MX2012015280A - Montaje de soporte solar modular. - Google Patents

Abstract

Se describe un rastreador solar y más específicamente un montaje de soporte modular para un rastreador solar que permite la fácil fabricación, transportación, y posteriormente el montaje preciso en ubicaciones remotas mientras que se mantienen las tolerancias deseadas para maximizar la eficiencia del montaje de colector. El montaje de rastreador solar generalmente incluye una base del montaje de soporte y un montaje de soporte superior, que soporta un montaje de colector.

Description

MONTAJE DE SOPORTE SOLAR MODULAR ANTECEDENTES DE LA INVENCION 1. Campo de la Invención La presente invención en general se dirige a un rastreador solar y más específicamente a un montaje de soporte modular para un rastreador solar que permite costos de montaje y transportación reducidos. 2. Descripción del Arte Previo Los sistemas de energía solar tienen una amplia variedad de variación dependiendo del tipo de energía solar colectada. Debido a la rotación de la tierra, el eje inclinado de la tierra, y la trayectoria de la órbita de la tierra alrededor del sol, la posición del sol en el cielo siempre está cambiando. Para maximizar la cantidad de · energía solar colectada por un sistema solar, el colector solar, tal como los paneles fotovoltaicos, reflectores, lentes y otros dispositivos ópticos preferiblemente se montan a un rastreador solar que minimiza el ángulo de incidencia entre la luz entrante y el panel solar maximizando por consiguiente la cantidad de energía producida.

Por consiguiente, la mayoría de los sistemas de energía solar utilizan alguna forma de un rastreador solar que permite que el colector solar minimice el ángulo de incidencia entre la luz entrante y los colectores solares, específicamente orientando el colector solar directamente hacia la posición del sol mientras se mueve a través del cielo durante el día, y ajustándose cada dia a la diferente posición del sol en el cielo causada por la inclinación del eje de la tierra y su órbita con relación al sol. Por consiguiente, el beneficio primario de un sistema de rastreo es colectar la energía solar cada día durante tanto tiempo como sea posible y maximizar la alineación precisa a medida que cambia la posición del sol dependiendo de la estación. Un rastreador de un solo eje puede incrementar la producción anual de un colector solar por aproximadamente 30% en donde un rastreador de eje dual que también puede dar razón del posicionamiento del sol debido a la estación, puede agregar un 6% adicional de producción incrementada. Para los colectores solares de panel plano tales como los paneles fotovoltaicos, la energía aportada por el rayo directo de la luz del sol disminuye con el coseno del ángulo entre la luz entrante y el panel. Para los rastreadores fotovoltaicos concentrados, los requerimientos de la exactitud de rastreo son incluso mayores ya que la exactitud de rastreo generalmente debe ser aproximadamente ± 0.1° para entregar aproximadamente 90% de la potencia de salida evaluada para los sistemas de alta concentración y ± 2.0° para entregar 90% de la potencia de salida evaluada en los sistemas de baja concentración. Por consiguiente, los sistemas fotovoltaicos concentrados generalmente utilizan rastreadores solares de eje dual .

La desalineación del montaje de soporte durante el proceso de fabricación también puede causar una disminución en la eficiencia del colector solar anexado. Más específicamente, si los ángulos o la colocación del montaje de soporte y cada componente del mismo no son precisos, también se reduce la eficiencia del panel solar. Esto es particularmente agudo en los sistemas fotovoltaicos de concentración donde una exactitud de ± 0.1° puede reducir significativamente la eficiencia de la energía solar colectada. Dadas las grandes dimensiones de los rastreadores solares, es muy difícil, inclus.o bajo las mejores condiciones en una instalación de fabricación, obtener la colocación precisa de las partes ensambladas, lo que también ha limitado la habilidad de las instalaciones solares para realizar cualquier montaje in situ de las estructuras de soporte del rastreador solar.

La mayoría de los sistemas de arreglos solares a gran escala típicamente se localizan cierta distancia lejos de los centros de población debido al costo de la tierra o a las restricciones de espacio y más particularmente se localizan a una distancia significativa lejos de la mayoría de las instalaciones de fabricación donde se forman los rastreadores solares. Dada la ubicación remota de la mayoría de las instalaciones solares, puede ser significativo el costo de transportación desde la instalación del fabricante hasta la instalación solar donde se instala. Actualmente, los rastreadores solares generalmente se envían con los montajes de soporte completos ya armados, requiriendo por consiguiente camiones especiales para manejar el tamaño y peso de la carga, pueden necesitarse permisos especiales por gran tamaño para transportar el rastreador solar desde la instalación de fabricación hasta la instalación solar. Típicamente, los costos de transportación también limitan la habilidad de las instalaciones solares para la compra desde múltiples instalaciones de fabricación ya que generalmente no es rentable enviar los rastreadores solares a largas distancias. El requerimiento de proximidad a las instalaciones de fabricación ha creado una industria de fabricación de rastreadores solares fragmentados.

Por consiguiente, existe una necesidad por un montaje de rastreador solar que se pueda enviar de manera rentable a larga distancia sin la necesidad de permisos especiales por gran tamaño, sea fácilmente ensamblado, y tenga un alto grado de exactitud cuándo se instale en la ubicación deseada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención en general se dirige a un rastreador solar y más específicamente a un montaje de soporte modular para un rastreador solar que permite costos de montaje y transportación reducidos.

