Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2),

que se apoya sobre una base (3) y comprende una estructura portante (4) de los paneles solares (2). Comprende un elemento intermedio (5) de soporte separado de la base (3) al que se articula la estructura portante (4) de los paneles (2). Los dos movimientos de la estructura portante (4) de los paneles (2) los producen respectivamente:

a) un primer mecanismo que produce un movimiento plano, con tres elementos rígidos móviles, uno central (6) y dos laterales (7); los elementos rígidos laterales (7) están cruzados y pueden moverse por medio de actuadores lineales (10); el elemento intermedio (5) de soporte está sobre el elemento rígido móvil central (6) o es coincidente con él; y

b) un segundo mecanismo que actúa sobre la estructura portante (4) y está situado sobre el elemento intermedio (5) de soporte; comprende medios para hacer girar de la estructura portante (4) alrededor de un eje solidario con el elemento intermedio (5) de soporte.

Seguidor solar para la orientación de paneles solares

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un seguidor solar de los empleados para mantener las placas o paneles solares orientados perpendicularmente a los rayos solares y de este modo optimizar la captación de energía solar.

1.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los paneles de producción de energía mediante luz solar se montan en estructuras orientadas hacia el sol. Estas estructuras pueden ser fijas o móviles. Las estructuras fijas son unos simples armazones 15 donde se disponen los paneles con una orientación que no varía.

Para maximizar la producción eléctrica se han desarrollados diferentes sistemas para orientar el panel de manera que la radiación incida perpendicular al panel. Para realizar el apuntamiento al sol para cualquier hora y para cualquier día del año serían necesarios dos grados de libertad. Habitualmente estos grados de libertad suelen corresponder al ángulo de elevación del sol y al ángulo azimutal. La elevación se

suele realizar mediante un giro de la plataforma respecto de un eje horizontal, que se suele realizar mediante un cilindro hidráulico. A la plataforma se le suele dar el ángulo azimutal mediante otro giro alrededor de otro eje, que suele ser vertical, y para ser actuado el sistema se suelen utilizar más de un cilindro hidráulico, dado que es necesario proporcionar a este grado de libertad giros superiores a los 180º.

Existen diversas propuestas de seguidores solares móviles. Actualmente es muy habitual emplear 25 dispositivos con un poste vertical fijo, en los que el giro azimutal alrededor de un eje vertical se realiza mediante corona y piñón, o bien mediante corona y sinfín.

Por ejemplo, el modelo de utilidad español 1064540 (“Seguidor solar”) se constituye a partir de dos tubos acoplados axialmente entre sí en disposición vertical, siendo el tubo inferior fijo y de mayor longitud, mientras que el tubo superior va montado giratoriamente y está dotado en su extremo inferior de una corona

que engrana con un piñón accionado por un motorreductor dispuesto en un soporte fijado a la superficie lateral del tubo inferior fijo. El accionamiento de dicho motorreductor determina un giro azimutal del propio seguidor solar. El modelo de utilidad español 1063689 (“Seguidor solar de doble eje”) comprende 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 corriente continua y que realiza el movimiento azimutal. Una barra de elevación se encarga del movimiento de inclinación solar mediante un acoplamiento de piñón dispuesto sobre un husillo de acero accionado igualmente por un motor de corriente continua. La patente española 2282034 por “Soporte orientador de paneles solares” describe una estructura

en V, la cual se apoya por el vértice en montaje giratorio respecto de un eje vertical, mientras que sobre los extremos de las ramas de dicha estructura se incorpora mediante articulaciones horizontales un bastidor destinado para formar sobre él una superficie de captación solar. El bastidor es susceptible de adoptar una orientación perpendicular a la incidencia del sol mediante la combinación de movimientos respecto del eje vertical y sobre las articulaciones horizontales.

