MX2011001849A

MX2011001849A - Rastreador solar alimentado con energia solar.

Info

Publication number: MX2011001849A
Application number: MX2011001849A
Authority: MX
Inventors: Manuel De Jesus Mejia
Original assignee: Manuel De Jesus Mejia
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2011-08-30
Also published as: CA2731583A1; US7884308B1; CA2731583C

Abstract

Se mantiene un panel de energía solar en una posición óptima con relación al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte y que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta del sol durante cada día de los días consecutivos del año al utilizar energía solar para alimentar un rastreador solar que porta el panel de energía solar. El rastreador solar incluye pares de módulos solares en donde los módulos solares están dispuestos en una configuración transversal con forma de A para apuntarse directamente al sol en respuesta a la exposición al sol, y los pares de módulos solares alimentan los motores que inclinan el panel solar sobre una dirección horizontal y giran el panel de energía solar sobre una dirección vertical para mantener la alineación óptima con el sol durante el curso de un día. Dos de los pares de módulos solares están conectados alternativamente a un motor que gira el panel solar sobre la dirección vertical y están montados de forma espaciada en direcciones transversales, diamétricamente opuestos uno de otro con respecto a la dirección vertical, y para inclinarse sobre direcciones laterales para apuntar cada uno de los dos pares hacia el recorrido solar para que el primero de los dos pares alimente el motor durante un día de los días consecutivos, y el segundo de los dos pares alimente el motor durante un siguiente día consecutivo, lo que consecuentemente compensa los cambios diarios en el recorrido solar y proporciona energía para la operación efectiva durante los días consecutivos a través del año.

Description

RASTREADOR SOLAR ALIMENTADO CON ENERGIA SOLAR DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención generalmente se refiere a utilizar energía solar y pertenece, más específicamente, a un rastreador solar alimentado mediante energía solar y a un método para mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol a medida que el sol atraviesa un recorrido solar durante el curso de cada día de los días consecutivos.

Por mucho tiempo el sol se ha visto como una fuente conveniente y abundante de energía renovable. Un énfasis más reciente sobre la utilización de recursos reutilizables de energía ha impulsado el desarrollo de paneles solares más eficientes y ha llevado a un gran número de innovaciones dirigidas a proporcionar un aparato práctico adecuado para la adopción extendida de aprovechar la energía solar. Se ha dedicado un gran esfuerzo en el diseño y desarrollo de rastreadores solares que pueden rastrear el sol para orientar uno o más paneles solares que generan energía en una alineación óptima relativa al sol a medida que el sol atraviesa el cielo durante cada día, con lo cual aumenta la efectividad de tales paneles solares.

La presente invención hace uso de la tecnología de módulo solar actualmente disponible para proporcionar un Ref. 217881 rastreador solar que se alimenta mediante energía solar para mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol a medida que el sol se mueve a lo largo de un recorrido solar durante cada día de los días consecutivos, y un método para realizarlo. Como tal, la presente invención logra varios objetivos y ventajas, algunos de los cuales se resumen como a continuación: proporcionar un rastreador solar alimentado mediante energía solar para mantener la orientación óptima de un panel de energía solar relativa al sol durante cada día de los días consecutivos; permite el uso de un rastreador solar alimentado con energía solar relativamente simple y económico en una gran variedad de instalaciones, que varían de instalaciones domésticas, más pequeñas a instalaciones comerciales e industriales más grandes; aumenta la eficiencia con la cual se captura la energía solar para la utilización práctica en una gran variedad de entornos; compensa automáticamente los cambios en la posición del sol en el cielo día a día y de estación a estación a través del año, incluyendo los cambios en las ubicaciones de salida del sol y de puesta del sol a lo largo del horizonte, así como los cambios en elevación sobre el horizonte; permite la construcción económica y el uso práctico de un rastreador solar alimentado con energía solar para una mayor eficiencia en una variedad más amplia de instalaciones, incluyendo instalaciones incluso pequeñas en donde los rastreadores solares hasta ahora han sido demasiado complejos para el uso práctico; permite el rastreo solar alimentado con energía solar con mayor simplicidad para uso económico extendido; proporciona rastreo solar alimentado con energía solar con conflabilidad y desempeño ilustrativo mejorados durante una vida útil extendida.

