ES1274495U - Instalacion solar con seguimiento multifila - Google Patents
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Abstract
Instalación solar con seguimiento multifila, comprendiendo la instalación solar: - un primer seguidor (1), y al menos un segundo seguidor (11), con respectivos ejes de giro (2), estando cada segundo seguidor (11) montados en una filas adyacentes y paralelas al primer seguidor (1); y - un sistema de transmisión que comprende: - un motor(12) montado en el primer seguidor (1); - una primera reductora (4), montada en el primer seguidor (1), y que comprende: - un primer tornillo sinfín (8) accionable por el motor (12); y - una primera corona (7), coaxial y solidaria al primer seguidor (1), y accionable por el primer tornillo sinfín (9) para proporcionar giro al primer seguidor (1); y - una segunda reductora (5, 6) montada en cada segundo seguidor (11) y que comprende: - un segundo tornillo sinfín (10); y - una segunda corona (9), coaxial y solidaria al segundo seguidor (11), y accionable por el segundo tornillo sinfín (10) para proporcionar giro al segundo seguidor (11); estando la instalación solar caracterizada por que el sistema de transmisión comprende adicionalmente, por cada segundo seguidor (11) un primer árbol de transmisión (13), que es accionable por el primer tornillo sinfín (8), para transmitir el giro del primer tornillo sinfín (8) a cada segundo tornillo sinfín (10), para accionar simultáneamente el primer seguidor (1) y el al menos un segundo seguidor (11) mediante el motor (12).
Description
DESCRIPCIÓN
INSTALACIÓN SOLAR CON SEGUIMIENTO MULTIFILA
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere al aprovechamiento de la energía solar. Más concretamente, la invención tiene por objeto una instalación solar, con seguimiento multifila.
Antecedentes de la invención
El seguimiento solar multifila permite emplear un único motor y una única electrónica para accionar simultáneamente el giro de seguidores solares dispuestos en varias filas paralelas.
El principal problema que afecta a la integridad de los seguidores solares es el viento, cuya acción dinámica sobre los módulos fotovoltaicos montados en los seguidores provoca un momento torsor que afecta principalmente al eje del seguidor y a la reductora, y que conduce al colapso de los seguidores.
Muchos de los seguidores actuales poseen una única reductora que tiene dos funciones principales:
- Actúa como un empotramiento, por lo que absorbe y resiste el momento torsor generado por el viento al incidir sobre los paneles.
- Proporciona movimiento de giro a los paneles para que los paneles sigan la trayectoria del Sol.
Descripción resumida de la invención
La presente invención describe una instalación solar con seguimiento multfila en la que el giro de los seguidores se proporciona transmitiendo el movimiento desde un único motor a varias reductoras, de tipo corona-sinfín, mediante uno o varios árboles de transmisión, de dimensiones reducidas, montados entre reductoras, que actúan de empotramiento (reductora de carácter irreversible por la naturaleza del mecanismo), lo cual implica que la reductora aguanta los esfuerzos a los que el viento somete al seguidor sin trasladarlos a cada árbol de transmisión, de modo que cada árbol de transmisión únicamente trasladaría el movimiento
entre una reductora y la reductora de la siguiente fila, sometido únicamente a esfuerzos torsores, más reducidos, generados por el movimiento del motor.
De manera general, la instalación comprende dos o más seguidores, así como una reductora de tipo corona-sinfín, que está montada en cada seguidor para proporcionar giro al seguidor. Un motor está montado en solo uno de los seguidores, denominado primer seguidor, para accionar un primer tornillo sinfín de una primera reductora montada en el primer seguidor. A un lado, o a ambos lados, del primer seguidor, están dispuestos los demás seguidores en filas paralelas. A partir de la primera reductora, accionada por el motor, se dispone de un primer árbol de transmisión desde la primera reductora hasta una segunda reductora, en un segundo seguidor contiguo al primer seguidor, en dirección transversal a la longitud del seguidor; asimismo, desde la segunda reductora puede partir un segundo árbol de transmisión hasta un tercer seguidor y así sucesivamente, para transmitir el giro entre dichas reductoras mediante el motor. Lo mismo puede suceder hacia el otro lado del primer seguidor.