El montaje de rastreador solar para colectores solares generalmente incluye un montaje de soporte superior que tiene una primera extensión de soporte longitudinal y una segunda extensión de soporte longitudinal y en donde cada una de las primera y segunda extensiones de soporte longitudinales incluye un montaje de tubo y un montaje de costilla que a su vez soportan un colector solar. El montaje de tubo generalmente incluye un tubo con un eje longitudinal y una superficie circunferencial exterior y en donde el tubo incluye un extremo de impulsión y un extremo exterior opuesto. Al menos dos placas de deslizamiento se sueldan a la superficie circunferencial exterior del tubo y una placa adaptadora de impulsión se suelda al extremo de impulsión. Al menos dos placas de montaje se sueldan a las placas de deslizamiento y cada una de las placas de montaje incluye una pluralidad de agujeros para perno de la placa de montaje con al menos dos tamaños diferentes de agujeros para perno. El montaje de costilla incluye una pluralidad de secciones de costilla que se extienden lateralmente hacia afuera desde el tubo, y cada una de las secciones de costilla incluye una sección de costilla interior y una sección de costilla exterior. La sección de costilla interior incluye una pluralidad de agujeros para perno de la costilla con los cuales la sección de costilla interior se acopla a la placa de montaje.

Las placas de deslizamiento incluyen cada una un borde interior arqueado y un borde exterior y una superficie de deslizamiento que se extiende entre el borde interior arqueado y el borde exterior. Las placas de deslizamiento se sueldan al montaje de tubo y se configuran tal que la supérficie de deslizamiento de cada una de las placas de deslizamiento se alinea sustancialmente formando una sola superficie del plano de deslizamiento. La superficie circunferencial exterior del tubo incluye desviaciones a partir de una superficie circunferencial exterior esperada y cada uno de los bordes interiores arqueados de las placas de deslizamiento coincide sustancialmente con la superficie circunferencial exterior esperada .

El borde interior arqueado de las placas de deslizamiento forma aproximadamente un circulo de 360 grados con separaciones menores entre dos placas de deslizamiento adyacentes y en donde cada una de las placas de deslizamiento tiene un punto radial para los bordes arqueados y cuando las placas de deslizamiento se sueldan al tubo, cada uno de los puntos radiales está sustancialmente alineado.

La placa de montaje incluye al menos un agujero de ubicación tetradireccional, al menos un agujero de ubicación bidireccional, y una pluralidad de agujeros sobredimensionados . Por supuesto, los agujeros en la placa de montaje se pueden colocar en cambio en las secciones de costilla. Cada placa de montaje incluye un borde lineal y los bordes lineales están sustancialmente alineados cuando las placas de montaje se sueldan a las placas de deslizamiento alrededor del tubo. Las placas de montaje adicionalmente incluyen un segundo borde, opuesto al borde lineal y el segundo borde está angulado con relación al borde lineal y no paralelo al borde lineal. El agujero bidireccional es una ranura que tiene una anchura y una longitud, y en donde la anchura es menor que la longitud y la anchura es sustancialmente igual a un diámetro de la ubicación tetradireccional . Los agujeros sobredimensionados tienen un diámetro que es mayor que la anchura y menor que la longitud. El borde lineal y el segundo borde opuesto tienen una superficie interior que se extiende entre los mismos y el borde interior incluye una primera y segunda porción interior y una porción arqueada entre las primera y segunda porciones interiores, y la porción arqueada tiene un radio que es mayor que el radio del borde arqueado interior en la placa de deslizamiento .

Cada una de las secciones de costilla incluye una sección interior y exterior y la sección de costilla interior incluye una superficie de costilla interior que tiene una porción de corte arqueada. La porción de corte arqueada se configura para engranar la superficie de costilla interior de una costilla opuesta asi como el tubo cuando las secciones de costilla se colocan en una alineación opuesta.

Cada una de las secciones de costilla exterior y las secciones de costilla interior incluye una porción central que se extiende entre una superficie de soporte superior y una superficie de soporte inferior y en donde la superficie de soporte superior en cada una de las secciones de costilla exterior e interior está sustancialmente alineada. La superficie de soporte inferior en cada una de las secciones de costilla exterior e interior también está sustancialmente alineada y la superficie de soporte superior y la superficie de soporte inferior están anguladas entre si y no están alineadas y no son' paralelas. La superficie de soporte inferior se aproxima a la superficie de soporte superior, y la superficie de soporte superior está desplazada del eje longitudinal y se extiende perpendicularmente lejos del eje longitudinal con relación a dos ejes.

Cada sección de costilla exterior y la sección de costilla interior se forman de dos mitades, que tienen cada una, una forma en C. Cada mitad se suelda en una relación opuesta para crear una forma en I, y una de las dos mitades que forma cada sección tiene una mayor longitud. La disparidad en la longitud causa que cada una de las secciones de costilla exterior e interior incluya una superficie de montaje opuesta formada por la extensión de una mitad más allá de la otra mitad y las superficies de montaje de las secciones de costilla exterior e interior se sueldan conjuntamente para formar cada sección de costilla completa.

Una pluralidad de largueros se extienden sustancialmente paralelamente al tubo y sustancialmente perpendicularmente a los montajes de costilla y en donde la pluralidad de largueros se acoplan a una superficie de soporte superior en cada uno de los montajes de costilla.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Otras ventajas de la presente invención se apreciarán fácilmente, a medida que la misma se vuelva mejor comprendida mediante la referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considere en conjunción con los dibujos acompañantes, en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva trasera del rastreador solar que incluye cimentación; La Figura 2 es una vista en perspectiva trasera parcial agrandada del rastreador solar; La Figura 3 es una vista en perspectiva del tubo que incluye anillos de deslizamiento; La Figura 4A es una vista en sección del tubo que incluye anillos de deslizamiento con flechas que identifican áreas que no cumplen con las tolerancias; La Figura 4B es una vista en perspectiva despiezada de los anillos de deslizamiento y la placa de montaje; La Figura 5 es una vista en perspectiva de una sola costilla; La Figura 6A es una vista en perspectiva despiezada de un montaje de costilla; La Figura 6B es una vista en perspectiva que muestra el montaje de una primera y segunda costilla, en un montaje de costilla; La Figura 7 es una vista en perspectiva inferior parcial de un montaje de costilla; La Figura 8 es una vista en perspectiva despiezada parcial de un anillo del montaje de soporte sobre los paneles solares ; La Figura 9 es una vista en perspectiva inferior de un montaje de soporte completo que incluye largueros que se anexan a las costillas; La Figura 10 es una vista extrema parcial del montaje de soporte ; La Figura 11 es una vista extrema de una placa de montaje y el montaje de soporte que muestra los agujeros de montaje; La Figura 12 es una vista en perspectiva superior del montaje de soporte que ilustra el anexo del colector solar; La Figura 13 es una vista extrema parcial del colector solar que se anexa a los largueros; La Figura 14 es vista en perspectiva superior alternativa del montaje de soporte que incluye el colector solar anexado; y La Figura 15 es una vista extrema parcial del montaje de soporte en la Figura 14.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES HABILITANTES Refiriéndose a las Figuras, en donde números similares indican partes correspondientes a lo largo de las varias vistas .

