ES1068808U - Instalacion de soporte giratoria biaxial para colectores solares. - Google Patents
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Abstract
1. Instalación de soporte (10) giratoria alrededor de dos ejes para al menos una superficie de colectores, especialmente para uno o varios elementos fotovoltaicos (30), con una columna giratoria (20), que comprende una instalación giratoria para el alojamiento de un bastidor de soporte (22) para al menos una superficie de colectores, caracterizada porque la columna giratoria (22) presenta al menos por secciones un espesamiento o bien un refuerzo. 2. Instalación de soporte de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la columna (20) presenta un segundo tubo de refuerzo (50) con diámetro más reducida del tubo, que está unido por soldadura con la columna (20). 3. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tubo de refuerzo (50) interior está dispuesto en una zona de altas tensiones de flexión. 4. Instalación de soporte de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el tubo de refuerzo (50) que está próximo a la pestaña está dispuesto en una zona de altas tensiones de flexión. 5. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la instalación de soporte (10) comprende un toldo solar (22) giratorio alrededor de dos ejes. 6. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque sobre el toldo solar (22) están montadas una o varias superficies de colectores (30). 7. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el toldo solar (22) puede seguir la posición del sol por medio de al menos dos motores eléctricos. 8. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el toldo solar (22) puede seguir la posición del sol por medio de un motor eléctrico y una palanca de ajuste manual. 9. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la columna (20)y/o el toldo solar (22) están formados por componentes premontados. 10. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la columna (20) presenta un soporte superior (40) para el alojamiento del toldo solar (22). 11. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el soporte superior (40) presenta secciones cónicas con una horquilla en forma de V o en forma de A. 12. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la horquilla presenta chaflanes de entrada para el pre-centrado biaxial del toldo solar (22) durante el montaje. 13. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el toldo solar (22) está insertado un bulón (42) o un casquillo, que forma el cojinete con la cabeza de la horquilla. 14. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque lateralmente sobre el bulón de soporte (42) está insertada una chapa de retención (44) sobre el bulón (42) y está atornillada libre de tensión. 15. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el toldo solar (22) está alojado fuera del centro en la columna giratoria (20). 16. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el toldo solar presenta tuercas remachadas (62) o taladros roscados formados como taladro continuo para la unión atornillada de los elementos fotovoltaicos (30). 17. Instalación de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre el tubo cuadrado o bien perfil en C (60) y los elementos fotovoltaicos (30) se encuentra una capa intermedia de acero noble (68).
Description
Instalación de soporte giratoria biaxial para
colectores solares.
La presente invención se refiere a una
instalación de soporte giratoria biaxial para colectores solares
con las características del preámbulo de la reivindicación
independiente.
Los colectores de calor, especialmente los
colectores solares se instalan con frecuencia sobre tejados de
viviendas inclinados hacia el Sur. A través de este tipo de
instalación en el techo se garantiza que se pueda utilizar
óptimamente la energía de la radiación solar. Si deben utilizarse
colectores solares, sin que esté disponible un tejado de edificio
correspondiente -por ejemplo sobre una pradera o sobre un tejado
plano- es conveniente disponerlos de la misma manera inclinados y
alineados hacia el Sur. Una instalación de soporte de este tipo en
forma de un montante para colectores solares se representa, por
ejemplo, en el documento DE 10 2005 015 346 A1. Esta instalación de
soporte para una instalación solar constituida en forma de tejado
prevé una instalación de soporte dispuesta como correa entre
módulos solares y dos o más soporte dispuestos inclinados con
respecto a la horizontal, que conecta los módulos solares con los
soportes. La instalación de soporte está formada por un perfil de
chapa de acero y presenta en la sección transversal un perfil
similar a un sombrero con una tapa y dos nervaduras. Las nervaduras
se extienden desde los módulos solares hasta los soportes.
Los elementos fotovoltaicos para la conversión
de energía de radiación solar en energía eléctrica presentan un
rendimiento relativamente limitado. Para la consecución de un
rendimiento máximo de energía es necesario alinear las superficies
lo más perpendicularmente posible con respecto a la dirección de la
radiación solar. Para poder adaptar los elementos voltaicos al
estado variable del sol, se conocen soportes giratorios, los
llamados seguidores, que están en condiciones de llevar las
superficies de los colectores a la posición deseada. Esto se aplica
también para módulos fotovoltaicos de concentración.
Un objetivo prioritario de la invención se ve en
poner a disposición una construcción de soporte de estructura
sencilla y estable, giratoria biaxialmente, para colectores
solares, que se puede montar de una manera rápida y económica.
Este objetivo de la invención se consigue con el
objeto de la reivindicación independiente. Las características de
los desarrollos ventajosos de la invención se deducen a partir de
las reivindicaciones dependientes.