De acuerdo con lo anterior, la instalación solar de la presente invención comprende una pluralidad de seguidores solares, dispuestos en varias filas paralelas (dirección Este-Oeste), siendo los seguidores giratorios respecto de un eje de giro dispuesto en dirección longitudinal (dirección Norte-Sur). La instalación solar comprende además módulos fotovoltaicos soportados en los seguidores para que el giro de los seguidores permita a los módulos seguir la trayectoria del Sol.
La instalación solar comprende además un sistema de transmisión para transmitir giro a los ejes de giro los seguidores. El sistema de transmisión comprende una reductora de tipo corona-sinfín montada en cada seguidor. Cada reductora incluye una corona, coaxial y solidaria con el eje de su correspondiente seguidor, donde un giro de la corona arrastra solidariamente el giro del eje del seguidor. Por su parte, la reductora incluye además un tornillo sinfín, de eje no paralelo a la corona de su correspondiente reductora, y que engrana con la corona para proporcionar el giro al eje seguidor. El eje del tornillo sinfín apunta a una fila contigua, preferentemente en perpendicular a la corona, aunque también puede estar orientado en diagonal, es decir, con una orientación no perpendicular (mediante el uso de uniones articuladas). La reductora cumple las dos funciones anteriormente referidas: transmite el movimiento de giro al eje del seguidor, y actúa como empotramiento, resistiendo enteramente el momento torsor producido por la acción del viento.
Las reductoras comprenden una primera reductora, con primera corona y primer tomillo sinfín, montada en un primer seguidor de los seguidores antes mencionados, y una segunda reductora, con segunda corona y segundo tornillo sinfín, según se explica seguidamente, estando la segunda reductora montada en un correspondiente segundo seguidor de los seguidores antes mencionados, donde el segundo seguidor está localizado en una fila adyacente al primer seguidor.
El sistema de transmisión comprende además un único motor montado en el primer seguidor para accionar el giro del primer tornillo sinfín, que a su vez acciona el giro de la primera corona, que acciona el giro del eje del primer seguidor, proporcionando seguimiento solar a los módulos montados en dicho primer seguidor.
De forma ventajosa, el sistema de transmisión comprende adicionalmente un primer árbol de transmisión, que conecta el primer tornillo sinfín con el segundo tornillo sinfín, de modo que el giro del primer tornillo sin fin, accionado por el motor, es transmitido, a través del primer árbol de transmisión, al segundo tornillo sinfín para accionar la segunda reductora y, por tanto, el giro del segundo seguidor.
De manera preferente, la instalación solar comprende además un tercer seguidor, con su correspondiente tercera reductora dotada de un tercer tornillo sinfín, y de una tercera corona, análogas a la primera reductora y la segunda reductora, así como el sistema de transmisión comprende además un segundo árbol de transmisión, análogo al primer árbol de transmisión, que es accionable por el segundo tornillo sinfín para a su vez accionar el tercer tornillo sinfín.
La instalación puede ser ampliada con sucesivos cuartos seguidores y terceros árboles de transmisión, etc.
Las reductoras pueden ser todas idénticas. Asimismo, los árboles de transmisión también pueden ser idénticos.
Gracias a los árboles de transmisión, se consigue accionar simultáneamente seguidores de varias filas contiguas mediante un único motor.
Asimismo, por estar los árboles de transmisión a la altura de la reductora, se permite el paso, sin interferencia, de personas, y de vehículos de altura más reducida.
Puesto que la reductora soporta el momento torsor generado por la acción de viento, sin trasladarlo a los árboles de transmisión, dichos árboles de transmisión no necesitan estar dimensionados más que para resistir la torsión debida a la transmisión de giro.
Con los ejes de las reductoras orientadas según una misma inclinación (ambas a 0° por ejemplo), dichas reductoras se unen mediante el correspondiente o los correspondientes árboles de transmisión. Durante el giro, se produce el desfase angular debido a las deformaciones elásticas de cada árbol de transmisión, cuyo efecto sobre el eje del seguidor esta reducido en la misma magnitud que la relación de transmisión de la reductora (si la relación de transmisión de la reductora es de 50:1, cada árbol de transmisión debe deformarse elásticamente 50 grados para provocar un desfase de un grado en el eje del seguidor, denominado a estos efectos "eje de la vela del seguidor”). Teniendo este factor en cuenta, es preferible que el árbol o los árboles de transmisión presente forma circular, o lo más circular posible, para transmitir con la menor deformación posible los esfuerzos a torsión que genera el motor en el movimiento de giro de los seguidores.
