ES1318716U - Seguidor solar - Google Patents

Abstract

Seguidor solar, que comprende un eje de giro (2) y unos laterales extremos (4) de anclaje sobre el suelo entre los cuales se dispone fijado en montaje giratorio en la parte superior el eje de giro (2), sujetándose sobre dicho eje de giro (2) al menos un conjunto de paneles (1) de módulos fotovoltaicos, disponiendo de un sistema de accionamiento (3) que transmite movimiento a dicho eje de giro (2) para bascular los paneles (1) de forma pivotante respecto a dicho eje de giro (2) en orientación dinámica hacia el sol, caracterizado por que los paneles (1) se fijan al eje de giro (2) en posición colgante girando solidariamente con dicho eje de giro (2), comprendiendo el sistema de accionamiento (3) un embrague que desacopla la transmisión de accionamiento al eje de giro (2) en función de las fuerzas de incidencia que las condiciones meteorológicas causan sobre los mencionados paneles (1), quedando los paneles (1) en posición libre de giro.

Description

DESCRIPCIÓN

SEGUIDOR SOLAR

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con lo seguidores solares formados por paneles de módulos fotovoltaicos que se incorporan sobre un eje de giro que imprime un movimiento se orientación en seguimiento hacia la posición del sol, para optimizar la producción de electricidad mediante transformación de la radiación solar, proponiendo una estructura soporte con la cual se proporciona a dichos seguidores solares unas condiciones de seguridad ante condiciones meteorológicas adversas, como viento, nieve, granizo, etc.

Estado de la técnica

Los seguidores solares son instalaciones formadas por paneles compuestos de módulos fotovoltaicos capaces de transformar la radiación solar en electricidad, yendo dichos paneles dispuestos en montajes que permiten variar la orientación para seguir el movimiento del sol, con el fin de maximizar la captación de radiación solar y, por consiguiente, la producción de electricidad.

Para ello, una de las soluciones habituales de montaje de los paneles de módulos fotovoltaicos orientables hacia el sol, es la incorporación de dichos paneles de módulos fotovoltaicos sobre un eje de giro asociado a una motorización que imprime un movimiento basculante de orientación hacia el sol en combinación con el movimiento del mismo, consiguiendo así optimizar la captación de incidencia solar.

Sin embargo, ante ciertas condiciones meteorológicas, como viento, nieve, granizo, etc., se originan sobre los paneles de módulos fotovoltaicos de los mencionados seguidores solares unas fuerzas extraordinarias que pueden alterar la efectividad del accionamiento para la orientación dinámica de seguimiento del sol, lo cual puede afectar a la producción de electricidad que se consigue con dichos seguidores solares.

Por lo tanto, es evidente la ventaja que puede suponer la disposición de los seguidores solares en un montaje que permita afrontar las condiciones meteorológicas adversas de un modo que no resulte afectado significativamente el comportamiento del seguidor solar en su función de producción de electricidad.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un seguidor solar con movimiento de orientación dinámica hacia el sol, que comprende unas características funcionales que mejoran su comportamiento ante condiciones meteorológicas adversas.

El seguidor solar objeto de la invención comprende un eje de giro y unos laterales extremos de anclaje sobre el suelo entre los cuales se dispone fijado en montaje giratorio en la parte superior el eje de giro, sujetándose sobre dicho eje de giro al menos un conjunto de paneles de módulos fotovoltaicos, disponiendo de un sistema de accionamiento que transmite movimiento a dicho eje de giro para bascular los paneles de forma pivotante respecto a dicho eje de giro en orientación dinámica hacia el sol, caracterizado por que los paneles se fijan al eje de giro en posición colgante girando solidariamente con dicho eje de giro, comprendiendo el sistema de accionamiento un embrague que desacopla la transmisión de accionamiento al eje de giro en función de las fuerzas de incidencia que las condiciones meteorológicas causan sobre los mencionados paneles, quedando los paneles en posición libre de giro.

Con ello así, los paneles de módulos fotovoltaicos son basculados por el sistema de accionamiento en un movimiento pivotante respecto del eje de giro, para seguimiento del sol en su recorrido durante el día, consiguiéndose así una máxima captación de la incidencia solar para producir electricidad; pero cuando surge alguna condición meteorológica adversa, como viento, nieve, granizo, etc., que puede perjudicar al funcionamiento de la orientación de los paneles de módulos fotovoltaicos, la transmisión del accionamiento de orientación se desembraga, quedando los paneles de módulos fotovoltaicos colgando respecto del eje de giro en posición libre, con lo cual se auto orientan en función de la fuerza incidente que los afecta, siguiendo con la captación de la incidencia solar en esa disposición hasta que se recuperan unas condiciones meteorológicas normales. De esta forma se reduce el peso de la estructura al no tener que ser calculada para soportar las cargas de viento/nieve en una posición determinada.

