ES1070000U - Seguidor solar para la orientacion de captadores de energia solar accionado por embolos. - Google Patents
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Abstract
1. Seguidor solar, que se caracteriza porque consiste en dos émbolos neumáticos o hidráulicos (3) y (4), los cuales actúan verticalmente sobre una plataforma (1) que soporta los elementos captadores de energía solar (9), la cual lleva en su parte inferior tres fijaciones articuladas con dos grados de libertad (5) y (2), apoyándose estructuralmente sobre una de ellas (2) a un pilar (7) y a los dos émbolos (3) (4) mediante las referidas fijaciones articuladas (5). Asimismo los dos émbolos (3) (4) van fijados por su base al pilar estructural mediante sendas fijaciones articuladas (6). El conjunto de los anteriores permite la oscilación de la plataforma (1) y su orientación espacial. El pilar será un cuerpo rígido y resistente al peso y a las fuerzas laterales del viento.
Description
Seguidor solar para la orientación de captadores
de energía solar accionado por émbolos.
Es objeto de la presente invención un mecanismo
destinado a que, automáticamente, una superficie plana sobre la que
se fijan placas solares fotovoltaicas y/o térmicas, forme un ángulo
de 90º respecto de la posición relativa del sol, durante todo el
día solar y durante todo el año. Como es sabido la incidencia de
los rayos solares perpendicularmente sobre la células fotovoltaicas
y, en general, sobre cualquier cuerpo, mejora la captación de
energía pues captan, en dicha posición, el máximo de radiación
solar.
Las peculiaridades de este mecanismo son dos,
por un lado está en el sistema que lo acciona, dos émbolos y, por
otro, un punto de sustentación el cual puede ser una rótula o un
cardan, estando todo ello montado sobre un pilar estructural.
El bastidor o plataforma sobre el que se
instalan los captadores de energía solar tiene su sustentación en
un punto situado en su centro de gravedad (el cual permite oscilar
a la plataforma con tres grados de libertad), y dos sujeciones
equidistantes, articuladas, en las que se fijan los referidos
émbolos.
Los tres puntos (dos puntos articulados de
fijación a los émbolos, mas el punto de apoyo y articulación con
dos grados de libertad) conforman un plano. Mediante la acción de
los dos émbolos sobre dichos dos puntos articulados del plano y la
oscilación permitida por el tercer punto articulado se logra la
orientación de dicho plano (plataforma con los captadores) en 90º
con el sol. La fijación, articulada mediante una rotula o un
cardan, está situada en el centro de gravedad del conjunto y es
quien soporta el peso de la plataforma conjuntamente con el de los
captadores a la vez que permite la oscilación del conjunto.
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Esta invención tiene su campo de aplicación en
la fabricación de equipos para la captación de energía solar en
general; mediante placas fotovoltaicas y/o térmicas. Es decir,
cumple con idéntico objetivo en el calentamiento de fluidos.
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En el estado actual de la técnica existen
numerosos inventos que satisfacen el objeto de esta invención;
seguidores solares para la mejora de la producción de electricidad
de las placas fotovoltaicas y/o térmicas, mediante la permanente
exposición de las mismas al sol con ángulo de incidencia de los
rayos solares de 90º.
A modo de ejemplo los siguientes:
ES 1 044 310. Este invento describe un seguidor
de dos ejes, el de rotación se efectúa girando el poste soporte del
panel entorno a un carril circular y la variación angular mediante
una bisagra a través de la cual se fija el panel al poste.
ES 1 050 814 U. Este invento consta de una
plataforma fija definida por un carril circular sustentado por
pilares que lo elevan del suelo y lo mantiene a nivel para permitir
que una plataforma giratoria situada encima y provista de ruedas
gire para orientarse mediante dos motorreductores regulados por una
célula fotoeléctrica y un programador horario.
ES 1 061 033 U. Este invento consiste en
realizar el seguimiento solar en un solo eje inclinado paralelo al
eje polar Norte-Sur de la Tierra.
ES 1 061 185 U. Este invento consiste
principalmente en la formación de una estructura característica
estable portadora de un panel que podrá incorporar distintos tipos
de placas solares. Dicha estructura esta formada principalmente por
dos piezas: un bastidor base soportado por tres ruedas motorizadas,
y que se encuentra estabilizado y anclado en su centro por medio de
un eje tubular. Sobre el bastidor base se coloca el bastidor del
panel de las placas solares con una corona dentada que hace de
cremallera con un piñón motorreductor.
