WO2009127758A2 - Estructura para seguidor solar y procedimiento de instalación - Google Patents

Abstract

La estructura comprende una columna (1) para ser fijada al suelo, un soporte giratorio (2) montado en un extremo superior de la columna (1) y accionado para girar alrededor de un eje vertical (3), y un bastidor basculante (4) montado sobre el soporte giratorio (2) y accionada para pivotar alrededor de un eje horizontal (5) dispuesto en una región media del bastidor basculante (4). El bastidor basculante (4) soporta un dispositivo captador de energía solar (6). El eje horizontal (5) está dispuesto en el soporte giratorio (2) desplazado del eje longitudinal de la columna (1) una distancia suficiente para permitir al bastidor basculante (4) pivotar al menos entre una posición horizontal y una posición vertical sin interferir con la columna (1). El procedimiento comprende alzar la columna (1) y el resto de la estructura haciéndola pivotar respecto a una base (11) fijada al suelo alrededor de una articulación (12).

Description

ESTRUCTURA PARA SEGUIDOR SOLAR Y PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN

Campo de Ia técnica

La presente invención concierne a una estructura para seguidor solar que comprende una columna para ser fijada al suelo y una estructura móvil montada sobre

Ia columna de manera que puede girar sobre dos ejes perpendiculares entre sí. La estructura móvil soporta un dispositivo captador de energía solar, y unos medios de accionamiento están conectados y controlados para mover Ia estructura móvil con el dispositivo captador de energía solar de acuerdo con los movimientos relativos del Sol. La presente invención también concierne a un procedimiento para Ia instalación in situ de una estructura provista de una columna, aplicable a Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención.

Antecedentes de Ia invención La patente EP-A-1860386 describe un seguidor solar que comprende una columna fijada al suelo, un soporte giratorio montado en un extremo superior de dicha columna y accionado para girar alrededor de un eje substancialmente vertical, y un bastidor basculante montado sobre dicho soporte giratorio y accionado de manera que puede pivotar alrededor de un eje horizontal. El bastidor basculante está configurado para soportar un dispositivo captador de energía solar y el eje horizontal está dispuesto en una región media de dicho bastidor basculante. Los ejes vertical y horizontal están en un mismo plano y se intersecan en un punto sobre Ia columna. Unos medios de accionamiento están controlados para hacer girar el soporte giratorio y el bastidor basculante de acuerdo con los movimientos relativos del Sol. Un inconveniente de disponer los ejes vertical y horizontal de manera que se corten en un punto sobre Ia columna es que Ia columna interfiere en los movimientos del bastidor basculante estableciendo una posición límite inclinada alejada de Ia posición vertical, a no ser que se disponga el eje horizontal muy alejado del bastidor basculante mediante un apéndice de soporte sobresaliente desde el lado trasero del bastidor basculante. La imposibilidad de disponer el bastidor basculante en una posición substancialmente vertical deja el dispositivo captador de energía solar soportado sobre el mismo permanentemente expuesto a Ia nieve o granizo, y también excluye el uso del seguidor solar en latitudes próximas a zonas polares de Ia Tierra donde Ia dirección de los rayos solares oscila dentro de un ángulo próximo al horizonte. Por otro lado, Ia disposición del eje horizontal muy alejado del bastidor basculante mediante un apéndice sobresaliente desde el bastidor basculante sitúa el centro de masas del conjunto de bastidor basculante y dispositivo captador de energía solar muy alejado del eje horizontal y esto crea un fuerte par sobre el eje horizontal que afecta a Io medios de accionamiento del movimiento de pivotación del bastidor basculante.

La patente EP-A-1632786 describe un seguidor solar del tipo arriba descrito en el que los ejes vertical y horizontal se cruzan en un punto sobre Ia columna. En este caso, el dispositivo captador de energía solar comprende una pluralidad de paneles dispuestos sobre el bastidor basculante en hileras paralelas al eje horizontal, separadas a distintos niveles y a dos vertientes, es decir, Ia hilera central es Ia más adelantada y las restantes hileras a lado y lado de Ia hilera central están gradualmente más atrasadas, de manera que el aire puede pasar a través de unos espacios entre las hileras y los paneles pueden dilatarse y contraerse sin grandes restricciones. El bastidor basculante está formado por un elemento tubular de gran diámetro conectado por sus extremos a un par de subestructuras de barras tubulares trianguladas que soportan una pluralidad de barras tubulares paralelas al eje horizontal, cada una de las cuales lleva fijados los paneles de una de las hileras. Este bastidor basculante es significativamente complejo, costoso y difícil de instalar. Además, los paneles son difíciles de orientar con precisión dado que los soportes de los mismos están fijados a una barra tubular de sección circular.

