del sistema de varilla de empuje, una o varias varillas fijadas a la columna o una estructura de soporte empujan la cubierta de dosel (2), por ejemplo, la viga transversal (7) o la tubería (6), hacia arriba y hacia abajo para controlar el ángulo de la cubierta de dosel. En algunos casos, cuando la varilla está cerca del eje de rotación (9), el recorrido es sólo de pocos centímetros de largo, lo que en algunos casos permite sistemas de accionamiento mecánico simples, o sistemas basados en dilatación térmica o incluso sistemas de accionamiento magnético.

Muchos dispositivos móviles utilizan frenos o mecanismos de detención mecánica para asegurar la parte móvil cuando se desee en su sitio. Esto no es práctico en algunas aplicaciones de unidades modulares. Un seguidor solar o un garaje abierto solar en un espacio público deben ser perfectamente seguros en cualquier momento y no tener costes de mantenimiento excesivos, y los sistemas de freno sin mantenimiento no están exentos de problemas de fiabilidad. De forma similar, los sistemas hidráulicos, de cadena o cableados no son 100 % fiables en aplicaciones sin mantenimiento a muy largo plazo. Muchos sistemas de seguimiento solar utilizan engranajes helicoidales para activar y controlar las matrices, ya que los engranajes helicoidales se pueden diseñar para resistirse al retroceso. No obstante, cuando se les aplican cargas pesadas, las cargas pueden aplastar las pequeñas áreas de metal que se presionan entre sí en los sistemas de engranajes helicoidales y dañar el engranaje. En las realizaciones de unidades modulares de gran tamaño, el viento o los eventos sísmicos pueden generar enormes cargas en la cubierta de dosel que actúa como vela, estos esfuerzos se transmiten al accionamiento, que debe calcularse para resistir muchas veces sin fallar, y los engranajes helicoidales, o la mayoría de los sistemas basados en engranajes o sistemas basados en cadenas podrían fallar bajo estas cargas.

En la realización del sistema de accionamiento ilustrado en la Figura 11, el sistema (10) de accionamiento está conectado a una columna (5) o a una columna (27) de soporte superior y a una cubierta de dosel (2) o un marco de cubierta (26). El sistema de accionamiento tiene la capacidad de extenderse, retraerse o permanecer inmóvil. El objetivo es poder extender o retraer el sistema de accionamiento a voluntad y, por motivos de seguridad evidentes, garantizar que la cubierta de dosel no pueda moverse y permanecer inmóvil cuando el sistema de accionamiento está en modo de reposo. Algunas realizaciones de unidades modulares utilizan varios sistemas de accionamiento.

Tornillo de potencia, tornillo o tornillo de avance, también denominado PS (79): Existen tornillos de potencia en múltiples formas y los grandes tornillos pueden mover o sujetar cargas muy grandes. Cuando un tornillo gira dentro de una tuerca que no gira, el movimiento de rotación del tornillo se convierte en un movimiento lineal. Si el tornillo está bloqueado para desplazarse a lo largo de su propio eje longitudinal, la tuerca no giratoria se desplazará a lo largo del tornillo, arriba o abajo dependiendo del sentido de rotación del tornillo. Aunque son posibles muchos otros sistemas, los ejemplos de realización del sistema de accionamiento ilustrados en estas figuras se basan en este principio: el tornillo o la tuerca se desplazan. En el ejemplo de esta figura, un sistema de collar para tornillo de potencia, también denominado PSCS, evita que el tornillo de potencia se desplace y fija el tornillo de potencia a una columna; una tuerca, también conocida como una tuerca de desplazamiento longitudinal, o LTN (106) está conectada a través de sistemasad hoca la cubierta de dosel utilizando una orejeta de marco de cubierta, también denominado DDLU (96). Cuando el motor, también denominado motor (80), gira el tornillo de potencia (79), la tuerca de desplazamiento longitudinal (106) empuja o tira de la orejeta del marco de cubierta de la cubierta de dosel. Cuando la cubierta de dosel puede girar sobre un eje de rotación (9), y la orejeta del marco de cubierta está lejos del eje de rotación en un plano perpendicular al eje de rotación, la cubierta de dosel se inclina cuando el sistema de accionamiento se extiende o se retrae. En algunas variantes de realización, la tuerca gira y el tornillo se fija.

Autobloqueo: Los tornillos de potencia, en particular, los tornillos ACME, cuando se fabrican con un perfil específico, paso y coeficiente de fricción, pueden diseñarse para que sean autoblocantes. Esto significa que aplicar un torsión de torsión al tornillo de potencia (79) provocará que el tornillo de potencia gire y la tuerca se mueva a lo largo del eje del tornillo de potencia. El sistema de accionamiento construido alrededor del tornillo de potencia se extenderá o retraerá cuando la tuerca se mueva a lo largo del tornillo, pero ninguna cantidad de fuerza de carga axial aplicada al tornillo de potencia o la tuerca hará que el tornillo de potencia gire en sentido contrario, incluso si el torsión de torsión aplicado al tornillo de alimentación por el motor es cero. Esto contrasta con otras máquinas simples que son “ recíprocas” o “sin bloqueo” , lo que significa que la fuerza de carga es lo suficientemente grande como para moverse hacia atrás o “ revisarse” . Por lo tanto, con un tornillo de potencia autoblocante de tamaño apropiado, también denominado SLPS (79), incluso si las cargas empujan la cubierta de dosel (2), que empuja el sistema (10) de accionamiento, el tornillo de potencia autoblocante no girará, la tuerca de desplazamiento longitudinal (106) no se moverá, el mecanismo se bloqueará, el sistema de accionamiento no retrocederá y la cubierta de dosel no se moverá. Esto garantiza la seguridad de la cubierta de dosel. Incluso si todos los controles, motores y otros sistemas están averiados, la cubierta de dosel se mantendrá de forma segura en su sitio mediante un sistema de tornillo de potencia autoblocante muy estable, siempre que el tornillo de potencia y la tuerca no estén dañados. En algunas aplicaciones, esto significa que el tornillo de potencia necesita lubricarse adecuadamente y estar protegido frente a impurezas para conservar sus propiedades durante muchos años. Se puede calcular un tornillo de potencia autoblocante (79) para manejar la cantidad de carga necesaria. En algunas realizaciones, los tornillos de potencia autoblocantes son tornillos ACME. Con un tornillo de potencia autoblocante, el sistema (10) de accionamiento es un sistema de seguridad pasivo, así como un sistema de accionamiento activo. Se entiende que, en este conjunto de descripción y dibujos, los tornillos de potencia (79) y los tornillos de potencia autoblocantes (79) no se diferencian, y se espera que se utilicen tornillos de potencia autoblocantes. Sin embargo, en algunas realizaciones, se usan tornillos de potencia no autoblocantes. En algunas realizaciones, los sistemas basados en tornillos no autoblocantes se vuelven autoblocantes utilizando sistemas como engranajes, por ejemplo, en la caja de engranajes o en el sistema de accionamiento. Algunas realizaciones de sistemas de accionamiento utilizan más de un tornillo de potencia.

La mayor parte del esfuerzo aplicado al tornillo de potencia depende de las cargas; por ejemplo, las cargas de viento sobre el diseño de la cubierta de dosel (dimensiones, porosidad, forma, etc.) y sobre cómo estas cargas se transfieren al sistema de accionamiento; a saber, por ejemplo, en la palanca (cuanto más larga es la distancia entre el eje de rotación de la cubierta de dosel y el tornillo de potencia, menor será el esfuerzo aplicado al sistema de accionamiento, pero el recorrido del sistema de accionamiento será más largo), así como en el ángulo entre el tornillo de potencia y la columna y entre el sistema de accionamiento y la cubierta de dosel en un momento dado, así como en otros factores. Otro factor en el cálculo del tornillo de potencia es el pandeo. Cuando la distancia entre los puntos que sostienen el tornillo de potencia es demasiado larga o la carga es demasiado alta en un momento dado, el tornillo de potencia se puede pandear bajo cargas de compresión. Extender la palanca puede hacer que se extienda la longitud del tornillo de potencia y aumentar el riesgo de pandeo. Por lo tanto, el ingeniero busca la mejor combinación de tamaño de la cubierta de dosel, la exposición al viento, la carga de viento, la distancia entre el tornillo de potencia y el eje de rotación, el diámetro del tornillo de potencia y el coste. Como resultado, el dimensionamiento del tornillo de potencia depende del diseño de la unidad modular, y muchas realizaciones del sistema de accionamiento son posibles.

