MX2014003495A - Montaje de panel solar. - Google Patents

Montaje de panel solar.

Info

Publication number
MX2014003495A
MX2014003495A MX2014003495A MX2014003495A MX2014003495A MX 2014003495 A MX2014003495 A MX 2014003495A MX 2014003495 A MX2014003495 A MX 2014003495A MX 2014003495 A MX2014003495 A MX 2014003495A MX 2014003495 A MX2014003495 A MX 2014003495A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
solar
north
rails
base
assembly
Prior art date
Application number
MX2014003495A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark F Werner
Original Assignee
Magna Int Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Int Inc filed Critical Magna Int Inc
Publication of MX2014003495A publication Critical patent/MX2014003495A/es

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/80Accommodating differential expansion of solar collector elements
    • F24S40/85Arrangements for protecting solar collectors against adverse weather conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • F24S25/12Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface using posts in combination with upper profiles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10Supporting structures directly fixed to the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/16Preventing shading effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S2025/80Special profiles
    • F24S2025/806Special profiles having curved portions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Se proporciona un montaje solar para aprovechar los rayos solares y generar electricidad. El montaje solar incluye una estructura de montaje con un par de sub-montajes espaciados uno con otro en una dirección este-oeste y cada uno tiene al menos un poste y un riel de norte-sur. Una pluralidad de rieles de este-oeste extendidos entre los rieles de norte-sur de sub-montajes adyacentes. Una pluralidad de arreglos (PV) fotovoltaicos se adjuntan a los rieles de este-oeste. Los rieles de norte-sur de los sub- montajes se curvan cóncavos hacia adentro, hacia la base, tal que los arreglos PV se disponen en ángulos diferentes uno con otro, con el arreglo más superior dispuesto en el ángulo más superficial en relación a la base y el arreglo más inferior se dispone en el ángulo más pronunciado en relación a la base.

Description

MONTAJE DE PANEL SOLAR REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD PREVIA Esta solicitud de patente PCT reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional U.S. No de serie 61/537,610 presentada el 22 de Septiembre del 2011, titulada "Montaje de Panel Solar", la descripción completa de la solicitud se considera parte de la descripción de esta solicitud y por lo tanto se incorpora aquí por referencia.
ARTE ANTECEDENTE Campo de la invención La presente invención se relaciona con un montaje del panel solar, y más precisamente a un montaje de panel solar que incluye una estructura de montaje para paneles solares.
DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO La energía solar se está convirtiendo en una alternativa cada vez más popular a los combustibles fósiles para generar electricidad. En general, los generadores de energía solar aprovechan la energía potencial de la radiación solar y convierte esa energía potencial en electricidad. Algunos generadores de energía solar utilizan una disposición de espejos los cuales reflejan y concentran luz en un área pequeña. El calor de la luz reflejada y concentrada entonces se usa para generar electricidad en una forma similar a las plantas de energía convencionales. Otro tipo de generador de energía solar es una celda (PV) fotovoltaica, la cual aprovecha los rayos solares y convierte directamente radiación solar en electricidad.
Las celdas PV se disponen típicamente en un arreglo en un panel solar y están soportadas por una estructura de montaje. Para máxima efectividad, los paneles PV debenj permanecer al aire libre, y por lo tanto, los paneles PV y las estructuras de montaje deben restringir a un rango amplio de los factores ambientales que incluyen, por ejemplo, vientos fuertes, lluvia, granizo, grandes caídas de nieve y cargas sísmicas. Algunas estructuras de montaje se diseñan como rastreadoras para reorientar automáticamente los paneles PV para "seguir el sol" conforme se mueve a través del cielo, por tanto maximizar los rayos aprovechados. Sin embargo, tales estructuras de montaje no siempre pueden ser rentables. Por lo tanto, se montan paneles PV en una estructura de montaje estacionario los cuales orientan los paneles PV en un ángulo predeterminado. Sin embargo, debido a cambios estacionales del eje de la tierra en relación al sol, el ángulo óptimo en el cual el panel PV debe operar cambios continuamente. En consecuencia, una cantidad grande de energía potencial se pierde inherentemente por los paneles PV estacionarios. La cantidad de energía potencia que se pierde incrementa con el incremento de la distancia desde el ecuador.
Un tipo conocido de estructura de montaje se muestra generalmente en la figura 1. La estructura incluye un par de postes verticales, o patas, espaciadas una con otra y un riel de norte-sur que se extiende entre las patas para soportar los paneles PV. En esta modalidad, el riel de norte-sur es angulado en veintiocho grados (28°) en relación a la tierra. El ángulo del riel de norte-sur, y por lo tanto que de los paneles PV, solo se puede cambiar manualmente, el cual es a veces un proceso que consume tiempo y laborioso.