Preferentemente, los paneles serán bifaciales captando la energía solar por ambas caras. De esta manera, se reduce el peso de la estructura al reducir el rango de seguimiento/movimiento del panel, y captando mayor radiación solar.

De acuerdo con una característica de la invención, el seguidor solar comprende una pluralidad de soportes longitudinales con un extremo en forma de gancho fijable al eje de giro para la fijación de los paneles al eje de giro, fijando el borde longitudinal del panel en dicho soporte longitudinal. Así en posición de reposo dichos soportes longitudinales quedarían en posición vertical, comprendiendo dichos soportes longitudinales los orificios necesarios para la fijación del borde del marco del panel de mayor longitud, quedando fijado el panel preferentemente entre dos soportes longitudinales. El gancho será preferentemente con una geometría en correspondencia con la geometría del eje de giro, siendo preferentemente ambos de configuración cilíndrica. Y comprendiendo el gancho unos medios mecánicos de fijación al eje de giro.

Gracias a esta configuración, se facilitan las labores de montaje, siendo un sistema económico y con poco mantenimiento.

Preferentemente, el seguidor solar comprende al menos un soporte de colgado fijable al eje de giro mediante al menos un gancho, teniendo el soporte de colgado una dimensión longitudinal en correspondencia con la dimensión transversal de un panel, y comprendiendo una pletina con un alojamiento sobre el que se encaja el borde transversal del panel quedando en posición colgante para su posterior fijación en los soportes longitudinales.

Gracias a esta configuración se facilitan de mayor manera las labores de fijación de los paneles, ya que primeramente los soportes de colgado permiten soportar los paneles en posición colgante, y posteriormente los soportes longitudinales se guiarán sobre el eje de giro hasta su encuentro con los soportes de colgado, para fijar el panel a dichos soportes longitudinales. Así, se consigue un conjunto estructural rígido y robusto entre los soportes de colgado y los soportes longitudinales que mantienen el panel solidario al eje de giro.

De acuerdo con otra característica de la invención, el seguidor solar comprende al menos un perfil transversal fijado al soporte de colgado y/o al soporte longitudinal, entre el eje de giro y el borde transversal del panel. Así, se consigue cerrar el posible espacio entre eje de giro y panel, reforzando la sujeción.

Esta estructura soporte objeto de la invención comprende unos laterales extremos de anclaje sobre el suelo, entre los cuales se dispone en la parte superior un eje de giro, sobre el cual se sujetan en posición colgante y amarre fijo los paneles de módulos fotovoltaicos del seguidor solar, comprendiendo un sistema de accionamiento formado por al menos un motor - reductor provisto con embrague de transmisión, engranando dicho motor - reductor con una corona dentada solidaria de una biela unida al eje de giro que soporta a los paneles de módulos fotovoltaicos.

De acuerdo con otra característica de la invención, el sistema de accionamiento del seguidor solar comprende al menos un motor-reductor, el cual se relaciona en engrane con una corona dentada, la cual forma parte de una biela fijable de manera solidaria al eje de giro, estando incorporado el embrague de dicho sistema de accionamiento entre la salida de transmisión del motor-reductor y el acoplamiento de engrane con la corona dentada.

Esta configuración permite configurar el seguidor solar con un sistema de seguridad para condiciones meteorológicas adversas que protege de forma sencilla la integridad de los paneles solares.

Adicionalmente, está previsto que el seguidor solar comprenda un sistema de regulación en altura para la fijación del eje de giro en los laterales extremos de forma que se define una distancia al suelo del extremo del panel. Así, se permite un uso agrícola en el que se regula la altura en función de la longitud del panel y/o altura de los postes, definiendo una distancia al suelo adecuada para el tránsito.

Por todo ello, dicha estructura soporte objeto de la invención resulta de unas características ventajosas para el montaje de los seguidores solares dotados de orientación dinámica hacia el sol, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de las estructuras convencionales con las que se montan actualmente los mencionados seguidores solares dinámicos.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una perspectiva del montaje de un seguidor solar con orientación dinámica hacia el sol, según el objeto de la invención.

Las figuras 2 y 3 son sendas vistas de perfil por un extremo del montaje de la figura anterior, con los paneles de módulos fotovoltaicos del seguidor solar basculados hacia un lado y otro de la estructura soporte, respectivamente.

La figura 4 muestra una perspectiva en detalle de la sujeción de los paneles de módulos fotovoltaicos sobre el eje de giro en el montaje de un seguidor solar según la invención.