Los objetivos y ventajas anteriores, así como objetivos y ventajas adicionales, se logran mediante la presente invención, que puede describirse brevemente como un rastreador solar alimentado con energía solar para mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte y que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta del sol durante cada día de los días consecutivos, el rastreador de sol que comprende: una estructura giratoria sobre una dirección vertical; una plataforma para portar el panel de energía solar en una orientación hacia arriba, la plataforma que está montada sobre la estructura para inclinarse sobre una primera dirección horizontal para apuntar el panel de energía solar a lo largo de una primera dirección de enfoque; un primer motor acoplado con la plataforma para inclinar la plataforma sobre la dirección horizontal en cualquiera de las direcciones de inclinación opuestas para apuntar la primera dirección de enfoque; un primer par de módulos solares que se extienden a lo largo de la dirección horizontal y dispuestos en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el primer par de módulos solares que está montado para movimiento con la plataforma para inclinarse con la plataforma sobre la dirección horizontal y conectado al primer motor para alimentar el primer motor para inclinar la plataforma para mover la primera dirección de enfoque hacia una alineación óptima con el sol en respuesta a la exposición del primer par de módulos solares hacia el sol; un segundo par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una segunda dirección de enfoque, el segundo par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical y montado sobre la estructura para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; un tercer par de módulos solares dispuestos en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una tercera dirección de enfoque, el tercer par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical y montado sobre la estructura, opuesto al segundo par de módulos solares con respecto a la dirección horizontal, para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; un segundo motor acoplado con los segundos y los terceros pares de módulos solares para inclinar cada segundo y tercer par de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente respectiva para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente respectivo; un cuarto par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el cuarto par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal y que está montado para movimiento con la plataforma para inclinarse con la plataforma sobre la dirección horizontal, el cuarto par de módulos solares que está conectado al segundo motor para alimentar el segundo motor para inclinar cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar un ángulo de enfoque correspondiente y dirigir las segundas y las terceras direcciones de enfoque para establecer una alineación óptima de cada segundo y tercer par de módulos solares relativa al sol; un tercer motor acoplado con la estructura para girar la estructura sobre la dirección vertical; y un controlador para conectar el segundo par de módulos solares al tercer motor para alimentar el tercer motor para girar la estructura a medida que el sol atraviesa el recorrido solar durante un día, y para conectar el tercer par de módulos solares al tercer motor durante un siguiente día consecutivo para que el tercer motor se alimente alternativamente mediante los segundos y los terceros pares de módulos solares para girar la estructura durante días consecutivos, mientras que el segundo motor se alimenta mediante el cuarto par de módulos solares para inclinar los segundos y los terceros pares de módulos solares hacia una orientación óptima relativa al sol, y el primer motor se alimenta mediante el primer par de módulos solares para inclinar la plataforma y apuntar el panel de energía solar hacia una orientación óptima relativa al sol durante cada día.

Además, la presente invención proporciona un método para mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte y que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta del sol durante cada día de los días consecutivos, el método que comprende: colocar el panel de energía solar en una orientación hacia arriba montado para inclinarse sobre una dirección horizontal para apuntar el panel de energía solar a lo largo de una primera dirección de enfoque, y para rotación sobre una dirección vertical; acoplar un primer motor con el panel de energía solar para inclinar el panel de energía solar sobre la dirección horizontal en cualquiera de las direcciones de inclinación opuestas para apuntar la primera dirección de enfoque; montar un primer par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal y dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque para el movimiento con el panel de energía solar para inclinarse con el panel de energía solar sobre la dirección horizontal; conectar el primer par de módulos solares al primer motor para alimentar el primer motor para inclinar el panel de energía solar para mover la primera dirección de enfoque hacia una alineación óptima con el sol en respuesta a la exposición del par de módulos solares hacia el sol; proporcionar un segundo par de módulos solares dispuesto en una con iguración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una segunda dirección enfoque, el segundo par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical, y montar el segundo par de módulos solares para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; proporcionar un tercer par de módulos solares dispuestos en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una tercera dirección de enfoque, el tercer par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical, y montar el tercer par de módulos solares diamétricamente opuesto al segundo par de módulos solares con respecto a la dirección vertical para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; acoplar un segundo motor con los segundos y terceros pares de módulos solares para inclinar cada segundo y tercer par de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente respectiva para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente; proporcionar un cuarto par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el cuarto par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal, y montar el cuarto par de módulos solares para movimiento con el panel de energía solar para inclinarse con el panel de energía solar sobre la dirección horizontal; conectar el cuarto par de módulos solares al segundo motor para alimentar el segundo motor para inclinar cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente y dirigir las segundas y las terceras direcciones de enfoque para establecer una alineación óptima de cada segundo y tercer par de módulos solares relativa al sol; acoplar un tercer motor con el panel de energía solar para girar el panel de energía solar sobre la dirección vertical; y conectar el segundo par de módulos solares al tercer motor para alimentar el tercer motor para girar el panel de energía solar a medida que el sol atraviesa el recorrido solar durante un día, y conectar el tercer par de módulos solares al tercer motor durante un siguiente día consecutivo para que el tercer motor se alimente alternativamente mediante los segundos y los terceros pares de módulos solares para girar el panel de energía solar durante días consecutivos, mientras que el segundo motor se alimenta mediante el cuarto par de módulos solares para inclinar los segundos y los terceros pares de módulos solares hacia una orientación óptima relativa al sol, y el primer motor se alimenta mediante el primer par de módulos solares para inclinar el panel de energía solar y apuntar el panel de energía solar hacia una orientación óptima relativa al sol durante cada día.