Sigue habiendo una necesidad continua y significante para una estructura de montaje estacionaria la cual es rentable, es resistente a las fuerzas ambientales al aire libre e incrementa la cantidad de rayos solares aprovechados por los paneles PV a través del año.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la presente invención proporciona para un montaje solar para aprovechar rayos solares y generar electricidad. El montaje solar incluye al menos dos postes que se extienden verticalmente corriente arriba desde una base y espaciada desde una con otra. El montaje solar también incluye al menos dos rieles de norte-sur, cada uno de los cuales se acopla a un extremo superior de uno de los postes con los rieles de norte-sur que se extienden generalmente en paralelo en relación uno con otro. Una pluralidad de paneles solares planos generalmente se acopla a los rieles de este-oeste, y el riel de norte-sur se curvea cóncavo corriente abajo tal que los paneles solares se orientan en diferentes ángulos en relación a la base y en relación a uno con otro. Este aspecto del montaje solar es ventajoso porque produce un incremento en la cantidad de energía durante la temporada de invierno, particularmente en locaciones geográficamente lejos del ecuador donde el sol no sube tanto en el cielo. Este incremento de energía es un resultado de los paneles solares inferiores de ángulo pronunciado que recibe más rayos de sol que los paneles solares superiores de ángulo superficial durante el invierno cuando el sol está bajo en el cielo. Por el contrario durante los meses de verano hay incremento de energía como un resultado de los paneles solares superiores de ángulo superficial que reciben una cantidad incrementada de rayos solares cuando el sol está alto en el cielo.
Adicionalmente, este aspecto la presente invención es ventajoso porque el miembro norte-sur curvado proporciona el montaje solar con un perfil más aerodinámico. Con el perfil más aerodinámico, se reduce la magnitud de la fuerza ejercida en la estructura de montaje durante los días de viento. Por tanto, los componentes de la estructura de montaje pueden ser más ligeros, los materiales más baratos sin comprometer su capacidad para resistir fuerzas de viento en días de viento.
Incluso además, el riel norte-sur curvado proporciona mayores propiedades de resistencia y rigidez a la estructura de montaje que deberá ser un riel de norte-sur mientras que un arco diseñado transmite alguna carga a los postes a través de la compresión mientras que los rayos lineales transmiten carga a través de esfuerzos de flexión. En consecuencia, la estructura de montaje se puede formar de un material barato, ligero sin comprometer su capacidad para soportar los paneles solares o resistir fuerzas que se encuentran similarmente el uso al aire libre diario que incluye, por ejemplo, viento, cargas de nieve, cargas de hielo cargas de lluvia o cargas sísmicas .
Además, el riel de norte-sur curvado ayuda la remoción de nieve o hielo desde los paneles PV inferiores de ángulo pronunciado el cual reduce el riesgo de los paneles OV se obstruyen por nieve o hielo, la cual puede obstruir los rayos de sol. Esto es porque la precipitación cae automáticamente fuera de los paneles PV inferiores y sopla fuera los paneles PV superiores en el viento.
Aun otra característica de la presente invención construida de acuerdo a este aspecto de la invención es que un montaje solar con un riel de norte-sur curvado puede tener una altura vertical menor que uno con un riel de norte-sur lineal que tiene una longitud similar. Esto puede permitir para montaje o mantenimiento más fácil en el montaje solar. La altura vertical también reduce el tamaño de la sombra proyectada por el montaje solar y reduce el requerimiento espaciado entre los arreglos de montajes solares en un campo solar. Esto es importante particularmente porque por añadir más montajes solares a un campo solar, una cantidad de incremento de la electricidad se puede generar en un área limitada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Otras ventajas de la presente invención se apreciaran fácilmente, conforme las mismas se entiendan mejor por referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considera en conexión con los dibujos adjuntos en donde: La figura 1 es una vista lateral de un montaje solar conocido; La figura 2 es una vista lateral de la primera modalidad ejemplar del montaje solar; La figura 3 es una vista en perspectiva de la primera modalidad ejemplar de del montaje solar; La figura 4 es una tabla de resultados de cálculo de energía que muestra la energía producida por un par de paneles PV en una locación geográfica similar en diferentes orientaciones por un año; La figura 5 es una tabla de resultados de cálculo de energía que muestra la energía producida por cinco diferentes paneles PV en una locación geográfica similar en diferentes orientaciones para un año; La figura 6 es una tabla de resultados de cálculo que muestra la energía producida por el montaje solar conocido de la figura 1 por un año; La figura 7 es una tabla de resultados de cálculo de energía que muestra la energía producida por la primera modalidad ejemplar del montaje solar por un año; La figura 8 es una gráfica de barras que muestra los resultados de las pruebas de las figuras 6 y 7 en formato comparativo; La figura 9 es una vista de lado de la primera modalidad ejemplar del montaje solar y que muestra aire que fluye alrededor del montaje solar en una primera dirección; La figura 10 es una vista de lado de la primera modalidad ejemplar del montaje solar y que muestra aire que fluye alrededor del montaje solar en una segunda dirección opuesta de la primera dirección mostrada en la figura 9; La figura 11 es una vista de lado de la primera modalidad ejemplar del montaje solar y que muestra la capacidad de montaje solar para arrojar nieve y hielo; La figura 12 es una vista en perspectiva y de elevación de una segunda modalidad ejemplar del montaje solar; La figura 13 es una vista de lado de un par de montajes solares de la primera modalidad ejemplar del montaje solar dispuesto en relación espalda con espalda; La figura 14a es una vista de la do de un campo solar que incluye una pluralidad de montajes solares de la figura 1; La figura 14b es una vista de lado de un campo solar que incluye una pluralidad de montajes solares de la figura 2; y La figura 15 es una diagrama que muestra la altura, el tono y la producción de energía anular de varios montajes solares, uno de los cuales tiene un riel de norte-sur y los otros los cuales tienen rieles de norte-sur de curvaturas diferentes.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PERMITIDAS Refiriéndose a las figuras, en donde números similares indican partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas, una primera modalidad ejemplar de un montaje 20 solar para aprovechar la energía potencial de los rayos solares y genera electricidad se muestran generalmente en la figura 2. El montaje 20 solar incluye una pluralidad de paneles solares dispuestos en una pluralidad de arreglos 22a, 22b, 22c, 22d los cuales están soportados por una estructura 24 de montaje estacionaria. En la modalidad ejemplar, los paneles solares son celdas (PV) fotovoltaicas que se configuran para recibir radiación solar y convertirla en energía eléctrica. Sin embargo, se debe apreciar que cualquier otro tipo de panel solar capaz de convertir energía potencial desde los rayos solares en electricidad o cualquier otra forma de energía usable podría ser empleado alternativamente.