Conexión del sistema de accionamiento o DSC (81): Cuando la cubierta de dosel gira, la trayectoria seguida por el punto al que está fijado al sistema de accionamiento es un arco de un círculo. En algunas realizaciones, el sistema de accionamiento está fijado tanto a la orejeta del marco de cubierta de la cubierta de dosel, que se desplaza a lo largo de un círculo, como a un punto fijo conectado a una columna o una estructura fija. El sistema de accionamiento se extiende y retrae para seguir o mover la orejeta del marco de cubierta, pero también necesita girar para seguir la trayectoria circular de la orejeta del marco de cubierta. Además, cuando se desplaza la orejeta del marco de cubierta, la cubierta de dosel se inclina y cambia el ángulo entre el sistema de accionamiento y la cubierta de dosel. Por lo tanto, en estas realizaciones, ambos extremos del sistema de accionamiento necesitan una realización de conexión que permite la rotación que se denominará conexión del sistema de accionamiento o DSC (81). Si el sistema de accionamiento y la cubierta de dosel están perfectamente alineados en un plano perpendicular al eje de rotación, un eje que gira las conexiones del sistema de accionamiento es aceptable. Sin embargo, si el sistema de accionamiento no funciona en ese plano perpendicular, o si se producen desalineaciones, puede ser necesario que las conexiones del sistema de accionamiento (81) permitan flexibilidad o rotación sobre un segundo eje. Pueden usarse sistemas de rótula, cardanes, sistemas tolerantes a la desalineación u otros sistemas de conexión. Se entenderá que todas las conexiones del sistema de accionamiento pueden diseñarse con una rotación de uno o dos ejes y pueden o no permitir una desalineación incluso si se ilustran o describen como conexiones que permiten la rotación de un solo eje. En este conjunto de descripción y dibujos se ilustran diversos ejemplos de conexión del sistema de accionamiento. Pueden combinarse o mezclarse o reemplazarse por otros sistemas. En algunas realizaciones, se habilita una rotación de uno o dos ejes a nivel de la tuerca en la carcasa de la tuerca, que en algunos casos permite reducir o eliminar la necesidad de que la conexión del sistema de accionamiento gire o permita la flexibilidad en dos ejes.

Motor, también denominado MT (80): No todas las cubiertas de dosel de unidades modulares necesitan moverse automáticamente o ser accionadas. Cuando lo son y se utiliza un sistema de accionamiento basado en tornillos de potencia, se pueden usar uno o varios motores para girar el tornillo de potencia. El motor, así como otros accesorios posibles, son en algunas realizaciones alimentados por cables flexibles (82) que pueden funcionar en el exterior o el interior de la columna o la columna de soporte superior, la viga transversal, el marco de cubierta o la cubierta de dosel u otros elementos, para conectar sistemas y cajas eléctricas (54) ubicadas dentro o fuera de la columna (5), la columna de soporte superior, el marco de cubierta o la cubierta de dosel o en otras ubicaciones. En algunas realizaciones, el motor es alimentado por la red eléctrica, por baterías o por paneles solares. En algunas realizaciones, el motor gira más rápido que lo que debe girar el tornillo de potencia, y los engranajes, cajas de engranajes (83) u otros sistemas se utilizan para reducir la velocidad de rotación y aumentar el torsión de torsión. Puede existir cualquier tipo de velocidad del motor, velocidad del tornillo de potencia y giro de la cubierta de dosel o velocidad de movimiento. Sin embargo, en realizaciones de unidades modulares de seguimiento solar que se espera que giren muy lentamente y con un bajo coste de energía, la velocidad del motor en algunos casos necesita reducirse; por ejemplo, de un estándar de 1500-2000 rpm (si se usa o no un accionamiento de frecuencia variable) a 3-6 rpm o aproximadamente una proporción de 200 a 700, pero podrían usarse muchas otras proporciones. En algunos ejemplos de realización, usando un tornillo de potencia de 1,575 vueltas por cm, el accionamiento se extiende o retrae 1,905 cm por minuto, lo que genera un movimiento lento de la cubierta de dosel, que puede recorrer, por ejemplo, todo su rango completo de giro de 15 a 20 minutos. La velocidad de giro de la cubierta de dosel depende entonces de la distancia entre el sistema (10) de accionamiento y el eje de rotación (9). Esta distancia también controla la carga que tiene que manejar el sistema de accionamiento. En otras realizaciones, dependiendo del uso de la cubierta de dosel y los requisitos funcionales, el sistema de accionamiento y su conexión a las piezas móviles pueden diseñarse y calcularse para cumplir con un gran número de escenarios y casos de aplicación. Por ejemplo, para aplicaciones mucho más rápidas, el sistema de accionamiento o los parámetros de las unidades modulares pueden cambiarse como se explicó anteriormente. También son posibles velocidades variables. Cuando se usan engranajes o una caja de engranajes (83), pueden ser independientes como en estas figuras, o pueden integrarse con el motor o el sistema de accionamiento. Puede requerir lubricación o no. Puede funcionar en cualquier posición o no. También puede ser autoblocante o no; por ejemplo, usando engranajes helicoidales, o teniendo muchas otras especificaciones. En algunos casos, los engranajes de reducción de velocidad u otros sistemas se integran en el conjunto del sistema de accionamiento. Puede usarse cualquier tipo de motor, por ejemplo, motores eléctricos de CA o CC, otros motores o propulsores.

En este ejemplo de realización, la columna (5) o la columna (27) de soporte superior se ubican debajo o cerca de la viga transversal (7). En otros ejemplos de realización, la viga transversal o la tubería (6) están en el lado de la parte superior de la columna o del componente de soporte, lo que puede cambiar los sistemas de fijación pero no fundamentalmente el concepto del sistema de accionamiento. La viga transversal está conectada a una tubería (6) y ambas pueden ser, pero no necesariamente, parte de un marco de cubierta, que, en algunos casos, puede soportar bloques superiores o cualquier otro tipo de material y formar una cubierta de dosel. La columna puede ser de una sola pieza o puede, como en este ejemplo, dividirse en una columna (27) de soporte superior, que puede venir con el marco de cubierta, y una columna inferior (5) ambas conectadas a través de placas de conexión (84) y pernos (85) o cualquier otro tipo de conexión.

La viga transversal (7), el marco de cubierta o la cubierta de dosel se soportan por una realización de conexión que permite la rotación, que en este ejemplo de realización incluye una o varias orejetas de giro, o RLU (86) unidos a la viga transversal giratoria o al marco de cubierta, una o varias orejetas fijas, o FLU (87) que están conectadas a la columna (27) de soporte superior, un pasador (88) que pasa a través de las orejetas para transmitir las cargas procedentes de la cubierta de dosel a la columna. En algunos casos, el pasador (88) se envuelve, o atraviesa, una capa del material de cojinete (89) tal como, por ejemplo, bronce o bronce con aceite integrado, de modo que no se necesita lubricación. En los ejemplos de realizaciones de estas figuras, estas conexiones de eje único se fabrican de una manera muy simple, que funciona en la mayoría de los casos. Las orejetas son placas con un orificio redondo para el pasador y el pasador es una varilla redonda o tubo de un material resistente o de material de cojinete. El pasador se desliza y se asegura en uno o varios orificios de orejetas, lo que permite que las orejetas giren alrededor del eje del pasador. En algunos casos, se inserta una capa de material de cojinete entre las orejetas móviles para reducir los problemas relacionados con la fricción. En algunos casos, se pueden usar refinamientos como los cojinetes, materiales de cojinete, materiales de alta resistencia o piezas mecanizadas complejas. Sin embargo, en otras realizaciones de la invención, se pueden usar conexiones más sofisticadas, por ejemplo, para permitir cierta flexibilidad en dos ejes para acomodar desalineaciones o movimientos, ya sea permitiendo cierto juego o flexibilidad, o mediante sistemas mecánicos. Por ejemplo, se puede incluir un tipo de conexión de tipo de rótula con las conexiones de columna a la cubierta de dosel, con las conexiones de accionamiento u otras conexiones.