La invención se entenderá más completamente, mientras se hacen evidentes objetivos y ventajas incluso adicionales, en la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención ilustrada en las figuras anexas, en donde: las Figuras 1 a 3 son diagramas que ilustran un recorrido solar seguido por el sol en el solsticio de verano, en un equinoccio, y en el solsticio de invierno, respectivamente ; la Figura 4 es una vista plana superior de alguna forma esquemática de un rastreador solar alimentado con energía solar construido de conformidad con la presente invención; la Figura 5 es una vista transversal ampliada tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 4; y la Figura 6 es un diagrama de alguna forma esquemático que muestra la operación de partes de componente del rastreador solar; la Figura 7 es una vista en elevación frontal de alguna forma esquemática del rastreador solar; la Figura 8 es una vista en elevación lateral de alguna forma esquemática del rastreador solar; y la Figura 9 es una ilustración esquemática que ilustra la operación del rastreador solar.

Al hacer referencia ahora a la figura, y específicamente a las Figuras 1 a 3 de la misma, se muestra un rastreador solar 10 alimentado con energía solar construido de conformidad con la presente invención colocado sobre la tierra en un sitio 12, y la posición del sol durante cada día de los días consecutivos a través de un año, con relación al sitio 12, se ilustran diagramas que muestran el sol 20 que atraviesa un recorrido solar 22 en elevaciones relativas al horizonte 24 , como se observa a lo largo de azimuts desde el sitio 12, desde una ubicación de salida del sol 26 hacia una ubicación de puesta del sol 28. La Figura 1 ilustra el recorrido solar 22 cuando la tierra está en la posición de solsticio de verano, mientras que la Figura 2 muestra el recorrido solar 22 cuando la tierra está en una posición de equinoccio, y la Figura 3 muestra el recorrido solar 22 cuando la tierra está en la posición de solsticio de invierno. Día a día, durante los días consecutivos del año, la ubicación de salida del sol 26, la ubicación de puesta del sol 28 y la elevación del sol 20 cambian para que el azimut sea diferente durante cada día consecutivo. El rastreador solar 10 está conectado con el fin de mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol, es decir, enfocado a lo largo de un azimut dirigido de forma precisa en el sol 20 en todo momento durante la luz del día.

Al cambiar ahora a las Figuras 4 a 9, así como a las Figuras 1 a 3, se va a mantener un panel de energía solar 30 en una posición óptima relativa al sol 20 a medida que el sol 20 atraviesa el recorrido solar 22 desde esa ubicación de salida de sol 26 hacia la ubicación de puesta del sol 28 durante cada día de los días consecutivos a través del año. El rastreador solar 10 logra ese fin al utilizar la energía solar para alimentar el rastreador solar 10 a través de movimientos que mantienen el enfoque necesario del panel solar 30. Por consiguiente, el rastreador solar 10 incluye una plataforma 32 sobre la cual se porta el panel de energía solar 30, con una cara activa 36 del panel solar 30 en una orientación hacia arriba, y la plataforma 32 está montada sobre una estructura 40 por medio de un árbol 42 que se extiende horizontalmente colocado dentro de postes 41 de la estructura 40 para rotación relativa a la estructura 40 para inclinarse sobre una dirección horizontal 43, mostrado como extendiéndose a lo largo del eje horizontal de rotación 44 del árbol 42, para apuntar el panel solar 30 a lo largo de una primera dirección de enfoque 48.

Un primer motor en la forma de un motor eléctrico 40 se fija a la estructura 40 y se acopla con la plataforma 32, a través del árbol 42, para girar el árbol 42 y con ello inclinar la plataforma 32 relativa a la estructura 40 sobre el eje de rotación 44 en cualquiera de las direcciones de inclinación opuestas 52 y 54 para apuntar la primera dirección de enfoque 48 hacia diferentes elevaciones sobre el horizonte 24. Un primer par 60 de módulos solares 62 y 64 se extiende a lo largo de la dirección horizontal 43, con los módulos solares 62 y 64 dispuestos en una configuración transversal con forma de A, como se observa en la Figura 5, simétricas sobre la primera dirección de enfoque 48. En la construcción preferida, los módulos solares 62 y 64 se elevan a 90° uno hacia otro con el pico 66 de la configuración transversal con forma de A orientado hacia arriba y la primera dirección de enfoque 48 que yace en un plano de simetría 70. El primer par 60 de módulos solares 62 y 64 se acopla para rotación con el árbol 42 y, por lo tanto, con la plataforma 32, y la primera dirección de enfoque 48 es perpendicular a la cara activa 36 del panel solar 30.