Refiriéndose ahora a la figura 3, la estructura 24 de montaje de la primera modalidad ejemplar incluye una pluralidad de sub-montajes 26 espaciado desde otro en una dirección lateral, la cual por lo tanto se refiere a él como una "dirección de este-oeste". Cada sub-montaje 26 incluye un par de postes 28a, 28b espaciados desde uno con otro en una dirección longitudinal, los cuales por lo tanto se refieren a ella como "dirección de norte-sur", y cada poste 28a, 28b se extiende verticalmente corriente arriba desde un punto 30 de unión base (para unir al suelo o cualquier otra base) a un punto 32 de unión superior (mostrado en la figura 2) . Cada sub-montaje 26 incluye un riel 34 de norte-sur (o cualquier otro tipo de miembro) el cual se adjunta al punto 32 de unión superior de los postes 28a, 28b y se extiende en la dirección de norte-sur. Tal como, los rieles 34 de norte-sur de sub-montajes 26 adyacentes extendidos en relación generalmente paralela uno con otro. Para soporte adicional, los sub-montajes 26 de la primera modalidad ejemplar también incluyen un puntal 36 que se extiende entre uno de los postes 28a y el riel 34 de norte-sur. La estructura 24 de montaje adicionalmente incluye una pluralidad de rieles 38 de este-oeste (o cualquier otro tipo de miembros) los cuales se extienden en relación paralela generalmente una con otra en la dirección de este-oeste entre los rieles 34 de norte-sur de los sub-montajes 26 adyacentes para interconectar los sub-montajes 26. Los rieles 38 de este-oeste se deben extender a través de cualquier longitud y deben interconectar cualquier número deseable de sub-montajes. En la modalidad ejemplar, la estructura 24 de montaje incluye cinco rieles 38 de este-oeste los cuales se espacian uniformemente generalmente de uno con otro. Preferiblemente, los postes 28, los rieles 34 de norte-sur y los rieles 38 de este-oeste se forman todos de metal y a través de una forma de proceso de formación por rodamiento. Sin embargo, se debe apreciar que esos componentes se deben formar de cualquier material adecuado y a través de cualquier proceso deseable. Los postes 28a, 28b ejemplares, los rieles 36 de norte-sur y los rieles 38 de este-oeste todos tienen secciones transversales "Labio C". Sin embargo, se debe apreciar que esos componentes deben tener alternativamente forma tubular, forma de I, forma de L, forma de sigma o cualquier sección o secciones transversales deseables. Se debe notar que los rieles 34 de norte-sur y los rieles 38 de este-oeste se refieren por términos "norte-sur" y "este-oeste" respectivamente porque esta es la orientación normal en que ellos se extenderán en el campo de modo que los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV se enfrenten generalmente al sur. Sin embargo, se debe apreciar que ellos alternativamente se deberán orientar en cualquier dirección deseable.
Refiriéndose de nuevo a la figura 2, todos los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d son generalmente planos, y como se discutirá en mayor detalle a continuación, los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV adyacentes se inclinan en relación una con otra. Los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV se acoplan preferiblemente a los rieles 38 de este-oeste de la estructura 24 de montaje a través de sujetadores mecánicos. Sin embargo, se debe notar que los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV deben alternativamente acoplar a los rieles 38 de este-oeste a través de cualquier proceso deseable que incluye, por ejemplo, remaches, loes de palanca, adhesivos, abrazaderas, etcétera.