Cuando la viga transversal (7) gira alrededor del eje de rotación (9), la orejeta giratoria (86) unida a la viga transversal (7) o la cubierta de dosel gira alrededor del pasador (88) o hace que el pasador gire con él. En las realizaciones que incluyen al menos dos orejetas fijas (87), la orejeta giratoria (86) se mueve entre las dos orejetas fijas (87), que aseguran la viga transversal y, por lo tanto, el marco de cubierta o la cubierta de dosel sólo se pueden deslizar dentro del espacio proporcionado entre las dos orejetas fijas, que puede ser un juego funcional deseado. En otras realizaciones, hay dos orejetas giratorias y una orejeta fija y otras realizaciones permiten la flexibilidad o la rotación en dos ejes. Por lo tanto, se permite que la parte móvil gire dentro del rango permitido pero no realizar ningún otro movimiento. Se puede usar una capa de material de cojinete (90), como, por ejemplo, bronce o bronce con aceite integrado, de modo que no se necesita lubricación adicional, a cada lado de la orejeta móvil para garantizar una rotación suave.

Pueden producirse circunstancias como, por ejemplo, cuando falta el sistema de accionamiento o no funciona como se espera, en las que la cubierta de dosel sería empujada por las cargas para moverse más allá de su intervalo de rotación permitido. Por lo tanto, algunas realizaciones incluyen sistemas mecánicos de detención para detener la rotación de la cubierta de dosel, incluso si el resto de sistemas de seguridad han fallado. Otras figuras muestran diferentes sistemas. En este ejemplo, dos fuertes bloques (91) de detención se fijan a la columna (27) de soporte superior y se diseñan con una parte superior inclinada con un ángulo específico. Si la viga transversal gira más allá del rango autorizado, su placa inferior o cualquier otro elemento unido a la cubierta de dosel golpea la parte superior de uno de los bloques de detención, que detiene su recorrido. El bloque de detención está diseñado para coincidir con el ángulo de rotación máximo autorizado. La inclinación superior del bloque de detención (91) o la viga transversal pueden incluir sistemas de amortiguación (92) para reducir el choque en caso de una rotación rápida de la cubierta de dosel. Este dispositivo también se puede usar para ajustar el ángulo de rotación máximo. En algunas realizaciones, se añaden sistemas de accionamiento antirretorno de modo que, si la cubierta de dosel alcanza el ángulo máximo permitido, se detiene y, mecánicamente, se bloquea en este ángulo. No puede rebotar y moverse o girar hacia atrás hasta que el equipo de mantenimiento haya deshabilitado este sistema de seguridad adicional.

Puede ser necesario en algunos casos, por ejemplo, si se va a reemplazar el sistema de accionamiento, mantener la cubierta de dosel o la viga transversal inmóviles. En tal caso, un dispositivo ajustable, como bloques de detención adicionales o tornillos ajustables (93) se puede utilizar como si fuera un conector. Los tornillos de ambos lados pueden girarse para extenderse o retraerse tanto como sea necesario para alcanzar un punto donde bloquean la viga transversal por ambos lados. Se puede proporcionar un receptáculo especial en la parte inferior de la viga transversal para garantizar un contacto perfecto entre el extremo del tornillo ajustable y la viga.

En la realización de este ejemplo, el sistema (10) de accionamiento está conectado al marco de cubierta usando un tipo especial de horquilla con orejetas. El sistema de accionamiento incluye una orejeta de accionamiento, también denominada DLU (94) o dos orejetas de accionamiento conectadas por una placa (95), o en dos orejetas de accionamiento hechas de un bloque mecanizado o de fundición. En el lado de la cubierta de dosel, una o dos orejetas, también denominadas orejetas del marco de cubierta (96), se conectan al marco de cubierta. Las orejetas de accionamiento y la orejeta del marco de cubierta están conectadas y un pasador les permite girar (97). En algunos casos, se usan materiales de cojinete entre la orejeta de accionamiento y la orejeta del marco de cubierta o alrededor del pasador.

Tubos telescópicos: En este ejemplo de realización, el sistema de accionamiento se extiende o retrae gracias a una tuerca de desplazamiento longitudinal (106) que se desplaza a lo largo de un tornillo de potencia (79). La tuerca de desplazamiento longitudinal está conectada a un tubo estructural de soporte de carga que se desliza hacia arriba y hacia abajo cuando es empujado por la tuerca de desplazamiento longitudinal. Este tubo se denomina tubo deslizante o SLTU (98) y tiene una o varias orejetas de accionamiento (94) en su extremo. Cuando se gira el tornillo de potencia, la tuerca de desplazamiento longitudinal (106) y el tubo deslizante (98) se desplazan a lo largo del tornillo de potencia (79) y su orejeta de accionamiento (94) empuja la orejeta del marco de cubierta de la cubierta de dosel (96), que inclina la cubierta de dosel (2). Una parte del tornillo de potencia está dentro del tubo deslizante. Cuanto más se retrae el sistema de accionamiento, más cubre el tubo deslizante el tornillo de potencia, que protege el tornillo de potencia y su lubricante de la contaminación ambiental. Además, se pueden añadir fuelles, un tubo deslizante exterior (184), manguitos, tubos deslizantes o sistemas de protección para una mejor protección del tornillo de potencia. En algunos casos, se usa un sistema de lubricación y un depósito de lubricante (107) se incluye dentro o fuera de la columna. Cuando las cargas pesadas presionan el sistema de accionamiento, se corre el riesgo de ver que el tornillo de potencia se doble o que la tuerca de desplazamiento longitudinal se desalinee con el tornillo de potencia. Los sistemas pueden mantener el sistema de accionamiento alineado, por ejemplo, un sistema rígido como un raíl, una viga, un perfil conectado a ambos extremos de la cubierta de dosel para estar alineados correctamente con las cargas: conectar la tuerca de desplazamiento longitudinal a la misma y permitir que la tuerca se deslice a lo largo de ella garantiza que la tuerca permanezca alineada. No obstante, el ejemplo de realización descrito aquí es muy simple. Dos tubos, por ejemplo, tubos de acero, se hacen deslizar como un sistema telescópico. Un tubo deslizante (98) se desliza dentro de un tubo fijo, también denominado tubo fijo o FXTU (99), que permite que el sistema de accionamiento en su conjunto se extienda o retraiga. El tubo deslizante se conecta a la cubierta de dosel a través de las orejetas de accionamiento y el tubo fijo se conecta a la columna. En algunas realizaciones, el tubo deslizante y el tubo fijo tienen un ajuste apretado, por lo que el tubo fijo guía al tubo deslizante y evita que el tubo deslizante y su tuerca de desplazamiento longitudinal se desalineen con el eje longitudinal del tornillo de potencia. En algunas realizaciones, esta orientación ajustada se logra mediante el tubo deslizante que se superpone al tubo fijo varios centímetros incluso en la extensión máxima del sistema de accionamiento, que mantiene alineados los dos tubos. Se entenderá que, en algunas realizaciones, las funciones del tubo deslizante y el tubo fijo se invierten y el tubo deslizante queda fuera del tubo fijo.

