WO2009030792A1 - Seguidor solar mecánico - Google Patents

Seguidor solar mecánico Download PDF

Info

Publication number
WO2009030792A1
WO2009030792A1 PCT/ES2008/000571 ES2008000571W WO2009030792A1 WO 2009030792 A1 WO2009030792 A1 WO 2009030792A1 ES 2008000571 W ES2008000571 W ES 2008000571W WO 2009030792 A1 WO2009030792 A1 WO 2009030792A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
sun
mechanical
rotation
earth
Prior art date
Application number
PCT/ES2008/000571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roberto Yecora Saenz
Original Assignee
Viñaresol, S.L.
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 Viñaresol, S.L. filed Critical Viñaresol, S.L.
Priority to EP08829755.1A priority Critical patent/EP2194343A4/en
Publication of WO2009030792A1 publication Critical patent/WO2009030792A1/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/428—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis with inclined axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/458—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes with inclined primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H23/00—Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings
    • F16H23/10—Wobble-plate gearings; Oblique-crank gearings with rotary wobble-plates with plane surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/13—Transmissions
    • F24S2030/137—Transmissions for deriving one movement from another one, e.g. for deriving elevation movement from azimuth movement
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Definitions

  • the present invention refers to a mechanical solar tracker and provides a system for monitoring the position of the sun with respect to the earth, in order to address solar energy collector and transformer systems photovoltaic and thermal, either of electromagnetic radiation dispersed or concentrated in any of its varieties in order to achieve a good perpendicularity in those of dispersed collection and a perfect focus on the concentration systems, with reference to the sun star. It has the peculiarity that it is, in broad strokes, an astronomical clock, being in terms of construction, practically mechanical and permanent in time, faithfully following the movements of the earth with respect to the sun, throughout the years of operation.
  • This invention has its application in the industry of the transformation of renewable clean energies, into derived energies for general use, whether electric, thermal, or chemical fuels such as hydrogen.
  • Some of the aforementioned systems use speed reducers with oversized DC / AC electric motors or hydraulic actuator cylinders, which operate intermittently according to the daily movement with respect to the sun. These intermittent movements cause high consumption at various times of the day and in others they are stopped since the movement is according to the needs detected by the solar positioning sensors.
  • the current systems follow the commercial strategy of reducing the problems caused by the design of the mechanics of the followers, supplying them with sophisticated electronic tracking control systems. They can be both chronometric and follow-up according to the shadow that the sun sets on different sensors, determining an automaton the direction of the sun according to what it receives from said sensors. These strategies simplify the mechanics of two axes that are contrary to the nature of the earth's movement with respect to the sun but charge the controllers and actuators that carry out the monitoring with high movements.
  • the mechanical solar tracker object of the invention, has been designed to solve the aforementioned drawbacks and if possible with a similar or lower cost if possible.
  • a hollow shaft integral to the ground preferably by means of three points of support, one fixed and pivoting and two other extensible in length manually as a tripod that join the hollow fixed in its half approximately.
  • the purpose of this regulation is to place the hollow axis parallel to the imaginary axis around which the earth rotates in its rotation movement and that being in continuous movement although insignificant in the short life of a solar tracker (25 years)
  • This axis changes its inclination moved by the forces of precession and nutation with regular cycles known today, so that once oriented in its implementation it will not be necessary to reorient it.
  • the internal secondary axis will rotate on the primary fixed by means of a system of ratchets driven by cams or hydraulic actuators.
  • Said ratchet system will consist of two or more mallets toothed by machining which will engage with a crown integral to the secondary axis.
  • a second single ball bearing can be placed and can be double conical needles that will be of the same diameter inside than the primary and fixed hollow shaft.
  • an articulated wrist formed by two cylinders cut by an inclined plane of approximately 11 ° 43 '30 "will be attached, subjecting this value to variations due to the mutation movement created by the moon. Said cylinders will rotate each other in direction opposite of one another by means of a nylon or bronze sliding bushing, each one will rotate: one on the aforementioned bearing and another on a nylon or bronze sliding bushing on the other end of said wrist.
  • both cylinders in the opposite direction one complete turn every 366.25 days approximately will achieve that in the movement of translation of the earth around the sun, the inclination of the axis of rotation of the earth in the different seasons of the year is counteracted.
  • the two cylinders of the wrist will be made with a system similar to the rotation movement of the secondary axis.
  • a crown gear on an inner shaft can make two crown crowns, one each cylinder, located on outer axes, so that the principle of operation is similar but the design and shape of the hubs differ.
  • the drive also differs in that this time it gives the fixed primary axis with respect to the wrist assembly Ia which receives through a crown and a pinion or through a hydraulic pulse of daily movement, giving an approximate angular movement of 0.98 °.
  • the different movements of the hubs on the crowns provide an internal set of cams or hydraulic cylinders just like the main actuator.
  • the assembly is terminated at the end where the rotating secondary shaft is joined through a semi-cardan tilting joint, with the second cylinder of the wrist through the nylon or sliding bronze bushing.
  • the drive system by means of toothed mallets and toothed crown consists of two or more maces or ratchets which are engaged by means of a portion of toothed circumference with a crown also toothed in which it is fitted and disengaged while making small synchronized angular movements .
  • the ratchet assembly is a piece of easy construction and operation, in addition special materials are not necessary since they do not support high movement speeds or overheating due to excessive work.
  • An example is the rotation of the wrist Ia which will give a full turn a year and in total will give 25 laps in its useful life being an ideal system in terms of the factor of aging and maintenance.
  • Another movement is that of rotation which will give 365 laps per year and a total of 6625 laps throughout its 25-year lifespan.
  • any AC / DC electric motor that is currently used for the actuation of followers turns these over the crown gear in just 5 minutes of operation.
  • Figure 1. It is a comparative scheme of the use of solar energy keeping solar panels perpendicular to the sun's rays, or when they are obliquely affected.
  • Figure 2. It is a schematic view of a conventional vertical axis follower model.
  • Figure 3a It is a schematic view of another conventional polar axis follower model.
  • Figure 3b. It is a variant of the conventional follower of Figure 3a where the polar axis is held from two points at a different height.