Otra deformación a tener en cuenta es la flecha del árbol de transmisión producida por el peso propio del árbol de transmisión.
Para minimizar los dos efectos comentados anteriormente (torsión y flexión del árbol de transmisión), se tienen en cuenta los siguientes factores:
• Diámetro del del árbol de transmisión
• Calidad de material en que está fabricado el eje del seguidor, entendido como características mecánicas (límite elástico)
• Espesor del árbol de transmisión
• Longitud del árbol de transmisión (que vendrá definida por la separación entre filas de seguidores dirección Este-Oeste).
Para corregir posibles desalineaciones del terreno o de montaje en los extremos de cada árbol de transmisión se pueden incluir juntas articuladas, tales como nudos cardan, rótulas, etc., según es conocido.
Breve descripción de las figuras
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
- La figura 1 muestra una perspectiva de una instalación solar de acuerdo con un primer ejemplo de la presente invención.
- La figura 2 muestra una vista frontal en detalle de la primera reductora del primer ejemplo. - La figura 3 muestra una vista frontal en detalle de la última de las segundas reductoras del primer ejemplo.
- La figura 4 muestra una vista frontal en detalle de la segunda reductora inmediatamente adyacente a la primera reductora, de acuerdo con un segundo ejemplo.
Descripción detallada de una realización preferente de la invención
Seguidamente, se ofrece, con ayuda de las figuras 1-4 antes referidas, una descripción detallada de una instalación solar con seguimiento multifila objeto de la presente invención.
La instalación solar descrita seguidamente a modo de ejemplo con arreglo a las figuras 1-4 es una instalación fotovoltaica.
Las figuras 1-3 describen un primer ejemplo en el que la instalación solo comprende dos filas de seguidores (1, 11) accionados simultáneamente por cada único motor (12). Por su parte, la figura 4 se refiere a una instalación con más de dos filas para cada motor (12).
Según se ilustra en la figura 1, la instalación solar de la invención comprende un primer seguidor (1), y al menos un segundo seguidor (11), estando cada al menos un segundo seguidor dispuesto en una correspondiente fila paralela inmediatamente adyacentes al primer seguidor. El primer seguidor (1) y el segundo seguidor (11) son giratorios respecto de sus correspondientes ejes de giro (2) dispuestos en dirección longitudinal. La instalación solar comprende además módulos (3) fotovoltaicos soportados en el primer seguidor (1) y en el segundo seguidor (11) para seguir la trayectoria del Sol.
La instalación solar mostrada en la figura 1 también comprende un sistema de transmisión, para transmitir el giro a los ejes de giro (2) de los seguidores primero (1) y segundo (11). El sistema de transmisión, mostrado en las figuras 2 y 3, comprende una primera reductora (4), montada en el primer seguidor (1) y una segunda reductora (5, 6), montada en el segundo seguidor (11). La primera reductora (4) incluye una primera corona (7), coaxial y solidaria con el eje de giro (2) del primer seguidor (1), para proporcionar giro al primer seguidor (1). La primera reductora (4) incluye además un primer tornillo sinfín (8), de eje no paralelo a la primera corona (7), y que engrana con dicha primera corona (7) para proporcionar el giro al
eje de giro (2) del primer seguidor (1). De manera análoga, la segunda reductora (5, 6) incluye una segunda corona (9), coaxial y solidaria con el eje de giro (2) del segundo seguidor (11), para proporcionar giro al primer seguidor (11) así como un segundo tornillo sinfín (10), de eje no paralelo a la segunda corona (9), y que engrana con dicha segunda corona (9) para proporcionar el giro al eje de giro (2) del segundo seguidor (11). En los ejemplos de las figuras, el eje del primer tornillo sinfín (8) apunta en perpendicular a una fila contigua.
El sistema de transmisión comprende además un único motor (12) montado en el primer seguidor (1) para accionar el giro del primer tornillo sinfín (8), que a su vez acciona el giro de la primera corona (7), que acciona el giro del eje de giro (2) del primer seguidor (1), proporcionando seguimiento solar a los módulos (3) montados en dicho primer seguidor (1).