El par 60 de los módulos solares 62 y 64 está conectado al motor 40 para que con la exposición al sol 20, la potencia de salida del módulo solar 62 accione el motor 50 para inclinar la plataforma 32 en una de las direcciones opuestas 52 y 54, mientras que la potencia de salida del módulo solar 64 accionará el motor 50 para inclinar la plataforma 32 en cualquiera de las direcciones opuestas 52 y 54, como se indica por los signos más y menos en la Figura 6 en donde un comparador 68 compara la potencia de salida de cada módulo solar 62 y 64 y pasa la salida apropiada al motor 50. De esa forma, con la dirección de enfoque 48 apuntada de alguna forma lejos directamente desde el sol 20, la potencia de salida de uno de los módulos solares 62 y 64 será mayor que la potencia de salida del otro de los módulos solares 62 y 64 , y el motor 50 girará para inclinar el par 60 de módulos solares 62 y 64 hasta que la dirección de enfoque 48 está en alineación directa con el sol 20, en cuya posición la potencia de salida de cada módulo solar 62 y 64 será igual y se descontinuará la rotación. Con la dirección de enfoque 48 en esa alineación óptima con el sol 20, la plataforma 32 y el panel de energía solar 30 se orientarán en una posición óptima sobre el horizonte 24 con relación al sol 20, es decir, apuntados directamente en el recorrido solar 22. A medida que el sol 20 atraviesa el recorrido solar 22, se mantendrá una posición óptima sobre el horizonte 24, como se describe a continuación.

Con el fin de seguir el sol 20 a lo largo del recorrido solar 22, desde la ubicación de salida del sol 26 hacia la ubicación de puesta del¦ sol 28, la estructura 40 se monta para rotación sobre una dirección vertical 72 (ver Figura 9) . De esa forma, la estructura 40 incluye una tabla 80 asegurada a un árbol dependiente 82 colocado para rotación dentro de una base 84 del rastreador solar 10, sobre un eje vertical de rotación 88. Se dispone un segundo par 90 de módulos solares 92 y 94 en una configuración transversal con forma de A, en una forma similar al primer par 60 dispuesto de módulos solares 62 y 64, y son simétricos sobre una segunda dirección de enfoque 98. El segundo par 90 de módulos solares 92 y 94 se extiende a lo largo de una dirección longitudinal 100 que hace un ángulo de enfoque 102 con la dirección vertical 72 y el eje vertical de rotación 88, y el segundo par 90 se monta sobre la tabla 80 para inclinarse sobre una dirección lateral 106 para cambiar el ángulo de enfoque 102 y, por lo tanto, la dirección de la segunda dirección de enfoque 98. En una forma similar, se dispone un tercer par 120 de módulos solares 122 y 124 en una configuración transversal con forma de A simétrica sobre una tercera dirección de enfoque 128. El tercer par 120 de módulos solares 122 y 124 se extiende a lo largo de una dirección longitudinal 130 que hace un ángulo de enfoque 132 con la dirección vertical 72 y el eje vertical de rotación 88, y el tercer par 120 se monta sobre la tabla 80, diamétricamente opuesto al segundo par 90 de los módulos solares 92 y 94, para inclinarse sobre una dirección lateral 136 para cambiar el ángulo de enfoque 132 y, por lo tanto, la dirección de la tercera dirección de enfoque 128.

Un segundo motor en la forma de un motor eléctrico 140 se porta mediante la tabla 80, fijado a la tabla 80 por medio de una ménsula 141, y se acopla con cada uno de los segundos y los terceros pares 90 y 120 de módulos solares respectivos para inclinar cada segundo y tercer par 90 y 120 sobre direcciones laterales 106 y 136 respectivas para cambiar cada ángulo de enfoque 102 y 132 correspondiente. Con ese fin, el motor 140 impulsa una caja de engranajes 142 que, a su vez, está acoplada, a través de acoplamientos 144 correspondientes, a tornillos de transmisión 146 opuestos, cada tornillo de transmisión 146 que tiene un seguidor 148 portado mediante un par 90 y 120 correspondiente, para que con el accionamiento del motor 140, los pares 90 y 120 de módulos solares se inclinen sobre direcciones laterales 106 y 136 correspondientes, en una de las direcciones de inclinación opuestas 150 y 152, todo para los propósitos descritos en detalle a continuación.