La patente US-A-7202457 da a conocer un dispositivo que sigue automáticamente Ia posición del sol, y que comprende una subestructura, una plataforma giratoria montada sobre Ia subestructura para girar alrededor de un primer eje y un bastidor basculante montado sobre Ia plataforma giratoria para pivotar sobre un segundo eje perpendicular a dicho primer eje, donde el segundo eje está desplazado del primer eje y no se interseca con el mismo. El bastidor está configurado para soportar uno o más paneles captadores de energía solar y el segundo eje está situado cerca de un extremo inferior del bastidor basculante. La subestructura está configurada para ser fijada al tejado de un vehículo, y sobre el bastidor basculante está instalado un detector capaz de detectar Ia posición del Sol. Unos medios de accionamiento están controlados en conexión con dicho detector para hacer girar el soporte giratorio y el bastidor basculante de acuerdo con Ia posición relativa del Sol. Sin embargo, Ia ausencia de una estructura de soporte elevada para el segundo eje y Ia posición del segundo eje cerca del extremo inferior del bastidor móvil sólo es posible en este caso porque el seguidor solar es de pequeño tamaño para ser instalado en un vehículo, y Ia configuración de este dispositivo no es aplicable a estructuras de seguidor solar para dispositivos captadores de energía solar de gran tamaño, como, por ejemplo, los dedicados a Ia producción industrial de energía térmica o fotovoltaica. La patente ES-A-2253099 describe un seguidor solar en el que una pluralidad de paneles fotovoltaicos están sujetos mediante horquillas y pinzas a un soporte que a su vez está fijado a un bastidor en forma de "H" sustentando de manera oscilante sobre una columna fijada al suelo. El mencionado bastidor en forma de "H" oscila respecto a un eje horizontal soportado en un castillete, el cual a su vez gira respecto a un eje vertical soportado por Ia columna, y ambos ejes horizontal y vertical se cruzan en un punto alineado con una línea central de Ia columna. Los paneles fotovoltaicos están dispuestos en varias filas separadas a diferente nivel y a dos vertientes para favorecer su ventilación y permitir Ia dilatación de los paneles y elementos de Ia estructura evitando Ia transmisión de tensiones a los paneles fotovoltaicos. Sin embargo, Ia construcción del bastidor en forma de "H" y del soporte, así como los medios para sujetar los paneles fotovoltaicos al soporte, son relativamente complejos y económicamente costosos, y comportan una dificultad para garantizar que las superficies de captación de todos los paneles fotovoltaicos estén en planos paralelos.

Exposición de Ia invención

La presente invención aporta una estructura para seguidor solar que comprende una columna configurada para ser fijada al suelo, un soporte giratorio montado de manera giratoria en un extremo superior de dicha columna y accionado por unos primeros medios de accionamiento para girar alrededor de un eje vertical, y un bastidor basculante montado de manera pivotante sobre dicho soporte giratorio y accionado por unos segundos medios de accionamiento para pivotar alrededor de un eje horizontal. La columna está formada a Io largo de un eje longitudinal de Ia misma, y el mencionado eje horizontal está dispuesto en una región media del bastidor basculante respecto a las tres dimensiones correspondientes a Ia longitud, Ia altura y el grosor del mismo. El bastidor basculante está configurado para soportar un dispositivo captador de energía solar, el cual puede estar formado por múltiples elementos que se mueven conjuntamente con el bastidor basculante. Así, el eje horizontal puede estar dispuesto en o cerca del centro de masas del conjunto de bastidor basculante y dispositivo captador de energía solar para una disposición del mismo Io más equilibrada posible respecto al eje horizontal. El eje horizontal está dispuesto en el soporte giratorio desplazado de dicho eje longitudinal de Ia columna una distancia suficiente para permitir al bastidor basculante pivotar al menos entre una posición substancialmente horizontal y una posición substancialmente vertical sin interferir con Ia columna. Los mencionados primeros y segundos medios de accionamiento pueden ser de cualquiera de los múltiples tipos conocidos en Ia técnica de los seguidores solares, o de - A - cualquier otro tipo que se Ie pueda ocurrir a un experto en Ia técnica, para efectuar los movimientos del soporte giratorio y del bastidor basculante. También se puede emplear uno cualquiera de los numerosos dispositivos de control conocidos u otro que se Ie pueda ocurrir a un experto en Ia técnica para controlar el funcionamiento de los primeros y segundos medios de accionamiento con el fin de orientar el dispositivo captador de energía solar en Ia dirección más favorable para captar Ia energía solar en función de Ia hora, Ia época del año y Ia latitud geográfica en Ia que el seguidor solar está instalado. Opcionalmente, el soporte giratorio está conectado al bastidor basculante en un punto de Ia región media ligeramente descentrado, y/o el bastidor basculante incluye unas pantallas aerodinámicas para favorecer una autoorientación del bastidor basculante bajo el efecto del viento y los medios de accionamiento tienen asociados dispositivos limitadores de par para ambos ejes tarados para ceder cuando el par ejercido por Ia fuerza del viento sobre el bastidor pivotante o sobre el soporte giratorio supera un umbral predeterminado, permitiendo así que el bastidor pivotante con el dispositivo captador de energía solar se autooriente en Ia dirección que ofrece menos resistencia al viento. En general, los medios de protección frente al viento están configurados para actuar cuando Ia velocidad del viento supere por ejemplo los 90 km/h. Se comprenderá que el término "región media" se usa aquí para designar no exclusivamente el centro geométrico sino una región más o menos amplia que incluye el centro geométrico.