Como se ilustra en la Figura 1, la presente invención en general se dirige a un montaje 10 de rastreador solar. El montaje 10 de rastreador solar en general incluye una base 20 del montaje de soporte y un montaje 50 de soporte superior que a su vez soporta un montaje 240 de colector ilustrado en la lineas de punteadas en la Figura 1. Como se discute en mayor detalle debajo, el montaje 10 de rastreador solar generalmente se configura para permitir la fácil fabricación, transportación, y posteriormente el montaje preciso en ubicaciones remotas mientras que se mantienen las tolerancias deseadas para maximizar la eficiencia de cualquier montaje 240 de colector.

La base 20 del montaje de soporte se puede formar en una variedad de configuraciones y puede ser cualquier tipo de estructura que proporcione suficiente soporte para el montaje 50 de soporte superior. Como se ilustra en la Figura 1, la base 20 del montaje de soporte generalmente incluye una cimentación 22, ilustrada como concreto en el suelo, a partir de la cual se extiende un mástil verticalmente desde el mismo. La cimentación 22 y el mástil 24 pueden ser cualquier tipo de estructura capaz de cargar el peso y cualquier tensión asociada tal como la tensión del viento. El mástil 24 generalmente tiene un primer extremo 26 asegurado dentro de la cimentación 22 y un segundo extremo 30 verticalmente dispuesto desde la misma. Mientras que el mástil 24 se ilustra como un tubo alargado, se puede formar en cualquier forma, tamaño, o configuración que proporcione suficiente soporte. Al segundo extremo 30 se acopla una placa 32 de soporte de impulsión soldada como se ilustra en la Figura 1. Por supuesto, se puede utilizar cualquier otro mecanismo para acoplar la unidad 34 de impulsión en lugar de la placa 32 de soporte de impulsión, y la placa 32 de soporte de impulsión puede variar dependiendo del tipo de unidad 34 de impulsión seleccionada.

La unidad 34 de impulsión se dispone entre la base 20 del montaje de soporte y el montaje 50 de soporte superior. La unidad 34 de impulsión específicamente se configura para permitir que el montaje 240 de colector siga al sol a medida que se mueve a través del cielo. Por consiguiente, la unidad 34 de impulsión es capaz de rotación a lo largo de al menos un eje. La unidad de impulsión ilustrada en la Figura 1 adicionalmente es capaz de rotación sobre dos ejes, por consiguiente no sólo se permite la rotación alrededor de un eje longitudinal del mástil 24 sino también alrededor de un eje 64 longitudinal de un tubo 62 como se describe debajo. Una unidad 34 de impulsión de dos ejes no sólo permite que el montaje de colector siga al sol a lo largo del día, sino también permite el ajuste entre cada día para dar razón de las variaciones en la posición del sol cada día.

Volviéndose a las Figuras 1 y 9, la unidad 34 de impulsión generalmente incluye agujeros 36 para perno. La unidad 34 de impulsión generalmente se ilustra como estando fijada con pernos tanto al tubo 62 como al mástil 24. Como mejor se ilustra en la Figura 8, una placa 40 adaptadora de impulsión se puede disponer entre el tubo 62 y la unidad 34 de impulsión. La placa 40 adaptadora de impulsión generalmente incluye una pluralidad de agujeros 42 interiores y agujeros 44 exteriores. La placa 40 adaptadora de impulsión permite el fácil empernado del montaje 50 de soporte superior, específicamente el tubo 62 a la unidad 34 de impulsión y la fácil fabricación y montaje modular. Más específicamente, la placa 40 adaptadora de impulsión actúa como una interfaz entre el tubo 64 y la unidad 34 de impulsión y por consiguiente, el tubo 62 se puede fabricar para un conjunto de especificaciones estándar mientras que la placa 40 adaptadora de impulsión permite que el tubo 62 estandarizado sea acoplado a una variedad de unidades 34 de impulsión diferentes que tienen diferentes patrones de perno, diámetro de los patrones de perno, así como tamaño de los pernos con sólo el uso de una placa 40 adaptadora de impulsión diferente. Durante el proceso de montaje, se espera que la placa 40 adaptadora de impulsión se acople primero a la unidad 34 de impulsión y posteriormente se acopla el tubo 62 a la misma.

El montaje 50 de soporte superior generalmente incluye una primera extensión 54 de soporte que se extiende hacia un lado de la unidad 34 de impulsión y una segunda extensión 56 de soporte en el lado opuesto de la unidad 34 de impulsión. Cada extensión 54, 56 de soporte generalmente incluye un montaje 60 de tubo y un montaje 120 de costilla.