En un cuarto par 160, los módulos solares 162 y 154 se disponen en una configuración transversal con forma de A simétrica sobre la primera dirección de enfoque 48 y se colocan para extenderse a lo largo de la dirección horizontal 43, montados para inclinarse con plataforma 32 sobre la dirección horizontal 43, preferiblemente al dejar el cuarto par 160 al árbol 42 para inclinarse con la rotación del árbol 42. El par 160 de módulos solares 162 y 164 está conectado al motor 140 para que con la exposición al sol 20, la potencia de salida del módulo solar 162 accione el motor 140 para inclinar los segundos y los terceros pares 90 y 120 sobre direcciones laterales 106 y 136 respectivas, en una de las direcciones opuestas 150 y 152, mientras que la potencia de salida del módulo solar 164 accionará el motor 140 para inclinar los segundos y los terceros pares 90 y 120 en las otras direcciones opuestas 150 y 152, para cambiar cada ángulo de enfoque 102 y 132 correspondiente. De esa forma, con la dirección de enfoque 48 apuntada lejos directamente desde el sol 20, la potencia de salida de uno de los módulos solares 162 y 164 será mayor que la potencia de salida del otro de los módulos solares 162 y 164, y el motor 140 gira para inclinar los pares 90 y 120 de los módulos solares respectivos hasta que la dirección de enfoque 48 está en alineación directa con la elevación del sol 20, como se describirá a continuación.

Un tercer motor 170 está fijado a la base 84 y está acoplado con la tabla 80, a través de una caja de engranaje 172, para girar la tabla 80 sobre el eje vertical de rotación 88. Se muestra un controlador en la forma de un interruptor eléctrico 180 manualmente operado y conecta el segundo par 90 de los módulos solares 92 y 94 al tercer motor 70 para alimentar el tercer motor 170 para girar la tabla 80 y, consecuentemente, la estructura 40 y el panel de energía solar 30, a medida que el sol 20 atraviesa el recorrido solar 22 durante el curso de un día, y entonces conectar el tercer par 120 de los módulos solares 122 y 124 al tercer motor 170 durante un siguiente día consecutivo para que el tercer motor 170 se alimente alternativamente mediante los segundos y los terceros pares 90 y 120 de los módulos solares para girar la tabla 80, y el panel de energía solar 30, durante los días consecutivos, mientras que el segundo motor 140 se alimenta mediante el cuarto para 160 de módulos solares 162 y 164 para inclinar los segundos y los terceros pares 90 y 120 hacia una orientación óptima relativa al recorrido solar 22, es decir, hacia un ángulo de enfoque 102 ó 132 en donde la dirección de enfoque 98 y 128 correspondiente sea alinea con la elevación del recorrido solar 22. Como una medida de seguridad, el interruptor 180 preferiblemente está provisto con tres posiciones operativas, principalmente, una primera posición en donde el segundo par 90 está conectado al motor 170, una segunda posición en donde el tercer par 120 está conectado al motor 170, y una tercera posición, o posición de "APAGADO", en donde ninguno de los pares 90 y 120 está conectado al motor 170 y el rastreador solar 10 se presenta selectivamente inactivo .

El segundo par 90 de módulos solares 92 y 94, y el tercer par 120 de módulos solares 122 y 124, cada uno opera para alimentar el tercer motor 170, alternativamente, en una forma similar a la descrita anteriormente en conexión con la alimentación de los primeros y los segundos motores 50 y 140. De esa forma, al exponer el segundo par 90 al sol 20, la diferencia en la potencia de salida entre los módulos solares 92 y 94 accionará el motor 170 para mover la tabla 80 hasta que la dirección de enfoque 98 esté directamente alineada con el sol 20. De forma similar, con la exposición del tercer par 120 al sol 20, la diferencia en la potencia de salida entre los módulos solares 122 y 124 accionará el motor 170 para mover la tabla 80 hasta que la dirección de enfoque 128 esté directamente alineada con el sol 20.