En un ejemplo de realización preferido, el eje vertical está substancialmente alineado con el eje longitudinal de Ia columna, y el soporte giratorio, el cual es horizontalmente alargado, tiene el eje vertical dispuesto en un primer extremo y el eje horizontal dispuesto en un segundo extremo alejado del eje vertical. Preferiblemente, el eje horizontal está suficientemente desplazado del eje vertical para permitir al bastidor basculante adoptar una posición inclinada más allá de dicha posición vertical, en Ia cual dicho dispositivo captador de energía solar está orientado hacia el suelo. Esta posición del bastidor basculante inclinada más allá de Ia posición vertical permite resguardar substancialmente el dispositivo captador de energía solar instalado sobre el mismo de Ia nieve y el granizo. Además, el amplio rango de posiciones del bastidor basculante entre Ia posición vertical y Ia posición horizontal permite el uso del seguidor solar en prácticamente todas las latitudes de Ia Tierra, incluyendo tanto latitudes próximas a zonas polares, donde Ia dirección de los rayos solares oscila dentro de un ángulo próximo al horizonte, como a zonas ecuatoriales, donde Ia posición del Sol a mediodía es próxima al cénit. Además, el hecho de que el eje vertical esté alineado con el eje longitudinal de Ia columna permite que el soporte giratorio de vueltas completas continuas, lo que es ventajoso, por ejemplo, cuando el seguidor solar está instalado en una latitud próxima a una zona polar, donde el sol puede estar visible durante varios días sin ponerse.

En principio no hay ninguna limitación para el tipo de dispositivo captador de energía solar que puede ser instalado en el bastidor basculante, pudiendo ser, por ejemplo, para producción de energía térmica o energía fotovoltaica, ya sea por irradiación directa o usando concentradores de radiación. En un ejemplo de realización, el dispositivo captador de energía solar comprende una pluralidad de paneles fotovoltaicos cubriendo una gran superficie, Ia cual, a título meramente orientativo, puede ser un rectángulo de 6,5 x 15 metros, o más. Los paneles están dispuestos en hileras paralelas al eje horizontal. Las hileras de paneles están separadas a distintos niveles y a dos vertientes, de manera que permiten el paso de aire entre las mismas, Io que reduce el efecto negativo del viento sobre los paneles. El término "a dos vertientes" se utiliza aquí para significar una disposición escalonada de las hileras de paneles en Ia que Ia hilera central es Ia que está más hacia fuera respecto al bastidor basculante, y las restantes hileras situadas a lado y lado de Ia hilera central están gradualmente más hacia dentro a medida que se alejan de Ia hilera central.

El bastidor basculante de Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención comprende una pluralidad de vigas de soporte mutuamente paralelas, perpendiculares al eje horizontal, y que definen unas superficies escalonadas alineadas sobre las que están fijadas dichas hileras de paneles. Más específicamente, las superficies escalonadas alineadas de Ia pluralidad de vigas de soporte llevan fijados dos perfiles longitudinales paralelos al eje horizontal, sobre los que van fijados los paneles de una hilera. Así, los dos perfiles longitudinales soportados en cada grupo de superficies escalonadas alineadas definen un plano paralelo al eje horizontal en el que está instalado cada panel, Io que garantiza con unos medios simples una orientación correcta de los paneles respecto al bastidor basculante. De acuerdo con un ejemplo de realización preferido, cada una de dichas vigas de soporte está formada por diferentes elementos de chapa en forma de canal, parcialmente superpuestos y unidos, donde dichos elementos de chapa tienen diferentes anchuras y diferentes longitudes para definir dichas superficies escalonadas, tal como se explicará en detalle más abajo. La característica de las vigas de soporte escalonadas de Ia presente invención es independiente de Ia característica del eje horizontal desplazado del eje vertical y/o del eje longitudinal de Ia columna, por Io que las vigas de soporte escalonadas son aplicables a cualquier estructura de soporte de un dispositivo captador de energía solar, ya sea móvil o estática. Otra característica particular de Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención es que Ia columna tiene una base configurada para ser fijada al suelo y Ia columna está unida a dicha base por una articulación que permite un procedimiento de instalación de Ia estructura para seguidor solar ¡n situ sin necesidad de usar grúas de grandes dimensiones como ocurre con los seguidores solares de Ia técnica anterior. Así, el procedimiento de instalación comprende primero fijar Ia base al suelo, luego ensamblar Ia columna y el resto de Ia estructura para seguidor solar descansando sobre el suelo en una posición tendida, y finalmente alzar Ia estructura para seguidor solar haciéndola pivotar respecto a Ia base alrededor de dicha articulación usando, por ejemplo, un cable jalado por un cabrestante instalado en un vehículo. Hay que hacer constar que Ia mencionada característica de Ia articulación entre Ia base y Ia columna no está relacionada con Ia característica del eje horizontal desplazado del eje vertical y/o del eje longitudinal de Ia columna, ni con Ia característica de las vigas de soporte escalonadas en el bastidor basculante. Por consiguiente, el mencionado procedimiento de levantar Ia estructura para seguidor solar por pivotación alrededor de una articulación entre Ia columna y Ia base puede aplicarse a cualquier estructura para seguidor solar que tenga una columna conectada por una articulación a una base fijada al suelo, un soporte giratorio montado en un extremo superior de dicha columna, y un bastidor basculante montado sobre dicho soporte giratorio, estando el bastidor basculante configurado para soportar un dispositivo captador de energía solar. Opcionalmente, el procedimiento de Ia presente invención es aplicable a cualquier estructura incluyendo una columna, tal como un generador de energía eólica, un poste de soporte de cables eléctricos o de telecomunicaciones, un poste de soporte de señalizaciones, una columna de alumbrado, una grúa, etc.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de Ia siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: Ia Fig. 1 es una vista en alzado lateral de una estructura para seguidor solar de acuerdo con un ejemplo de realización de Ia presente invención, con el bastidor basculante dispuesto en una posición inclinada intermedia;