El montaje 60 de tubo se ilustra mejor en la Figura 3 y generalmente incluye un tubo 62 que tiene un eje 64 longitudinal, un extremo 66 de impulsión, un extremo 68 exterior, y una superficie 70 circunferencial exterior. El tubo 62 puede ser cualquier tubo, tamaño y forma, y capaz de manejar el peso y las cargas de tensión requeridas. En el pasado, los tubos u otros miembros de soporte longitudinales a los cuales se anexaba el montaje 120 de costilla, eran altamente especializados teniendo tolerancias muy especificas. La alta tolerancia de estos tubos anteriores era requerida para minimizar incluso pequeñas desviaciones en el posicionamiento deseado del montaje 240 de colector. La presente invención es única en que utiliza tubos fácilmente disponibles y de costo más bajo con sólo mínimos requerimientos referente a las tolerancias del tamaño y forma de los tubos 62. Esto permite el uso de tubos más comunes, que son capaces de cargar las cargas de peso deseadas tales como las tuberías de desagüe, los postes de luz, u otras estructuras que no reúnen las especificaciones de tolerancia para los soportes utilizados en los rastreadores solares requeridos. El eje 64 longitudinal del tubo 62 es generalmente el eje sobre el cual gira el tubo 62 de la unidad 34 de impulsión. Como se discute anteriormente, el extremo 66 de impulsión generalmente se acopla a la unidad 34 de impulsión mientras que el extremo exterior típicamente está bloqueado con una tapa extrema que no se ilustra. Como se ilustra en la Figura 4A, la presente invención utiliza el tubo 62 que puede incluir desviaciones 72 de una superficie 70 circunferencial exterior perfectamente circular.

El montaje 60 de tubo puede incluir una placa 74 de impulsión que incluye agujeros 76 para perno que se suelda al extremo 66 de impulsión del tubo 62. Por supuesto, la placa 74 de impulsión se puede formar en cualquier tamaño, forma, o configuración deseada en tanto acople de manera suficiente el tubo 62 a la unidad 34 de impulsión deseada. Aunque la placa 74 de impulsión, como se ilustra en la Figura 3, se suelda al extremo del tubo, en algunas modalidades puede ser deseable utilizar placas 80 de deslizamiento, discutidas en mayor detalle debajo, para soldar la placa 74 de impulsión directamente en el tubo 64.

Para ajustar las desviaciones 72 de la superficie 70 circunferencial exterior anteriormente descritas, la presente invención utiliza al menos dos placas 80 de deslizamiento para crear una superficie 84 plana conocida específicamente denominada el plano de deslizamiento así como para corregir la redondez de la superficie 70 circunferencial exterior. La presente invención requiere al menos dos placas 80 de deslizamiento, sin embargo, se puede utilizar cualquier número de pluralidad de placas 80 de deslizamiento. Se espera que tres o cuatro placas 80 de deslizamiento proporcionen la óptima facilidad de montaje mientras que todavía se permite la fácil corrección de cualquier desviación 72 para la superficie 70 circunferencial exterior. Más específicamente, un tubo 62 puede tener una forma sustancialmente elíptica en ciertas secciones que dificultarían unir sólo dos placas de deslizamiento alrededor de la superficie circunferencial. Se espera que tres o cuatro placas de deslizamiento permitan el suficiente ajuste para la mayoría de las desviaciones 72 mientras que todavía se permite la facilidad de montaje por requerir que menos partes sean mantenidas en la posición correcta en una giga y en la ubicación apropiada en el tubo mientras se sueldan al tubo 62.

Cada placa 80 de deslizamiento en general incluye un borde 82 interior arqueado que sustancialmente se aproxima a la superficie 70 circunferencial exterior del tubo 62, específicamente la superficie circunferencial exterior esperada. Sin embargo, también se espera que el borde 82 interior arqueado tenga un radio que es mayor que la superficie 70 circunferencial exterior esperada para permitir las desviaciones 72 anteriormente descritas. Más específicamente, es deseable que las placas 80 de deslizamiento con sus bordes interiores arqueados formen casi un círculo completo alrededor de la superficie 70 circunferencial exterior. El radio mayor de los bordes 82 arqueados permite que las placas 80 de deslizamiento estén espaciadas ligeramente del tubo 62. Posteriormente este espacio se llena por una soldadura uniendo por consiguiente las placas 80 de deslizamiento al tubo 62. Cada una de las placas 80 de deslizamiento generalmente también incluye una superficie de deslizamiento plana que cuando se combina con las otras placas 80 de deslizamiento forma un plano 84 de deslizamiento global. La creación del plano 84 de deslizamiento permite el fácil anexo de una placa 100 de montaje como se describe debajo. Las placas 80 de deslizamiento adicionalmente incluyen un borde 88 exterior y bordes 87 colindantes. Aunque no se ilustran en algunas modalidades, los bordes 87 colindantes también se pueden soldar juntos tal que las placas 80 de deslizamiento se acoplen entre sí así como al tubo 62. Se debería reconocer fácilmente que cualquier soldadura de los bordes 87 colindantes o al tubo 62 no debe interferir o proyectarse a través del plano 86 de deslizamiento. El borde 88 exterior puede tener cualquier configuración o forma deseada.

Al menos dos placas 100 de montaje se anexan a cada lado del tubo 62 y se sueldan específicamente directamente a las placas 80 de deslizamiento. El uso de la placa 100 de montaje que se suelda a la placa 80 de deslizamiento permite las desviaciones 72 anteriormente descritas en el tubo mientras que todavía se mantienen las tolerancias de tan bajo como ± 0.1° en el montaje de colector una vez que el montaje 120 de costilla se anexa al mismo. Mientras que se podrían utilizar más de dos placas 100 de montaje, se espera que una sola placa de montaje monte una sola sección 130 de costilla y por consiguiente debido a que la presente invención ilustra el montaje de soporte superior como teniendo un montaje 120 de costilla con secciones 130 de costilla extendiéndose en ambos lados de los tubos 62, utilizará dos placas 100 de montaje. En una modalidad donde un montaje 120 de costilla se extiende sólo en un lado del tubo 62, la presente invención sólo necesitaría una sola placa de montaje para anexar las secciones 130 de costilla individuales.