Con referencia una vez más a las Figuras 1 a 3, así como a las Figuras 4 a 9, con el segundo par 90 apuntado generalmente hacia la ubicación de salida del sol 26, el segundo par 90 alimentará el motor 170 para girar la tabla 80, mientras que el cuarto par 160 alimentará el motor 140, para mantener la dirección de enfoque 98 del segundo par 90 en alineación óptima con el sol 20 en todo momento durante la luz del día. Al mismo tiempo, el motor 50 se alimentará mediante el primer par 60 para inclinar la plataforma 32 y el panel de energía solar 30 para mantener una posición óptima del panel solar 30 con relación al sol 20 durante la luz del día. En la puesta del sol, el segundo par 90 se habrá girado sobre el eje vertical de rotación 88 para que el segundo par 30 apunte generalmente hacia la ubicación de puesta del sol 28. Sin embargo, el tercer par 120 ahora apunta generalmente en la ubicación de salida del sol 26 del siguiente día consecutivo, para que en la salida del sol del siguiente día consecutivo, y al cambiar a la conexión entre el tercer par 120 y el motor 170, el rastreador solar 10 opere para mantener la posición de alineación óptima del panel de energía solar 30 con el sol 20 a través del siguiente día consecutivo. De esa forma, la conexión alterna entre el motor 170 y cada uno de los segundos y los terceros pares 90 y 120 permiten que el rastreador solar 10 opere durante la luz del día, cada día de los días consecutivos mientras compensa los cambios en el recorrido solar 22 a través del año. Con ese fin, cada una de las direcciones longitudinales 100 y 130 a lo largo de las cuales se extienden los segundos y los terceros pares 90 y 130 correspondientes, preferiblemente está en un plano correspondiente perpendicular a la dirección horizontal 43 en la cual se extiende el eje horizontal de rotación 44. En la construcción preferida ilustrada, las direcciones longitudinales 100 y 130 están localizadas dentro de un plano vertical común P que pasa través del eje vertical de rotación 88, generalmente normal a la dirección horizontal 43. En todo momento durante la luz del día, la energía desde el panel de energía solar 30 se conduce a través de un conmutador 190 para la transmisión desde el sitio 12.

La construcción preferida ilustrada permite que los pares 90 y 120 sean lo suficientemente grandes para utilizar energía solar para proporcionar suficiente energía para alimentar el motor 170 sin requerir ninguna fuente de energía auxiliar .

Cada par 90 y 120 tiene un peso dado asociado con el gran tamaño, y cada par 90 y 120 preferiblemente está separado en direcciones transversales opuestas 182 por una distancia transversal correspondiente desde el eje vertical de rotación 88 para balancear el peso de los pares 90 y 120 sobre el eje vertical de rotación 88. De forma similar, los pesos de los pares 90 y 160 se balancean sobre el eje vertical de rotación 88 al espaciar los pares 60 y 160 en direcciones horizontales opuestas 184 por una distancia horizontal correspondiente desde el eje vertical de rotación 88.

Entonces se observará que durante el curso de un día, el rastreador solar 10 mantendrá el panel de energía solar 30 en una posición óptima relativa al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa el recorrido solar 22 desde la ubicación de la salida del sol 26 hacia la ubicación de la puesta del sol 28. Aunque el recorrido solar 22 se alterará de alguna forma cada día consecutivo del año, la capacidad del rastreador solar 10 para apuntar el panel de energía solar 30 a lo largo de un azimut determinado de forma precisa, en virtud del mantenimiento de una posición de inclinación correcta sobre el eje horizontal de rotación 44 y una posición giratoria correcta simultánea sobre el eje vertical de rotación 88, mientras al mismo tiempo mantiene una posición óptima relativa al sol de esos pares de módulos solares que alimentan los motores que impulsan el rastreador solar 10, facilita el uso de energía solar para alimentar el rastreador solar 10.

Se observará que la presente invención logra todos los objetivos y las ventajas resumidas anteriormente, principalmente: proporciona un rastreador solar alimentado mediante energía solar para mantener una orientación óptima de un panel de energía solar con relación al sol durante cada día de los días consecutivos, permite el uso de un rastreador solar alimentado con energía solar relativamente simple y económico en una gran variedad de instalaciones, que varían desde instalaciones domésticas, más pequeñas a instalaciones comerciales e industriales más grandes; aumenta la eficiencia con la cual se captura la energía solar para la utilización práctica en una gran variedad de entornos; compensa automáticamente los cambios en la posición del sol en el cielo día a día y de estación a estación a través del año, que incluye cambios en las ubicaciones de salida del sol y de puesta del sol a lo largo del horizonte, así como cambios en la elevación sobre el horizonte; permite la construcción económica y el uso práctico de un rastreador solar alimentado con energía solar para mayor eficiencia en una variedad más amplia de instalaciones, incluyendo instalaciones incluso más pequeñas en donde los rastreadores solares hasta ahora han sido demasiado complejos para el uso práctico; permite el rastreo solar alimentado con energía solar con mayor simplicidad para uso económico extendido; proporciona rastreo solar alimentado con energía solar con conflabilidad y desempeño ilustrativo aumentado durante una vida útil extendida .