  • Figure 4. It is a schematic view of a third model of conventional follower of greater performance than the previous ones, of two axes of rotation of the solar panel.
  • Figure 5. It is a schematic view of a fourth conventional follower model, that of a horizontal axis with the inclination of the terrestrial axis giving a complete turn around the day.
  • Figure 6.- It is a longitudinal elevation view of the mechanical solar tracker object of the invention.
  • Figure 7. It is a partial side elevation view of Figure 6 not including the sensor.
  • Figure 8. It is a plan view of the rotation system for the secondary and internal axis that is supported by the primary fixed through ratchets linked to a crown integral to the secondary axis, in accordance with the invention.
  • Figure 9. It is a plan view of the rotation actuator of the secondary axis by means of a system of three synchronized pushers, according to the invention.
  • Figure 10. It is a longitudinal elevation view of a small mechanical solar tracker, according to the invention and which has a single photovoltaic panel.
  • Figure 11. It shows schematically in five positions a) ae) different models of solar trackers according to the invention, corresponding with different positions in which the follower and its mechanism can be mounted.
  • the main problem is the inclination of the planet with respect to the elliptical that traces the earth around the sun, which makes the sun in the summer at a very high potion with respect to the polar angle, and in very low winter, with a total variation between a season and another of approximately 47 °, so that only in the solstices of spring and autumn, it is truly oriented to the sun and only for a short time.
  • Another variant is the fastening of the polar axis 3 from two or more points (posts 4) which will be of different height so that the line that joins them (axis) is parallel to the axis of rotation of the earth.
  • the one with two axes (figure 4) The one with the highest performance to date. It consists of a vertical axis (2) as the first system but also incorporates another horizontal axis (5) that palliates the height of the sun throughout the day. It is guided by an electronic system that guides each of the axes by means of two motors or hydraulic cylinders towards the perpendicular of the sun. The only one that in case of blizzard or strong winds is automatically placed in a flat position so that the wind does not affect it. This system had to have been "born" from the second system or polar axis, and to have alleviated its height problems. But because of the complexity of the construction, the vertical axis (2) has been chosen and then a horizontal axis (5) joined.
  • One is the one of terrestrial rotation that follows the aforementioned axis, turning the same turn a day as the earth but in the opposite direction so that it always follows the sun even when it is at night since the same planet covers it when placed in the middle. Therefore, the system always rotates and does not come and go like the other systems, saving energy and protecting the plates or concentrators from dirt when it is face down.
  • This entails having to use electric brushes or rotary joints to take the energy out of the equipment, since by turning continuously the direct conduits would become entangled in the shaft.
  • the last movement is that of translation around the sun which causes the annual seasons and the variation of the angle of rotation with respect to the elliptical that traces the Earth in its movement.
  • This angle varies approximately 23.23 ° towards the northern hemisphere and another 23.23 ° approximately towards the southern hemisphere being the elliptical of translation at 0 °.
  • This movement is palliated with a rotation around an axis (6) perpendicular to the previous one and only the sum of the degrees of the inclination of the earth's axis, approximately 47 °.
  • the mechanical solar tracker of the invention has the main hollow shaft or tubular section (7) that is fixed to the ground at the pivotal fixed point (8) and in the two cylinders (9) arranged in inverted "V", as a tripod.
  • the secondary shaft (10) rotates through the inner bearing (11) and the ratchet system driven by cams or hydraulic actuators coupled in the hollow shaft opening (7), generally referenced with the number (12).
  • Reference (13) designates the annular gap formed between the shafts (7) and (10) for the passage of electrical conduits from the solar panel (1).
  • the ratchet system as seen in Figure 8, includes toothed mallets (14) that engage with the inner crown (15) integral with the secondary shaft (10).
  • the movements of the hubs (14) are controlled by a pulse clock (not shown) that moves the hubs (14) through eccentric cams in continuous rotation.
  • a pulse clock not shown
  • the cylinders rotate each other through the intermediate sliding sleeve (18).
  • the cylinder (17a) rotates in the bearing (16) and the cylinder (17b) does it in another outer sliding sleeve (19).
  • the hubs (14) can move two serrated crowns (15) one each cylinder (17a) and (17b).
  • the wrist assembly receives movement through the crown and transmission with a pinion (20), or by means of a hydraulic pulse of daily movement of 0.98 ° mentioned above.
  • the references (21) and (22) of Figure 8 designate cams for the movement of the hubs (14), and the reference (23) of Figure 6 designates the semi-cardan or tilting joint on the secondary axis (10) with the second cylinder (17b) of the wrist through the sliding bushing (19).
  • the reference (24) designates the rotating nylon or bronze bushings for rotation of the cylinders (17a) and (17b) of the wrist, with lubrication to optimize the rotation.
  • the energy collectors (25) of the solar panel (1) will be constantly perpendicular to the sun's rays.
  • the reference (26) of Figure 6 designates the 90 ° mooring piece of the solar collectors.
  • the set thus determines a fully mechanical clock or chrono-positioner, which upon receiving pulses or turning moments with an established and constant frequency in terms of direction and force, is capable of performing a series of movements which make a receiver be always oriented to the sun star from planet earth, thus being able to use both as a guide for solar receivers of energy or as a focus of focus concentration systems in concentrated photovoltaic, high temperature or thermodynamic receivers.
  • Figure 10 shows, by way of example, the minimum expression of a solar tracker according to the invention, with a single photovoltaic panel.
  • the pickup element is 0.15 Kw.
  • the solar tracker is mounted in a tropical zone with a 5 Kw sensor panel; Position b) is also a tropical model, but of 2.5 Kw; Position c) shows a model mounted on the equator, from 5 Kw to 25 Kw; Position d) is also a tropical model greater than 25 Kw; and the position e) a 5 Kw solar model.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (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

Seguidor solar mecánico que aporta un sistema de seguimiento de Ia posición del sol con respecto a Ia tierra, con el fin de direccionar sistemas captadores y transformadores de energía solar fotovoltaicos y térmicos, ya sean de radiación electromagnética dispersa o concentrada en cualquiera de sus variedades con el fin de conseguir una buena perpendicularidad en los de captación dispersa y una perfecta focalización en los sistemas de concentración, con referencia al astro sol. Tiene Ia particularidad de que es, a grandes rasgos, un reloj astronómico, siendo en cuanto a construcción, prácticamente mecánico y permanente en el tiempo, siguiendo fielmente los movimientos de Ia tierra respecto al sol, a Io largo de los años de funcionamiento. Esta invención tiene su aplicación en Ia industria de Ia transformación de energías limpias renovables, en energías derivadas para uso general, ya sea eléctrica, térmica, o combustibles químicos como por ejemplo hidrógeno.