45 El modelo de utilidad español 1064946, referido a un “Seguidor solar”, presenta una configuración orientada a mejorar los problemas que las diferentes cargas a las que está sometido dicho seguidor ocasionan en sus articulaciones y mecanismos, lo cuales se ven sometidos a sobreesfuerzos por la acción de dichas cargas. Para ello presenta una estructura general con una torre vertical cilíndrica de sustentación con cojinete superior para el giro azimutal, tres brazos montados sobre dicho cojinete, costillas, vigas de

50 soporte y una barra pre-tensada o un cable que une los extremos de los tres brazos, de modo que cuando la estructura del seguidor se encuentra sometida exclusivamente a su propio peso y al de los paneles, la pretensión de dicha barra o cable produce un estado de carga en el que los brazos oblicuos o inclinados trabajan prácticamente a compresión pura. Estas configuraciones, que necesitan un poste vertical fijo y en las que el giro azimutal alrededor de

55 un eje vertical se realiza mediante mecanismos de diversa índole, necesitan un mantenimiento constante, requieren un montaje laborioso y, además, en muchas ocasiones son sensibles a las oscilaciones. Por tanto, han surgido algunas propuestas más sencillas que se alejan de las soluciones anteriores. Así, por ejemplo, el modelo de utilidad español 1070000 (“Seguidor solar para la orientación de captadores de energía solar accionado por émbolos”) describe un mecanismo con dos émbolos como

60 accionadores del mismo y un punto de sustentación que puede ser una rótula o un cardan, todo ello montado sobre un pilar estructural. La plataforma sobre la que se instalan los captadores de energía 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 émbolos. Mediante la acción de los dos émbolos sobre los puntos articulados y la oscilación permitida por el tercer punto articulado se logra la orientación del plano de la plataforma en ángulo recto con el sol.

La patente española 2302469 por “Seguidor solar bidireccional” describe un dispositivo de los formados por una estructura de soporte con una plataforma portadora de placas solares, variando su orientación tanto en azimut como en elevación para hacer un seguimiento del sol. Dicho seguimiento lo realiza a través de dos actuadores conectados respectivamente a sendos puntos fijos del suelo y a otros tantos vértices de la plataforma, haciendo que ésta pueda rotar alrededor de un punto central de apoyo de la misma. Las distancias entre los puntos que unen los actuadores guardan una relación biunívoca con los dos ángulos de giro de la plataforma alrededor de sendos ejes perpendiculares.

Se hace necesario, por tanto, disponer de un seguidor solar más sencillo y de fácil mantenimiento y montaje que cumpla de manera fiable con la función de orientar los paneles de manera que la radiación solar incida perpendicular a ellos.SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Así, el objeto de la presente invención es proporcionar un seguidor solar para la orientación de paneles solares más sencillo y de fácil mantenimiento y montaje, y que presente una configuración alternativa a las ya existentes.

La invención proporciona un seguidor solar para la orientación de paneles solares, que se apoya sobre una base y comprende una estructura portante de los paneles solares en su parte superior, susceptible de seguir al sol tanto en elevación como en azimut de modo que las superficies de los paneles solares se encuentren permanentemente orientadas de manera perpendicular a los rayos solares, que comprende un elemento intermedio de soporte separado de la base al que se articula la estructura portante de los paneles, y porque los dos movimientos de la estructura portante de los paneles los producen respectivamente:

a) un primer mecanismo que produce un movimiento plano y que comprende tres elementos rígidos móviles, uno central y dos laterales, estando los dos elementos rígidos laterales cruzados y abisagrados a la base por un extremo y al elemento rígido central por el otro extremo, de modo que la distancia entre los respectivos extremos de los elementos rígidos laterales es constante en la base así como en su unión con el elemento rígido central durante el movimiento del mecanismo, de tal modo que los elementos rígidos laterales pueden moverse por la acción de al menos un actuador lineal que actúa sobre al menos uno de dichos elementos rígidos laterales, estando el elemento intermedio de soporte sobre el elemento rígido móvil central o siendo coincidente con él, y

b) un segundo mecanismo que actúa sobre la estructura portante, estando el segundo

mecanismo situado sobre el elemento intermedio de soporte y comprendiendo medios para

efectuar el giro...

1. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , que se apoya sobre una base (3) y comprende una estructura portante (4) de los paneles solares (2) en su parte superior, susceptible de seguir al sol tanto en elevación como en azimut de modo que las superficies de los paneles solares (2) se encuentren permanentemente orientadas de manera perpendicular a los rayos solares, caracterizado porque comprende un elemento intermedio (5) de soporte separado de la base (3) al que se articula la estructura portante (4) de los paneles (2) , y porque los dos movimientos de la estructura portante (4) de los paneles (2) los producen respectivamente:

a) un primer mecanismo que produce un movimiento plano y que comprende tres elementos rígidos móviles, uno central (6) y dos laterales (7) , estando los dos elementos rígidos laterales (7) cruzados y abisagrados a la base (3) por un extremo (8) y al elemento rígido central (6) por el otro extremo (9) , de modo que la distancia entre los respectivos extremos (8-8, 9-9) de los elementos rígidos laterales (7) es constante en la base (3) así como en su unión con el elemento rígido central (6) durante el movimiento del mecanismo, de tal modo que los elementos rígidos laterales (7) pueden moverse por la acción de al menos un actuador lineal (10) que actúa sobre al menos uno de dichos elementos rígidos laterales (7) , estando el elemento intermedio (5) de soporte sobre el elemento rígido móvil central (6) o siendo coincidente con él, y

b) un segundo mecanismo que actúa sobre la estructura portante (4) , estando el segundo mecanismo situado sobre el elemento intermedio (5) de soporte y comprendiendo medios para efectuar el giro de la estructura portante (4) alrededor de un eje que se mueve solidariamente con el elemento intermedio (5) de soporte.

2. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios que comprende el segundo mecanismo consisten en un actuador lineal (11) , uno de cuyos extremos (12) se encuentra sobre la estructura portante (4) de modo que al actuar sobre esta estructura (4) se produce su giro alrededor del eje solidario al elemento intermedio (5) de soporte.

3. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios que comprende el segundo mecanismo consisten en un mecanismo que comprende los mismos elementos que el primer mecanismo, y cuya base es el elemento intermedio (5) de soporte.

4. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según la reivindicación 3, caracterizado porque en el segundo mecanismo la estructura portante (4) está situada sobre el elemento rígido móvil central del segundo mecanismo o es coincidente con dicho elemento rígido móvil central.

5. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según la reivindicación 3, caracterizado porque en el segundo mecanismo la estructura portante (4) está situada sobre uno de los elementos rígidos laterales (7) del segundo mecanismo o es coincidente con él.

6. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los actuadores lineales (10) actúan sobre los puntos de acoplamiento de los elementos rígidos laterales (7) con el elemento rígido central (6) .

7. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los actuadores lineales (10) actúan sobre puntos intermedios de los elementos rígidos laterales (7) .

8. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los actuadores lineales (10, 11) son cilindros hidráulicos.

9. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los actuadores lineales (10, 11) son medios electromecánicos, que comprenden un tornillo sinfín movido por un motor eléctrico.

10. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de los elementos rígidos laterales (7) comprende al menos una barra (13) .

11. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según la reivindicación 12, caracterizado porque cada uno de los elementos rígidos laterales (7) comprende dos barras paralelas (13) unidas por travesaños (14) .

.

12. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos rígidos laterales (7) son de igual longitud.

13. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje que se mueve solidariamente con el elemento 10 intermedio (5) de soporte es paralelo al eje longitudinal de dicho elemento intermedio (5) de soporte.

14. Seguidor solar (1) para la orientación de paneles solares (2) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base sobre la que se abisagran los elementos rígidos laterales del primer mecanismo consiste en una plataforma de apoyo (15) .