Se impide que el tornillo de potencia se mueva a lo largo de su eje longitudinal, y perpendicularmente al mismo, mediante un sistema de collar para tornillo de potencia, también denominado PSCSY que se inserta en un componente de carcasa de collar, también denominado CHC (100). El tubo fijo (99) se conecta al componente de carcasa de collar. Cuando se aplica un esfuerzo a la cubierta de dosel, se transmite por el tornillo de potencia a la columna a través del componente de carcasa de collar y el sistema de collar del tornillo de potencia. En algunas realizaciones, el sistema de accionamiento debe girar para seguir la trayectoria circular de la orejeta del marco de cubierta. Algunos componentes de carcasa de collar y sistemas de collar del tornillo de potencia permiten rotaciones de un único eje o de doble eje. En la realización de ejemplo de esta figura, el componente de carcasa de collar está conectado a la columna mediante una conexión que permite la rotación. Se entenderá que este componente de carcasa de collar puede diseñarse y fabricarse de múltiples maneras dependiendo de los materiales, costes y maquinaria industrial utilizados. Este conjunto de figuras ilustra un ejemplo de realización que es relativamente fácil y económico de fabricar mediante el uso de placas ensambladas y material simple. En algunas realizaciones, el componente de carcasa de collar puede ser una parte mecanizada con un diseño diferente, o puede usar piezas mecanizadas, por ejemplo, diseñadas para permitir cierto grado de flexibilidad o rotación mientras se mantiene el tornillo de potencia y le permite que gire, lo que puede reducir o eliminar la necesidad de que el componente de carcasa de collar sea articulado.

En esta realización de ejemplo, el componente de carcasa de collar incluye una placa superior (101), que está conectada a la placa inferior (102) mediante el uso de pernos (103) u otros medios. Las orejetas conectadas a la columna, también denominadas orejetas de columna o CLLU (105), fijan el componente de carcasa del collar a la columna o la columna (27) de soporte superior a través de los pasadores (104) que atraviesan la orejeta de la columna y bloquean parte del componente de carcasa de collar. El material de cojinete puede usarse alrededor del pasador para proporcionar movimientos suaves y entre las placas (101,102) y las orejetas de las columnas (105). Conectado a la placa inferior (102) hay un motor (80) o una caja de engranajes (83) conectada a un motor (80). Un sistema de collar de tornillo de potencia está ubicado en el componente de carcasa de collar entre las placas del componente de carcasa de collar (101, 102). Las cargas de la cubierta de dosel viajan de la orejeta del marco de cubierta hasta la orejeta de accionamiento, al tubo deslizante, al sistema de collar del tornillo de potencia, al componente de carcasa de collar, a la orejeta de la columna y a la columna. Cuando el motor gira y hace girar el tornillo de potencia, la tuerca de desplazamiento longitudinal (106) se empuja o tira hacia arriba o hacia abajo, lo que acciona el tubo deslizante (98) para deslizarse a lo largo del tubo fijo (99), ya sea ampliando el sistema de accionamiento telescópico o retrayéndolo. Como resultado, se aumenta o reduce la distancia entre las orejetas de la columna (105) y la orejeta del marco de cubierta (96). La cubierta de dosel se empuja hacia arriba o hacia abajo y, a medida que su pasador la abisagra (88), se inclina de una manera u otra.

En algunas realizaciones, la unidad modular incluye un sistema de bloqueo temporal (108). Por ejemplo, cuando el sistema de accionamiento no está presente o no funciona correctamente, se instala un accionamiento temporal en el mismo lado que el sistema de accionamiento regular, posiblemente usando los mismos sistemas de fijación, o en otra parte de la unidad modular. En esta realización de ejemplo, se instalan una o varias orejetas de marco de cubierta (96) en la cubierta de dosel y se instala una realización de la orejeta de la columna en la columna. Cuando la cubierta de dosel necesita bloquearse, se puede instalar un accionamiento temporal (108) o un dispositivo de sujeción para asegurar la cubierta de dosel. En este ejemplo, el dispositivo de sujeción temporal tiene una longitud fija o un brazo telescópico, tiene orejetas en ambos extremos y se conecta mediante pasadores a las orejetas proporcionadas tanto en la columna como en la viga transversal como en el marco de cubierta. Este dispositivo de sujeción temporal puede ser una viga simple, o un dispositivo de longitud ajustable más sofisticado, o puede ser un sistema de accionamiento completo. La cubierta de dosel también se puede bloquear o mover temporalmente usando cables en uno o varios lados. En algunas realizaciones, las orejetas y los sistemas de fijación están disponibles en ambos lados de la columna. En este caso, si se necesita reemplazar el sistema de accionamiento, el equipo de mantenimiento puede instalar el nuevo sistema de accionamiento en el lado no utilizado y, a continuación, retirar el sistema de accionamiento que se va a reemplazar.

Sensores (52), cámaras (109) o accesorios pueden instalarse sobre o en la columna, la viga transversal, el marco de cubierta o la cubierta de dosel. Los cables eléctricos (12), los cables de señal o las mangueras pueden funcionar dentro o fuera de la columna.

En realizaciones en las que la cubierta de dosel se inclina automáticamente o con control manual, es útil conocer tanto el ángulo en el que el usuario quiere que se encuentre la cubierta de dosel como el ángulo en el que se encuentra (esto también sería válido para movimientos distintos a la rotación). Para medir el ángulo actual (110), el controlador electrónico del sistema de accionamiento usa sensores de medición, como un inclinómetro (111) fijado a la cubierta de dosel y compara la lectura del ángulo con el ángulo deseado. En algunas realizaciones pueden utilizarse otros sistemas de medición de ángulo o sistemas de medición de distancia. En otras realizaciones, los codificadores, codificadores absolutos, generadores de pulsos u otros sistemas de medición de la rotación están conectados al motor, al tornillo de potencia, la caja de engranajes u otras piezas giratorias, y permiten calcular el número de revoluciones o el ángulo del tornillo de potencia o la cubierta de dosel. A continuación, el ordenador puede calcular si se necesita modificar el ángulo o la posición alcanzada por la cubierta de dosel y se pide al motor que gire hasta que se haya alcanzado la posición deseada. Pueden añadirse conmutadores de límite, sensores de proximidad u otros sistemas de limitación para apagar eléctricamente el motor si por alguna razón la rotación estaba por encima de los límites preestablecidos, o para informar al controlador de que se ha alcanzado una posición predefinida. Pueden usarse conmutadores de límite, sensores de proximidad u otros dispositivos de detección de posición, o ambos, para limitar el intervalo de movimiento o para informar al ordenador de la posición actual. En algunas realizaciones, estos dispositivos se usan como un sistema de localización. Cuando el ordenador necesita restablecer su medición de ángulo o de movimiento o información, utiliza el sistema de accionamiento para empujar la cubierta de dosel hasta que alcance el punto que han establecido los dispositivos de detección configurados para detectar. Entonces se sabe que este punto es su punto de origen, o punto cero, desde el que se pueden calcular sus siguientes movimientos. En algunas realizaciones, la cubierta de dosel va sistemáticamente a su posición inicial una vez al día, o cuando es necesario, para restablecer la información de posición y el cálculo.

En algunas realizaciones, la unidad modular o el sistema de accionamiento incluyen una o varias cámaras (109) o sensores o sistemas de visión, que pueden usarse para múltiples propósitos, por ejemplo, vigilancia, monitoreo de aparcamientos, aplicaciones inteligentes basadas en visión por ordenador, etc., pero también pueden usarse para calcular o comprobar la posición o ángulo de la cubierta de dosel u otros componentes. En algunos casos, se añaden signos gráficos o patrones a la unidad modular para facilitar la interpretación de las imágenes de la cámara. En algunas realizaciones, se pueden usar sensores térmicos, radares u otros sistemas de interpretación de la posición para el mismo propósito o para otros fines. En algunas realizaciones, el ordenador lee una información de posicionamiento de la cubierta de dosel, o una información por componente móvil si hay varios, pero en otras realizaciones, el ordenador puede leer o usar varias fuentes de información, por ejemplo, un inclinómetro, un codificador, la visión por ordenador u otros sistemas, alternativamente o combinados.