Description

SEGUIDOR SOLAR MECÁNICO
Objeto de Ia invención
La presente invención, según Io expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un seguidor solar mecánico y aporta un sistema de seguimiento de Ia posición del sol con respecto a Ia tierra, con el fin de direccionar sistemas captadores y transformadores de energía solar fotovoltaicos y térmicos, ya sean de radiación electromagnética dispersa o concentrada en cualquiera de sus variedades con el fin de conseguir una buena perpendicularidad en los de captación dispersa y una perfecta focalización en los sistemas de concentración, con referencia al astro sol. Tiene Ia particularidad de que es, a grandes rasgos, un reloj astronómico, siendo en cuanto a construcción, prácticamente mecánico y permanente en el tiempo, siguiendo fielmente los movimientos de Ia tierra respecto al sol, a Io largo de los años de funcionamiento.
Esta invención tiene su aplicación en Ia industria de Ia transformación de energías limpias renovables, en energías derivadas para uso general, ya sea eléctrica, térmica, o combustibles químicos como por ejemplo hidrógeno.
Antecedentes de Ia invención
Los beneficios que aportan los seguidores solares a los captadores antes nombrados son ya conocidos y estudiados, por Io que existen multitud de inventos los cuales hacen posible un aumento considerable del rendimiento de dichos captadores. En Ia actualidad existen diferentes sistemas construidos que se pueden agrupar según criterios de funcionamiento mecánico en cinco grupos:
1.- De eje vertical de movimiento azimutal. El más sencillo después del fijo. Solo en dos ocasiones al día permanece perpendicular ai sol. 2.- De eje horizontal de movimiento este/oeste. El más utilizado para concentradores cilindro parabólicos. Nunca está perpendicular al sol excepto en instalaciones en el ecuador terrestre.
3.- De dos ejes antes mencionados. Sigue al sol mediante el movimiento conjunto de los dos ejes: azimutal y norte/sur. Guiados por complicados sistemas de control y supervisión de posición principalmente electrónicos.
4.- De eje polar. Sigue al sol mediante un eje paralelo al eje de giro polar de Ia tierra. Solo esta perpendicular al sol, dos días al año aproximadamente cuando el sol respecto a Ia tierra, esta a Ia altura del ecuador, en su movimiento de translación.
5.- Cualquier conjunto montado por los anteriores sistemas de distintas formas y dimensiones con el fin de mejorarlos, en cuanto a coste de fabricación y rendimiento obtenido.
Algunos de los sistemas antes mencionados utilizan reductores de velocidad con motores eléctricos DC/AC sobredimensionados o cilindros hidráulicos actuadores, los cuales funcionan de forma intermitente según el movimiento diario con respecto al sol. Estos movimientos intermitentes ocasionan altos consumos en diversos momentos del día y en otros están parados ya que el movimiento es según las necesidades detectadas por los sensores de posicionamiento solar.
Debido a estos movimientos intermitentes, es prácticamente imposible centrar un foco de concentración en el receptor, ya que estos sistemas necesitan un movimiento continuo para poder concentrar Ia energía solar en un solo punto, el cual se queda desenfocado con solo un grado de error con respecto al Ia perpendicular al sol. En el caso de placas fotoeléctricas o térmicas no es tan relevante. Los sistemas actuales hacen un movimiento acimutal de seguimiento al sol que viene a durar una media de 14 horas diarias o el 60% del giro. Una vez que se ha puesto el sol, comienza el ciclo contrario para regresar al punto donde sale el sol, por Io que tiene que recorrer otro 60% en sentido contrario durante Ia noche. Total el 120% de un giro terrestre. Con el movimiento de norte/sur en los seguidores de dos ejes ocurre parecido. Cada día, el movimiento norte/sur, tiene que elevarse hasta medio día y por Ia tarde descenderá otra vez asta el ocaso. Por Io que necesita girar toda Ia placa de capadores 90 grados hacia el norte y después 90 grados hacia el sur. Con el consiguiente gasto de energía.
La actual forma y tamaño de algunos seguidores les obliga a colocar un sistema de seguridad el cual detecta las ráfagas de viento elevadas. Colocando automáticamente el seguidor de forma paralela al terreno ofreciendo así, Ia menor superficie en contra del viento, asegurando una mayor vida útil por reducción de esfuerzos intempestivos.
Los sistemas actuales siguen Ia estrategia comercial de reducir los problemas que origina el diseño de Ia mecánica de los seguidores, supliéndolos con sofisticados sistemas electrónicos de control de seguimiento. Pueden ser tanto cronométricos como de seguimiento según Ia sombra que hace el sol en distintos sensores determinando un autómata Ia dirección del sol según Io que recibe de dichos sensores. Estas estrategias simplifican Ia mecánica de dos ejes que son contrarios a Ia naturaleza del movimiento de Ia tierra con respecto al sol pero cargan de elevados movimientos a los controladores y actuadores que obran el seguimiento.
Todos estos sistemas están ideados para Ia mejora de rendimiento de los captadores solares. Por Io que no tiene sentido, como se hace a menudo, perder ese rendimiento en el consumo de los motores que accionan dichos seguidores sobre todo en los de dos ejes que incorporan mas piezas en movimiento que los simples, no satisfaciendo las directrices de las energías renovables que se persiguen en Ia actualidad.
Descripción de Ia invención En líneas generales, el seguidor solar mecánico, objeto de Ia invención, se ha ideado para solventar los inconvenientes anteriormente señalados y a ser posible con un coste similar o inferior si cabe.
Para ello se dispone de un sistema completamente mecánico a excepción de un reloj de pulsos similar a los normales pero de una potencia proporcionada con las necesidades del esfuerzo de accionamiento del sistema completo. Por Io que el movimiento será continuo en cuanto a frecuencia y dirección de giro. Transmitiendo dicho movimiento a través de las siguientes fases de orientación solar resolviéndolas en dos partes diferenciadas el movimiento de rotación de Ia tierra y el movimiento de translación a Io largo del año. El sistema es igual de valido tanto para potencias grandes como pequeñas, siendo fácilmente escalable en tamaño sin necesidad de sustituir el diseño realizado.