ES 1 061 617 U. Este invento trata de un soporte
para paneles solares apoyado en una muñequilla con dos ejes de giro.
Un eje superior que propicia la orientación
este-oeste, que se gira por una palanca, y un eje
inferior de inclinación norte-sur que se acciona
desde una biela.
ES 1 061 938 U. Este invento trata de una
instalación de varios paneles dispuestos alineados horizontalmente,
orientados al sur, y gobernados desde un actuador que los mueve al
unísono girándolos lateralmente de este a oeste, como si de una
persiana veneciana se tratase.
ES 1 062 111 U. Este invento se refiere a un
sistema de sustentación mediante plataforma rodante sobre la
superficie horizontal del pavimento. Sobre este pavimento se
dispone un eje central sobre el cual gira el conjunto. En la parte
central se disponen los pilares y arriostramientos que constituyen
las vigas puente para apoyo del bastidor. Sobre la cabeza de los
pilares se coloca un bastidor al cual se fijan los paneles
solares.
ES 1 063 708 U. Este invento consiste en una
pieza base anclada al suelo y constituida en soporte del conjunto,
que define una pista de rodadura provista de guías en las que se
apoyan y desplazan unos conductores de giro asociados a una
estructura inferior, disponiendo este conjunto de medios motrices
para variar el giro norte-sur con, al menos, una
tracción que relaciona dicha pista de rodadura y dicha estructura
inferior. Un eje horizontal, montado en dicha estructura inferior
con dos puntos de apoyo y giro para una estructura superior
portadora de los captadores, disponiendo este conjunto de medios
motrices para variar el giro acimutal con al menos, una tracción
que relaciona dicha estructura superior y dicha estructura
inferior.
ES 1 063 906 U. En este invento el sistema esta
formado por una plataforma con ruedas motorizadas en sus esquinas
que circulan por un pavimento en forma de corona circular y
consiguiendo así el giro del seguidor sobre un eje vertical que
esta anclado mediante cimentación al terreno. Sobre la plataforma
se coloca la estructura soporte del eje horizontal, la cual dispone
de dos arriostramientos necesarios en todas las direcciones. Sobre
el eje horizontal se colocan correas transversales a las cuales
quedan fijados los paneles solares. El giro del seguidor sobre el
eje vertical se consigue mediante el movimiento de ruedas
motorizadas y el giro sobre el eje horizontal por medio de dos
manivelas accionadas por bielas de longitud variable, anclado a la
plataforma.
ES 1 064 477 U. Este invento se caracteriza
porque el eje de giro horizontal se sitúa sobre una viga de celosía
que es parte de la estructura soporte y perpendicular a la
superficie de rodadura, estando dicha viga de celosía dividida
horizontalmente en dos partes iguales por el eje vertical y cada una
de estas dispone de una barra superior y una barra inferior
conectadas al eje vertical mediante acoplamientos móviles,
disponiendo cada uno de los extremos inferiores exteriores de la
viga de celosía de al menos una de las citadas ruedas de apoyo sobre
la superficie de rodadura.
ES 1 064 516 U. En este invento el sistema esta
formado por una estructura metálica que se compone de dos cerchas en
"V", sobre las que se coloca una viga puente y una semicercha
intermedia. En los extremos de las cerchas se disponen dos ruedas
motorizadas y en el de la semicercha una rueda soporte. El conjunto
gira alrededor del eje central que se encuentra anclado al terreno
mediante la oportuna cimentación. Sobre la viga puente se coloca un
eje horizontal formada por dos perfiles separados entre si para un
mejor apoyo de las correas. Sobre el eje horizontal se colocan
correas transversales con sistema de fijación deslizante para
adaptarse a la longitud de los paneles solares los cuales se
introducen por una guías en dichas correas. El giro del seguidor
sobre el eje vertical se consigue mediante el movimiento de las
ruedas motorizadas que recorren una pista en forma de corona
circular y el giro sobre el eje horizontal por medio de manivelas
accionadas por tornillo sinfín anclado a la plataforma.
ES 1 064 549 U. En este invento el seguidor
solar queda soportado sobre una estructura rodante que gira
respecto a un eje vertical, estando dicha estructura soporte del
seguidor solar compuesta de un conjunto estructural de vigas
metálicas reticuladas. La estructura soporte dispone de un saliente
en su parte anterior a modo de nariz que aporta estabilidad al
conjunto estructural. El giro del seguidor solar respecto al eje
vertical se consigue mediante el uso de ruedas de apoyo de entre
las cuales al menos dos serán motorizadas.