La Figura 12 ilustra una realización de ejemplo de sistema de accionamiento y control (10) para la cubierta de dosel u otros sistemas. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí. Esta es una vista isométrica explosionada con detalles explosionados.

En este ejemplo de realización, un sistema (10) de accionamiento conecta una columna a una orejeta del marco de cubierta (96) fijada a un marco de cubierta a través de una conexión del sistema de accionamiento (81). La conexión del sistema de accionamiento incluye una orejeta del marco de cubierta (96), dos orejetas de accionamiento (94) por un pasador (97) u otros sistemas. La orejeta de accionamiento (94) se conecta al tubo deslizante (98) a través de una placa (95) soldada al tubo deslizante (98), o en otro ejemplo de realización tiene una rosca (185) y se atornilla al tubo deslizante (98) y se bloquea mediante el uso de pasadores (186) o tornillos de fijación. En esta realización, las conexiones (81) del sistema de accionamiento tienen pasadores paralelos al eje de rotación. Un motor (80) o un motor con una caja de engranajes (83) hace girar un tornillo de potencia o un tornillo de potencia autoblocante (79) y una tuerca de desplazamiento longitudinal (106) se desplaza a lo largo del eje longitudinal del tornillo de potencia. La tuerca de desplazamiento longitudinal (106) se fija al tubo deslizante (98). En esta realización, la tuerca de desplazamiento longitudinal se enrosca dentro del tubo deslizante. En algunas realizaciones, el tornillo de potencia es de acero y la tuerca de desplazamiento longitudinal es de bronce, pero son posibles otros materiales.

El tubo deslizante (98), accionado por la tuerca de desplazamiento longitudinal (106), se desliza dentro del tubo fijo (99). Los dos tubos deslizantes tienen un ajuste apretado y siempre se solapan para que el tubo fijo (99) guíe el tubo deslizante de manera que permanezca alineado con el eje del tornillo de potencia. Fijado al tubo deslizante hay un fuelle flexible, un manguito o un tubo protector deslizante (184) oculta el tornillo de potencia y el tubo deslizante y los protege de la contaminación, incluyendo cuando se extiende el sistema de accionamiento.

El tornillo de potencia gira, pero no se mueve. Se mantiene en su lugar por el sistema de collar de tornillo de potencia (187), que se mantiene dentro de un componente (100) de carcasa de collar conectado a la columna. En algunas realizaciones de la invención, el sistema de accionamiento basado en tornillos de potencia usa cojinetes tradicionales, por ejemplo, cojinetes de bolas, rodamientos de agujas, cojinetes de empuje u otros tipos de cojinetes para sujetar el tomillo de potencia a veces registrado y transferir las cargas a la columna. Sin embargo, estos sistemas de tipo industrial ampliamente utilizados se diseñan a menudo para aplicaciones de alta velocidad/baja carga y pueden requerir mecanizado de precisión, lubricación y mantenimiento. En algunas realizaciones, un sistema de accionamiento para la unidad modular de seguimiento solar tiene requisitos opuestos; a saber, cargas muy altas (aunque sólo altas en caso de tormentas excepcionales) y velocidad muy baja, mientras que la lubricación no siempre es posible. El sistema de collar del tornillo de potencia (187) descrito en estas realizaciones es completamente diferente y requiere menos mecanizado. Una tuerca se enrosca y se fija al tornillo de potencia (79) para que gire con el tornillo de potencia. Se hará referencia a esta tuerca como tuerca giratoria, o SPNT (188). Como no se mueve con respecto al tornillo de potencia, no hay riesgo de gripado y puede estar hecho del mismo material que el tornillo de potencia, por ejemplo, acero o cualquier otro material. La tuerca giratoria (188) se enrosca en el tornillo de potencia y se une a él por cualquier medio eficiente. En esta figura, la tuerca giratoria y el tornillo de potencia se unen mediante tornillos de fijación o pasadores (189). El tornillo de potencia y la tuerca giratoria giran juntos y pueden mantenerse en su sitio, perpendicularmente a su eje de rotación, por muchos medios. Por ejemplo, el tornillo de potencia pasa a través de los cojinetes redondos (190) sostenidos por el componente (100) de carcasa de collar. En algunos casos, un cojinete redondo (193) está alrededor de la cara exterior de una tuerca giratoria. Las cargas paralelas al eje del tornillo de potencia son recogidas por cojinetes de empuje o arandelas de empuje por debajo (191) y por encima (192) de la tuerca giratoria y transmitidas al componente (100) de carcasa de collar. Cuando el tornillo de potencia y la tuerca giratoria giran y reciben una carga, la tuerca giratoria presiona contra las arandelas de empuje y no puede moverse. El uso de un sistema de arandelas de este tipo crea un área de contacto mucho mayor; puede ser toda el área de la tuerca giratoria, en lugar de los sistemas tradicionales de cojinetes de empuje que se basan en las pequeñas áreas de contacto de un muñón de eje. El uso de un área de contacto más grande permite en algunos casos usar materiales de cojinete que aceptan menos presión, como material de cojinete de baja fricción o material autolubricante tal como bronce con aceite integrado, que en algunos casos elimina la necesidad de lubricación y mantenimiento en el lugar del sistema de collar del tornillo de potencia. Una conexión de tuerca a tornillo de potencia es fuerte y resistente, y pasarán muchos años antes de que cualquier desgaste sea perceptible sobre las superficies superior e inferior de fricción de la tuerca, lo que la hace una solución simple y fiable. El componente (100) de carcasa de collar es básicamente un bloque en el que se ha creado un orificio cilíndrico y que está conectado a una estructura de soporte, la columna en este ejemplo, ya sea con una conexión fija o una conexión que permite la rotación como en este ejemplo. El bloque puede estar compuesto por varios componentes, o puede ser fundido, mecanizado o fabricado en cualquier manera. El componente (100) de carcasa de collar y el sistema de collar del tornillo de potencia (187) que se acaba de describir están diseñados para sujetar el tornillo de potencia y permitir que no haya movimiento o rotación, excepto el giro del tornillo de potencia. Pero, en algunas otras realizaciones, podrían diseñarse y fabricarse para permitir cierto grado de rotación con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente de una o dos rotaciones del eje que permiten el sistema de accionamiento a la columna o el sistema de accionamiento a las conexiones de la cubierta de dosel.

En esta realización de ejemplo, el componente de carcasa de collar incluye un tubo de componente de carcasa de collar (194) que aloja la tuerca giratoria (188) y su posible cojinete redondo (193). Debajo y por encima del tubo del componente de carcasa de collar (194) hay una placa superior (101) y una placa inferior (102) que están conectadas por pernos (103), o pueden soldarse, atornillarse o conectarse de cualquier otra manera. En los lados en el tubo del componente de carcasa de collar (194) se fijan dos bloques de componentes de carcasa de collar (195), que se usan para crear la conexión que permite la rotación entre el componente (100) de carcasa de collar y la orejeta (105) de la columna. Muchas realizaciones de la conexión que permite la rotación son posibles. En este ejemplo, se taladra un orificio en el bloque de componente de carcasa de cuello y un pasador (104) pasa a través del orificio (196) en la orejeta de la columna y el orificio en el bloque del componente de carcasa de collar, que permite que el componente de carcasa de collar gire alrededor del eje del pasador sin girar alrededor del eje del tornillo de potencia. En algunos casos, se usa un perno en lugar de este pasador y se atornilla en el orificio roscado en el bloque del componente de carcasa de collar. En algunos casos, el componente de carcasa de collar está sujeto por dos pasadores simétricos (104) para crear una conexión equilibrada con la columna. También se puede crear una conexión de un único pasador o una conexión de dos ejes.

El motor (80) y/o caja de engranajes (83) se fija al componente de carcasa de collar y, en algunos casos, el tornillo de potencia se mecaniza y se convierte en el eje del motor. En algunos casos, se usa un eje independiente para transmitir energía entre el motor y el tornillo de potencia. En algunos casos, como en esta figura, el motor está alineado con el tornillo de potencia. En algunos casos, no lo está.