Se dispondrá de un eje hueco solidario al terreno preferentemente mediante tres puntos de apoyo, uno fijo y pivotante y otros dos extensibles en longitud de forma manual a modo de trípode que se unen al fijo hueco en su mitad aproximadamente. La finalidad de esta regulación es Ia de colocar el eje hueco paralelo al eje imaginario en torno al que gira Ia tierra en su movimiento de rotación y que al estar este en continuo movimiento aunque insignificante en Ia corta vida de un seguidor solar (25 años) este eje cambia su inclinación movido por las fuerzas de precesión y nutación con ciclos regulares conocidos en Ia actualidad, por Io que una vez orientado en su puesta en marcha no será necesario volverlo a orientar. Hacer hincapié en el desfase variable existente entre este eje imaginario de giro de Ia tierra con respecto al sistema de eje polar, ya que estos dos únicamente coinciden cada 25.800 años aproximadamente, por Io que Ia orientación hacia Ia estrella polar o paralela al eje polar no es correcta. Estos apoyos regulables servirán para contrarrestar los errores a Ia hora de realizar Ia zapata de hormigón que soportara el sistema. En el interior del eje hueco o principal se alojara otro eje que girara en el interior del fijo, apoyándose en un rodamiento interior en uno de los extremos el cual soportara esfuerzos axiales y de rodadura con Ia particularidad de dejar un pequeño hueco concéntrico, para pasar los conductos de energía que circulan por el interior del eje interno o secundario procedente de los captadores solares.
El eje secundario interno girara apoyándose en el fijo primario mediante un sistema de trinquetes accionados por levas o actuadores hidráulicos. Dicho sistema de trinquetes constara de dos o más mazas dentadas mediante mecanizado las cuales engranaran con una corona solidaria al eje secundario. Mediante los movimientos frecuentes de engrane y desengrane alternándose con movimientos angulares precisos de desplazamiento lateral de las mazas, se puede crear un movimiento continuo sobre Ia corona dentada del eje secundario de forma continua y muy precisa eliminándose las posibles holguras que crea un sistema típico de reductor con husillo y corona dentada. Estos pequeños movimientos de las mazas se controlan mediante un reloj de pulsos. Dichos pulsos van dando movimiento a un sistema de levas excéntricas alojadas estratégicamente en las mazas las cuales se desplazan según les van empujando las levas en su giro continuo. Se podría sustituir este sistema de levas por un sistema hidráulico central, el cual además accionaría más de un seguidor en caso de ser instalaciones grandes de explotación con un gran número de seguidores. Dicho sistema hidráulico sustituiría a las levas por miniactuadores tipo cilindro, situados también en el interior de las mazas los cuales les proporcionarían los movimientos oportunos de movimientos y a su vez las mazas transmitirían el movimiento al eje secundario o giratorio. Con este giro y con un correcto sincronismo de los pulsos con el número de dientes de Ia corona del eje secundario se conseguiría un giro completo cada 23 horas 56 minutos y 4 segundos aproximadamente denominado como día sidéreo. Con este movimiento y orientación de los ejes se sigue al sol desde Ia tierra en su movimiento de rotación. En uno de los extremos del eje primario o en el centro según las necesidades de Ia zona, se colocara un segundo rodamiento de bolas simples pudiendo ser de agujas cónicas doble que será del mismo diámetro interior que el eje hueco primario y fijo. En el cuerpo exterior del rodamiento se unirá una muñequilla articulada formada por dos cilindros cortados por un plano inclinado de aproximadamente 11° 43' 30" sometido este valor a variaciones por el movimiento de mutación creado por Ia luna. Dichos cilindros girarán entre sí en sentido contrario uno de otro mediante un casquillo deslizante de nailon o bronce. Cada uno de ellos girará: uno sobre el rodamiento ya mencionado y otro sobre un casquillo deslizante de nailon o bronce en el otro extremo de dicha muñequilla. Si a esta muñequilla Ie hacemos girar ambos cilindros en sentido contrario, una vuelta completa cada 366,25 días aproximadamente conseguiremos que en el movimiento de translación de Ia tierra alrededor del sol, se contrarreste Ia inclinación del eje de giro de Ia tierra en las distintas estaciones del año. El accionamiento de los dos cilindros de Ia muñequilla se hará con un sistema similar al movimiento de giro del eje secundario.
En vez de mover las mazas una corona dentada en un eje interior Io pueden hacer dos coronas dentadas, una cada cilindro, situadas en ejes exteriores por Io que el principio de funcionamiento es similar pero difiere el diseño y Ia forma de las mazas. También difiere el accionamiento en que esta vez Io da el eje primario fijo con respecto al conjunto de muñequilla Ia cual recibe a través de una corona y un piñón o a través de un pulso hidráulico de movimiento diario, dando un movimiento angular aproximado de 0,98° . Los distintos movimientos de las mazas sobre las coronas Io proporcionas un conjunto interno de levas o cilindros hidráulicos al igual que el accionador principal. El conjunto se termina en el extremo donde se junta el eje secundario giratorio a través de una unión basculante semi-cardan, con el segundo cilindro de Ia muñequilla a través del casquillo de nailon o bronce deslizante.
Con esta muñequilla se solventa el movimiento de traslación anual que tiene Ia tierra con respecto al sol. Creando así un grupo compacto en el que una vez que se Ie han instalado los diferentes captadores de energía con un ángulo de 90° con respecto a Ia terminación del eje secundario giratorio, dichos paneles estarán perpendiculares a los rayos del sol sin importar Ia fecha y el momento del año ya que el conjunto se encarga de orientarlos como si fuera un reloj el cual en vez de marcar Ia hora que es, marcase Ia posición del sol con respecto a Ia tierra. Quedan de resolver los siguientes movimientos menos importantes: Los movimientos de mutación terrestre que se solventan introduciendo cuñas en forma de calces para variar el ángulo del corte inclinado de los cilindros de las muñequillas no son relevantes para Ia orientación solar pero puede que en un futuro si sea necesario para nuevas tecnologías de mas precisión. La variación de Ia distancia de Ia tierra al sol a Io largo del año debido a Ia elíptica de translación Ia cual hace que en el afelio Ia tierra se traslade a menos velocidad que en el perihelio que es cuando más cerca esta del sol supliéndose este desfase, si se considera importante para algunas aplicaciones, realizando las coronas dentadas de los cilindros de las muñequillas de forma elíptica y escalada con Ia que forma Ia tierra en su movimiento alrededor del sol. Además se utilizara Ia unión basculante del eje secundario giratorio para accionar un avance en el giro de dicho eje el cual con el movimiento de más-menos 23° 27' hace variar el avance en Io aproximadamente a Io largo del año, contrarrestando así el retraso de días cumplidos por el exceso de velocidad de Ia tierra en Ia translación durante el perihelio. Debido al giro continuado del sistema se requiere de un sistema giratorio ya sea mediante escobillas o colector de junta rotativa, para Ia extracción de Ia energía evitando el enroscamiento de los cables o conductos de salida de energía de los captadores. El sistema de accionamiento mediante mazas dentadas y corona dentada consiste en dos o más mazas o trinquetes los cuales se engranan mediante una porción de circunferencia dentada con una corona también