Ia Fig. 2 es una vista en alzado lateral de Ia estructura para seguidor solar de Ia Fig. 1 con el bastidor basculante dispuesto en una posición inclinada más allá de Ia posición vertical; Ia Fig. 3 es una vista en alzado lateral de Ia estructura para seguidor solar de Ia Fig. 1 con el bastidor basculante dispuesto en una posición horizontal;

Ia Fig. 4 es una vista en perspectiva mostrando el lado delantero de una estructura para seguidor solar de acuerdo con otro ejemplo de realización de Ia presente invención, con el bastidor basculante dispuesto en una posición vertical;

Ia Fig. 5 es una vista en perspectiva mostrando Ia cara trasera de Ia estructura para seguidor solar de Ia Fig. 5;

Ia Fig. 6 es una vista en perspectiva mostrando el lado trasero de Ia estructura para seguidor solar de Ia Fig. 5, donde los paneles del dispositivo captador de energía solar y los perfiles longitudinales que soportan los paneles no se han representado para mostrar mejor Ia construcción del bastidor basculante;

Ia Fig. 7 es una vista de perfil de diferentes elementos de chapa previstos para ser superpuestos y unidos con el fin de formar una de las vigas de soporte del bastidor basculante; Ia Fig. 8 es una vista de perfil de una viga de soporte formada por los elementos de chapa de Ia Fig. 7 superpuestos y unidos; las Figs. 9A a 9C son vistas en alzado lateral que ilustran diferentes pasos de un procedimiento de instalación de acuerdo con una realización de Ia presente invención aplicado a Ia instalación in situ de Ia estructura para seguidor solar de las Figs. 1 a 3; las Figs. 10A a 1OC son vistas en alzado lateral que ¡lustran diferentes pasos del procedimiento de instalación de acuerdo con otra realización de Ia presente invención; y las Figs. 11A a 11C son vistas en alzado lateral que ilustran diferentes pasos del procedimiento de instalación de acuerdo con todavía otra realización de Ia presente invención.

Descripción detallada de unos ejemplos de realización

Haciendo en primer lugar referencia a las Figs. 1 a 3, Ia estructura para seguidor solar comprende, de acuerdo con un ejemplo de realización, una columna 1 con una base 11 configurada para ser fijada al suelo. La columna 1 está formada a Io largo de un eje longitudinal y está conectada en su extremo inferior a Ia base 11 por medio de una articulación 12 horizontal, cuya finalidad será explicada más abajo en relación con las Figs. 9A-9C. Obviamente, para Ia conexión rígida de Ia columna 1 a Ia base 11 están provistos unos medios de fijación, preferiblemente reversibles, adicionales (no mostrados). Sobre un extremo superior de Ia columna 1 está montado un soporte giratorio 2 que puede girar alrededor de un eje vertical 3. Aunque no es imprescindible, en este ejemplo de realización el mencionado eje vertical 3 está substancialmente alineado con el eje longitudinal de Ia columna 1. Unos primeros medios de accionamiento están dispuestos para accionar unos movimientos de giro del soporte giratorio 2 alrededor del eje vertical 3. Sobre el soporte giratorio 2 está montado un bastidor basculante 4 de manera que puede pivotar alrededor de un eje horizontal 5, el cual está dispuesto en una región media de dicho bastidor basculante 4. Unos segundos medios de accionamiento están dispuestos para accionar unos movimientos de pivotación del bastidor basculante 4 alrededor del eje horizontal 5. El bastidor basculante 4 está configurado para soportar un dispositivo captador de energía solar 6, el cual, en este ejemplo de realización, comprende una pluralidad de paneles 7, por ejemplo, paneles fotovoltaicos.

El soporte giratorio 2 es alargado y tiene un primer extremo conectado a Ia columna 1 por medio de una articulación respecto al eje vertical 3 y un segundo extremo, alejado del eje vertical 3, conectado al bastidor basculante 4 mediante una articulación respecto al eje horizontal 5, de manera que el eje vertical 3 y el eje horizontal 5 están desplazados uno de otro y no se cortan. Esta disposición permite situar el eje horizontal 5 en Ia región media del conjunto de bastidor basculante 4 y dispositivo captador de energía solar 6 respecto a las tres dimensiones correspondientes a Ia longitud, Ia altura y el grosor del mismo para proporcionar una disposición de las masas Io más equilibrada posible respecto al eje horizontal. De hecho, el eje horizontal podría estar substancialmente en el centro de masas del conjunto de bastidor basculante 4 y dispositivo captador de energía solar 6. La distancia de separación entre el eje vertical 5 y el eje horizontal 3 es suficiente para permitir al bastidor basculante 4 pivotar al menos entre una posición substancialmente horizontal (Fig. 3) y una posición substancialmente vertical, o incluso una posición inclinada más allá de Ia posición horizontal y/o una posición inclinada más allá de Ia posición vertical (Fig. 2), por ejemplo entre -5^o y 93° respecto a Ia vertical, sin interferir con Ia columna 1. En Ia posición del bastidor basculante 4 inclinada más allá de Ia posición vertical (Fig. 2), el dispositivo captador de energía solar 6 está orientado hacia el suelo, en otras palabras, está en Ia parte inferior del bastidor basculante 4, de manera que los paneles 7 quedan substancialmente resguardados de Ia nieve o el granizo. El hecho de que el bastidor basculante 4 pueda adoptar un rango de posiciones entre las posiciones vertical y horizontal hace que Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención sea apropiada para ser utilizada en cualquier latitud de Ia tierra. En Ia Fig. 1 se muestra Ia estructura para seguidor solar con el bastidor basculante 4 en una posición inclinada intermedia. Además, gracias a que el eje vertical 3 está substancialmente alineado con el eje longitudinal de Ia columna 1, el soporte giratorio 2 junto con el bastidor basculante 4 pueden dar vueltas completas continuas sin que el bastidor basculante 4 en Ia posición vertical o próxima a Ia posición vertical interfiera con Ia columna 1 , Io que también es ventajoso en determinadas latitudes. Sin embargo, hay que señalar que está dentro del alcance de Ia presente solicitud un ejemplo de realización (no mostrado) en Ia que el eje horizontal 5 está dispuesto en el soporte giratorio 2 simplemente desplazado del eje longitudinal de Ia columna 1 una distancia suficiente para permitir al bastidor basculante 4 pivotar al menos entre una posición substancialmente horizontal y una posición substancialmente vertical sin interferir con Ia columna 1, independientemente de Ia posición del eje vertical 3, aunque en este caso, si el eje vertical 3 está significativamente desplazado del eje longitudinal de Ia columna 1, el soporte giratorio 2 junto con el bastidor basculante 4 no podrán dar vueltas completas continuas ya que interferirán con Ia columna 1. No obstante, esto no es un inconveniente en una mayoría de latitudes de Ia Tierra.