ES 1 064 577 U. Esta formado por una plataforma
fija, de la que forma parte un rail o pista circular y unas patas
de apoyo en el suelo para nivelación de la pista circular. También
dispone de una plataforma móvil, giratoria alrededor de un eje
vertical central concéntrico a la pista circular la cual es
portadora de ruedas que descansan en la pista circular. La
plataforma móvil incluye una estructura de brazos radiales que se
unen a una perfilería.
ES 1 058 985 U. Este invento describe un
seguidor que comprende un único poste, sobre el que se fija un
panel de placas fotovoltaicas, caracterizado porque presenta dos
ejes de giro que se mueven mediante sendos motorreductores que
controlan de forma independiente el ángulo que el panel forma
lateralmente y la inclinación del mismo.
ES 1 063 689 U. Este invento se caracteriza por
el hecho de comprender un poste fijo sobre el que se dispone un
poste pivotante concéntrico y exterior a él formando el sistema de
giro, existiendo en el poste fijo una placa que soporta un conjunto
sinfín-corona que actúa sobre el poste pivotante,
estando dicho conjunto accionado por un motor de CC y que realiza
el movimiento azimutal, y una barra de elevación que se encarga del
movimiento de de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón
dispuesto sobre un husillo de acero accionado igualmente por un
motor de CC.
ES 1 064 540 U. Este invento se caracteriza
porque se constituye a partir de dos tubos acoplados axialmente
entre si en disposición vertical, siendo el tubo inferior fijo y de
mayor longitud, mientras que el tubo superior va montado
giratoriamente y dotado en su extremo inferior de una corona que
engrana con un piñón accionado por un moto-reductor
dispuesto en un soporte fijado a la superficie lateral del tubo
inferior y fijo, determinando el accionamiento de dicho
moto-reductor un giro en azimut del propio seguidor
solar.
ES 2 219 184 A1. Este invento se caracteriza
porque consiste en un conjunto de fácil montaje cuya superficie de
captación se encuentra constituida por una estructura a base de
vigas soporte que alojan los paneles solares y se vinculan a su vez
a vigas perpendiculares entre las que se encuentra una única viga
soporte de basculamiento.
Todos ellos cumplen con su objetivo, no
obstante, la invención propuesta supone una mejora sobre todos
ellos pues simplifica su fabricación, transporte, montaje, maniobra
y mantenimiento por lo siguiente:
- -
- Reduce la cantidad de piezas.
- -
- Elimina los costosos montajes con motores eléctricos, reductores de velocidad, coronas dentadas, etc.
- -
- Elimina las costosas y pesadas baterías de acumuladores necesarias para la alimentación de los motores.
- -
- Almacena la energía necesaria para la maniobra en un simple deposito de aire a presión o calderín.
- -
- Simplifica el control reduciéndose el mismo a 4 válvulas electroneumáticas.
- -
- Simplifica el almacenamiento de energía eléctrica al solamente necesario para la alimentación de la electrónica de control.
- -
- Reduce el mantenimiento.
El mecanismo para seguidor solar objeto de la
presente invención simplifica en extremo los componentes que
habitualmente comprenden los seguidores solares pues consta
solamente de una plataforma o bastidor, el cual aloja los captadores
solares, un mecanismo de oscilación con dos grados de libertad tipo
cardan, dos émbolos hidráulicos o neumáticos y un pilar
estructural.
La plataforma o bastidor sobre los que se fijan
los captadores solares esta dotada por su parte inferior de tres
puntos de fijación. El primer punto puede estar situado en el
centro de gravedad de la plataforma estando situados los otros dos a
igual distancia del primero y separados entre sí. Es decir
constituyen un triangulo isósceles, pudiendo ser en ocasiones
equilátero. Todas las fijaciones son articuladas con dos grados de
libertad.
La fijación (articulada mediante un cardan,
rótula u otro mecanismo con idéntica función) situada en un punto
equilibrado (generalmente en el centro de gravedad del conjunto
plataforma-paneles solares captadores) se apoya en
un pilar estructural siendo la que soporta el peso de dichos
captadores solares y de los demás elementos estructurales. A las
otras dos fijaciones se fijan los extremos de los vástagos de los
dos émbolos que producen los desplazamientos para la orientación a
90º con respecto del sol.