Los rieles 34 de norte-sur de la estructura 24 de montaje se curvan cóncavamente corriente abajo hacia la base en la cual el montaje 20 solar se monta tal que los arreglos 22 adyacentes (cada uno de los cuales es plano generalmente) se disponen en diferentes ángulos relativos a la base. Tal como, un arreglo 22a más superior se dispone en el ángulo más bajo en relación a la base y a los otros arreglos 22b, 22c, 22d se disponen en un lado del arreglo 22a más superior en ángulos cada vez más espaciados en relación a la base.
La curvatura del riel 34 de norte-sur se puede seleccionar basada al menos en parte en la latitud de la locación geográfica donde el montaje 20 solar operará. En otras palabras, modificar la curvatura del riel 34 de norte-sur cambia los ángulos de los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV, los cuales pueden mejorar el rendimiento del montaje 20 solar en diferentes locaciones geográficas. Por ejemplo, podría preferir tener una diferencia menor entre los ángulos de los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d de modo que los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d se disponen todos en más ángulos poco profundos para montajes 20 solares que operan en áreas geográficas cercanas al ecuador, y por lo tanto, los rieles 34 de¡ norte-sur que tienen un radio muy grande de curvatura puedejn desearse más para tales montajes 20 solares. En contraste, puede preferir tener una diferencia más grande entre los ángulos de los arreglos de modo que los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d se disponen en ambos pasos y ángulos poco profundos para montajes 20 solares que operan en locaciones geográficas más distantes del ecuador, y por lo tanto, los rieles 34 de norte-sur que tienen un radio más pequeño de curvatura podrían ser más deseables. El radio pequeño de curvatura permite a los paneles solares de los arreglos 22a, 22b superiores (ángulos poco profundos) operar más eficientemente en el verano cuando el sol esta más alto en el cielo y permite a los paneles PV de los arreglos 22c, 22d inferiores (ángulos espaciados) operar más eficientemente en el invierno cuando el sol está bajo en el cielo. Esta configuración también es benéfica para la nieve derramada, como se discutirá en detalle adicional a continuación. La modalidad ejemplar se diseñó para la operación en el norte de Canadá, e incluye cuatro arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV con grado octavo de diferencia entre los ángulos de los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV adyacentes. Como se muestra en la figura 2, el arreglo 22a más superior se dispone aproximadamente a un ángulo de veintidós grados (22°) en relación a la base para recibir los rayos solares máximos en el verano, y el arreglo 22d PV más inferior se dispone en aproximadamente un ángulo de cuarenta y seis grados (46°) en relación al suelo para recibir los rayos solares máximos en el invierno. Sin embargo, se debe apreciar que el montaje solar debe incluir cualquier número de arreglos PV, y aquellos arreglos se deben disponer en un rango de diferentes ángulos en relación uno con otro y a la base.
La figura 4 es una tabla de los resultados de cálculo de energía que muestran la energía producida por un par de arreglos PV los cuales operaron por un año en una locación del norte de Canadá. Uno de los arreglos PV se orientó en cero grados (0o), es decir horizontal, en relación al suelo y el otro se orientó en veintiocho grados (28°) en relación al suelo. Como se puede ver desde esta tabla, el arreglo PV inclinado produce una cantidad comparable de energía al arreglo PV horizontal durante los meses de verano y produce significativamente más energía que el arreglo PV horizontal durante los meses de otoño, invierno, y primavera. Esta tabla demuestra el valor del ángulo que los arreglos PV maximizan su salida de energía.
La figura 5 es una tabla de resultados de cálculo de energía que muestra la energía producida por cinco arreglos PV los cuales también operaron por un año en una locación en el norte de Canadá. Como se puede ver desde esta tabla, los arreglos PV menos inclinados producen la salida de energía mayor durante los meses de verano y los arreglos PV más inclinados producen la energía mayor en los meses de invierno. Esta tabla demuestra el valor que tiene un arreglo PV con ambos arreglos PV inclinados más y menos para reducir la diferencia en energía producida por el montaje solar entre los meses de verano e invierno y para por tanto incrementar la energía total producida anualmente.
La figura 6 es una tabla de los resultados de cálculo de energía que muestra la energía producida sobre el curso de un año por un montaje solar conocido, tal como uno mostrado en la figura 1, con un riel de norte-sur e incluye cuatro arreglos PV, todos orientados en un ángulo de veintiocho grados (28°) en relación a la tierra. En contraste, la figura 7 es una tabla que muestra la energía producida sobre el curso de un año por el primer montaje 20 solar ejemplar mostrado en la figura 2 que incluye un riel 34 de norte-sur curvado y cuatro arreglos 22a, 22b, 22c, 22d solares orientados en inclinaciones de 22°, 30°, 38° y 46°. Esos resultados de cálculo de energía de las figuras 6 y 7 también se ilustran en formato gráfico en la figura 8. Como se puede ver, el montaje 20 solar con el riel 34 de norte-sur curvado produce 0.8% más energía a través del año que el montaje 20 solar de la figura 1. Por lo tanto, el primer montaje 20 solar a modo de ejemplo es más eficiente en al menos esta locación geográfica que el montaje solar conocido de la figura 1. Incluso además, los resultados demuestran que el primer montaje 20 solar ejemplar produce significativamente más energía durante los meses de invierno que el montaje 20 solar conocido de la figura 1, por tanto reduce la necesidad de una fuente de energía suplementaria durante esos meses.