La pluralidad de paneles 7 del dispositivo captador de energía solar 6 están dispuestos en hileras paralelas al eje horizontal 5. Las diferentes hileras de paneles 7 están separadas a distintos niveles y a dos vertientes permitiendo el paso de aire entre las mismas, Io que contribuye a minimizar turbulencias de aire y facilita el comportamiento aerodinámico y Ia refrigeración de los paneles 7. El bastidor basculante 4 comprende una pluralidad de vigas de soporte 8 mutuamente paralelas, perpendiculares al eje horizontal 5. Estas vigas de soporte 8 definen unas superficies escalonadas 9a, 9b, 9c sobre las que están fijadas dichas hileras de paneles 7, garantizando que las superficies captadores de todos los paneles 7 estén en planos paralelos.

En las Figs. 4 a 8 se muestra otro ejemplo de realización alternativo de Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención, Ia cual comprende, al igual que el ejemplo de realización descrito más arriba en relación con las Figs. 1 a 3, una columna 1 , una base 11a, 11b, un soporte giratorio 2 conectado a Ia columna 1 por una articulación respecto a un eje vertical 3, y un bastidor basculante 4 conectado al soporte giratorio 2 por una articulación respecto a un eje horizontal 5. El eje vertical 3 está alineado con un eje longitudinal de Ia columna 1 y el eje horizontal 5 está desplazado respecto al eje vertical 3. La articulación respecto al eje horizontal 5 tiene una parte correspondiente al bastidor basculante 4 unida a un par de miembros estructurales 13 paralelos al eje horizontal 5 (mejor mostrados en Ia Fig. 6). Sobre este par de miembros estructurales 13 están fijadas cuatro vigas de soporte 8 mutuamente paralelas y perpendiculares a los miembros estructurales 13. Cada una de las vigas de soporte 8 define unas superficies escalonadas 9a, 9b, 9c, y las superficies escalonadas 9a, 9b, 9c de las diferentes vigas de soporte 8 están mutuamente alineadas definiendo respectivos planos de soporte escalonados. En las superficies escalonadas 9a, 9b, 9c que definen cada plano de soporte escalonado están fijados un par de perfiles longitudinales 10 (Fig. 5) paralelos al eje horizontal 5 sobre los que van fijados los paneles 7 de una hilera. Dado el gran tamaño del bastidor basculante 4, en el ejemplo de realización mostrado en Ia Fig. 5, cada uno de los perfiles longitudinales 10 está formado por dos mitades alineadas. Tal como se muestra en general en Ia Fig. 6 y en particular en las Figs. 7 y 8, cada una de las mencionadas vigas de soporte 8 está formada por diferentes elementos de chapa 8a, 8b, 8c (mostrados separadamente en Ia Fig. 7) parcialmente superpuestos y unidos. Cada uno de los elementos de chapa 8a, 8b, 8c tiene forma de canal, con una pared de fondo y un par de aletas que se extienden ortogonalmente desde Ia los extremos de Ia pared de fondo. En el ejemplo de realización mostrado, cada viga de soporte 8 tiene tres elementos de chapa 8a, 8b, 8c de diferentes anchuras y diferentes longitudes para definir cinco de dichas superficies escalonadas 9a, 9b, 9c. Una vez ensambladas, las paredes de fondo y las aletas de un lado de los tres elementos de chapa 8a, 8b, 8c están superpuestas y unidas (Fig. 8), mientras que las aletas del otro lado están separadas para formar las superficies escalonadas 9a, 9b, 9c. El elemento de chapa central 8a es el más ancho y el más corto, y define una superficie escalonada central 9a. En el ejemplo ilustrado, el elemento de chapa central 8a es más grueso que los restantes, aunque se tendrá en cuenta que en las Figs. 7 y 8 los grosores de las chapas están exagerados para mayor claridad del dibujo. El elemento de chapa intermedio 8b es menos ancho y más largo que el elemento de chapa central 8a, de manera que sus dos porciones extremas sobresalen a lado y lado del elemento de chapa central 8a para formar dos superficie escalonadas intermedias 9b. El elemento de chapa final 8c es el menos ancho y el más largo, y sus dos porciones extremas sobresalen a lado y lado del elemento de chapa intermedio 8b para formar dos superficies escalonadas finales 9c.

