SEGUIDOR SOLAR DE CONCENTRACIÓN POR REFRACCIÓN.

1. Seguidor solar de concentración por refracción, comprendiendo una estructura (3) que soporta al menos un elemento de concentración por refracción (1) y al menos un captador (2) mutuamente paralelos,

y unos primeros medios de accionamiento conectados operativamente para pivotar dicha estructura (3) respecto a una base (4) alrededor de un primer eje (E1) paralelo a dicho elemento de concentración por refracción (1) y a dicho captador (2) para seguir un movimiento relativo del sol, caracterizado porque dicho elemento de concentración por refracción (1) está fijado en una posición estacionaria en dicha estructura (3) y el captador (2) está soportado en dicha estructura (3) por al menos dos brazos de balancín (5) mutuamente paralelos formando un mecanismo de cuadrilátero articulado, y unos segundos medios de accionamiento están conectados operativamente para pivotar dichos brazos de balancín (5) respecto a la estructura (3) alrededor de unos respectivos segundos ejes (E2) adyacentes al elemento de concentración por refracción (1) y perpendiculares a dicho primer eje (E1) para situar el captador (2) en un punto de máxima concentración.

2. Seguidor solar según la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura (3) tiene fijados al menos dos elementos de guía circular (6) concéntricos con el primer eje (E1), separados el uno del otro y dispuestos rodeando el captador (2) y los brazos de balancín (5), y dichos elementos de guía circular (6) están acoplados a un dispositivo de soporte y guiado instalado en dicha base (4).

3. Seguidor solar según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho dispositivo de soporte y guiado comprende para cada elemento de guía circular (6) al menos dos rodillos exteriores (7) soportados en la base (4) sobre los que se apoya una pista exterior del elemento de guía circular (6).

4. Seguidor solar según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un elemento de tracción flexible (9) conectado a la estructura (3) y apoyado sobre secciones de una superficie circular exterior del elemento de guía circular (6) en lados opuestos del mismo y un mecanismo de tracción accionado por un motor eléctrico (10) y dispuesto para tirar de dicho elemento de tracción flexible (9) selectivamente en direcciones opuestas.

5. Seguidor solar según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un sector de corona dentada fijado a uno de los elementos de guía circular (6) y un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar un piñón engranado con dicho sector de corona dentada.

6. Seguidor solar según la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura (3) comprende unos soportes de eje (11) que soportan un árbol de pivote (12) coaxial con el primer eje (E1), y dicho árbol de pivote (12) está soportado giratoriamente en unos miembros de soporte (13) fijados a la base (4).

7. Seguidor solar según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar el árbol de pivote (12) selectivamente en direcciones opuestas.

8. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una pluralidad de dichos elementos de concentración por refracción (1) están fijados en respectivas posiciones estacionarias en la estructura (3) y una pluralidad de dichos captadores (2) están soportados en dicha estructura (3) por una pluralidad brazos de balancín (5), con uno de los captadores (2) asociado a cada uno de los elementos de concentración por refracción (1).

9. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estructura (3) comprende una pluralidad de miembros longitudinales (31) y miembros transversales (32) conectados entre sí, y una pluralidad de barras de refuerzo (33) y tirantes de refuerzo (34) conectados a dichos miembros longitudinales y transversales (31, 32) formando triangulaciones.

10. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estructura (3) comprende una envolvente o revestimiento que cubre dicha estructura (3) dejando libre la superficie del elemento de concentración por refracción (1).

11. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho elemento de concentración por refracción (1) es una lente de concentración lineal y dicho captador (2) es un captador lineal.

Seguidor solar de concentración por refracción.

Campo de la técnica La presente invención concierne a un seguidor solar de concentración por refracción que comprende uno o más elementos de concentración por refracción instalados en una estructura móvil, los cuales concentran los rayos solares hacia uno o más respectivos captadores instalados asimismo en la estructura móvil. Unos primeros medios de accionamiento mueven la estructura móvil respecto a una base para seguir un movimiento relativo del sol en una primera dirección y unos segundos medios de accionamiento mueven los uno o más captadores respecto a la estructura móvil para seguir un movimiento relativo del sol en una segunda dirección.

Antecedentes de la invención El documento GB 1590841 da a conocer un seguidor solar de concentración por refracción que comprende una estructura móvil en la que están fijadas una o más lentes de concentración lineales y uno o más captadores lineales mutuamente paralelos. Cada uno de los captadores lineales está dispuesto para captar los rayos solares concentrados por una de las lentes de concentración lineales. Este seguidor solar comprende además unos medios de accionamiento conectados operativamente para pivotar dicha estructura móvil respecto a una estructura de soporte alrededor de un primer eje paralelo a dichas lentes de concentración lineales y a dichos captadores lineales para seguir un movimiento relativo del sol en una dirección. Un inconveniente de la solución propuesta es que la distancia entre las lentes de concentración lineales y los captadores se mantiene fija, con lo que no es posible variar con ello y optimizar las condiciones de concentración de la radiación sobre dichos captadores.