La figura 5 representa en perspectiva un soporte longitudinal en forma de gancho, de los que se utilizan para sujetar los paneles de módulos fotovoltaicos sobre el eje de giro en el montaje de un seguidor solar con la estructura soporte según la invención.

La figura 6 es un detalle ampliado en perspectiva del sistema de accionamiento para la orientación dinámica de los paneles de módulos fotovoltaicos en el montaje de un seguidor solar objeto de la invención.

La figura 7 es una vista en detalle del sistema de accionamiento de engrane entre motor y corona.

La figura 8 es una vista de sección en detalle del encaje de un panel en un soporte de colgado.

La figura 9 es una vista en detalle del sistema una vez montado.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a seguidor solar formados por paneles (1) de módulos fotovoltaicos que son capaces de producir electricidad a partir de la radiación del sol, yendo dichos paneles (1) de módulos fotovoltaicos incorporados sobre un eje de giro (2), el cual es actuado por un sistema de accionamiento (3) que los hace bascular en movimiento pivotante de orientación para seguir la posición del sol, con el fin de conseguir una máxima captación de la incidencia solar, optimizando así el rendimiento del seguidor solar en la producción de electricidad.

Para esa función, el montaje del seguidor solar se realiza, según la invención, mediante una estructura soporte formada por dos laterales extremos (4), de la forma de postes, en este caso una configuración biposte en forma triangular, entre los cuales se dispone en la parte superior en montaje giratorio el eje de giro (2), sobre el cual se sujetan amarrados por su borde superior los paneles (1) de módulos fotovoltaicos, los cuales quedan así en posición colgante respecto del mencionado eje de giro (2), incorporándose en montaje sobre uno de los laterales extremos (4) el sistema de accionamiento (3), el cual actúa sobre el eje de giro (2) para hacerle girar en el movimiento de acción basculante de los paneles (1) de módulos fotovoltaicos en orientación dinámica hacia el sol.

Según una realización, no limitativa, el sistema de accionamiento (3) va dispuesto sobre un bastidor (5) fijado en un lateral extremo (4) de la estructura soporte, estando formado dicho sistema de accionamiento (3) por un motor - reductor (6), el cual se relaciona en engrane con una corona dentada (7) que forma parte de una biela (8), por ejemplo, pero sin que sea limitativo, configurada en forma de sector triangular, como se observa en las figuras 1 y 6, estando unida dicha biela (8) de manera solidaria con el eje de giro (2), de modo que el motor - reductor (6) transmite a través de la corona dentada (7) un accionamiento a la biela (8), traduciéndose ese accionamiento, por medio del eje de giro (2), en movimiento de basculación de los paneles (1) de módulos fotovoltaicos para su orientación hacia el sol. De acuerdo con una realización alternativa dicho sistema de accionamiento pudiera aplicarse en cada uno de los soportes del eje de giro (2).

Además, de acuerdo con la invención, la transmisión del motor - reductor (6) al engrane con la corona dentada (7) incorpora un embrague que permite acoplar y desacoplar la transmisión, con lo cual cuando el seguidor solar de aplicación se encuentra sin alteraciones por las condiciones meteorológicas del lugar de instalación el funcionamiento es normal, es decir que el sistema de accionamiento (3) actúa moviendo los paneles (1) de módulos fotovoltaicos en basculación dinámica de orientación hacia el sol; pero cuando surgen condiciones meteorológicas extraordinarias por viento, nieve, granizo, etc., la transmisión del motor -reductor (6) a la corona dentada (7) se desembraga, con lo cual los paneles (1) de módulos fotovoltaicos quedan colgando del eje de giro (2) en disposición libre, orientándose su basculación en función de la fuerza incidente que ejerzan las condiciones meteorológicas extraordinarias, lo cual evita que la fuerza incidente de las condiciones meteorológicas extraordinarias altere el accionamiento de orientación de los paneles (1) de módulos fotovoltaicos, con consecuencias perjudiciales para el rendimiento del seguidor solar en la producción de electricidad.

En la figura 7 se puede ver un detalle del engrane del motor-reductor (6) con la corona dentada (7). Al tratarse de un motor-reductor y un embrague controlado por par, se puede liberar el sistema de accionamiento y hacer que en el momento que la fila de paneles (1) reciba una carga superior a la que el embrague -accionamiento esté calculado, este quede liberado y la estructura quede "suelta” y siguiendo las rachas o golpes de viento.