Se entenderá que la descripción detallada anterior de las modalidades preferidas de la invención se proporciona a manera de ejemplo únicamente. Varios detalles de diseño, la construcción y el procedimiento pueden modificarse sin apartarse del verdadero espíritu y alcance de la invención, como se establecen en las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVI DICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1.- Un rastreador solar alimentado con energía solar para mantener un panel de energía solar en una posición óptima con relación al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta de sol durante cada día de los días consecutivos, caracterizado porque comprende: una estructura que puede girar sobre una dirección vertical ; una plataforma para portar el panel de energía solar en una orientación hacia arriba, la plataforma que está montada sobre la estructura para inclinarse sobre una primera dirección horizontal para apuntar el panel de energía solar a lo largo de una primera dirección de enfoque; un primer motor acoplado con la plataforma para inclinar la plataforma sobre la dirección horizontal en cualquiera de las direcciones de inclinación opuestas para apuntar la primera dirección de enfoque; un primer par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal y dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el primer par de módulos solares que está montado para movimiento con la plataforma para inclinarse con la plataforma sobre la dirección horizontal y conectado al primer motor para alimentar el primer motor para inclinar la plataforma para mover la primera dirección de enfoque hacia una alineación óptima con el sol en respuesta a la exposición del par de módulos solares hacia el sol; un segundo par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una segunda dirección enfoque, el segundo par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical y montado en la estructura para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente ; un tercer par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una tercera dirección de enfoque, el tercer par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente haciendo un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical y montado sobre la estructura, opuesto al segundo par de módulos solares con respecto a la dirección horizontal, para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; un segundo motor acoplado con los segundos y los terceros pares de módulos solares para inclinar cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente respectiva para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente respectivo; un cuarto par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el cuarto par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal y que está montado para movimiento con la plataforma para inclinarse con la plataforma sobre la dirección horizontal, el cuarto par de módulos solares que está conectado al segundo motor para alimentar el segundo motor para inclinar cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar un ángulo de enfoque correspondiente y dirigir las segundas y las terceras direcciones de enfoque para establecer una alineación óptima de cada segundo y tercer par de módulos solares con relación al sol; un tercer motor acoplado con la estructura para girar la estructura sobre la dirección vertical; y un controlador para conectar el segundo par de módulos solares al tercer motor para alimentar el tercer motor para girar la estructura a medida que el sol atraviesa el recorrido solar durante un día, y para conectar el tercer par de módulos solares al tercer motor durante un siguiente día consecutivo para que el tercer motor se alimente alternativamente mediante los segundos y los terceros pares de módulos solares para girar la estructura durante los días consecutivos, mientras que el segundo motor se alimenta mediante cuarto par de módulos solares para inclinar los segundos y los terceros pares de módulos solares hacia una orientación óptima relativa al sol, y el primer motor se alimenta mediante el primer par de módulos solares para inclinar la plataforma y apuntar el panel de energía solar hacia una orientación óptima relativa al sol durante cada día.

2. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador comprende una disposición de interruptor manual para conectar uno seleccionado de los segundos y los terceros pares de módulos solares al tercer motor.

3. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque : la estructura puede girar sobre un eje vertical; los primeros y cuartos pares de módulos solares están montados sobre la estructura, diamétricamente opuestos uno del otro con respecto al eje vertical; cada uno de los primeros y los cuartos pares de módulos solares tiene un peso dado; y cada uno de los primeros y los cuartos pares de módulos solares está espaciado desde el eje vertical por una distancia longitudinal correspondiente que balancea el peso de los primeros y los cuartos pares de módulos solares sobre el eje vertical.

4. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque : la estructura puede girar sobre un eje vertical; los segundos y los terceros pares de módulos solares están montados sobre la estructura diamétricamente opuestos uno del otro con respecto al eje vertical; cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares tiene un peso dado; y cada uno de los segundos y los terceros pares de módulos solares está espaciado desde el eje vertical por una distancia transversal correspondiente que balancea el peso de los segundos y los terceros pares de módulos solares sobre el eje vertical.

5. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque : los primeros y los cuartos pares de módulos solares están montados sobre la estructura diamétricamente opuestos uno del otro con respecto al eje vertical; cada uno de los primeros y cuartos pares de los módulos solares tienen un peso dado; y cada uno de los primeros y cuartos pares de módulos solares está espaciado desde el eje vertical por una distancia horizontal correspondiente que balancea el peso de los primeros y los cuartos pares de módulos solares sobre el eje vertical.

6. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el controlador comprende una disposición de interruptor manual para conectar uno seleccionado de los segundos y los terceros pares de módulos solares al tercer motor .

7. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las direcciones longitudinales correspondientes a lo largo de las cuales se extienden los primeros y los terceros pares de módulos solares están localizadas dentro de un plano vertical común que pasa a través del eje vertical.

8. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el plano vertical común es generalmente normal hacia la dirección horizontal sobre . la cual se inclina la plataforma.

9. - El rastreador solar alimentado con energía solar de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador comprende una disposición de interruptor manual para conectar uno seleccionado de los segundos y los terceros pares de módulos solares hacia el tercer motor.