dentada en Ia que se encaja y se desencaja a Ia vez que hace pequeños movimientos angulares sincronizados. Con esto se consigue un movimiento semi-continuo ya que aunque no se muevan los trinquetes físicamente las levas encargadas de sincronizarlos en sus distintas posiciones, siempre están en movimiento accionadas por el actuador cronométrico o mecánico según este en el eje principal o en Ia muñequilla de translación. El conjunto de trinquete es una pieza de fácil construcción y funcionamiento, además no es necesario materiales especiales ya que no soportan grandes velocidades de movimiento ni sobrecalentamientos por trabajo excesivo. Un ejemplo es el giro de Ia muñequilla Ia cual dará una vuelta completa al año y en total dará 25 vueltas en su vida útil siendo un sistema ideal en cuanto al factor de envejecimiento y mantenimiento. Otro movimiento es el de rotación el cual dará 365 vueltas al año y un total de 6625 vueltas en toda su vida útil de 25 años. Cuando cualquier motor eléctrico AC/DC que se usa en Ia actualidad para el accionamiento de seguidores da estas vueltas sobre Ia corona dentada en apenas 5 minutos de funcionamiento. Debido a las bajas revoluciones a las que va a estar sometida, en los cilindros de Ia muñequilla se han colocado casquillos giratorios de nailon o bronce según el tamaño para poder dar libertad al giro de los cilindros con un máximo de precisión superior al de los rodamientos ya que los casquillos son radiales y longitudinales ajustados perfectamente y con canales de lubricación para crear una película semi deslizante que garantiza el giro pero a Ia vez Ia rigidez del sistema ante movimientos producidos por el viento excesivo.
El sistema antes explicado, próximo al ideal con todos los movimientos necesarios para obtener un seguimiento preciso del sol. Pero en ocasiones no es necesaria tanta precisión como en los sistemas de concentración. Siendo así se podría llegar al caso de desechar parte de los sistemas de mejora de seguimiento, creando otros con el mismo principio de funcionamiento pero que al estar asociados por ejemplo a colectores fotovoltaicos de captación dispersa, no es tan necesaria Ia precisión como Ia sencillez de funcionamiento y diseño que forma este conjunto cuando solo se usan los movimientos de rotación y translación de Ia tierra que son los más importantes.
Para facilitar Ia comprensión de las características de Ia invención y formando parte integrante de esta memoria descriptiva, se acompaña una serie de planos en cuyas figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado Io siguiente.
Breve descripción de los dibujos
Figura 1.- Es un esquema comparativo del aprovechamiento de Ia energía solar manteniendo los paneles solares perpendiculares a los rayos del sol, o cuando inciden oblicuamente.
Figura 2.- Es una vista esquemática de un modelo de seguidor convencional de eje vertical.
Figura 3a.- Es una vista esquemática de otro modelo de seguidor convencional de eje polar. Figura 3b.- Es una variante del seguidor convencional de Ia figura 3a donde el eje polar se sujeta desde dos puntos a distinta altura. Figura 4.- Es una vista esquemática de un tercer modelo de seguidor convencional de mayor rendimiento que los anteriores, de dos ejes de giro del panel solar.
Figura 5.- Es una vista esquemática de un cuarto modelo de seguidor convencional, el de eje horizontal con Ia inclinación del eje terrestre dando una vuelta completa al día.
Figura 6.- Es una vista en alzado longitudinal del seguidor solar mecánico objeto de Ia invención.
Figura 7.- Es una vista parcial en alzado lateral de Ia figura 6 no incluyendo el captador. Figura 8.- Es una vista en planta del sistema de giro para el eje secundario e interno que se apoya en el fijo primario a través de trinquetes vinculados a una corona solidaria al eje secundario, acorde con Ia invención.
Figura 9.- Es una vista en planta del accionador de giro del eje secundario mediante un sistema de tres empujadores sincronizados, acorde con Ia invención.
Figura 10.- Es una vista en alzado longitudinal de un seguidor solar mecánico pequeño, según Ia invención y que dispone de un solo panel fotovoltaico. Figura 11.- Muestra esquemáticamente en cinco posiciones a) a e) diferentes modelos de seguidores solares según Ia invención, correspondientes con distintas posiciones en las que se puede montar el seguidor y su mecanismo.
Descripción de Ia forma de realización preferida
Haciendo referencia a Ia numeración adoptada en las figuras y en especial con relación a las figuras 1 a 5, podemos ver que en Ia actualidad hay varios tipos de seguidores, los cuales intentan siempre mantener los paneles 1, o concentradores de energía procedente del sol, amarrados a los mismos, Io mas perpendicularmente posible a los rayos de sol (como Io muestra Ia parte izquierda de Ia figura 1) que inciden sobre ellos para así evitar tanto Ia reflexión de los rayos hacia el exterior (parte derecha de Ia figura 1), debido a los cristales que los protegen, como para que esté Ia mayor parte de Ia superficie de dichos paneles o concentradores, sometida a Ia mayor cantidad de irradiación solar.
Los modelos de seguidor más usados y las mejoras que se aportan, son los siguientes: El de eje vertical (figura 2)
El más utilizado al inicio de los parques solares. El más sencillo de fabricar, ya que solo posee un poste (2) vertical al terreno con un rodamiento que hace girar a los paneles y colectores en sentido horario en el hemisferio norte del planeta y en sentido antihorario en el hemisferio sur. A dicho poste (2) además del motorreductor que Io hace girar, lleva adosado los paneles solares (1) con un ángulo de inclinación con relación a Ia zona del planeta en Ia que este situado. Por ejemplo en Madrid serian 45° aproximadamente. Esto hace que este sistema sea ideal en las proximidades de los polos terrestres pero inútil en zonas cercanas al ecuador terrestre. El principal problema de este sistema es que al amanecer y atardecer, el sol es demasiado bajo para su ángulo, 0o , y a medio día el ángulo con respecto al sol es insuficiente ya que el sol esta situado en verano casi vertical al terreno. El de eje polar (figura 3a y 3b)
Mejor rendimiento que el anterior. Apenas utilizado por ser muy complicado al necesitar un rodamiento que soporte el esfuerzo en diagonal y un motorreductor que soporte el peso de las placas primero al amanecer en un costado del poste y luego al atardecer en el otro costado, teniendo que ser más robusto y consumir mas. Su principal característica es que su eje de giro (3) (ver figura 3a) es paralelo al de Ia tierra por Io que sigue con mejor calidad el seguimiento del sol. El problema principal es Ia inclinación del planeta con respecto a Ia elíptica que traza Ia tierra alrededor del sol, Io que hace que en el verano el sol este en una poción muy alta con respecto al ángulo polar, y en invierno muy baja, con un total de variación entre una estación y otra de 47° aproximadamente, por Io que solo en los solsticios de primavera y otoño, esta verdaderamente orientado al sol y solo por un corto espacio de tiempo. Otra variante es Ia sujeción del eje polar 3 desde dos o más puntos (postes 4) los cuales serán de distinta altura para que Ia línea que los une (eje) sea paralela al eje de giro de Ia tierra.