En algunas realizaciones, la tuerca de desplazamiento longitudinal (106), el tornillo de potencia o el sistema de collar del tornillo de potencia requieren lubricación. El tornillo de potencia, los tubos y el sistema de collar del tornillo de potencia pueden estar engrasados o lubricados con aceite. Se puede crear un conector o un conducto de ventilación en la parte superior del tubo deslizante o en la placa (95) para permitir las recargas, así como en el componente de carcasa de collar para permitir el cambio de aceite. Con lubricación de aceite, es posible llenar el tubo fijo con aceite con el fin de sumergir la tuerca de desplazamiento longitudinal y el tubo de deslizamiento en aceite cuando el sistema de accionamiento se retrae pero, cuando el tubo de deslizamiento se sumerge en el tubo fijo, puede hacer que el aceite se desborde. En esta figura se ilustran dos soluciones. El tubo fijo o el componente de carcasa de collar están conectados a un depósito de aceite (107) que funciona como un depósito de expansión. Una serie de ranuras (197) y orificios (198) hechos en el tubo deslizante por encima y por debajo de la STN permiten que el aceite circule entre los dos tubos y proporciona lubricación a la tuerca de desplazamiento longitudinal tanto desde el interior del tubo deslizante como hacia el exterior del tubo deslizante cuando se desliza dentro del tubo fijo.

La Figura 13 ilustra una realización de la conexión de la cubierta de dosel a la columna y el sistema (10) de accionamiento para la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí.

En este ejemplo de realización, la tubería (6) se extiende más allá de la viga transversal (7), la columna (5, 27) está conectada a la tubería (6) a través de una conexión que permite la rotación (81), y el sistema de accionamiento, similar al de la Figura 11 y la Figura 12 está conectado a la tubería usando un brazo de tubería, o PIAR (112). El brazo de tubería tiene como objetivo fijar el sistema de accionamiento a una distancia del eje de rotación (9) para crear una palanca que reduzca los esfuerzos sobre el sistema de accionamiento, para reforzar el extremo de la tubería y habilitar los sistemas de detención. La viga transversal (7) está conectada y transportada por la tubería (6) a cierta distancia de la columna. La viga transversal en algunos casos sujeta cajas eléctricas o electrónicas (54), componentes o accesorios. En realizaciones con un inclinómetro (111), éste puede estar en la viga transversal, en la tubería o en la cubierta de dosel. La viga transversal se puede conectar a la tubería de varias maneras. Una sección central (199) de la viga transversal puede soldarse o atornillarse a la tubería en el taller y el resto de la viga transversal está atornillada o articulada en ella. La tubería (6), usando una placa de conexión, puede estar atornillada o conectada a los lados de la viga transversal. En algunos casos, la sección de la tubería más allá de la viga transversal puede formar parte de un conjunto de conexión prefabricado que incluye la columna (27) de soporte superior, el sistema (10) de accionamiento, sus conexiones mecánicas y eléctricas, en algunos casos, sus cajas electrónicas y accesorios, que son muy fáciles de instalar en el lugar.

En esta realización, la tubería (6) está conectada a la columna (27) de soporte superior por una realización de la conexión que permite la rotación (28) en la que una orejeta giratoria (86) fijada a la tubería (6) está conectada por un pasador (88) a dos orejetas fijas (87), aunque en algunos casos, dos orejetas fijas están conectadas a una orejeta giratoria. En esta realización, el brazo de tubería y la orejeta giratoria pueden estar conectadas o pueden ser de una pieza y su parte inferior está diseñada en algunas realizaciones para golpear un bloque de detención (91) cuando se alcanza el ángulo máximo de rotación máximo de la cubierta de dosel.

El brazo de tubería (112) está fijado a la tubería y se extiende hasta uno o varios lados de la tubería para proporcionar la orejeta del marco de cubierta (96) para el sistema (10) de accionamiento. En algunos casos, lo mismo ocurre en ambos lados de la tubería, lo que permite tener varios sistemas de accionamiento o espacio para un posible sistema de bloqueo temporal (108). La longitud del brazo de tubería, o su extensión fuera de la tubería, determina la distancia entre el eje de la tubería, que e, algunas realizaciones es el eje de rotación (9) de la cubierta de dosel y, en algunas realizaciones, como en esta figura, no. En algunas realizaciones, el punto de fijación está muy cerca de la tubería, o incluso integrado con la tubería, y en algunas realizaciones, está lejos de la tubería y crea una palanca más larga. En realizaciones de carga pesada, el brazo de tubería tiene que transmitir grandes esfuerzos y necesita diseñarse conforme a ello. El brazo de tubería puede ser una viga o elemento estructural conectado a la tubería, o atravesar la tubería para tener más resistencia y conectarse a ambos lados de la tubería, o puede usar una placa de cubierta conectada al extremo de la tubería, o puede tener cualquier diseño. En la realización de esta figura, es una viga o una viga fabricada que está soldada o atornillada a la tubería o a la placa de cubierta redonda que está soldada o atornillada en el extremo de la tubería. En este ejemplo de realización, el brazo de tubería es parte de un conjunto que se envuelve alrededor de la tubería y está conectado a él para transferir mejor las cargas a la tubería.

La Figura 14 ilustra una realización de la conexión de la cubierta de dosel a la columna y el sistema (10) de accionamiento para la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí. Esta es una vista isométrica explosionada con detalles explosionados. Algunos de los componentes utilizados en esta realización se describen con más detalle en otras figuras y viceversa.

En esta realización de ejemplo, una cubierta de dosel (2) está conectada a una columna (5) usando una realización de la conexión que permite la rotación (28). La cubierta de dosel incluye bloques superiores (3), que incluyen paneles (4) y elementos de soporte del bloque superior (13) fijados a la viga transversal (7). Una tubería (6) está atornillada a la viga transversal usando una placa de conexión (200). Para que esta realización sea compatible con los métodos de montaje como los ilustrados en la Figura 10, la conexión que permite la rotación (28), en el momento del montaje, permite que la cubierta de dosel se incline hasta 90 grados de manera que pueda llegar paralela a la columna (5). Esta realización también se puede usar con los métodos de montaje de la Figura 1 y la Figura 8, ya que permite completar la cubierta de dosel fuera de su ubicación y levantarla a su ubicación final sobre la parte superior de la columna, y conectarla simplemente insertando el pasador de la conexión que permite la rotación (88) posiblemente con un cojinete (89), en la orejeta de la conexión que permite la rotación (28), (86) y las orejetas fijas de la columna (87) y fijando el sistema (10) de accionamiento. En esta realización, la cubierta de dosel se bloquea para que no se incline por encima del límite mediante cuatro varillas (201) insertadas en los orificios de las orejetas fijas. La orejeta giratoria (86) está fuertemente conectada a la viga transversal (7) y se extiende más allá del eje de rotación (9). Cuando la cubierta de dosel se inclina, la orejeta giratoria (86) gira alrededor del pasador (88) hasta que sus lados opuestos golpean dos de las cuatro varillas de detención (201). Las cuatro varillas de detención (201) se colocan simétricamente con respecto al pasador (88) de modo que la orejeta giratoria (86) golpea al mismo tiempo una varilla superior de detención, por ejemplo, a la derecha, y una varilla inferior de detención, por ejemplo, a la izquierda. De esta manera, la cubierta de dosel se puede detener sin crear ningún esfuerzo adicional en el pasador. Las cuatro varillas de detención pueden reemplazarse con placas, perfiles o cualquier otro sistema capaz de detener la rotación de la orejeta giratoria. Las varillas de detención pueden ser extraíbles. Se pueden retirar durante el montaje si se necesita una amplia rotación de la cubierta de dosel, e insertarse una vez que el montaje ya no requiere una amplia rotación.