Para compensar el par de carga máximo en la
placa de pestaña del seguidor, el mástil está soldado a partir de
dos chapas de diferente espesor. Esta chapa no se extiende sobre
toda la altura del mástil, sino solamente hasta la altura, que se
necesita por razones de estabilidad. De esta manera, con la misma
estabilidad, se reducen las cantidades de material y los costes. De
acuerdo con una forma de realización preferida, el mástil está
constituido por dos tubos acoplados entre sí, que presentan un
diámetro diferente del tubo. El tubo interior próximo a la pestaña
no se extiende sobre toda la longitud del mástil, sino que está
dispuesto solamente en la zona de tensiones de flexión altas.
En principio, el seguidor está constituido por
un mástil y un llamado toldo solar. Sobre el toldo solar se montan
los paneles fotovoltaicos o paneles de capa fina. Este toldo solar
sigue diariamente por medio de dos motores eléctricos la posición
del sol desde el Este hacia el Oeste, siguiendo la posición del sol
de acuerdo con la hora del día y la época del año. De esta manera,
se asegura un aprovechamiento máximo de los módulos fotovoltaicos.
A tal fin, es necesario un ángulo aproximadamente recto de la
superficie PV con respecto al sol.
De acuerdo con otra forma de realización, el
toldo solar sigue la posición del sol también por medio de un solo
motor eléctrico. Esta forma de realización contiene, además, una
palanca de ajuste manual. Con ésta se ajusta manualmente de una
manera óptima el toldo solar de acuerdo con la época del año.
La fabricación de los componentes se realiza en
el taller de producción de estructuras metálicas, de manera que el
montaje extensivo de trabajo se puede realizar en el seguidor. Por
lo tanto, no es necesario realizar las etapas de trabajo costosas
de tiempo en el campo libre durante el montaje final. A través de la
construcción selectiva se facilita esencialmente un montaje en el
campo y se puede ofrecer una protección adicional contra rotura de
las uniones atornilladas de los cojinetes. El soporte para el toldo
solar se forma de chapas de acero perfiladas, que reciben secciones
cónicas. Esta disposición se ha revelado como especialmente
ventajosa para la suspensión del toldo solar.
Por medio de la horquilla en forma de V se
simplifica esencialmente el montaje, puesto que el cojinete se
puede encontrar fácilmente durante el montaje. Unos chaflanes de
entrada están dispuestos en la horquilla, desplazados 90 grados,
los cuales pre-centran biaxialmente el toldo solar.
En el toldo solar está insertado un bulón y/o un casquillo, que
forma el cojinete con la cabeza de la horquilla. A través de la
construcción se consigue un alojamiento libre de juego, que recibe,
a través de casquillos o bien discos de latón, una buena propiedad
de cojinete de fricción. De una manera alternativa, se puede
utilizar también una horquilla en forma de A, que posibilita el
mismo montaje simplificado.
El cojinete superior presenta un casquillo de
latón. De acuerdo con una forma de realización alternativa, se
utiliza un casquillo de plástico de forma estable. Tan pronto como
el sello solar es insertado en la guía V, el sello solar se fija en
dirección-X y en dirección-Y y
apenas se puede sacar fuera del alojamiento sin altas actuaciones
de fuerzas externas. Para el seguro contra caída en el caso de
cargas extremas de viento, se acopla lateralmente sobre el bufón de
cojinete una chapa de retención sobre el bulón y se asegura libre
de tensión, por ejemplo con tornillos. El bulón de cojinete tiene
juego suficiente con respecto a la chapa de retención, de manera
que no se producen fuerzas de fricción adicionales. La chapa de
retención se puede modificar de acuerdo con otra forma de
realización a deseo del cliente, de manera que el cojinete es
provisto con una lubricación duradera durante la vida útil.
La unión atornillada del panel sobre el toldo
solar del seguidor puede estar prevista de la siguiente manera. El
toldo del seguidor está constituido, en general, por tubos
cuadrados o perfiles en C, para simplificar el montaje. Puesto que
la mayoría de las veces el montaje se realiza en el campo libre, en
los tubos cuadrados o bien en los perfiles en C están montadas
tuercas de remache o una rosca en forma de taladro continuo, que se
introducen a presión de forma enrasada o con apéndice en el perfil.
Esto se realiza en condiciones ideales de funcionamiento en el
taller del fabricante. De esta manera, el tornillo de fijación, que
asegura los paneles sobre un perfil de retención, recibe el cojinete
opuesto (lugar roscado). Se puede enroscar desde arriba sin contra
apoyo. Se emplean tornillos o tuercas autofrenables para impedir la
liberación de la unión roscada. La unión roscada se puede realizar,
por lo tanto, de tal manera que no es necesario una retención
opuesta o aseguramiento con la ayuda de tuercas de tornillos.