El de dos ejes (figura 4) El de más rendimiento hasta Ia fecha. Está constituido por un eje vertical (2) como el primer sistema pero además incorpora otro eje horizontal (5) que palia Ia altura del sol a Io largo del día. Se guía mediante un sistema electrónico que orienta cada uno de los ejes mediante dos motores o cilindros hidráulicos hacia Ia perpendicular del sol. El único que en caso de ventisca o vientos fuertes se pone automáticamente en posición plana para que no Ie afecte el viento. Este sistema tenia que haber ¿nacido¿ desde el segundo sistema o eje polar, y haberse paliado los problemas de altura del mismo. Pero por Io complicado de Ia construcción se ha optado por el de eje vertical (2) y luego unirle un eje horizontal (5). El sistema es totalmente antinatural, pero el avance de Ia electrónica y su bajo coste hace que Ia mecánica se simplifique a maquinas sencillas y que los problemas los solucione Ia electrónica con el consiguiente riesgo de avería por mas numero de piezas pequeñas y delicadas ante tormentas e intemperie. Posee un rodamiento principal que debe de ser Io suficientemente fuerte como para además de soportar el giro de todo el mecanismo por completo con su elevado peso y aguantar las rachas de viento cuando Io haya. Este rodamiento hará giros de ida y vuelta cada día con Ia consiguiente perdida de energía en el proceso de vaivén. Seguidamente se repetirá Io mismo con el siguiente eje pero quitando el peso del elemento de giro anteriormente descrito, pero manteniendo el vaivén diario y Ia consiguiente perdida de energía. Se debe recordar el precio de esta energía sobre todo fotovoltaica, que es casi cuatro veces superior al precio normal, por Io que siendo una energía que cuesta mucho conseguirla y es tan cara, no se debería derrochar en el seguimiento solar si al final el consumo del seguidor se iguala al exceso de rendimiento que origina en los paneles día a día.
El de eje horizontal, mecánico (figura 5) Nace del eje de giro de Ia tierra que se puede confundir con el eje polar el cual une el centro de Ia tierra con Ia estrella polar. En Ia actualidad existen cuatro movimientos principales de Ia tierra con respecto al sol. Dos de ellos casi son insignificantes con respecto a Ia duración del sistema: 25 años aproximadamente. Con una variación de 0,33° en ese tiempo de vida útil. Por ese motivo, esta regulación se hace manual, tanto en Ia instalación como a Io largo del periodo si es necesario. Estos movimientos son motivados por Ia precesión y por Ia nutación. Los otros dos, son más importantes. Uno el de giro terrestre que Io sigue el eje antes mencionado, dando Ia misma vuelta al día que Ia tierra pero en sentido contrario por Io que siempre sigue al sol incluso cuando es de noche ya que el mismo planeta Io tapa al ponerse en medio. Por Io que el sistema siempre gira y no va y viene como los demás sistemas, ahorrando energía y protegiendo las placas o concentradores de Ia suciedad cuando esta cara abajo. Esto conlleva él tener que utilizar escobillas eléctricas o juntas rotativas para sacar Ia energía del equipo fuera, ya que al estar girando de continuo los conductos directos se enredarían al eje. El último movimiento es el de translación alrededor del sol el cual provoca las estaciones anuales y Ia variación del ángulo de rotación con respecto a Ia elíptica que traza Ia tierra en su movimiento. Este ángulo varía unos 23,23° aproximadamente hacia el hemisferio norte y otros 23,23° aproximadamente hacia el hemisferio sur estando Ia elíptica de traslación a 0°. Este movimiento se palia con un giro alrededor de un eje (6) perpendicular al anterior y de solo Ia suma de los grados de Ia inclinación del eje terrestre, 47° aproximadamente.
Este giro es muy lento, los casquillos de este giro solo darán una vuelta cada año y veinticinco en toda su vida útil por Io que permite que Ia falta de velocidad y dinamismo de dichos casquillos se revierta en más precisión y rigidez para el sistema. Este movimiento de giro será provocado por el del mismo giro del eje terrestre, el cual al dar una vuelta completa al día, solo provocara en el otro sistema de eje un movimiento de menos de 1° al día, reduciéndose considerablemente Ia energía utilizada.
En relación con las figuras 6 y siguientes, donde se muestra el seguidor solar mecánico de Ia invención, podemos ver que dispone del eje hueco principal o tramo tubular (7) que se sitúa fijado al suelo en el punto fijo pivotante (8) y en los dos cilindros (9) dispuestos en "V" invertida, a modo de trípode. En el interior del eje hueco (7) gira el eje secundario (10) a través del rodamiento interior (11) y del sistema de trinquetes accionados por levas o actuadores hidráulicos acoplados en Ia embocadura del eje hueco (7), referenciado en general con el número (12).
La referencia (13) designa el hueco anular formado entre los ejes (7) y (10) para el paso de conductos eléctricos del panel solar (1). El sistema de trinquetes, como se ve en Ia figura 8, incluye las mazas dentadas (14) que engranan con Ia corona interior (15) solidaria del eje secundario (10).
Los movimientos de las mazas (14) son controlados por un reloj de pulsos (no representado) que mueve las mazas (14) a través de levas excéntricas en giro continuo. En el extremo libre del eje secundario (10) existe otro rodamiento (16) y en su cuerpo exterior queda montada Ia muñequilla articulada formada por los dos cilindros (17a) y (17b) cortados por un plano oblicuo a 11° 43' 30" (con variación por los movimientos de mutación creados por Ia luna).
Los cilindros giran entre sí por el casquillo deslizante (18) intermedio. El cilindro (17a) gira en el rodamiento (16) y el cilindro (17b) Io hace en otro casquillo deslizante (19) exterior. Las mazas (14) pueden mover dos coronas dentadas (15) una cada cilindro (17a) y (17b).
El conjunto de muñequilla recibe movimiento a través de Ia corona y transmisión con un piñón (20), o mediante un pulso hidráulico de movimiento diario de 0,98° antes comentado.
Las referencias (21) y (22) de Ia figura 8 designan levas para el movimiento de las mazas (14), y Ia referencia (23) de Ia figura 6 designa el semi-cardan o unión basculante en el eje secundario (10) con el segundo cilindro (17b) de Ia muñequilla a través del casquillo deslizante (19). La referencia (24) designa los casquillos giratorios de nailon o bronce para giro de los cilindros (17a) y (17b) de Ia muñequilla, con lubricación para optimizar el giro.