La orejeta (105) de la columna, en algunos casos, es extraíble. En algunas realizaciones, se puede usar como pata de soporte durante la operación de montaje de la Figura 10 o puede ser necesario retirarla para permitir que la cubierta de dosel se pliegue en el lateral de la columna. En algunas realizaciones, incluye accesorios tales como sensores (52) o cámaras (109). La orejeta del marco de cubierta (96) también puede ser extraíble por las mismas razones que la orejeta de la columna. Ambas pueden estar hechas de varias piezas para agarrar el sistema (10) de accionamiento por ambos lados. Cuando la orejeta de la columna o la orejeta del marco de cubierta son extraíbles, pueden aparecer como parte del ensamblaje del sistema (10) de accionamiento en el momento de la instalación.

Esta realización del sistema (10) de accionamiento es similar a la de la Figura 11 y la Figura 12 pero funciona de manera opuesta. El motor (80) y la caja de engranajes (83) están en la parte superior, como el componente (100) de carcasa de collar que contiene el sistema de collar del tornillo de potencia y la tuerca giratoria (188). En esta realización, no hay ninguna tuerca de desplazamiento longitudinal. Se reemplaza por una tuerca fija, también conocida como tuerca fija (202), ubicada en la carcasa de la tuerca fija, también denominada carcasa de la tuerca fija (203). Cuando el motor (80) gira el tornillo de potencia (79), el tornillo de potencia se mantiene unido al lateral de la cubierta de dosel mediante la tuerca giratoria, el sistema de collar del tornillo de potencia y el componente de carcasa de collar y empuja o tira de la tuerca fija, que no puede moverse a medida que se mantiene en su lugar por la cubierta de tuerca fija (203). Por lo tanto, el tornillo de potencia se mueve hacia arriba y hacia abajo y empuja o tira de la cubierta de dosel. Cuando se retrae el sistema de accionamiento, el tornillo de potencia se desplaza más allá de la tuerca fija y en algunas realizaciones se sumerge en el lubricante contenido en un depósito móvil de aceite (204). Cuando se extiende el sistema de accionamiento, el tornillo de potencia se desplaza fuera del depósito móvil de aceite (204) y lubrica la tuerca fija. Se puede usar un fuelle, manguito o tubo (184) para cubrir y proteger el tornillo cuando se extiende el sistema de accionamiento. El depósito móvil de aceite puede estar unido a la carcasa de la tuerca fija y girar cuando el sistema de accionamiento lo hace, o puede ser fijo. En algunas realizaciones, dichos sistemas de accionamiento están parcial o completamente ocultos o integrados en la columna u otras estructuras y el depósito de aceite puede estar completamente oculto en la columna. En este ejemplo, una rotación del sistema de accionamiento de un eje se activa, ya que el componente (100) de carcasa de collar está conectado a la orejeta del marco de cubierta (96) por uno o dos pasadores (104) y ya que la carcasa de la tuerca fija (203) está conectada a la orejeta (105) de la columna por dos pasadores (97). Como para otras figuras, los componentes pueden mecanizarse o diseñarse de manera diferente y la rotación o flexibilidad de los dos ejes puede añadirse en algunas realizaciones.

La Figura 15 ilustra un ejemplo de realización del sistema (10) de accionamiento basado en la realización del sistema de accionamiento ilustrado en la Figura 14. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí. Esta es una sección isométrica general explosionada con detalles explosionados

Un motor (80), o un motor junto con una caja de engranajes (83), hace girar un tornillo de potencia (79). El conjunto de motor o motor de engranajes está fijado al componente de carcasa del collar (100) usando un ala ad hoc (207), se mueve con el sistema de accionamiento y, en algunos casos, como en esta figura, el tornillo de potencia se mecaniza en un eje que atraviesa el orificio del motor (206), o un sistema de transmisión de potencia se coloca entre el tornillo de potencia y el motor o, en algunos casos, el motor no está fijado a ninguna estructura dependiente del sistema de accionamiento. Una tuerca giratoria (188) se une al tornillo de potencia. En la figura, los pasadores (189) que atraviesan tanto la tuerca giratoria (188) como las roscas del tornillo de potencia se usan, pero se puede hacer de muchas maneras, como, por ejemplo, tornillos de fijación, pegamento, adhesión mecánica, etc. La tuerca giratoria gira con el tornillo de potencia. El tornillo de potencia atraviesa el componente (100) de carcasa de collar y los cojinetes radiales (190) manteniéndolo alineado. En algunos casos, un cojinete redondo (193) está alrededor de la cara exterior de la tuerca giratoria. Se crea un sistema de collar del tornillo de potencia (187) dentro del componente de carcasa de collar. La tuerca giratoria (188) está bloqueada entre las arandelas de empuje inferiores (191) y superiores (192). Por lo tanto, el tornillo de potencia puede girar, pero no puede moverse longitudinalmente ni transversalmente. Toda la carga se transmite al componente de carcasa de collar a través de las arandelas de empuje. Como la rotación del tornillo de potencia es muy lenta, dicho sistema puede no necesitar lubricación si se usa material de cojinete de baja fricción o autolubricante como en esta figura, pero también existen opciones lubricadas. El sistema de collar del tornillo de potencia (187) está bloqueado dentro del componente de carcasa de collar, entre las paredes o placas inferiores o superiores (208) del componente de carcasa de collar (101) una vez que el componente de carcasa de collar está cerrado y atornillado. El componente de carcasa de collar está abisagrado a la orejeta del marco de cubierta (96), pero con un pasador (104) a cada lado, lo que le permite girar alrededor de un eje perpendicular al eje de rotación. En este ejemplo, una rotación del sistema de accionamiento de un eje está habilitada, ya que el componente (100) de carcasa de collar se conecta a la orejeta del marco de cubierta (96) con uno o dos pasadores (104). Además, los pasadores (189) y (209) son un ejemplo de las formas de bloquear las tuercas. Los tornillos de fijación, pegamento u otros métodos pueden usarse de forma adicional o alternativa.

El tornillo de potencia se extiende desde el componente de carcasa de collar hasta la tuerca fija (202) que se une a una cubierta de tuerca fija (203), que también puede girar alrededor de un eje perpendicular al eje de rotación usando dos pasadores (97) que atraviesan las orejetas de la columna. La tuerca fija no puede girar con el tornillo de potencia, ya que se fija o se enrosca en la cubierta de la tuerca fija y está bloqueada por los pasadores (209).

Cuando gira el tomillo de potencia, la tuerca fija se desplaza longitudinalmente para aumentar o disminuir la distancia (205) entre el componente (100) de carcasa de collar y la tuerca fija (203). La tuerca fija no puede moverse, pero el componente de carcasa de collar puede empujar o tirar de la orejeta del marco de cubierta a la que se une, lo que hace que la cubierta de dosel se incline o se mantenga quieta si el motor no gira el tornillo de potencia. En algunas realizaciones, el tornillo de potencia podría ser visible en el espacio variable entre el componente de carcasa de collar y la carcasa de la tuerca fija y podría estar sujeto a contaminación ambiental, particularmente si el tornillo de potencia está engrasado o lubricado, lo que reduciría su vida útil. Por lo tanto, se puede añadir un fuelle o una cubierta protectora del tornillo de potencia (184). En algunos casos, un depósito de aceite (204) está disponible más allá de la cubierta de la tuerca fija y el tornillo de potencia se sumerge en lubricante cuando se desplaza para reducir el sistema de accionamiento y lubrica la tuerca fija cuando se desplaza de nuevo hacia arriba.

La Figura 16 ilustra una realización de la conexión de la cubierta de dosel y el sistema (10) de accionamiento para la unidad modular. Esta descripción también se refiere a elementos descritos en otras figuras. En algunos casos, los elementos de esta figura y otras figuras pueden combinarse entre sí. Esta es una vista isométrica explosionada con detalles explosionados. Algunos de los componentes utilizados en esta realización se describen con más detalle en otras figuras y viceversa.