Por el documento US 2008/0295825 se conoce un sistema de lentes con corrección de distancia focal para concentración de la radiación solar sobre un captador, que aporta unos medios para desplazar un conjunto de lentes de concentración lineales en alejamiento o aproximación a un captador fijo, mediante un desplazamiento circular oscilante de dicho conjunto de lentes. Un tal desplazamiento circular oscilante tiene como inconveniente que no se aprovecha en determinadas fases del movimiento la capacidad de concentración de las lentes generando sombras.

Exposición de la invención La presente invención aporta un seguidor solar de concentración por refracción, el cual comprende una estructura que soporta al menos un elemento de concentración por refracción y al menos un captador mutuamente paralelos. El mencionadoelemento de concentración por refracción está fijado en una posición estacionaria en dicha estructura, mientras que dicho captador está soportado en dicha estructura por al menos dos brazos de balancín mutuamente paralelos formando un mecanismo de cuadrilátero articulado. El seguidor solar incluye unos primeros medios de accionamiento conectados operativamente para pivotar la estructura respecto a una base alrededor de un primer eje paralelo a dichoelemento de concentración por refracción y a dicho captador para seguir un movimiento relativo del sol, y unos segundos medios de accionamiento conectados operativamente para pivotar dichos brazos de balancín respecto a la estructura alrededor de unos respectivos segundos ejes perpendiculares a dicho primer eje para situar el captador linear en un punto de máxima concentración de los rayos solares.

Así, mediante el movimiento de la estructura respecto a la base, la cual está fija respecto al suelo, un plano imaginario que comprende un eje de simetría longitudinal del elemento de concentración por refracción y un eje de simetría longitudinal del captador puede ser posicionado en diferentes momentos a lo largo del día paralelo a los rayos solares, y mediante el movimiento de balancín del captador en relación con la estructura, y por consiguiente en relación con elelemento de concentración por refracción, es posible situar el captador lineal en diferentes momentos a lo largo del día en un punto de máxima concentración de los rayos solares, o lo que es lo mismo, en el foco lineal del elemento de concentración por refracción, en particular unalente de concentración.

En un ejemplo de realización la lente es una lente Fresnel de concentración lineal, y el captador lineal puede ser un captador de energía térmica o fotovoltaica. Otros elementos de concentración por refracción podrían ser unos prismas o unas lentes esféricas.

En una realización, la estructura tiene fijados al menos dos elementos de guía circular concéntricos con el primer eje, los cuales están separados el uno del otro y dispuestos rodeando el captador y los brazos de balancín. Estos elementos de guía circular están acoplados a un dispositivo de soporte y guiado instalado en la base. Por ejemplo, el mencionado dispositivo de soporte y guiado puede comprender, para cada elemento de guía circular, al menos dos rodillos exteriores soportados en la base sobre los que se apoya una pista exterior del elemento de guía circular y al menos un rodillo interior soportado en la base y apoyado sobre una pista interior de dicho elementos de guía circular.

En este caso, los mencionados primeros medios de accionamiento pueden comprender un elemento de tracción flexible, tal como una cadena de rodillos, un cable o similar, conectado a la estructura y apoyado sobre secciones de una superficie circular exterior del elemento de guía circular situadas en lados opuestos del mismo, y un mecanismo de tracción accionado por un motor eléctrico y dispuesto para tirar de dicho elemento de tracción flexible selectivamente en direcciones opuestas. Alternativamente, los primeros medios de accionamiento pueden comprender un sector de corona dentada fijado a uno de los elementos de guía circular y un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar un piñón engranado con dicho sector de corona dentada.

En otra realización, la estructura comprende unos soportes de eje que soportan un árbol de pivote en una posición coaxial con el primer eje, y dicho árbol de pivote está soportado giratoriamente en unos miembros de soporte fijados a la base. En este caso, los primeros medios de accionamiento pueden comprender, por ejemplo, un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar el árbol de pivote selectivamente en direcciones opuestas.

Sea cual sea el sistema de soporte, guiado y accionamiento de los movimientos de la estructura, el seguidor solar puede incluir un únicoelemento de concentración por refracción fijado en una posición estacionaria en la estructura y un único captador soportados en la estructura mediante los correspondientes brazos de balancín, o una pluralidad de elementos de concentración por refracción (lentes, prismas u otros elementos ópticos adecuados, conocidos en el estado de la técnica) mutuamente paralelos fijados en respectivas posiciones estacionarias en la estructura y una pluralidad de captadores soportados en la estructura por una pluralidad brazos de balancín, con uno de los captadores asociado a cada uno de los elementos de concentración por refracción.