El sistema de transmisión comprende, además, para cada segundo seguidor (11), un primer árbol de transmisión (13), que conecta el primer tornillo sinfín (8) con el segundo tornillo sinfín (10) de cada segundo seguidor (11), transmitiendo el giro del primer tornillo sinfín (8) al correspondiente segundo tornillo sinfín (10).
Puede haber un único segundo seguidor (11), según se muestra en las figuras 1-3, o puede haber dos segundos seguidores (11), uno a cada lado del primer seguidor (1), con sus correspondientes primeros árboles de transmisión (13).
Según el primer ejemplo antes mencionado, representado en las figuras 1-3, solo existen el primer seguidor (1), con su primera reductora (4), y el segundo seguidor (11), con la segunda reductora (5, 6), por lo que la segunda reductora (5, 6) es una segunda reductora terminal (6).
Sin embargo, la figura 4 ilustra alternativamente el segundo ejemplo antes mencionado, donde la segunda reductora (5, 6) no es una reductora terminal (5), según la figura 3, sino una segunda reductora intermedia (6), cuyo segundo tornillo sinfín (10) es accionable por el primer árbol de transmisión (13), así como el sistema de transmisión comprende además un segundo árbol de transmisión (14) accionable por el segundo tornillo sinfín (10), para transmitir seguimiento a una correspondiente reductora de otro seguidor adyacente (no representados).
Claims (7)
1. - Instalación solar con seguimiento multifila, comprendiendo la instalación solar:
- un primer seguidor (1), y al menos un segundo seguidor (11), con respectivos ejes de giro (2), estando cada segundo seguidor (11) montados en una filas adyacentes y paralelas al primer seguidor (1); y
- un sistema de transmisión que comprende:
- un motor (12) montado en el primer seguidor (1);
- una primera reductora (4), montada en el primer seguidor (1), y que comprende:
- un primer tornillo sinfín (8) accionable por el motor (12); y
- una primera corona (7), coaxial y solidaria al primer seguidor (1), y accionable por el primer tornillo sinfín (9) para proporcionar giro al primer seguidor (1); y
- una segunda reductora (5, 6) montada en cada segundo seguidor (11) y que comprende:
- un segundo tornillo sinfín (10); y
- una segunda corona (9), coaxial y solidaria al segundo seguidor (11), y accionable por el segundo tornillo sinfín (10) para proporcionar giro al segundo seguidor (11); estando la instalación solar caracterizada por que el sistema de transmisión comprende adicionalmente, por cada segundo seguidor (11) un primer árbol de transmisión (13), que es accionable por el primer tornillo sinfín (8), para transmitir el giro del primer tornillo sinfín (8) a cada segundo tornillo sinfín (10), para accionar simultáneamente el primer seguidor (1) y el al menos un segundo seguidor (11) mediante el motor (12).
2. - Instalación solar con seguimiento multifila, según reivindicación 1, caracterizada por que comprende el primer seguidor (1) y un único segundo seguidor (1, 11).
3. - Instalación solar con seguimiento multifila, según reivindicación 1, caracterizada por que comprende el primer seguidor (1) y dos segundos seguidores (1, 11), uno a cada lado del primer seguidor (1).
4. - Instalación solar con seguimiento multifila, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada por que comprende adicionalmente:
- al menos un tercer seguidor, en una fila adyacente y paralela al segundo seguidor (11) o a uno de los segundos seguidores (11); y
- para cada tercer seguidor, un correspondiente segundo árbol de transmisión (14) para transmitir el giro del motor (12) desde un seguidor inmediatamente adyacente hasta el propio tercer seguidor, para accionar el giro de dicho tercer seguidor.
5.- Instalación solar con seguimiento multifila, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada por que los árboles de transmisión (13, 14) transcurren a la altura a la que están montadas las correspondientes reductoras (4, 5, 6) que conectan.
6. - Instalación solar con seguimiento multifila, según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada por que las reductoras (4, 5, 6) están configuradas y montadas para actuar a modo de empotramiento, absorbiendo el momento torsor ejercido por el viento sobre los correspondientes seguidores (1, 11).
7. - Instalación solar con seguimiento multifila, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada por que los árboles de transmisión (13, 14) están dimensionados para únicamente resistir la torsión debida a la transmisión de giro desde el motor (12).
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