Así, los tramos de Ia viga de soporte 8 correspondientes a las diferentes superficies escalonadas 9a, 9b, 9c están compuestos por un número de elementos de chapa 8a, 8b, 8c superpuestos y unidos que es mayor cuanto más próximos están a Ia región media del bastidor basculante 4 donde están dispuestos los miembros estructurales 13 y Ia articulación respecto al eje horizontal 5. El tramo central de Ia viga de soporte 8 que forma Ia superficie escalonada central 9a es el que está sometido a mayores esfuerzos de flexión y acumulan los grosores de las paredes de fondo y los efectos de refuerzo de las aletas de los tres elementos de chapa 8a, 8b, 8c. Los tramos intermedios de Ia viga de soporte 8 que forman las superficie escalonadas intermedias 9b están sometidos a menores esfuerzos de flexión que el tramo central, y en correspondencia acumula sólo los grosores de las paredes de fondo y los efectos de refuerzo de las aletas de los elementos de chapa intermedio y final 8b, 8c. Por último, los tramos finales de Ia viga de soporte 8 que forman las superficie escalonadas finales 9c son los que están sometido a menores esfuerzos de flexión, y por ello es suficiente para ellos sólo el grosor de Ia pared de fondo y el efecto de refuerzo de las aletas del elemento de chapa final 8c.

En el ejemplo de realización de las Figs. 4 a 6, La base 11a, 11b de Ia columna 1 comprende tres brazos que se extienden en diferentes direcciones, y los extremos de dichos brazos proporcionan tres puntos de fijación separados unos de otros unas distancias suficientes para permitir el uso de unos anclajes fijados al suelo por micropilotaje, sin necesidad de una solera de hormigón. Obviamente, el número de brazos divergentes en Ia base no está limitado a tres, aunque al menos tres se consideran imprescindibles.

Con referencia a las Figs. 9A-9C se describe a continuación un procedimiento para Ia instalación in situ de una estructura provista de una columna. El procedimiento es aplicable a Ia estructura para seguidor solar de Ia presente invención, descrita más arriba en relación con los ejemplos de realización de las Figs. 1 a 3 y 4 a 6. El procedimiento comprende en primer lugar fijar una base 11 al suelo y a continuación disponer Ia columna 1 en una posición tendida, conectando un extremo inferior de Ia columna 1 a Ia base 11 por medio de una articulación 12. A continuación el procedimiento comprende ensamblar en el suelo todos los componentes que forman el resto de Ia estructura con Ia columna 1 , de manera que Ia estructura completa queda ensamblada y descansando sobre el suelo en una posición tendida. Entonces, cuando toda Ia estructura está ensamblada, se procede a alzar Ia columna 10 y el resto de Ia estructura haciéndola pivotar respecto a Ia base 11 alrededor de dicha articulación 12 usando, por ejemplo, Ia tensión de un cable 14 jalado por un cabrestante instalado en un vehículo. Para ello es conveniente usar un soporte para proporcionar un punto de apoyo elevado para el cable 14. En el ejemplo ilustrado, un soporte 15 alargado está fijado al suelo o a Ia base 11 en una posición estable y está provisto de una pequeña rueda de guiado 16 u otro dispositivo de guiado de baja fricción en el extremo. Alternativamente, en lugar del soporte fijo 15 podría usarse un soporte pivotante (no mostrado) con un extremo inferior articulado respecto al suelo o Ia base y un extremo superior fijado al cable. Obviamente, Ia estructura de seguidor solar puede ser desinstalada usando Ia articulación 12 y siguiendo una secuencia de operaciones inversa.

En relación ahora con las Figs. 10A-10C y 11A-11C se describen otras realizaciones del procedimiento de instalación aplicadas a una estructura de acuerdo con el ejemplo de realización descrito más arriba en relación con las Figs. 4 a 6, donde Ia base de Ia columna 1 está formada por una primera porción de base 11a conectada a Ia columna por Ia articulación 12 y una segunda porción de base 11b unida rígidamente a Ia columna 1 de manera que pivota junto con Ia misma. La primera porción de base 11a comprende un par de brazos substancialmente paralelos al eje de Ia articulación 12 que se extienden desde Ia columna 1 en direcciones opuestas y que proporcionan en sus extremos un par de puntos de fijación al suelo, mientras que Ia segunda porción de base 11b comprende un tercer brazo perpendicular al eje de Ia articulación 12 que se extiende desde Ia columna 1 y que proporciona en su extremo un tercer punto de fijación al suelo. En este caso, el procedimiento de instalación de Ia presente invención comprende inicialmente fijar Ia primera porción de base 11a al suelo, a continuación ensamblar Ia columna 1 y el resto de Ia estructura en posición tendida, conectando Ia columna 1 a Ia primera porción de base 11a por medio de Ia articulación 12, y

- seguidamente se puede proceder a alzar Ia estructura haciéndola pivotar respecto a Ia articulación 12 para finalmente fijar Ia segunda porción de base 11b al suelo, fijando con ello Ia columna 1 al suelo en una posición derecha estable. Tal como se ha dicho anteriormente, Ia fijación de las primera y segunda porciones de base 11a, 11b al suelo se podría efectuar usando anclajes fijados por micropilotaje.