En una realización, la estructura está hecha de acero o aluminio, y comprende una pluralidad de miembros estructurales longitudinales y transversales conectados entre sí, y una pluralidad de barras y tirantes de refuerzo conectados a dichos miembros longitudinales y transversales formando triangulaciones. Así, la estructura está dotada de una extraordinaria rigidez y ligereza, y tiene un comportamiento excepcional frente a esfuerzos de flexión y torsión debidos por una parte al peso propio de la estructura, pero fundamentalmente por las cargas de viento a las que puede estar expuesta durante su funcionamiento.

El diseño de la estructura permite que ésta pueda ser construida íntegramente en taller, con unos medios materiales y tecnológicos convencionales, y posteriormente trasladada al emplazamiento definitivo completamente ensamblada. De este modo se consigue minimizar las operaciones in situ sobre la estructura, lo queimplica una minimización de costes.

Preferiblemente, el conjunto del seguidor solar es auto-estable, de modo que en caso de fallo o rotura de los medios de accionamiento, la estructura regresa por si misma, y de modo gradual a una posición de estable, evitando accidentes por impacto, vuelcos repentinos, o roturas en otras partes de la instalación.

En resumen, el seguidor solar de concentración por refracción de la presente invención presenta las siguientes ventajas:

• Seguimiento del sol con respecto a un eje mediante el giro...

1. Seguidor solar de concentración por refracción, comprendiendo una estructura (3) que soporta al menos un elemento de concentración por refracción (1) y al menos un captador (2) mutuamente paralelos, y unos primeros medios de accionamiento conectados operativamente para pivotar dicha estructura (3) respecto a una base (4) alrededor de un primer eje (E1) paralelo a dichoelemento de concentración por refracción (1) y a dicho captador (2) para seguir un movimiento relativo del sol, caracterizado porque dicho elemento de concentración por refracción (1) está fijado en una posición estacionaria en dicha estructura (3) y elcaptador (2) está soportado en dicha estructura (3) por al menos dos brazos de balancín (5) mutuamente paralelos formando un mecanismo de cuadrilátero articulado, y unos segundos medios de accionamiento están conectados operativamente para pivotar dichosbrazos de balancín (5) respecto a la estructura (3) alrededor de unos respectivos segundos ejes (E2) adyacentes al elemento de concentración por refracción (1) y perpendiculares a dicho primer eje (E1) para situar el captador (2) en un punto de máxima concentración.

2. Seguidor solar según la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura (3) tiene fijados al menos dos elementos de guía circular (6) concéntricos con el primer eje (E1) , separados el uno del otro y dispuestos rodeando el captador (2) y los brazos de balancín (5) , y dichos elementos de guía circular (6) están acoplados a un dispositivo de soporte y guiado instalado en dicha base (4) .

3. Seguidor solar según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho dispositivo de soporte y guiado comprende para cada elemento de guía circular (6) al menos dos rodillos exteriores (7) soportados en la base (4) sobre los que se apoya una pista exterior delelemento de guía circular (6) .

4. Seguidor solar según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un elemento de tracción flexible (9) conectado a la estructura (3) y apoyado sobre secciones de una superficie circular exterior del elemento de guía circular (6) en lados opuestos del mismo y un mecanismo de tracción accionado por un motor eléctrico (10) y dispuesto para tirar de dicho elemento de tracción flexible (9) selectivamente en direcciones opuestas.

5. Seguidor solar según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un sector de corona dentada fijado a uno de los elementos de guía circular (6) y un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar un piñón engranado con dicho sector de corona dentada.

6. Seguidor solar según la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura (3) comprende unos soportes de eje (11) que soportan un árbol de pivote (12) coaxial con el primer eje (E1) , y dicho árbol de pivote (12) está soportado giratoriamente en unos miembros de soporte (13) fijados a la base (4) .

7. Seguidor solar según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento comprenden un motor eléctrico conectado operativamente para hacer girar el árbol de pivote (12) selectivamente en direcciones opuestas.

8. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una pluralidad de dichos elementos de concentración por refracción (1) están fijados en respectivas posiciones estacionarias en la estructura (3) y una pluralidad de dichos captadores (2) están soportados en dicha estructura (3) por una pluralidad brazos de balancín (5) , con uno de los captadores (2) asociado a cada uno de los elementos de concentración por refracción (1) .

9. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estructura

(3) comprende una pluralidad de miembros longitudinales (31) y miembros transversales (32) conectados entre sí, y una pluralidad de barras de refuerzo (33) y tirantes de refuerzo (34) conectados a dichos miembros longitudinales y transversales (31, 32) formando triangulaciones.

10. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la estructura

(3) comprende una envolvente o revestimiento que cubre dicha estructura (3) dejando libre la superficie del elemento de concentración por refracción (1) .

11. Seguidor solar según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho elemento de concentración por refracción (1) es una lente de concentración lineal y dicho captador (2) es un captador lineal.