La placa 100 de montaje generalmente se configura para tener una circunferencia 102 exterior que tiene una superficie 103 interior con un primer borde 109 interior y un segundo borde 111 interior. Entre el primer borde 109 interior y el segundo borde 111 interior se dispone un corte 106 arqueado para permitir que la placa 100 de montaje rodee sustancialmente una porción del tubo 62. El corte 106 arqueado también permite que la placa de montaje tenga una masa reducida y sea fácilmente soldada a las placas 80 de deslizamiento, y también minimizar el tamaño de las placas 80 de deslizamiento. La circunferencia 102 exterior también incluye un borde 108 lineal y un borde 107 opuesto. Mientras que el borde 107 opuesto podría ser paralelo al borde 108 lineal, la presente invención, para ahorrar peso, proporciona montajes de costilla que tienen altura reducida a medida que se extienden hacia afuera desde el tubo 62. Por consiguiente, los montajes 120 de costilla están maximizados para un balance de peso y soporte en cualquier punto dado. Por consiguiente, la presente invención, como se ilustra en la Figura 4B así como en las Figuras 10 y 11, tiene el borde 107 opuesto en ángulo hacia el borde 108 lineal a medida que se extiende hacia afuera desde el tubo 62 específicamente tal que el borde 108 lineal no es paralelo al borde 107 opuesto.

La placa 100 de montaje, como se discute anteriormente, se suelda directamente a las placas 80 de deslizamiento; sin embargo, para permitir un montaje in situ más fácil, la placa 100 de montaje se acopla a los montajes de costilla a través del uso de agujeros 110 para perno. Por consiguiente, para permitir un embarque fácil, el montaje 60 de tubo se puede enviar separadamente de las diversas secciones 130 de costilla, que forman el montaje 120 de costilla, y las secciones 130 de costilla se fijan con pernos al tubo 62 en la ubicación final deseada de la instalación solar. Para permitir variaciones y tolerancias mientras que todavía se proporcionan las exactitudes de tolerancia deseadas, la placa 100 de montaje utiliza configuraciones de agujeros 110 para perno únicos. Más específicamente, la placa 100 de montaje incluye un agujero 112 para perno de ubicación tetradireccional que tiene ubicación tetradireccional cuando se utiliza con un perno con resalto apropiadamente dimensionado (no ilustrado) tal que sea específicamente dimensionado para ser directamente engranado en todas las direcciones al perno con resalto que se inserta ahí durante el proceso de montaje. El agujero 112 para perno de ubicación tetradireccional se ilustra mejor en la Figura 11. Para asegurar que los montajes 120 de costilla, específicamente las secciones 130 de costilla que se extienden desde una placa 100 de montaje específica, estén en la especificación de tolerancia deseada, un agujero 114 para perno bidireccional opuesto proporciona una ubicación bidireccional cuando se utiliza con un perno con resalto apropiadamente dimensionado como se ilustra específicamente en la Figura 11. Los agujeros 110 para perno restantes son agujeros 116 para perno sobredimensionados y permiten variaciones entre los montajes de costilla y la placa de montaje mientras que todavía tienen las disposiciones de tolerancia deseadas.

Como se describe anteriormente y se ilustra en las Figuras, la presente invención incluye montajes 120 de costilla que se extienden hacia afuera desde el tubo 62 para soportar el montaje 240 de colector. Los montajes 120 de costilla generalmente se forman a partir de secciones 130 de costilla, específicamente una sección 140 interior y una sección 190 exterior. Mientras que la presente invención sólo se ilustra utilizando una sección 140 interior y sección 190 exterior, en algunas modalidades también puede ser deseable utilizar secciones intermedias, no ilustradas, para extender adicionalmente la longitud del montaje 120 de costilla lejos del tubo 62 permitiendo por consiguiente un montaje de colector más largo. Los montajes 120 de costilla también se configuran para permitir un fácil montaje modular ya sea en la planta de fabricación o en el campo así como la fácil transportación hacia y el montaje final en la instalación solar. Como se ilustra en las Figuras, específicamente en la Figura 6A, la sección 140 interior generalmente incluye una porción 142 de corte interior arqueada que rodea el tubo 62. Se debe notar que la altura 144 del borde interior es mayor que la altura 168 del borde exterior permitiendo por consiguiente reducir el peso a medida que la sección 140 interior se extiende hacia afuera lejos del tubo 62. Las secciones 130 de costilla generalmente incluyen una porción 154 central, y una superficie 160 de soporte superior dispuesta en un borde de la porción central y una superficie 164 de soporte inferior dispuesta al frente de superficie 160 de soporte superior. Como se ilustra en las Figuras, los montajes 120 de costilla y específicamente la sección 140 interior y la sección 190 exterior generalmente se moldean en la forma de una viga en I. La superficie 160 de soporte superior es generalmente una superficie 162 plana que se extiende a través de la intersección 140 y la sección 190 exterior. La superficie 164 de soporte inferior generalmente está angulada con relación a la superficie 160 de soporte superior y como tal no está alineada con o paralela a la superficie de soporte superior.