En Ia realización del procedimiento mostrada en las Figs. 10A-10C, para alzar Ia estructura se usa un conjunto de cilindro y pistón hidráulico 17 con Ia carcasa del cilindro conectada articuladamente respecto un anclaje 18 fijado al suelo y el extremo del vastago conectado articuladamente a un anclaje 19 fijado a Ia columna 1, o viceversa. Suministrando un fluido hidráulico a presión al conjunto de cilindro y pistón 17 se obtiene una extensión gradual del vastago que ocasiona el alzado de Ia estructura hasta situar Ia columna 1 en Ia posición derecha, y en esta posición se puede proceder a fijar Ia segunda porción de base 11b al suelo para dejar Ia estructura instalada. Unas operaciones inversas permiten abatir Ia estructura de una manera fácil y segura, por ejemplo para efectuar operaciones de mantenimiento. El conjunto de cilindro y pistón hidráulico 17 y los anclajes 18, 19 pueden estar incorporados permanentemente a Ia estructura del seguidor solar y el fluido hidráulico a presión puede ser suministrado desde una fuente externa, por ejemplo desde una centralita hidráulica transportada por un vehículo. Sin embargo, el conjunto de cilindro y pistón hidráulico 17 e incluso los anclajes 18, 19 pueden ser preferiblemente desmontables y transportados por un vehículo para ser instalados temporalmente y usados en diferentes estructuras de seguidor solar. En Ia realización mostrada en las Figs. 11A-11C, el procedimiento comprende usar un mecanismo de tornillo sinfín y tuerca para alzar Ia estructura del seguidor solar. El mencionado mecanismo comprende, por ejemplo, un motor y una transmisión (no mostrados) montados en un soporte 20 conectado articuladamente a un anclaje 21 fijado al suelo. El mencionado motor, Ia transmisión están acoplados para hacer girar un tornillo sinfín 22 que se extiende desde el soporte 20 y que a su vez está acoplado a un agujero fileteado de una barra de tracción 23. La mencionada barra de tracción 23 está acoplada en un asiento en forma de gancho 24 fijado en el extremo Ia segunda porción de base 11b. Haciendo girar el tornillo sinfín 22 en una primera dirección mediante el motor, Ia barra de tracción 23 alojada en dicho asiento en forma de gancho 24 se mueve a Io largo del tornillo sinfín 22 hacia el soporte 20 y Ia segunda porción de base 11b actúa como una palanca para alzar Ia estructura del seguidor solar hasta Ia posición derecha de trabajo. Entonces, Ia segunda porción de base 11b puede ser fijada al suelo para dejar Ia estructura instalada. Unas operaciones inversas permiten abatir Ia estructura de una manera fácil y segura, por ejemplo para efectuar operaciones de mantenimiento. Para un accionamiento más equilibrado es preferible usar dos conjuntos de tornillo sinfín 22, uno en cada lado de Ia segunda porción de base 11b, acoplados a respectivos agujeros fileteados formados en extremos opuestos de una única barra de tracción 23.

El conjunto de soportes 20, anclajes 21 , tornillos sinfín 22, barra de tracción 23, etc., es preferiblemente desmontables y transportable por un vehículo para ser instalado temporalmente y usado en diferentes estructuras de seguidor solar. El asiento en forma de gancho 24 puede ser también desmontable o puede permanecer fijado a Ia segunda porción de base 11 b de Ia estructura del seguidor solar. El motor o los motores de accionamiento de los tornillos sinfín 22 pueden ser un motor eléctrico o un motor hidráulico accionado por un fluido hidráulico suministrado por ejemplo desde una centralita hidráulica portátil.

En los ejemplos de realización mostrados, Ia articulación 12 es una articulación permanente, Ia cual queda integrada a Ia estructura y bloqueada una vez Ia estructura está alzada y Ia columna 1 fijada a Ia base 11 , 11a o al suelo. En un ejemplo de realización alternativo (no mostrado) Ia articulación 12 es una articulación amovible, Ia cual puede ser desmontada y retirada de Ia estructura cuando Ia estructura está alzada y Ia columna fijada a Ia base o al suelo, y puede ser vuelta a montar cuando Ia estructura para seguidor solar necesita ser abatida, por ejemplo para facilitar una reparación, o desinstalada.

El procedimiento de instalación de Ia presente invención tiene varias ventajas. En primer lugar permite ensamblar Ia estructura y demás elementos del seguidor solar a nivel del suelo, sin necesidad de usar medios pesados, tales como grúas y similares, Io que representa una mayor comodidad y un menor coste económico. En segundo lugar permite izar Ia estructura desde el suelo sin necesidad de una grúa, opcionalmente utilizando medios de elevación fácilmente portátiles o incorporados a Ia estructura del seguidor solar, y Io que es muy importante, utilizando medios de elevación reversibles que permiten alzar y abatir Ia estructura de una manera relativamente fácil y cómoda, por ejemplo para realizar tareas de mantenimiento.

Un experto en Ia técnica será capaz de efectuar modificaciones y variaciones a partir de los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de Ia presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Estructura para seguidor solar, del tipo que comprende: una columna (1) con un eje longitudinal, configurada para ser fijada al suelo; un soporte giratorio (2) montado de manera giratoria en un extremo superior de dicha columna (1) y accionado por unos primeros medios de accionamiento para girar alrededor de un eje vertical (3); y un bastidor basculante (4) montado de manera pivotante sobre dicho soporte giratorio (2) y accionado por unos segundos medios de accionamiento para pivotar alrededor de un eje horizontal (5) dispuesto en una región media de dicho bastidor basculante (4), estando el bastidor basculante (4) configurado para soportar un dispositivo captador de energía solar (6); caracterizado porque: dicho eje horizontal (5) está dispuesto en el soporte giratorio (2) desplazado de dicho eje longitudinal de Ia columna (1) una distancia suficiente para permitir al bastidor basculante (4) pivotar al menos entre una posición substancialmente horizontal y una posición substancialmente vertical sin interferir con Ia columna (1).