Este ejemplo tiene una tubería (6) hasta la columna (27) de soporte superior como en la FIG 13 pero, en este caso, el eje de rotación (9) es el centro de la tubería, el sistema (10) de accionamiento es una versión de la Figura 15 y la columna (5) hasta la columna (27) de soporte superior es diferente, ya que es el sistema de bloqueo. En esta realización, la parte inferior de la columna (27) de soporte superior tiene un tamaño reducido, por lo que encaja perfectamente dentro de la parte superior de la columna y está atornillada o soldada a la misma. La parte superior de la columna (27) de soporte superior es una orejeta fija (87) que incluye un orificio central diseñado para alojar el pasador de soporte de la tubería (6) que sujeta el pasador (88) ubicado en el eje de rotación (9) que, en algunos casos, es también el centro de la tubería. La orejeta fija (87) sube a través de una ranura (210) creada en la tubería (6). Dos orejetas giratorias (86) están fijadas dentro del extremo de la tubería. La tubería, y con ella, en algunos casos, toda la cubierta de dosel, se mueve hacia abajo hasta la parte superior de la columna de soporte superior de manera que la orejeta fija (87) se desliza dentro de la tubería entre las dos orejetas giratorias (86), el pasador atraviesa los orificios de las orejetas giratorias y la orejeta fija y la cubierta de dosel están sujetas por la columna de soporte superior. Se pueden añadir placas de cojinetes o arandelas entre las orejetas.

Dos prismas triangulares (211) que incluyen placas (212) colocadas en un ángulo a ambos lados del pasador (88) y simétricamente con respecto a la orejeta fija actúan como bloques de detención para evitar que la cubierta de dosel gire más allá del rango permitido. Cuando se alcanza el ángulo, la orejeta fija golpea al mismo tiempo las placas inferior izquierda y superior derecha, o las placas inferior derecha y superior izquierda, que bloquean la rotación sin hacer ningún esfuerzo sobre el pasador.

Esta figura ilustra otra realización de brazo de tubería (112), que tiene una horquilla, o está hecha de dos brazos u orejetas conectados entre sí, para alcanzar los dos lados del componente (100) de carcasa de collar, la caja de engranajes (83) o el motor (80) y para mantenerlos usando pasadores (97). El brazo de tubería es una viga conformada, o también puede usar vigas regulares, que se sueldan o atornillan a la tubería (6) y que, en algunos casos, tiene una placa o tubo (213) que se envuelve alrededor de al menos una parte de la circunferencia de la tubería, o que se envuelve completamente alrededor de la tubería y conecta la parte superior e inferior del brazo de la tubería para crear una conexión fuerte entre el brazo de la tubería y la tubería.

El sistema (10) de accionamiento está parcial o totalmente oculto o integrado en la columna o la columna (27) de soporte superior. Se extiende o retrae para empujar o tirar de la cubierta de dosel.

Los diferentes ingenieros pueden diseñar diferentes conexiones y diferentes sistemas de accionamiento. Aunque el sistema usa bisagras, rótulas y conexiones, son posibles otras soluciones.

Una invención puede incluir una cubierta basculante. Otra invención puede incluir un bloque superior. Otra invención puede incluir una cubierta modular. Otra invención puede incluir un método que usa prefabricación antes del montaje. Otra invención puede incluir un marco de cubierta abatible. Otra invención puede incluir la columna dividida. Otra invención puede incluir un proceso de elevación. Otra invención puede incluir un tornillo de potencia y una combinación de tuerca donde uno se desplaza y otro esté fijo. Otra invención puede incluir el uso de un tornillo autoblocante. Otra invención puede incluir un sistema que no es necesariamente un garaje abierto y no necesariamente solar. Puede ser un nuevo tipo de edificio. Otra invención puede incluir un accionamiento que controla un tejado giratorio controlando la distancia entre una estructura fija y un punto del tejado giratorio. Pueden tener cables, cadenas o engranajes de 10 cm de diámetro, lo que a menudo es poco práctico pero posible. El accionamiento puede tener juntas que permiten la rotación. Se podría diseñar la flexibilidad en la tuerca sin bisagras en las puntas de accionamiento. Un tejado puede tener varios accionamientos. El accionamiento utiliza un tornillo, que puede incluir si es hidráulico, accionador u otras opciones.

La descripción anterior de las realizaciones preferidas de la presente invención es sólo a modo de ejemplo, y otras variaciones y modificaciones de las realizaciones y métodos descritos anteriormente son posibles en vista de las enseñanzas precedentes. Las realizaciones descritas aquí no pretenden ser exhaustivas o limitantes. La presente invención está limitada únicamente por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un garaje abierto (1) de seguimiento solar, que consta de:

una estructura de soporte que incluye una base y al menos dos columnas (5) conectadas o que se pueden conectar a la base;

una cubierta (2) de dosel rígida tridimensional que tiene una longitud desde un primer borde hasta un segundo borde de al menos dos coches, la cubierta de dosel rígida tridimensional incluye uno o varios bloques superiores (3), cada uno de los bloques superiores es rígido al menos en su dirección longitudinal, cada uno de los bloques superiores incluye al menos un panel solar (4); un marco de cubierta configurado para soportar uno o varios bloques superiores, incluyendo el marco de cubierta una estructura de transmisión de par;

una conexión que permite la rotación configurada para conectar de manera giratoria al menos la estructura de transmisión de torsión de la cubierta de dosel rígida tridimensional a las al menos dos columnas de la estructura de soporte; y

un sistema (10) de accionamiento configurado para controlar la inclinación de la cubierta de dosel rígida tridimensionalmente alrededor de la estructura de soporte sobre un eje de rotación hasta un primer ángulo máximo en una primera dirección y hasta un segundo ángulo máximo en una segunda dirección, el primer ángulo máximo impide que el primer borde de la cubierta de dosel rígida tridimensional vaya por debajo de un primer umbral mínimo de altura, el segundo ángulo máximo impide que el segundo borde de la cubierta de dosel rígida tridimensional vaya por debajo de un segundo umbral mínimo de altura;

el sistema de accionamiento incluye al menos dos secciones de columna de soporte superiores configuradas para acoplarse a las al menos dos columnas, dos bloques (91) de detención se fijan a la columna del soporte superior (27) y se diseñan con una parte superior inclinada con un ángulo específico.

2. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde el marco de cubierta incluye al menos dos vigas transversales o al menos dos vigas longitudinales.

3. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde cada bloque superior incluye al menos dos elementos de soporte del bloque superior y al menos dos elementos transversales.

4. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde la estructura de transmisión de torsión incluye una tubería.

5. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde el marco de cubierta es abatible.

6. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde el sistema de accionamiento incluye un tornillo autoblocante.

7. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde el sistema de accionamiento incluye un tornillo de potencia y una tuerca, y en donde uno de los tornillos de potencia y la tuerca se desplazan y el otro tornillo de potencia y la tuerca son fijos.

8. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde cada bloque superior incluye puntos de soporte configurados para acoplarse a una grúa.

9. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde la conexión que permite la rotación incluye al menos tres orejetas acopladas al marco de cubierta.

10. El garaje abierto de la reivindicación 4, en donde la conexión que permite la rotación incluye al menos un brazo de tubería.

11. El garaje abierto de la reivindicación 10, en donde el sistema de accionamiento está acoplado al al menos un brazo de tubería.

12. El garaje abierto de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de control configurado para controlar el sistema de accionamiento.

13. El garaje abierto de la reivindicación 12, que comprende además una interfaz de usuario configurada para permitir a un usuario configurar el sistema de control.

14. El garaje abierto de la reivindicación 12, que comprende además sensores configurados para detectar factores ambientales.

15. El garaje abierto de la reivindicación 14, en donde el sistema de control está configurado para estacionar el sistema en una posición predeterminada basándose en los factores ambientales.

16. El garaje abierto de la reivindicación 14, en donde el sistema de control está configurado para recalibrar el sistema en respuesta a una condición de activación.

17. El garaje abierto de la reivindicación 16, en donde la condición de activación incluye el paso de un período de tiempo establecido.

18. El garaje abierto de la reivindicación 1, en donde el garaje abierto es modular.