Cada una de las secciones interiores y las secciones exteriores forman la forma en I mediante la combinación de dos vigas en forma de C que se acoplan entre sí espalda con espalda. Más específicamente, la sección 140 interior incluye una primera mitad 170 de sección interior que tiene una primera longitud 172 de sección interior, un primer borde 174 exterior de sección interior así como una segunda mitad de sección interior que tiene una segunda longitud de sección interior así como un segundo borde 188 exterior de sección interior. Se debe notar que la primera longitud 172 de sección interior se varía de la segunda longitud de sección exterior tal que el primer borde 174 exterior de sección interior y el segundo borde 188 exterior de sección interior se desplazan entre sí para crear una superficie 184 de montaje de costillas en una de las primera y segunda mitades 170, 180 de sección interior. La superficie 184 de montaje también incluye superficies 186 de soldadura. La sección 190 exterior se forma generalmente similar a la sección 140 interior pero tiene las porciones internas desplazadas para formar una segunda superficie 206 de montaje con sus propias áreas 208 de soldadura que se aparea con la primera superficie 184 de montaje. Por consiguiente, el traslape complementario tiene previsto un miembro unitario en donde los bordes 174, 178 de la sección 140 interior se oponen directamente a los bordes 202 y 212. La sección 140 interior generalmente se ilustra como estando soldada a la sección 190 exterior a lo largo de las superficies 184, 206 de montaje; sin embargo, en algunas modalidades, éstas podrían estar unidas con pernos para el posterior montaje en el campo. Los bordes 204, 214 exteriores generalmente están alineados como se ilustra en las Figuras 5 y 6B. Para los propósitos de la ilustración, la sección 190 exterior específicamente incluye una altura 192 interna de sección exterior que es mayor que la altura 194 externa de sección exterior. La sección 190 exterior generalmente también se forma a partir de una primera mitad 200 de sección exterior que se aparea a una segunda mitad 210 de sección exterior. La superficie 206 de montaje en la sección 190 exterior y la superficie 184 de montaje en la sección 140 interior se pueden variar en tamaño, forma y configuración pero generalmente son imágenes en el espejo entre si para coincidir y traslapar completamente entre si. El primer borde 202 interior de sección exterior generalmente se aparea al primer borde 174 exterior de sección interior mientras el segundo borde 212 interior de sección exterior generalmente se aparea al segundo borde 188 exterior. En algunas modalidades, estos bordes se podrían soldar juntos para un soporte adicional. Como se ilustra en la Figura 5, se puede agregar una formación adicional tal como los soportes 158 ilustrados para proporcionar más soporte y resistencia a la tensión. Los montajes de costilla también generalmente se forman definiendo una variedad de cortes 156 para ahorrar peso sobre tener secciones de costilla sólidas.

Como se ilustra adicionalmente en la Figura 9, el montaje 50 de soporte superior puede incluir una pluralidad de largueros 220 y mientras que los largueros 220 se ilustran como estando desplazados entre sí en longitudes seccionales que se extienden longitudinalmente desde una sección 130 de costilla hacia la sección 130 de costilla más cercana próxima, también podrían estar configurados para extenderse a lo largo de múltiples secciones 130 de costilla. Los largueros 220 generalmente se forman en la forma de un marco de cuadro que está hueco y se acoplan directamente al montaje 120 de costilla con diversos tipos de hardware de sujeción o se podrían soldar directamente a la superficie 160 de soporte superior .

Como se ilustra adicionalmente en las Figuras 14 y 15, se pueden agregar vigas 230 de soporte laterales adicionales por encima de los largueros 220. Estas vigas 230 de soporte laterales adicionales generalmente se configuran para correr de manera adyacente y paralela a una sección 130 de costilla. También se pueden configurar para tener vigas 230 de soporte laterales adicionales en medio de cada sección 130 de costilla también acopladas sobre los largueros 220. Estas vigas 230 de soporte laterales adicionales proporcionan soporte adicional a las tensiones tales como la tensión del viento mientras que también mejoran el montaje modular y pueden permitir diferentes configuraciones del montaje 240 de colector y el fácil montaje del montaje 240 de colector a las mismas. Como se ilustra adicionalmente en las Figuras 14 y 15, una viga 232 de soporte interior longitudinal adicional asi como una viga 234 de soporte exterior longitudinal adicional se pueden agregar ahí y se pueden acoplar o soldar a los extremos de las vigas 230 de soporte laterales adicionales.

El montaje 240 de colector puede ser una variedad de colectores solares montados al montaje 50 de soporte superior. Como se ilustra en la Figura 14, el montaje de colector se puede formar de una variedad de paneles 242 solares que están rodeadas por sus propios marcos 246. La Figura 13 adicionalmente ilustra un montaje 248 para montar un montaje 240 de colector al montaje 50 de soporte superior.

La formación del montaje 50 de soporte superior generalmente se forma en dos porciones específicamente aquella del montaje 60 de tubo y los montajes 120 de costilla. En la formación del montaje 60 de tubo, se adquiere o forma un tubo 62 deseado y la placa 74 de impulsión se anexa al mismo. Anexando primero la placa 74 de impulsión al tubo a través de soldadura, el resto del montaje del tubo se puede indexar a la placa 74 de impulsión. Posteriormente, las placas 80 de deslizamiento se montan en una giga y se colocan alrededor del tubo para formar un interior circular y un plano 84 de deslizamiento. Las placas 80 de deslizamiento posteriormente se sueldan a los tubos eliminando por consiguiente cualquier desviación del exterior 72 circular como se ilustra en la Figura 4A. Como se ilustra adicionalmente en la Figura 4B, después de que las placas 80 de deslizamiento se sueldan al tubo 62, las placas 100 de montaje se colocan en una giga y adicionalmente se sueldan a las placas 80 de deslizamiento. Por supuesto, las placas 100 de montaje en algunas modalidades se pueden fijar con pernos a las placas 80 de deslizamiento. Con el montaje 60 de tubo completado con la placa 74 de impulsión, y las placas 80 de deslizamiento arabas soldadas al tubo y posteriormente la placa 100 de montaje soldada a las placas 80. de deslizamiento, el montaje 60 de tubo se puede preparar para el embarque.

Los montajes 120 de costilla se pueden formar antes, después o concurrentemente con el montaje 62 de tubo. Primero, las mitades 170, 180 de sección interior asi como las mitades 200, 210 de sección exterior se forman a las especificaciones deseadas para la modalidad particular e incluyen las características únicas anteriormente descritas.