En la realización práctica, la sujeción de los paneles (1) de módulos fotovoltaicos, en el montaje respecto del eje de giro (2), se realiza mediante unos soportes de colgado 12), y unos soportes longitudinales (10). De forma que primeramente se acoplan los soportes de colgado (12) en el eje de giro (2) gracias a su configuración en forma de gancho. Una vez acoplados los soportes de colgado (12) se encaja el borde transversal del marco del panel (1), en un alojamiento (13) del soporte de colgado (12) que se proyecta verticalmente desde el acoplamiento en forma de gancho y que comprende una pletina plegada que conforma dicho alojamiento (13). De esta forma, el operario puede posicionar fácilmente el panel colgándolo de dicho soporte de colgado (12), y posteriormente se acoplan lateralmente respectivos soportes longitudinales (10) deslizando sobre el eje de giro (2) hasta hacer tope con el soporte de colgado (12). En ese momento, se fija el soporte longitudinal sobre el eje de giro (2) de manera solidaria, mediante medios mecánicos de unión como tornillos, remaches, etc. Preferentemente, dicho gancho (11) comprende un orificio por el que se hace pasar una brida de fijación del gancho (11) al eje de giro (2), como se puede ver en las figuras 4 y 5. Y finalmente, el borde longitudinal del marco del panel (1) se fija en el soporte longitudinal (10) en los orificios predefinidos. Consiguiendo un montaje sencillo y robusto.

Adicionalmente, a fin de rigidizar el montaje, se fijan unos perfiles transversales (9) entre el eje de giro (2) y el borde transversal del panel (1), preferentemente fijando por medios mecánicos de unión dicho perfil transversal (9) al soporte longitudinal y/o al soporte de colgado. De esta manera, se consigue una estructura de soporte más rígida y robusta, restringiendo el movimiento del panel en todas las dirección.

Para la función de captación de la radiación solar destinada a la producción de electricidad, los paneles (1) de módulos fotovoltaicos pueden ser, sin que ello altere el objeto de la invención, de tecnología monofacial, es decir con capacidad de captación de la radiación solar por una sola cara, o de tecnología bifacial, es decir con capacidad de captación de la radiación solar por ambas caras, si bien con la tecnología bifacial se mejora la capacidad de captación de radiación solar con un menor movimiento de orientación de los paneles (1) de módulos fotovoltaicos, como se observa en las figuras 2 y 3.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. - Seguidor solar, que comprende un eje de giro (2) y unos laterales extremos (4) de anclaje sobre el suelo entre los cuales se dispone fijado en montaje giratorio en la parte superior el eje de giro (2), sujetándose sobre dicho eje de giro (2) al menos un conjunto de paneles (1) de módulos fotovoltaicos, disponiendo de un sistema de accionamiento (3) que transmite movimiento a dicho eje de giro (2) para bascular los paneles (1) de forma pivotante respecto a dicho eje de giro (2) en orientación dinámica hacia el sol, caracterizado por que los paneles (1) se fijan al eje de giro (2) en posición colgante girando solidariamente con dicho eje de giro (2) , comprendiendo el sistema de accionamiento (3) un embrague que desacopla la transmisión de accionamiento al eje de giro (2) en función de las fuerzas de incidencia que las condiciones meteorológicas causan sobre los mencionados paneles (1), quedando los paneles (1) en posición libre de giro.

2. - Seguidor solar, de acuerdo con la primera reivindicación, donde los paneles (1) son bifaciales.

3. - Seguidor solar de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende una pluralidad de soportes longitudinales (10) con un extremo (11) en forma de gancho fijable al eje de giro (2) para la fijación de los paneles al eje de giro (2), fijando el borde longitudinal del panel (1) en dicho soporte longitudinal (10).

4. - Seguidor solar de acuerdo con la reivindicación anterior, que comprende al menos un soporte de colgado (12) fijable al eje de giro (2) mediante al menos un gancho, teniendo el soporte de colgado (12) una dimensión longitudinal en correspondencia con la dimensión transversal de un panel (1), comprendiendo una pletina con un alojamiento (13) sobre el que se encaja el borde transversal del panel (1) quedando en posición colgante para su posterior fijación en los soportes longitudinales (10).

5. - Seguidor solar de acuerdo con la reivindicación anterior, que comprende al menos un perfil transversal (9) fijado al soporte de colgado (12) y/o al soporte longitudinal (10) entre el eje de giro (2) y el borde transversal del panel (1).

6. - Seguidor solar, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de accionamiento (3) comprende al menos un motor - reductor (6), el cual se relaciona en engrane con una corona dentada (7), la cual forma parte de una biela (8) fijable de manera solidaria al eje de giro (2), estando incorporado el embrague de dicho sistema de accionamiento (3) entre la salida de transmisión del motor - reductor (6) y el acoplamiento de engrane con la corona dentada (7).

7.- Seguidor solar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un sistema de regulación en altura para la fijación del eje de giro (2) en los laterales extremos (4) de forma que se define una distancia al suelo del extremo del panel (1).