Entre el tubo cuadrado o bien el perfil en C y
el panel se coloca un disco de acero noble, que ofrece una
distancia suficiente entre los materiales (Alu y cinc). De esta
manera, se evita una reacción química entre la superficie de cinc
del seguidor y el borde de aluminio del panel.
Otras características, objetivos y ventajas de
la presente invención se deducen ahora a partir de la descripción
detallada siguiente de una forma de realización preferida de la
invención, que sirve como ejemplo no limitativo y hace referencia a
los dibujos adjuntos. Los mismos componentes presentan en este
caso, en principio, los mismos signos de referencia y no se
explican, en parte, varias veces.
Las figuras 1a/b muestran, respectivamente, un
seguidor giratorio alrededor de dos ejes.
La figura 2a/b muestran, respectivamente, una
vista de detalle de una columna.
La figura 3a/b muestra una vista de detalle de
un alojamiento de cojinete superior de la columna sin chapa de
retención (figura 3a) y con chapa de retención (figura 3b).
La figura 4 muestra el toldo solar insertado en
el soporte de alojamiento.
La figura 5 muestra el toldo solar asegurado con
una chapa de retención.
La figura 6 muestra una representación en
sección de los colectores conectados con el toldo solar y la
fijación de los colectores con el toldo solar.
Las figuras 7, 8, 9 muestran diferentes vistas
en representaciones de modelo de alambre y
La figura 10 muestra una representación lateral
del seguidor giratorio alrededor de dos ejes.
En principio, el seguidor 10 está constituido
por un mástil 20 y un llamado toldo solar 22. Sobre el toldo solar
se montan los paneles fotovoltaicos o paneles de capa fina 30. Este
toldo solar 22 sigue la posición del sol, según las necesidades,
por medio de dos motores eléctricos, desde el Este hacia el Oeste,
es decir, que se lleva a cabo una alineación de acuerdo con la
posición del sol según la hora del día y la época del año. De esta
manera, se asegura una utilización máxima de los módulos
fotovoltaicos 30. A tal fin, es necesario un ángulo aproximadamente
recto de la superficie PV con respecto al sol. La fabricación de
los componentes se realiza en el taller de producción de
estructuras metálicas, de manera que el montaje intensivo de
trabajo se puede realizar en el seguidor. Por lo tanto, no es
necesario realizar las etapas de trabajo costosas de tiempo en el
campo libre durante el montaje final. A través de la construcción
selectiva se facilita esencialmente un montaje en el campo y se
puede ofrecer una protección adicional contra rotura de las uniones
atornilladas de los cojinetes. El soporte 40 para el toldo solar se
forma de chapas de acero perfiladas, que reciben secciones
cónicas.
Para compensar el par de carga máximo en la
placa de pestaña del seguidor (figura 1), el mástil 20 está soldado
a partir de dos tubos (chapas) de diferente espesor (figura 2a/b).
El tubo de refuerzo 50 no pasa sobre toda la altura del mástil,
sino solamente hasta la altura, que se necesita por razones de
estabilidad. De esta manera, se reducen las cantidades de material
y los costes con la misma estabilidad.
Como se representa claramente en las figuras 1a
y 1b, el toldo solar 22 está alojado fuera del centro en el mástil
20. Este alojamiento fuera del centro es necesario para mantener lo
más pequeña posible la carga alterna sobre el motor con relaciones
normales del viento. En el funcionamiento normal, el motor es
solicitado a tracción para el ajuste necesario de acuerdo con la
época del año. De esta manera, se puede cuidar el accionamiento y
prolongar la duración de vida útil. De acuerdo con otra forma de
realización, el sello solar 22 puede estar alojado también en el
centro del mástil 20.
A través de la horquilla en forma de V (figura
3) se simplifica esencialmente el montaje, puesto que el cojinete
40 se puede encontrar fácilmente durante el montaje. Unos chaflanes
de entrada están dispuestos en la horquilla desplazables 90 grados,
que pre-centran el toldo solar 22 en ángulo recto.
En el toldo solar está insertado un bulón 42 o un casquillo, que
forma el cojinete 40 con la cabeza de la horquilla (figuras 4 y 5).
A través de la construcción se consigue un alojamiento de soporte
libre de juego, que recibe una buena propiedad de cojinete de
fricción sobre casquillos o bien discos de latón.
El cojinete superior 40 presenta un casquillo de
latón. Tan pronto como el sello solar 22 es insertado en la guía en
V, se fija el toldo solar 22 en la dirección-X y en
la dirección-Y y apenas se puede sacar fuera del
alojamiento sin altas actuaciones de fuerzas externas. Para el
seguro contra caída en el caso de cargas extremas de viento, se
acopla lateralmente sobre el bulón de cojinete 42 una chapa de
retención 44 sobre el bulón 42 y se atornilla libre de tensión
(figura 5). El bulón de cojinete 42 tiene juego suficiente con
respecto a la chapa de retención 44, de manera que no se producen
fuerzas de fricción adicionales. Además, es posible integrar una
lubricación durante la vida útil.