Posteriormente, las mitades 170, 180 de sección interior así como las mitades 200, 210 de sección exterior se sueldan juntas para formar una sección 140 interior y sección 190 exterior completas, cada una en la forma de una viga en I. Dependiendo de la configuración deseada, la sección 140 interior y la sección 190 exterior se pueden preparar para el embarque a la ubicación final donde serían adicionalmente montadas in situ en la instalación solar o la instalación de fabricación puede montar adicionalmente la sección 140 interior y la sección 190 exterior en una sola sección 130 de costilla. Con cada sección 130 de costilla estando montada o configurada para ser montada in situ, éstas se envían al sitio de la instalación solar para el montaje adicional al montaje 60 de tubo. Los largueros 220 también se forman y preparan para el embarque y, si se requiere, se prepararían y enviarían las vigas 230 de soporte laterales adicionales así como las vigas 232, 234 de soporte interior y exterior longitudinales adicionales.

Una vez en el sitio de la instalación solar, las secciones 130 de costilla si se montaron previamente se pueden anexar al montaje 60 de tubo. Si las secciones dé costilla no fueron ya montadas en el sitio de fabricación, las secciones 140 interiores y las secciones 190 exteriores individuales se unen mediante soldadura o montaje por pernos para formar las secciones 130 de costilla. Si es necesario, se puede proporcionar una correa 122 de montaje como se ilustra en la Figura 6B a cada lado de una sección de costilla a través de la juntura entre la sección 140 interior y la sección 190 exterior. Con el montaje 120 de costilla completamente montado al montaje 60 de tubo, los largueros 220 se anexan entonces al montaje 120 de costilla.

El montaje 240 de colector solar posteriormente se anexa a los largueros 220 y posteriormente se refuerza con alambre según se necesite. Se espera que la primera extensión 54 de soporte y la segunda extensión 56 de soporte se formen individualmente y posteriormente se anexen directamente a la unidad 34 de impulsión que ya está anexada al mástil 24 y asegurada por la cimentación 22. Por supuesto, el montaje 50 de soporte superior completo que incluye el montaje 54 de impulsión entre la primera extensión 34 de soporte y la segunda extensión 56 de soporte se puede montar en un tiempo al mástil 2 .

Obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones de la presente invención en vista de las enseñanzas anteriormente citadas y se pueden practicar de otra manera a lo que específicamente se describe mientras se esté dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Estas recitaciones antecedentes se deben interpretar para cubrir cualquier combinación en que la novedad inventiva ejerza su utilidad. El uso de la palabra "dicho" en las reivindicaciones del aparato se refiere a un antecedente que es una recitación positiva pretendida para ser incluida en la cobertura de las reivindicaciones mientras que la palabra "el" precede una palabra no pretendida para ser incluida en la cobertura de las reivindicaciones .

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

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

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Un montaje de rastreador solar para colectores solares, caracterizado en que comprende: un montaje de soporte superior que tiene una primera extensión de soporte longitudinal y una segunda extensión de soporte longitudinal y en donde cada una de dichas primera y segunda extensiones de soporte longitudinales incluye: un montaje de tubo que tiene un tubo con un eje longitudinal y una superficie circunferencial exterior y en donde dicho tubo incluye un extremo de impulsión y un extremo exterior opuesto y al menos dos placas de deslizamiento soldadas a dicha superficie circunferencial exterior y una placa adaptadora de impulsión soldada al extremo de impulsión; al menos dos placas de montaje, soldadas a dichas placas de deslizamiento y en donde cada una de dichas placas de montaje incluye una pluralidad de agujeros para perno de la placa de montaje con al menos dos tamaños diferentes de agujeros para perno; un montaje de costilla o reborde que tiene una pluralidad de secciones de costilla que se extienden lateralmente hacia afuera desde dicho tubo; y en donde cada una de dichas secciones de costilla incluye una sección de costilla interior y una sección de costilla exterior y en donde dicha sección de costilla interior incluye una pluralidad de agujeros para perno de la costilla y en donde dicha sección de costilla interior se acopla a dicha placa de montaje.

2. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que dichas al menos dos placas de deslizamiento incluyen cada una un borde interior arqueado y un borde exterior y en donde una superficie de deslizamiento se extiende entre dicho borde interior arqueado y dicho borde exterior .

3. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que cada una de dichas al menos dos placas de deslizamiento soldadas a dicho montaje de tubo se configura tal que la superficie de deslizamiento de cada una de dichas al menos dos placas de deslizamiento se alinea sustancialmente formando una sola superficie del plano de deslizamiento.

4. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 2, caracterizado en que dicha superficie circunferencial exterior del tubo incluye desviaciones de una superficie circunferencial exterior esperada y en donde cada uno de dicho borde interior arqueado de dichas al menos dos placas de deslizamiento sustancialmente se aparea a dicha superficie circunferencial exterior esperada.

5. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 4, caracterizado en que dicho borde interior arqueado de dichas al menos dos placas de deslizamiento forma aproximadamente un circulo de 360 grados con separaciones menores entre dos placas de deslizamiento adyacentes y en donde cada una de dichas placas de deslizamiento tiene un punto radial para dichos bordes arqueados y en donde cuando dichas al menos dos placas de deslizamiento se sueldan a dicho tubo, cada uno de dichos puntos radiales está sustancialmente alineado.

6. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que dicha placa de montaje incluye al menos un agujero de ubicación tetradireccional, al menos un agujero de ubicación bidireccional , y una pluralidad de agujeros sobredimensionados .

7. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que dicha sección de costilla interior incluye al menos un agujero de ubicación tetradireccional y al menos un agujero de ubicación bidireccional, y una pluralidad de agujeros sobredimensionados.

8. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 6, caracterizado en que cada una de dichas al menos dos placas de montaje incluye un borde lineal y en donde dichos bordes lineales están sustancialmente alineados cuando dichas al menos dos placas de montaje se sueldan a dichas placas de deslizamiento .

9. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 8, caracterizado en que cada una de dichas al menos dos placas de montaje incluye un segundo borde, opuesto a dicho borde lineal y en donde dicho segundo borde está angulado con relación a dicho borde lineal y no paralelo a dicho borde lineal.

10. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 6, caracterizado en que dicho agujero bidireccional es una ranura que tiene una anchura y una longitud, y en donde dicha anchura es menor que dicha longitud y dicha anchura es sustancialmente igual a un diámetro de dicho agujero de ubicación tetradireccional y en donde dichos agujeros sobredimensionados tienen un diámetro que es mayor que dicha anchura y menor que dicha longitud.

11. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación I, caracterizado en que cada una de dichas placas de montaje incluye un borde lineal y un segundo borde opuesto y una superficie interior que se extiende entre los mismos y en donde dicho borde interior incluye una primera y segunda porción interior y una porción arqueada entre dichas primer y segunda porciones interiores, y en donde dicha porción arqueada tiene un radio que es mayor que el radio del borde arqueado interior en dicha placa de deslizamiento.

12. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación II, caracterizado en que dichas primera y segunda superficies interiores están sustancialmente alineadas.

13. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que adicionalmente incluye una unidad de impulsión capaz de rotación sobre al menos un eje y dicha placa adaptadora de impulsión se acopla a dicha unidad de impulsión y en donde dicha placa adaptadora de impulsión incluye una pluralidad de agujeros para perno interiores y una pluralidad de agujeros para perno exteriores dispuestos cada uno circunferencialmente sobre un solo punto de radio.

14. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que dicha sección de costilla interior incluye una superficie de costilla interior que tiene una porción de corte arqueada.

15. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 14, caracterizado en que dicha superficie de costilla interior de una costilla interior se configura para engranar dicha superficie de costilla interior de una costilla opuesta, y en donde cada una de dicha pluralidad de secciones de costilla se dispone en una relación opuesta a otra de dicha secciones de costilla con dicho tubo entre las mismas.

16. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que cada una de dicha sección de costilla exterior y dicha sección de costilla interior incluye una porción central que se extiende entre una superficie de soporte superior y una superficie de soporte inferior y en donde dicha superficie de soporte superior en cada una de dichas secciones de costilla exterior e interior está sustancialmente alineada y en donde cada una de dicha superficie de soporte inferior en cada una de dichas secciones de costilla exterior e interior está sustancialmente alineada y en donde dicha superficie de soporte superior y dicha superficie de soporte inferior están anguladas entre si y no están alineadas.

17. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 16, caracterizado en que dicha superficie de soporte inferior se aproxima a dicha superficie de soporte superior, y dicha superficie de soporte superior está desplazada de dicho eje longitudinal y se extiende perpendicularmente lejos de dicho eje longitudinal con relación a dos ejes.

18. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 16, caracterizado en que adicionalmente incluye salientes de soporte que se extienden entre dicha porción central y dicha superficie de soporte superior.

19. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que cada una de dicha sección de costilla exterior y dicha sección de costilla interior se forma a partir de dos mitades, que tienen cada una, una forma en C y en donde cada mitad se suelda en una relación opuesta para crear una forma de I, y en donde una de dichas mitades soldada a la otra mitad tiene una mayor longitud.

20. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que cada una de dicha sección de costilla interior y sección de costilla exterior incluye una primera mitad que tiene una primera longitud y una segunda mitad que tiene una segunda longitud y en donde dicha primera longitud es mayor que dicha segunda longitud.

21. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 20, caracterizado en que dicha superficie de costilla interior en dicha sección de costilla interior se forma por cada mitad.

22. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 20, caracterizado en que el más externo de un borde exterior en dichas mitades de dicha sección de costilla interior se forma sólo por una de dichas mitades.

23. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 20, caracterizado en que cada una de dichas secciones de costilla exterior e interior incluye una superficie de montaje formada por la extensión de una mitad más allá de la otra mitad y en donde dichas superficies de montaje de dichas secciones de costilla exterior e interior se suelda juntas.

24. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 27, caracterizado en que la más corta de cada mitad en cada una de dicha sección de costilla interior y dicha sección de costilla exterior linda con la más larga de cada mitad en cada una de dicha sección de costilla interior y dicha sección de costilla exterior.

25. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 1, caracterizado en que adicionalmente incluye una pluralidad de largueros que se extienden sustancialmente paralelamente a dicho tubo y sustancialmente perpendicularmente a dichos montajes de costilla y en donde dicha pluralidad de largueros se acoplan a una superficie de soporte superior en cada uno de dichos montajes de costilla.

26. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 25, caracterizado en que adicionalmente incluye una pluralidad de vigas de soporte secundarias que se extienden perpendicularmente a dichos largueros y sustancialmente paralelamente a cada montaje de costilla y en donde dicha pluralidad de vigas de soporte secundarias incluye vigas de soporte individuales localizadas entre cada uno de dichos montajes de costilla y asi como localizadas próximas a y alineadas con cada uno de dichos montajes de costilla.

27. El montaje de rastreador solar de la Reivindicación 26, caracterizado en que dicha viga de soporte secundaria se acopla a un miembro de soporte longitudinal interior y un miembro de soporte longitudinal exterior. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un rastreador solar y más específicamente un montaje de soporte modular para un rastreador solar que permite la fácil fabricación, transportación, y posteriormente el montaje preciso en ubicaciones remotas mientras que se mantienen las tolerancias deseadas para maximizar la eficiencia del montaje de colector. El montaje de rastreador solar generalmente incluye una base del montaje de soporte y un montaje de soporte superior, que soporta un montaje de colector. MONTAJE DE SOPORTE SOLAR MODULAR RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un rastreador solar y más específicamente un montaje de soporte modular para un rastreador solar que permite la fácil fabricación, transportación, y posteriormente el montaje preciso en ubicaciones remotas mientras que se mantienen las tolerancias deseadas para maximizar la eficiencia del montaje de colector. El montaje de rastreador solar generalmente incluye una base del montaje de soporte y un montaje de soporte superior, que soporta un montaje de colector .