ººººººººººººººº

OFRCRNA ESºAAOLA DE ºATENTES Y MARCASº

N.O solicitud: º ESºAAAº

Fecha de presentación de la solicitud: ºº. A.ººº

@º Fecha de prioridad:

RNFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNRCA

5º Int. Cl. : F24J2/54 (ºººH.ºº) F24J2/38 (ºººH.ºº)

RNFORME DEL ESTADO DE LA TECNRCA

NO de solicitud:

Documentación minima buscada (sistema de clasificación seguido de los simbolos de clasificación) Fº4º Bases de datos electrónicas consultadas durante la busqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, terminos de

busqueda utilizados) RNVENES, EºODOC

Rnforme del Estado de la Tecnica agina º44

OPINION ESCRITA

NO de solicitud: ººººººººº

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: ºA.ºº.º

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y tecnico de la solicitud (Articulo @ º.º Ley º4ººAH) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Rnforme del Estado de la Tecnica agina @44

OPINION ESCRITA

NO de solicitud: ººººººººº

1. Documentos considerados.

A co ntinuación se r elacionan l os documentos pertenecientes al estado de l a t ecnica t omados en c onsideración para l a realización de esta opinión.

2. Declaración motivada segun los articulos 29. y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/198 , de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

La presente solicitud se refiere a un seguidor solar para la orientación de paneles solares (º) apoyados sobre una base (@) y sustentados por una estructura portante (4) , de modo que dichos paneles (º) seencuentren permanentemente orientados de forma perpendicular a los rayos solares. El sistema objeto de la invención consta de un elemento intermedio (5) al que se articula la estructura (4) soporte de l os paneles y dos mecanismos responsables del movimiento. El primer mecanismo, a su vez, comprende tres elementos rigidos móviles, dos laterales y uno central, estando los laterales

(7) cruzados y abisagrados a la base por un extremo y al elemento central por el otro, de modo que los elementos laterales no ca mbian d e l ongitud d urante el m ovimiento. E l m ovimiento es causado a l m enos por un actuador l ineal ( ) , y e l elemento intermedio de soporte (5) se ubica sobre o coincidente con alguno de los elementos de este primer mecanismo. El segundo mecanismo se ubica sobre el elemento intermedio (5) y comprende medios para efectuar el giro de la estructura portante (4) alrededor de un eje solidario al elemento intermedio (5) (Reiv. º) . El documento Dºº, considerado el mas cercano en el estado de la tecnica, divulga un seguidor solar que se orienta segun dos ejes. Este seguidor incluye (ver figuras 7, A y parrafos @º a @5) un marco ( º4) sobre el que se asientan los paneles solares. El marco esta unido a unos brazos soporte dobles (ºº H, ºA) y a un elemento intermedio ( ººH) sobre el que se realiza el giro de los paneles mediante el actuador ºº. Los brazos soporte estan unidos entre si por un extremo mediante una unión articulada (ºº ) , y por el otro extremo tambien de forma articulada a otros elementos soporte (ºº4) cuya función es fijarse a l e mplazamiento deseado p ara el si stema. E xiste un s egundo ac tuador ( º) qu e c ontrola el m ovimiento d e elevación de los paneles y que actua sobre el brazo soporte ººA mediante una barra transversal ( @ ) dispuesta en dicho brazo soporte. El el emento ººH de documento D actuaria co mo el e lemento i ntermedio 5 r eivindicado e n l a so licitud, y junto co n el actuador ºorientaria l a e structura d e p aneles solares de f orma a naloga al s egundo m ecanismo r eivindicado en la solicitud. Sin embargo, existen diferencias en el primer mecanismo. Los brazos soporte laterales divulgados en Dºº no son rigidos (ver juntas @ del elemento soporte ººA) , y no existe un elemento rigido central como el elemento H de la solicitud, sino que en su lugar, en Dºº existen dos juntas pivotantes (ºº ) y conexiones (ºº ) al elemento intermedio ( H) . Estas diferencias hacen q ue am bos mecanismos no se an i ntercambiables, es dec ir, que l as p osiciones de l os paneles solares que pueden alcanzarse con el sistema divulgado en Dº no sean las mismas que las que pueden alcanzarse con el sistema de la invención. ºor ello, se considera que el documento Dºº es solo un documento que refleja el estado de la tecnica. Ninguno de los documentos citados en el Rnforme de Busqueda Rnternacional, o cualquier combinación relevante de ellos, revela una caracteristica que tenga los mismos efectos que la invención de la solicitud. En consecuencia, se considera la invención nueva y con actividad inventiva de acuerdo a los articulosHyA de la Ley de

ºatentes.

Rnforme del Estado de la Tecnica agina 444