Con esta disposición, los captadores de energía (25) del panel solar (1) estarán constantemente perpendiculares a los rayos solares. La referencia (26) de Ia figura 6 designa Ia pieza de amarre a 90° de los captadores solares. El conjunto determina pues un reloj o crono- posicionador totalmente mecánico, el cual al recibir pulsos o momentos de giro con una frecuencia establecida y constante en cuanto a dirección y fuerza, es capaz de realizar una serie de movimientos los cuales hacen que un receptor esté siempre orientado al astro sol desde el planeta tierra, pudiéndose así utilizar tanto como orientador para receptores solares de energía o como orientador de sistemas de concentración de foco en receptores concentrados fotovoltaicos, de alta temperatura o termodinámicos.
En Ia figura 9 vemos un accionador para el giro del eje secundario (10) mediante tres empujadores (27) sincronizados y vinculados a una corona (28).
La figura 10 muestra a título de ejemplo, Ia mínima expresión de un seguidor solar según Ia invención, con un solo panel fotovoltaico. El elemento captador es de 0,15 Kw.
En Ia figura 11 posición a), el seguidor solar está montado en zona tropical con un panel captador de 5 Kw; Ia posición b) es también un modelo tropical, pero de 2,5 Kw; Ia posición c) muestra un modelo montado en el ecuador, de 5 Kw a 25 Kw; Ia posición d) es también un modelo tropical superior a 25 Kw; y Ia posición e) un modelo solar de 5 Kw.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Seguidor solar mecánico, destinado a Ia mejora del rendimiento de captadores solares de energía y además orientar sistemas de concentración de radiación solar perfectamente al sol siendo capaz de crear un foco fiable en el receptor concentrador ya sea fotovoltaico o termodinámico, caracterizado por un conjunto mecánico soportado en un eje principal primario (7) solidario a una zapata de hormigón mediante tres puntos regulables en longitud y ángulo, con el fin de conseguir que dicho eje se pueda posicionar, una vez fraguado el hormigón, de modo que forme un ángulo dado por los movimientos de precesión y nutación, respecto al plano de Ia elíptica que forma Ia tierra en el movimiento de translación alrededor del sol, constituyendo el conjunto mecánico un reloj o crono- posicionador el cual al recibir pulsos o momentos de giro con una frecuencia establecida y constante en cuanto a dirección y fuerza, es capaz de realizar una serie de movimientos los cuales hacen que un receptor este siempre orientado al astro sol desde el planeta tierra, pudiéndose así utilizar tanto como orientador para receptores solares de energía o como orientador de sistemas de concentración de foco en receptores concentrados fotovoltaicos, de alta temperatura o termodinámicos.
2. Seguidor solar mecánico, según Ia anterior reivindicación, caracterizado por ser accionado su eje de giro secundario (10), mediante un sistema de mazas dentadas (14) solidarias al eje principal o primario (7); dichas mazas (14) desplazan en cortos momentos angulares, actuando sobre una corona, también dentada, Ia cual a base de recorridos cortos Ia va haciendo girar de una forma lenta pero fuerte y precisa; las mazas (10) son a su vez accionadas por pequeñas levas (21, 22) o actuadores hidráulicos que una vez sincronizados, engranan, giran empujando, desengranan y giran a Ia posición inicial, con respecto a Ia corona dentada (15) realizando así los movimientos continuos del conjunto; y el sistema de accionamiento principal dará un numero de pulsos tal que el eje secundario (10) dará una vuelta completa cada 23 horas 56 minutos y 4 segundos, contrarrestando así el giro de rotación terrestre diario.
3. Seguidor solar mecánico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por incorporar una muñequilla formada por dos cilindros (17a, 17b) cortados por un plano inclinado con un ángulo de 11° 43' 30" aproximadamente, unidos ambos cilindros entre sí, por el corte inclinado, mediante sendos casquillos deslizantes (18, 19); a su vez uno de los cilindros (17a) va unido por su base, mediante un rodamiento principal (16), al eje primario (7), y el otro cilindro (17b) va unido por su base, mediante otro casquillo deslizante (24), a Ia pieza de amarre (26) a 90° , de los captadores solares (25); haciendo girar los dos cilindros (17a, 17b) en sentido contrario una vuelta completa cada uno, cada 365 días, 6 horas, 9 minutos y 10 segundos aproximadamente y teniendo Ia pieza de amarre (26) de los captadores unida mediante una unión semi-cardan basculante (23), al eje secundario (10), se consigue paliar el movimiento de Ia tierra con respecto al sol a Io largo del año en su movimiento de translación alrededor del astro sol.
4. Seguidor solar mecánico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por incorporar un segundo y tercer sistema de accionamiento mediante mazas (14) engranadas a coronas (15) dentadas solidarias a dichos cilindros (17a, 17b) giratorios, actuando las mazas sobre una corona exterior al mecanismo de mazas, el cual se encuentra en el interior y solidario al eje secundario de giro (10); el movimiento de las mazas (14) se sincroniza mediante un eje con rotula cardan (23) central, el cual hace que las mazas (14) hagan girar de forma obligatoria y en sentido contrario a los dos cilindros (17a, 17b) cortados por el plano inclinado.
5. Seguidor solar mecánico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer de un sistema de transmisión dentro de Ia muñequilla el cual acciona todas las levas (21, 22) a Ia vez, recogiendo Ia fuerza de transmisión mediante un piñón dentado (20) solidario al eje de giro secundario (10) el cual se desplaza a Io largo de una corona dentada solidaria al eje primario y fijo (7) creándose el movimiento de Ia transmisión interior por Ia diferencia de tamaño entre el piñón (20) y Ia corona dentada fija.
6. Seguidor solar mecánico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por constituir un conjunto mecánico cuyas características Io confinan tanto para aparatos seguidores de gran tamaño, como para sistemas de orientación de pequeños captadores o captadores unicelulares, pudiéndose utilizar el mismo diseño para una ¡limitada variedad de tamaños y utilidades dirigidas al seguimiento de radiaciones solares.
7. Seguidor solar mecánico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer de un sistema de avance al giro del eje secundario (10) el cual hace que dicho eje se adelante o se retrase respecto a Ia posición normal, el número de grados angulares necesarios, contrarrestando Ia diferencia de velocidad de Ia tierra en el afelio y el perihelio de Ia traslación, estando dicho avance controlado por Ia unión semicardan (23) del interior de Ia muñequilla convirtiendo los movimientos de giro del mismo en un avance o retraso de dicho eje secundario (10) con respecto a Ia posición normal.
PCT/ES2008/000571 2007-08-31 2008-08-29 Seguidor solar mecánico WO2009030792A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08829755.1A EP2194343A4 (en) 2007-08-31 2008-08-29 MECHANICAL SUNFILTER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ESU200701823 2007-08-31
ES200701823U ES1066600Y (es) 2007-08-31 2007-08-31 Seguidor solar mecanico