Refiriéndonos ahora a las figuras 9 y 10, la curvatura en los rieles 34 de norte-sur proporciona resistencia adicional y ventajas aerodinámicas comparadas a los rieles 34 de norte-sur linear comparables. Por ejemplo, el diseño de curva, o arco es inherentemente más fuerte que un diseño lineal, por lo tanto permitiendo los componentes varios de la estructura 24 de montaje a formar de materiales de bajo costo y más ligeros sin perdida en resistencia. Adicionalmente, el primer montaje 20 solar ejemplar es más aerodinámico que el montaje solar de la figura 1 sin importar de sí el viento se aproxima al montaje 20 solar desde una primera dirección, como se muestra en la figura 9 con flechas que indican flujo de aire o una segunda dirección opuesta a la primera dirección como se muestra en la figura 10 con flechas que indican flujo de aire. En otras palabras, la forma del primer montaje 20 solar ejemplar proporciona para mejorar flujo aerodinámico, el cual reduce la magnitud de las fuerzas ejercidas en la estructura 24 de montaje durante las condiciones del viento. Como tal, la estructura 24 de montaje se puede formar de materiales ligeros, baratos sin comprender su habilidad para resistir las fuerzas del viento en el ambiente exterior en el cual pera.
Aunque no se muestra en las figuras, un carenado aerodinámico (es decir lamina de viento) se puede añadir de la estructura 24 de montaje para llevar el ángulo de la parte superior del montaje 20 solar a la horizontal y además mejora la aerodinámica del montaje 20 solar. Esto también se puede lograr modificando la estructura 24 de montaje para acomodar arreglos PV adicionales en ángulos además reducidos para llevar el ángulo de la parte superior del montaje 20 solar a la horizontal.
Aun otro beneficio del riel 34 de norte-sur curvado es la capacidad del montaje 20 solar para tirar nieve, hielo, granizo, lluvia la cual de lo contrario puede bloquear parcial o totalmente rayos solares desde que encuentra los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d solares. Específicamente, como se muestra en la figura 11, los ángulos pronunciados de los arreglos 22c, 22d solares inferiores (los cuales son más efectivos durante el invierno cuando el sol está en un ángulo inferior en el cielo) automáticamente arrojan tal precipitación. Igualmente, el viento puede soplar cualquier nieve en los arreglos 22a, 22b superiores, los cuales se orientan en un ángulo pequeño en relación a la base. En el montaje 20 solar de la figura 1, la capacidad de derramamiento solo se puede incrementar incrementando el ángulo del riel 34 de norte-sur linear pero que volverá en una consecuencia a la capacidad del montaje 20 solar para recibir luz de sol en los meses de verano cuando el sol está en un ángulo pronunciado en el cielo.
Una segunda estructura 124 de montaje ejemplar se muestra generalmente en la figura 12. La segunda estructura 124 de montaje ejemplar es similar a la primera modalidad ejemplar discutida anteriormente excepto que esta incluye un solo poste 128 y dos puntales 136 más que dos postes 28 y un solo puntal 36. Como se describe anteriormente, se debe apreciar que la estructura de montaje debe tomar un número de diferentes formas y diseña otro que aquel mostrado en las modalidades ejemplares.
Refiriéndonos ahora a la figura 13, dos montajes 20 solares se posicionan adyacentes uno con otro y dispuestos espalda a espalda (o reflejado) en relación con uno a otro con los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d de un montaje 20 solar que mira al oeste y los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d del otro montaje 20 solar que mira al este. Esta orientación puede ser ventajosa mientras que proporciona ventajas aerodinámicas para ambos montajes 20 solares reduciendo la turbulencia y también resulta en el incremento a la exposición del sol durante el dia. Específicamente, los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d del montaje 20 solar que miran al este reciben una cantidad incrementada de luz de sol durante la mañana y los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d del montaje 20 solar que miran al este reciben una cantidad incrementada de luz de sol durante la tarde. Como tal, en esta disposición, los rieles 34 de norte- sur se orientan actualmente en una dirección de este-oeste y los rieles 38 de este-oeste se orientan actualmente en una dirección de norte-sur. Incluso además, se debe apreciar que los montajes 20 solares espalda a espalda mostrados en la figura 13 se pueden combinar en una estructura unificada con una forma precisa en general.