Los dos émbolos actúan de modo que sus fuerzas
tienen una resultante en sentido vertical. Sus extremos inferiores
se apoyan sobre el propio pilar estructural. Estos dos puntos de
sujeción y el punto articulado de apoyo estructural forman un
plano. Al trabajar los émbolos en sentido ascendente o descendente
el plano oscila y se desplaza. Es decir el plano cambia de
orientación.
Con el movimiento combinado y la extensión
adecuada de cada uno de los dos émbolos se puede orientar el plano
de modo que forme ángulo recto con los rayos solares.
Los émbolos recibirán presión en el sentido de
expansión o de retraimiento según las ordenes recibidas de un
mecanismo electrónico de orientación como el descrito en la Patente
de invención nº 488887 de fecha 23.02.80. Existen otros sistemas de
gobierno como programas acimutales, etc. Dicho mecanismo u otro
similar puede ser instalado sobre la plataforma que soporta las
placas o en las proximidades del seguidor solar.
Los émbolos, caso de ser necesario, irán
equipados con un dispositivo de bloqueo del vástago. De este modo
podrán soportar las tensiones producidas por la fuerza del viento
sobre la superficie de la plataforma y de las placas sin sufrir las
consecuencias de las variaciones de dichas fuerzas.
El conjunto de émbolos hidráulicos o neumáticos
serán alimentados por líquido o aire a presión almacenado en los
respectivos depósitos. Estos depósitos reciben el líquido o el aire
comprimido de una bomba de presión la cual es accionada por un
motor eléctrico. La energía para alimentar dicho motor proviene de
una de las placas fotovoltaicas del equipo, o de un conjunto de
acumuladores instalados al efecto.
Dado que las instalaciones pueden ubicarse en
lugares remotos y, con el fin de cubrir eventuales caídas a cero de
la energía almacenada, el motor del compresor será alimentado con
corriente continua a 12/24 voltios. De este modo todo el sistema
podrá ponerse nuevamente en funcionamiento con la alimentación de
la batería de un vehículo convencional.
Para complementar y facilitar la mejor
comprensión de las características del presente invento se adjunta,
como parte integrante de dicha descripción, un conjunto de figuras
en las cuales, con carácter ilustrativo y no limitativo, se muestra
lo siguiente:
Figura nº 1: Alzado. Muestra el mecanismo en su
conjunto de modo esquemático visto en alzado, donde se aprecia la
plataforma o bastidor (1) en la cual se alojan los captadores
solares (9), el punto estructural de fijación articulado de la
plataforma (2), los émbolos (3) (4), los puntos articulados de
anclaje de los vástagos a la plataforma (5), los puntos articulados
de anclaje de la base de los émbolos al pilar estructural (6), el
pilar estructural (7) y los mecanismos de bloqueo de los vástagos
(8).
Figura nº 2: Planta. Muestra el mecanismo en su
conjunto de modo esquemático visto en planta, donde se aprecia la
plataforma o bastidor (1), el punto estructural de fijación
articulado de la plataforma (2), los émbolos (3) (4), los puntos
articulados de anclaje de los vástagos a plataforma (5) y el pilar
estructural (7).
Figura nº 3: Representación esquemática de la
posición en el amanecer. Embolo (4) retraído, émbolo (3) extendido.
Orientación Este.
Figura nº 4: Representación esquemática de la
posición mediodía solar. Émbolos (3) y (4) retraídos. Orientación
Sur.
Figura nº 5: Representación esquemática de la
posición en el ocaso. Embolo (3) retraído, émbolo (4) extendido.
Orientación Oeste.
La presente invención de mecanismo para seguidor
solar consta de los siguientes elementos: plataforma o bastidor (1)
el cual aloja las placas captadoras de la energía solar (9), dotada
por su cara inferior de tres puntos de sujeción articulados (2) (5)
(5), dos émbolos hidráulicos o neumáticos (3) (4), un pilar de
apoyo estructural (7), apoyos articulados para los émbolos sobre el
pilar estructural (6) (6), mecanismos de bloqueo de vástago (8) y
captadores de energía solar (9).
Sobre el terreno, mediante una zapata de
hormigón armado, se fija el soporte estructural pilar (7) dotado de
los apoyos (6) para las fijaciones articuladas de las bases de los
émbolos (3) (4) y para la fijación del mecanismo de oscilación (2)
en su extremo superior.
Sobre los apoyos (6) se fijan al pilar
estructural (7) las bases de los émbolos (3) (4). Se fija la
plataforma o bastidor (1) mediante el mecanismo de oscilación (2).