10. - Un método para mantener un panel de energía solar en una posición óptima relativa al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte y que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta del sol durante cada día de los días consecutivos, caracterizado porque comprende : colocar el panel de energía solar en una orientación hacia arriba montado para inclinarse sobre una dirección horizontal para apuntar el panel de energía solar a lo largo de una primera dirección de enfoque, y para rotación sobre una dirección vertical; acoplar un primer motor con el panel de energía solar para inclinar el panel de energía solar sobre la dirección horizontal en cualquiera de las direcciones de inclinación opuestas para apuntar la primera dirección de enfoque ; montar un primer par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal y dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque para movimiento con el panel de energía solar para inclinarse con el panel de energía solar sobre la dirección horizontal; conectar el primer par de módulos solares al primer motor para alimentar el primer motor para inclinar el panel de energía solar para mover la primera dirección enfoque hacia una alineación óptima con el sol en respuesta a la exposición del primer par de módulos solares al sol; proporcionar un segundo par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una segunda dirección de enfoque, el segundo par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical, y montar el segundo par de módulos solares para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; proporcionar un tercer par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre una tercera dirección de enfoque, el tercer par de módulos solares que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal correspondiente que hace un ángulo de enfoque correspondiente con la dirección vertical, y montar el tercer par de módulos solares diamétricamente opuesto al segundo par de módulos solares con respecto a la dirección vertical para inclinarse sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar el ángulo de enfoque correspondiente; acoplar un segundo motor con los segundos y los terceros pares de módulos solares para inclinar cada segundo y tercer par de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente respectiva para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente ,- proporcionar un cuarto par de módulos solares dispuesto en una configuración transversal con forma de A sustancialmente simétrica sobre la primera dirección de enfoque, el cuarto par de módulos solares que se extiende a lo largo de la dirección horizontal, y montar el cuarto par de módulos solares para movimiento con el panel de energía solar para inclinarse con el panel solar de energía sobre la dirección horizontal; conectar el cuarto par de módulos solares al segundo motor para alimentar el segundo motor para inclinar cada uno de los segundos y terceros pares de módulos solares sobre una dirección lateral correspondiente para cambiar cada ángulo de enfoque correspondiente y dirigir las segundas y las terceras direcciones de enfoque para establecer una alineación óptima de cada segundo y tercer par de módulos solares con relación al sol; acoplar un tercer motor con el panel de energía solar para girar el panel de energía solar sobre la dirección vertical; y conectar el segundo par de módulos solares al tercer motor para alimentar el tercer motor para girar el panel de energía solar a medida que el sol atraviesa el recorrido solar durante un día, y conectar el tercer par de módulos solares al tercer motor durante un siguiente día consecutivo para que se alimente el tercer motor alternativamente mediante los segundos y los terceros pares de módulos solares para girar el panel de energía solar durante los días consecutivos, y mientras el segundo motor se alimenta mediante el cuarto par de módulos solares para inclinar los segundos y los terceros pares de módulos solares hacia una orientación óptima relativa al sol, y el primer motor se alimenta mediante el primer par de módulos solares para inclinar el panel de energía solar y apuntar el panel de energía solar hacia una orientación óptima relativa al sol durante cada día .

11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el segundo par de módulos solares y el tercer par de módulos solares están conectados manualmente, de forma alternativa al tercer motor para alimentar el tercer motor durante cada día de los días consecutivos. RESUMEN DE LA INVENCION Se mantiene un panel de energía solar en una posición óptima con relación al sol durante la luz del día a medida que el sol atraviesa un recorrido solar elevado sobre el horizonte y que se extiende desde una ubicación de salida del sol hacia una ubicación de puesta del sol durante cada día de los días consecutivos del año al utilizar energía solar para alimentar un rastreador solar que porta el panel de energía solar. El rastreador solar incluye pares de módulos solares en donde los módulos solares están dispuestos en una configuración transversal con forma de A para apuntarse directamente al sol en respuesta a la exposición al sol, y los pares de módulos solares alimentan los motores que inclinan el panel solar sobre una dirección horizontal y giran el panel de energía solar sobre una dirección vertical para mantener la alineación óptima con el sol durante el curso de un día. Dos de los pares de módulos solares están conectados alternativamente a un motor que gira el panel solar sobre la dirección vertical y están montados de forma espaciada en direcciones transversales, diamétricamente opuestos uno de otro con respecto a la dirección vertical, y para inclinarse sobre direcciones laterales para apuntar cada uno de los dos pares hacia el recorrido solar para que el primero de los dos pares alimente el motor durante un día de los días consecutivos, y el segundo de los dos pares alimente el motor durante un siguiente día consecutivo, lo que consecuentemente compensa los cambios diarios en el recorrido solar y proporciona energía para la operación efectiva durante los días consecutivos a través del año.