La estructura 24, 124 de montaje se puede producir usando cualquier método de fabricación deseable. Por ejemplo, el riel 34 de norte-sur curvado puede ser formado por laminado, presionada por freno, extruida, estampada, maquinada, o formada usando cualquier otro proceso de formación deseable. Los rieles 34 de norte-sur pueden tener cualquier perfil o perfiles deseables (es decir sección transversal o secciones transversales) que incluyen, por ejemplo, una forma de C, forma de labio C, forma de sombrero, forma de tubo, forma de haz I, forma de sigma, etcétera. Los componentes de la estructura 24, 124 de montaje pueden adicionalmente ser construidos con ranuras para permitir planos de deslizamiento para los ajustes en campo del montaje 20, 120 solar. Preferiblemente, el riel 34 de norte-sur se da su curvatura a través del proceso de formación por laminado. Tal como, con pequeñas modificaciones al equipamiento de formación por laminado, se pueden producir los rieles 34 de norte-sur que tienen diferentes curvaturas. Los postes 28a, 28b, los puntales 36 y los rieles 38 de este-oeste todos se pueden usar con rieles 34 de norte-sur de varias curvaturas. Tal como, con cambios muy pequeños al equipamiento de fabricación, se pueden producir los montajes solares que se optimizan para las diferentes locaciones geográficas. Con esta flexibilidad se vienen ciertos ahorros de costo y ventajas de fabricación.
Adicionalmente, los rieles 34 de norte-sur pueden tener una curvatura constante, una curvatura variable o una curvatura parcial con secciones rectas. En otras palabras, los rieles 34 de norte-sur pueden extenderse a través de un barrido generalmente constante con un radio generalmente constante de curvatura como se muestra en las figuras) o la curvatura puede cambiar a lo largo de su longitud. Por ejemplo, el riel 34 de norte-sur puede tener una o más curvas con secciones generalmente rectas dispuestas adyacentes o entre las curvas.
En las modalidades ejemplares discutidas anteriormente los paneles PV se disponen en una orientación horizontal en los arreglos 22a, 22b, 22c, 22d PV. Sin embargo, se debe apreciar que los paneles PV pueden alternativamente disponerse en una orientación vertical aunque esto puede requerir rieles 34 de este-oeste adicionales. Adicionalmente, el montaje 20, 120 puede incluir cualquier número de arreglos PV.
Refiriéndonos ahora a las figuras 14a y 14b, aun otra característica del primer montaje 20 solar ejemplar es que tiene una altura vertical inferior que un montaje solar con un riel de norte-sur lineal que tiene una longitud similar. Esto puede permitir facilitar el montaje o mantenimiento en el montaje 20 solar. Adicionalmente, la altura vertical reducida puede también reducir el tamaño de la sombra proyectada por el montaje 20 solar y reduce el requerimiento de espacio entre las flechas de los montajes 20 solares en un campo solar. Esto es particularmente importante porque añadiendo más montajes 20 solares a un campo solar, se puede generar una cantidad incrementada de electricidad en un área limitada. En otras palabras, el número total de arreglos PV 22a, 22b, 22c, 22d los cuales reciben exposición del sol en un área predeterminada se puede incrementar para incrementar la energía total producida por el campo solar.
Obviamente, cualesquier modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles en luz de las enseñanzas anteriores y se pueden practicar de otro modo que como se describe específicamente mientras que estén dentro de la cercanía de las reivindicaciones adjuntas.
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.
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un montaje solar para aprovechar rayos solares y generar electricidad, que comprende al menos dos postes que se extienden verticalmente hacia arriba desde una base y espaciados de uno con otro; al menos dos rieles de norte-sur, cada uno se acopla a un extremo superior de uno de los dichos postes y se extiende en relación en general paralelo uno con otro; al menos dos rieles de este-oeste acoplados y extendidos entre dichos rieles de norte-sur y extendidos espaciados generalmente y en relación paralela uno con otro; una pluralidad de arreglos generalmente planos de paneles solares acoplados a dichos rieles de este-oeste; y caracterizado en que al menos dos rieles de norte-sur se curvan cóncavamente hacia abajo tal que al menos uno de dichos arreglos se orienta en un diferente ángulo en relación a la base que otro de dichos arreglos.
2. El montaje solar como se establece en la reivindicación 1, caracterizado en que dicha pluralidad de arreglos incluye un arreglo más superior y los otros de dichos arreglos se colocan en un lado de dicho arreglo más superior y se orienta en ángulos cada vez más pronunciados en relación a dicho arreglo más superior.
3. El montaje solar como se establece en la reivindicación 2, caracterizado en que dicho arreglo más superior se dispone en un ángulo menor que veinticinco grados en relación a la base y en donde uno de los arreglos más inferior se dispone en un ángulo mayor que cuarenta grados en relación a la base.
4. Un montaje solar para aprovechar rayos solares y generar electricidad, que comprende: al menos dos postes espaciados de uno con otro en una dirección lateral con cada poste extendido en una dirección vertical desde un punto de unión base a un punto de unión superior; al menos dos miembros laterales que se extienden en una dirección lateral con uno de dichos miembros laterales se acoplan a dicho punto de unión superior de cada poste; una pluralidad de miembros longitudinales acoplados y extendidos entre dichos miembros laterales con dichos miembros laterales se espacian de uno con otro en dicha dirección longitudinal; una pluralidad de paneles solares generalmente planos acoplados a dichos miembros longitudinales; y caracterizado en que dichos miembros laterales se curvan cóncavamente hacia abajo hacia dichos puntos de unión base de dichos postes tales que al menos dos de dichos paneles solares generalmente planos se orienta en ángulos diferentes que uno con otro.