2.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 1, caracterizada porque dicho eje vertical (3) está substancialmente alineado con el eje longitudinal de Ia columna (1) y el eje horizontal (5) está dispuesto en un extremo del soporte giratorio (2) desplazado del eje vertical (3).

3.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 2, caracterizada porque el eje horizontal (5) está dispuesto en dicha región media del conjunto de bastidor basculante (4) y dispositivo captador de energía solar (6) respecto a las tres dimensiones correspondientes a Ia longitud, Ia altura y el grosor del mismo.

4.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el eje horizontal (5) está desplazado del eje vertical (3) una distancia suficiente para permitir al bastidor basculante (4) adoptar una posición inclinada más allá de dicha posición vertical, en Ia cual dicho dispositivo captador de energía solar (6) queda orientado hacia el suelo.

5.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque Ia columna (1 ) comprende una base (11a, 11 b) configurada para proporcionan tres puntos de fijación al suelo separados unos de otros unas distancias suficientes para permitir el uso de unos anclajes fijados al suelo por micropilotaje.

6.- Estructura, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicho dispositivo captador de energía solar (6) comprende una pluralidad de paneles (7) dispuestos en hileras paralelas al eje horizontal (5), separadas a distintos niveles y a dos vertientes permitiendo el paso de aire entre las mismas, y porque el bastidor basculante (4) comprende una pluralidad de vigas de soporte (8) mutuamente paralelas, perpendiculares al eje horizontal (5) y que definen unas superficies escalonadas (9a, 9b, 9c) alineadas sobre las que están fijadas dichas hileras de paneles (7).

7.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 6, caracterizada porque cada una de dichas vigas de soporte (8) está formada por diferentes elementos de chapa (8a, 8b, 8c) en forma de canal parcialmente superpuestos y unidos, donde dichos elementos de chapa (8a, 8b, 8c) tienen diferentes anchuras y diferentes longitudes para definir dichas superficies escalonadas (9a, 9b, 9c), y donde unos tramos de Ia viga de soporte (8) correspondientes a las superficies escalonadas (9a, 9b, 9c) están compuestos por un número de elementos de chapa (8a, 8b, 8c) superpuestos y unidos que es mayor cuanto más próximos están a dicha región media del bastidor basculante (4) donde está dispuesto el eje horizontal (5).

8.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 7, caracterizada porque las superficies escalonadas (9a, 9b, 9c) alineadas de Ia pluralidad de vigas de soporte (8) llevan fijados al menos dos perfiles longitudinales (10) paralelos al eje horizontal (5) sobre los que van fijados los paneles (7) de una hilera.

9.- Estructura, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque Ia columna (1) tiene una base (11 , 11a) configurada para ser fijada al suelo y Ia columna (1) está unida a dicha base (11, 11a) por una articulación (12) que permite, con Ia base (11 , 11a) fijada al suelo, que dicha columna (10) y el resto de Ia estructura para seguidor solar descanse sobre el suelo en una posición tendida o sea alzada haciéndola pivotar respecto a Ia base (11 , 11a) alrededor de dicha articulación (12).

10.- Estructura, de acuerdo con Ia reivindicación 9, caracterizada porque Ia articulación (12) es amovible de manera que permite ser desmontada cuando Ia estructura para seguidor solar está alzada y Ia columna (10) fijada a Ia base (11 , 11a) o al suelo, y vuelta a montar cuando Ia estructura para seguidor solar necesita ser abatida o desinstalada.

11.- Procedimiento de instalación para instalar in situ una estructura provista de una columna (1 ), aplicable a Ia estructura para seguidor solar de acuerdo con Ia reivindicación 1 , comprendiendo el procedimiento los pasos de: fijar una base (11, 11a) al suelo; disponer Ia columna (1 ) en una posición tendida y conectar un extremo inferior de Ia columna (1) a dicha base (11 , 11a) mediante una articulación (12); ensamblar el resto de Ia estructura a Ia columna (1) de manera que Ia estructura descanse sobre el suelo en una posición tendida; alzar Ia columna (1) y el resto de Ia estructura haciéndola pivotar respecto a Ia base (11, 11a) alrededor de dicha articulación (12); y fijar rígidamente el extremo inferior de Ia columna (1) a Ia base (11 , 11a) o al suelo por unos medios de fijación.

12.- Procedimiento, de acuerdo con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque comprende usar un cable (14) jalado por un cabrestante instalado en un vehículo para alzar Ia columna (10) y el resto de Ia estructura.

13.- Procedimiento, de acuerdo con Ia reivindicación 12, caracterizado porque comprende usar un soporte (15) para proporcionar un punto de apoyo elevado para dicho cable (14).

14.- Procedimiento, de acuerdo con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque comprende usar un conjunto de cilindro y pistón hidráulico (17) accionado por un fluido hidráulico suministrado desde una centralita hidráulica portátil para alzar Ia columna (10) y el resto de Ia estructura.

15.- Procedimiento, de acuerdo con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque comprende usar un mecanismo de tornillo sinfín y tuerca (22, 23) desmontable y transportable para alzar Ia columna (10) y el resto de Ia estructura.