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009030792A1 true WO2009030792A1 (es) 2009-03-12

Family

ID=39031239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2008/000571 WO2009030792A1 (es) 2007-08-31 2008-08-29 Seguidor solar mecánico

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2194343A4 (es)
ES (1) ES1066600Y (es)
WO (1) WO2009030792A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106972689A (zh) * 2017-03-23 2017-07-21 无锡市宏霸机电设备有限公司 电动推杆

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2366505B1 (es) * 2008-07-16 2012-09-14 Benito Martín Barbero Seguidor solar de doble eje.
ES2539642B1 (es) * 2013-02-15 2016-04-20 Iniciativas Energéticas Del Sur Sl Heliostato de dos ejes con motor único
US10330345B1 (en) 2016-04-28 2019-06-25 The Regents of the Univarsity of Colorado, a Body Corporate Mechanical solar tracking and solar concentrator
CN108476779A (zh) * 2018-02-27 2018-09-04 重庆市保役农业开发有限责任公司 草莓种植装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES465973A1 (es) * 1978-01-13 1979-01-01 Sener Ing & Sist Perfeccionamientos en sistemas reflectores de la radiacion solar
FR2461331A1 (fr) * 1979-07-10 1981-01-30 Soterem Sa Support orienteur 1 axe
US4619244A (en) * 1983-03-25 1986-10-28 Marks Alvin M Solar heater with cavity and phase-change material
DE20317666U1 (de) * 2003-11-15 2004-01-29 Braunstein, Stefan Vorrichtung zur Nachführung eines Sonnenlichtkollektors

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755722A1 (de) * 1977-12-14 1979-06-21 Koester Helmut Nachfuehranlage fuer strahlungsfaenger
US20070084500A1 (en) * 2005-09-01 2007-04-19 Chen Chi G Double-jointed mounting for solar panel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES465973A1 (es) * 1978-01-13 1979-01-01 Sener Ing & Sist Perfeccionamientos en sistemas reflectores de la radiacion solar
FR2461331A1 (fr) * 1979-07-10 1981-01-30 Soterem Sa Support orienteur 1 axe
US4619244A (en) * 1983-03-25 1986-10-28 Marks Alvin M Solar heater with cavity and phase-change material
DE20317666U1 (de) * 2003-11-15 2004-01-29 Braunstein, Stefan Vorrichtung zur Nachführung eines Sonnenlichtkollektors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106972689A (zh) * 2017-03-23 2017-07-21 无锡市宏霸机电设备有限公司 电动推杆
CN106972689B (zh) * 2017-03-23 2023-07-21 无锡宏霸机电股份有限公司 电动推杆

Also Published As

Publication number Publication date
EP2194343A1 (en) 2010-06-09
EP2194343A4 (en) 2014-04-23
ES1066600U (es) 2008-02-16
ES1066600Y (es) 2008-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2546975B1 (en) Sunlight-tracking device
KR100961248B1 (ko) 태양추적형 태양광 발전장치
EP2128540A1 (en) Two-axis hydraulic solar tracker
WO2009030792A1 (es) Seguidor solar mecánico
RU2300058C2 (ru) Параболоцилиндрический концентратор солнечной энергии с абсорбером и системой слежения за солнцем
WO2012046134A1 (en) Tracker apparatus for capturing solar energy and relative axis movement mechanism
JPS6155015B2 (es)
RU2476783C1 (ru) Солнечная энергетическая установка
KR101608266B1 (ko) 각도 조절이 가능한 태양광 트랙커
US8770768B2 (en) Spherical mechanical linkage and multi-axis trackers
CN103890500B (zh) 包括定日镜和菲涅耳透镜的太阳能集中器
WO2012030225A2 (en) Solar panel assembly
CN114415739A (zh) 一种定日聚光光伏发电机的跟踪装置
KR101162889B1 (ko) 태양 위치 추적 및 거울 집광형 태양광 발전장치
Alboteanu Pneumatic Tracking System for Photovoltaic Panel
US9732987B2 (en) Two axis solar tracking system
KR101227993B1 (ko) 태양광 발전장치
ES2344492B1 (es) Mejoras introducidas en la patente de invencion p.200603326/3 por: seguidor solar bidireccional.
CN105929856B (zh) 太阳能双轴跟踪联动传动机构
CN204374779U (zh) 极地型太阳能跟踪装置
CN114673959A (zh) 一种太阳能灯杆
ES2539642B1 (es) Heliostato de dos ejes con motor único
KR200289966Y1 (ko) 태양열 집열장치
Bostan et al. Solar plants with automatic orientation to the sun
BOSTAN et al. Instalaţii solare cu orientare automată la soare

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08829755

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008829755

Country of ref document: EP

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)