La unión atornillada de los paneles 30 sobre el
toldo solar 22 del seguidor (figura 6) puede estar prevista de la
siguiente manera. El toldo 22 del seguidor está constituido, en
general, por tubos cuadrados o perfiles en C 60, para simplificar el
montaje. Puesto que la mayoría de las veces el montaje se realiza
en el campo libre, en los tubos cuadrados o bien en los perfiles en
C 60 están montadas tuercas de remache 62 o una rosca en forma de
taladro continuo, que se introducen a presión de forma enrasada o
con apéndice en el perfil. Esto se realiza en condiciones ideales
de funcionamiento en el taller del fabricante. De esta manera, el
tornillo de fijación 64, que asegura los paneles sobre un perfil de
retención 66, recibe el cojinete opuesto (lugar roscado). Se puede
enroscar desde arriba sin contra apoyo. Se emplean tornillos o
tuercas autofrenables para impedir la liberación de la unión
roscada. Entre el tubo cuadrado o bien el perfil en C 60 y los
paneles 30 se coloca una capa intermedia de acero noble 68, que
ofrece una distancia suficiente entre los materiales (Alu y cinc).
De esta manera, se evita una reacción química entre la superficie
de cinc del seguidor 10 y el borde de aluminio del panel 30.
La invención no está limitada a los ejemplos de
realización anteriores. En su lugar, es concebible una pluralidad
de variantes y modificaciones, que utilizan la idea de acuerdo con
la invención y, por lo tanto, caen de la misma manera en el campo
de protección.
- 10
- Seguidor
- 20
- Mástil/columna giratoria
- 22
- Toldo solar
- 30
- Panel fotovoltaico
- 40
- Soporte
- 42
- Bulón
- 44
- Chapa de retención
- 50
- Tubo de refuerzo
- 60
- Tubo cuadrado
- 62
- Tuerca de remache
- 64
- Tornillo de fijación
- 66
- Perfil de retención
- 68
- Capa intermedia de acero noble.
Claims (17)
1. Instalación de soporte (10) giratoria
alrededor de dos ejes para al menos una superficie de colectores,
especialmente para uno o varios elementos fotovoltaicos (30), con
una columna giratoria (20), que comprende una instalación giratoria
para el alojamiento de un bastidor de soporte (22) para al menos una
superficie de colectores, caracterizada porque la columna
giratoria (22) presenta al menos por secciones un espesamiento o
bien un refuerzo.
2. Instalación de soporte de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la columna (20)
presenta un segundo tubo de refuerzo (50) con diámetro más reducida
del tubo, que está unido por soldadura con la columna (20).
3. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
tubo de refuerzo (50) interior está dispuesto en una zona de altas
tensiones de flexión.
4. Instalación de soporte de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizada porque el tubo de refuerzo
(50) que está próximo a la pestaña está dispuesto en una zona de
altas tensiones de flexión.
5. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
instalación de soporte (10) comprende un toldo solar (22) giratorio
alrededor de dos ejes.
6. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque sobre
el toldo solar (22) están montadas una o varias superficies de
colectores (30).
7. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
toldo solar (22) puede seguir la posición del sol por medio de al
menos dos motores eléctricos.
8. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
toldo solar (22) puede seguir la posición del sol por medio de un
motor eléctrico y una palanca de ajuste manual.
9. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
columna (20) y/o el toldo solar (22) están formados por componentes
premontados.
10. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
columna (20) presenta un soporte superior (40) para el alojamiento
del toldo solar (22).
11. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
soporte superior (40) presenta secciones cónicas con una horquilla
en forma de V o en forma de A.
12. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
horquilla presenta chaflanes de entrada para el
pre-centrado biaxial del toldo solar (22) durante el
montaje.
13. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el
toldo solar (22) está insertado un bulón (42) o un casquillo, que
forma el cojinete con la cabeza de la horquilla.
14. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
lateralmente sobre el bulón de soporte (42) está insertada una
chapa de retención (44) sobre el bulón (42) y está atornillada libre
de tensión.
15. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
toldo solar (22) está alojado fuera del centro en la columna
giratoria (20).
16. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
toldo solar presenta tuercas remachadas (62) o taladros roscados
formados como taladro continuo para la unión atornillada de los
elementos fotovoltaicos (30).
17. Instalación de soporte de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre
el tubo cuadrado o bien perfil en C (60) y los elementos
fotovoltaicos (30) se encuentra una capa intermedia de acero noble
(68).
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