5. El montaje solar como se establece en la reivindicación 4, caracterizado en que dichos paneles solares en general planos se disponen en una pluralidad de arreglos, y en donde dichos arreglos se acoplan a dichos miembros longitudinales tal que cada arreglo se dispone jen un diferente ángulo en relación a una base que los otros arreglos.
6. El montaje solar como se establece en la reivindicación 5, caracterizado en que dicha pluralidad de arreglos incluye un arreglo más superior y en donde los otros arreglos se disponen en un arreglo más superior mencionado y se orientan en ángulos cada vez más pronunciados en relación a dicho arreglo superior y a la base.
7. El montaje solar como se establece en la reivindicación 6, caracterizado en que cada arreglo se orienta sustancialmente en un ángulo mayor que cero grados en relación a cada arreglo adyacente.
8. El montaje solar como se establece en la reivindicación 7, caracterizado en que dichos paneles solares se orientan ya sea en orientación vertical u horizontal en cada uno de dichos arreglos.
9. El montaje solar como se establece en la reivindicación 5 caracterizado en que dicha pluralidad de arreglos se define además como al menos dos arreglos.
10. El montaje solar como se establece en la reivindicación 9, caracterizado en que dicho al menos dos miembros longitudinales se definen además como al menos tres miembros longitudinales espaciados uno con otro a lo largo de las longitudes de dichos miembros laterales cóncavos.
11. El montaje solar como se establece en la reivindicación 5, caracterizado en que dicha pluralidad de arreglos incluye un arreglo más superior y un arreglo más inferior y caracterizado en que dicho arreglo más inferior incrementa anteriormente la base.
12. El montaje solar como se establece en la reivindicación 4, caracterizado en que cada uno de dichos miembros laterales está soportado por al menos dos postes.
13. El montaje solar como se establece en la reivindicación 12, caracterizado en que además incluye un puntal extendido desde uno de los dichos postes a uno de los dichos miembros laterales para proporcionar soporte adicional a los miembros laterales asociados.
14. El montaje solar como se establece en la reivindicación 4, caracterizado en que dichos paneles solares en general planos son paneles fotovoltaicos .
15. Un montaje para aprovechar rayos solares y generar electricidad, que comprende: un par de montajes solares; cada montaje solar incluye al menos dos postes espaciados de uno con otro en una dirección lateral, al menos dos miembros laterales que se extienden en una dirección lateral, una pluralidad de miembros longitudinales acoplados y extendidos en una dirección longitudinal entre dichos miembros laterales, y una pluralidad de paneles solares en general planos acoplados a dichos miembros longitudinales; caracterizado en que dichos miembros laterales se curvan cóncavamente hacia adentro tal que al menos dos de dichos paneles solares generalmente planos se orientan en diferentes ángulos que uno con otro; y en donde dichos montajes solares se posicionan adyacentes uno con otro y se disponen en relación de espejo uno con otro. RESUMEN DE LA INVENCION Se proporciona un montaje solar para aprovechar los rayos solares y generar electricidad. El montaje solar incluye una estructura de montaje con un par de sub-montajes espaciados uno con otro en una dirección este-oeste y cada uno tiene al menos un poste y un riel de norte-sur. Una' pluralidad de rieles de este-oeste extendidos entre los rieles de norte-sur de sub-montajes adyacentes. Una pluralidad de arreglos (PV) fotovoltaicos se adjuntan a los rieles de este-oeste. Los rieles de norte-sur de los sub-montajes se curvan cóncavos hacia adentro, hacia la base, tal que los arreglos PV se disponen en ángulos diferentes uno con otro, con el arreglo más superior dispuesto en el ángulo más superficial en relación a la base y el arreglo más inferior se dispone en el ángulo más pronunciado en relación a la base. MONTAJE DE PANEL SOLAR RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un montaje solar para aprovechar los rayos solares y generar electricidad. El montaje solar incluye una estructura de montaje con un par de sub-montajes espaciados uno con otro en una dirección este-oeste y cada uno tiene al menos un poste y un riel de norte-sur. Una pluralidad de rieles de este-oeste extendidos entre los rieles de norte-sur de sub-montajes adyacentes. Una pluralidad de arreglos (PV) fotovoltaicos se adjuntan a los rieles de este-oeste. Los rieles de norte-sur de los sub-montajes se curvan cóncavos hacia adentro, hacia la base, tal que los arreglos PV se disponen en ángulos diferentes uno con otro, con el arreglo más superior dispuesto en el ángulo más superficial en relación a la base y el arreglo más inferior se dispone en el ángulo más pronunciado en relación a la base .