Se fijan los dos puntos articulados (5) a los vástagos de los
émbolos (3) (4) por los extremos superiores de los mismos.
Una vez realizado todo lo expuesto el mecanismo
esta preparado para su conexión al sistema de fuerza (líquido
hidráulico, aire a presión, tornillo sinfín, etc.) y este a su vez
al sistema de dirección y de control.
Como hemos expuesto la búsqueda de la
perpendicularidad de la plataforma respecto de la incidencia de los
rayos solares la realiza un conjunto de células fotoeléctricas
igual o similar al invento mencionado nº 488887 de fecha 23.02.80,
o por otro sistema que cumpla con idénticas funciones, el cual actúa
sobre las electroválvulas que dan paso al líquido hidráulico o al
aire a presión proporcionado por el depósito y la bomba. Dado que
los émbolos actúan en dos sentidos (extensión y retroceso), el
gobierno del conjunto se torna muy simple.
El émbolo (3) recibe la orden de trabajar en el
sentido de extensión, mientras que el émbolo (4) se mantiene
contraído; la plataforma (1) que soporta las placas (9) oscila
sobre la fijación (2). Con este movimiento se orienta la plataforma
(1) con sus placas (9) hacia el Este. Figura 3.
Los émbolos (3) y (4) trabajan retrayéndose
simultáneamente. La plataforma (1) queda situada en una posición
intermedia pero con cierto grado de inclinación. Con este
movimiento la plataforma (1) se orienta en sentido Sur. Figura
4.
El émbolo (4) recibe la orden de trabajar en el
sentido de extensión, mientras que el émbolo (3) se mantiene
contraído; la plataforma (1) que soporta las placas (9) oscila
sobre la fijación (2). Con este movimiento se orienta la plataforma
(1) con sus placas (9) hacia el Oeste. Figura 5.
Obviamente el sistema de gobierno proporcionado
por las células fotoeléctricas, u otro sistema de gobierno, debe
combinar todos los esfuerzos de los émbolos de tal modo que estos
dejen de actuar cuando los rayos solares inciden perpendicularmente
sobre las placas captadoras.
Los émbolos, dependiendo del grado de fiabilidad
del sistema de fuerza, podrán ir provistos de dispositivos de
bloqueo del vástago. Con ello se evita que los esfuerzos estáticos
y/o los causados por los fenómenos meteorológicos afecten a dichos
émbolos y en consecuencia a la posición de la plataforma con los
captadores solares respecto del sol.
El conjunto será realizado en diferentes
dimensiones, según el número y las dimensiones de los elementos
captadores de energía que sobre la plataforma se alojen.
Claims (1)
1. Seguidor solar, que se caracteriza
porque consiste en dos émbolos neumáticos o hidráulicos (3) y (4),
los cuales actúan verticalmente sobre una plataforma (1) que
soporta los elementos captadores de energía solar (9), la cual
lleva en su parte inferior tres fijaciones articuladas con dos
grados de libertad (5) y (2), apoyándose estructuralmente sobre una
de ellas (2) a un pilar (7) y a los dos émbolos (3) (4) mediante
las referidas fijaciones articuladas (5). Asimismo los dos émbolos
(3) (4) van fijados por su base al pilar estructural mediante
sendas fijaciones articuladas (6). El conjunto de los anteriores
permite la oscilación de la plataforma (1) y su orientación
espacial.
El pilar será un cuerpo rígido y resistente al
peso y a las fuerzas laterales del viento.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200900429U ES1070000Y (es) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Seguidor solar para la orientacion de captadores de energia solar accionado por embolos |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200900429U ES1070000Y (es) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Seguidor solar para la orientacion de captadores de energia solar accionado por embolos |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1070000U true ES1070000U (es) | 2009-06-01 |
| ES1070000Y ES1070000Y (es) | 2010-02-25 |
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ID=40723300
Family Applications (1)
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| ES200900429U Expired - Fee Related ES1070000Y (es) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Seguidor solar para la orientacion de captadores de energia solar accionado por embolos |
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1070000Y (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011020931A1 (es) | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Indra Sistemas, S.A. | Seguidor solar para la orientación de paneles solares |
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2009
- 2009-03-04 ES ES200900429U patent/ES1070000Y/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011020931A1 (es) | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Indra Sistemas, S.A. | Seguidor solar para la orientación de paneles solares |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1070000Y (es) | 2010-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted | ||
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20130920 |