MX2014003495A 2011-09-22 2012-09-20 Montaje de panel solar. MX2014003495A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161537610P 2011-09-22 2011-09-22
PCT/CA2012/000872 WO2013040687A1 (en) 2011-09-22 2012-09-20 Solar panel assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2014003495A true MX2014003495A (es) 2014-07-22

Family

ID=47913707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2014003495A MX2014003495A (es) 2011-09-22 2012-09-20 Montaje de panel solar.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140216531A1 (es)
EP (1) EP2758997A4 (es)
CA (1) CA2844118A1 (es)
MX (1) MX2014003495A (es)
WO (1) WO2013040687A1 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013216173A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Hanergy Holding Group Ltd. Anordnung und Verfahren zur Halterung mindestens eines Photovoltaikmoduls
WO2018188798A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Mirko Dudas Mounting structure, solar module array and method of assembling a mounting structure
DE102018117228A1 (de) 2017-07-18 2019-01-24 Magna Closures Inc. Solarpaneelträger und Antriebssystem
WO2019198108A1 (en) * 2018-04-14 2019-10-17 Tata Solar Power Systems Limited A system and method of increasing field power gain in photovoltaic modules
US20190372508A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 John A. Saavedra Auxiliary solar panel
US11601086B2 (en) * 2019-11-01 2023-03-07 RBI Solar, Inc. Solar canopy system with roll-formed structural components
US20210071914A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-11 Gamechange Solar Corp. Self-shielding photovoltaic module tracker apparatus
DE102019129733A1 (de) * 2019-11-05 2021-05-06 Goldbeck Solar Gmbh Solaranlage zum Erzeugen von Solarstrom
DE202020105294U1 (de) * 2020-09-15 2020-09-23 Premium Mounting Technologies GmbH & Co. KG Photovoltaik-Anlage zum Erzeugen von Solarstrom
DE102020124058A1 (de) 2020-09-15 2022-03-17 Premium Mounting Technologies GmbH & Co. KG Photovoltaik-Anlage zum Erzeugen von Solarstrom
US11624511B2 (en) * 2021-05-14 2023-04-11 David William Stauffer Zero-fossil-fuel-using heating and cooling apparatus for residences and buildings with an array for tracking the sun

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5162190A (en) * 1989-04-25 1990-11-16 Glasstech Inc. Photovoltaic panel support assembly
US6147294A (en) * 1999-04-06 2000-11-14 Trw Inc. D-wing deployable solar array
EP1744372A3 (en) * 2005-07-13 2013-01-16 Zeta Controls Limited Solar panel
DE102005057468A1 (de) * 2005-11-30 2007-05-31 Solarwatt Solar-Systeme Ag Photovoltaisches rahmenloses Solarmodul in Plattenform
KR200417119Y1 (ko) 2006-03-10 2006-05-24 주식회사기린산업 단열 판넬과 태양전지 판넬이 결합된 복합 구조물
US7748068B2 (en) * 2008-03-20 2010-07-06 Min Carroll Decoration solar panel bridge supplying power sources
BRPI0915546A2 (pt) * 2008-07-09 2016-05-10 Christopher Scott Eiman dispositivo de proteção personalizado incluindo capacidades fotovoltaicas
ES1068787Y (es) * 2008-09-26 2009-03-01 Solid Enginyeria S L Estructura de soporte de paneles solares
DE102009039021A1 (de) * 2009-08-28 2011-07-21 Flagsol GmbH, 50678 Parabolrinnenkollektor
US8468755B2 (en) 2009-09-23 2013-06-25 Michael Zuritis Solar array support structure

Also Published As

Publication number Publication date
EP2758997A1 (en) 2014-07-30
CA2844118A1 (en) 2013-03-28
WO2013040687A1 (en) 2013-03-28
US20140216531A1 (en) 2014-08-07
EP2758997A4 (en) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2014003495A (es) Montaje de panel solar.
US11489484B2 (en) Utility pole solar energy collector system
US8071930B2 (en) Solar collector having a spaced frame support structure with a multiplicity of linear struts
US8941043B2 (en) Device for driving a light receiving element to track a light source
US7825327B2 (en) Concentrating solar collector
US20090032086A1 (en) Terrestrial solar array including a rigid support frame
US8967946B2 (en) Modular wind-solar energy converting assembly
US20140230886A1 (en) Solar Panel Assembly With A Mounting Structure
US20090000653A1 (en) Solar power harvester with reflective border
CN101640502B (zh) 用于组装聚光器光电太阳能电池阵列的方法
US20210344298A1 (en) Auxiliary solar panel
US9692352B2 (en) Solar collector and conversion array
KR20080027092A (ko) 피라미드형 태양광발전소
US11700798B2 (en) High efficiency translucent solar module integrated with greenhouse roof structures
KR101847293B1 (ko) 태양광 집광패널 경사 각도 조절 장치
JP4313841B1 (ja) 太陽レンズと太陽光利用装置
CN209823678U (zh) 适用于低纬度地区的光伏支架组件及其组合架
US9941436B2 (en) Dual geometry trough solar concentrator
KR20180046630A (ko) 태양광 발전용 집광패널 고정 장치
Hyderi et al. Fabrication of Solar Tree
Angel Concentrating Optics: From Giant Astronomical Telescopes To Low‐Cost HCPV
TWM586486U (zh) 多角度太陽能光電塔
IE86893B1 (en) Internal solar power convertor