El seguidor solar, que comprende una estructura (1) portante de células fotovoltaicas (2) y una estructura (3) del seguidor propiamente dicho,

relacionada con un eje de giro (4) en vertical de la estructura portante (1), y asociada la estructura (3) a unos aros (5) y (7) a través de rodamientos, para conseguir el movimiento azimutal. Presenta la particularidad de que los movimientos se realizan a través de un grupo hidráulico (6) en combinación con un cuadro eléctrico, montados al igual que el conjunto de la estructura (3) del seguidor tras la estructura portante (1) y por lo tanto detrás del conjunto de placas fotovoltaicas (2), quedando así todo ello protegido de la intemperie

Seguidor solar.

La presente invención se refiere a un seguidor solar, cuya evidente finalidad es la de conseguir que la estructura portante de las placas fotovoltaicas o paneles solares de una instalación fotovoltaica puedan orientarse tanto en sentido azimutal como de altitud, para conseguir que los rayos solares incidan siempre de forma perpendicular a dichas placas fotovoltaicas.

El objeto de la invención es conseguir unas óptimas prestaciones del conjunto del seguidor solar, así como unos mejores resultados funcionales y de otra índole, en base a que los movimientos azimutal y de altitud del seguidor solar se realizan mediante un grupo hidráulico y cilindros hidráulicos.

Antecedentes de la invención

No viene al caso mencionar las ventajas de los sistemas fotovoltaicos para obtener energía, de manera que para conseguir el máximo rendimiento de los sistemas fotovoltaicos se idearon en su día medios mediante los que se consiguen movimientos de orientación de las placas hacia el sol a lo largo del día, manteniendo así la perpendicularidad de las células a la fuente de energía (sol) para no perder rendimiento de las mismas, todo ello realizando el mínimo consumo.

Son numerosos los diseños en la actualidad que incorporan los seguidores solares para producir los movimientos azimutal y de altitud.

Ahora bien, normalmente los sistemas que producen los movimientos están basados en motores y engranajes con los problemas e inconvenientes que ello supone.

En efecto, los motores utilizados para el accionamiento de los engranajes requieren de un buen freno para detener el movimiento del motor una vez alcanzada la posición deseada y para que resista el empuje de acciones externas como el viento.

Por otro lado, el accionamiento del motor depende lógicamente de un suministro eléctrico externo, ya que en caso de fallo de energía y por lo tanto de no alimentación al sistema, el seguidor solar queda inmóvil en la posición en la que se encuentre, resultando vulnerable a acciones externas como el viento, al no poder realizar maniobras para situarse en una posición que ofrezca menor resistencia al mismo.

Igualmente, es de destacar como inconveniente el hecho de que los sistemas de engranajes, al ser elementos mecánicos, sufren mucho la fatiga, ya que una vez el sistema se ha posicionado las acciones de cargas externas hacen que los dientes del engranaje sufran empujes alternados en las dos caras del diente, unas veces en un sentido y otras en otro, lo que lleva a un rápido desgaste por fatiga del material y por lo tanto o la rotura del mismo, de manera que el cambio de las coronas dentadas supone la parada de la instalación y una ardua labor de desmontaje y montaje del sistema mecánico.

Es igualmente destacable el problema que supone la colocación de las placas fotovoltaicas, que normalmente se hace una junto a otra, llevando consigo un calentamiento de las placas por el efecto de disipación del borde de calor, al no disponer de un hueco para que se refrigeren, lo que hace que el rendimiento disminuya.

En otros sistemas la separación de estas placas se ha logrado colocándolas a distinto nivel, pero esto hace que el ángulo de barrido en el eje de altitud disminuya debido a que la posición vertical no es tan alcanzable por posible colisión con el suelo o con la estructura soporte del seguidor.

Por otro lado, en los seguidores solares que se conoce, el usuario no puede llevar a cabo una configuración de los movimientos, ni disponen tampoco de sistema de acumulación de energía para en caso de que falle el suministro eléctrico pueda el seguidor solar moverse para ocupar una posición de salvaguarda contra el viento.

Descripción de la invención

El seguidor que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, de manera tal que basándose en una estructura tubular de perfilería de acero y una estructura portante de las placas fotovoltaicas también en perfilería de acero, presenta la particularidad de que los movimientos se realizan en base a un sistema hidráulico, contando para ello con un grupo hidráulico que se sitúa sobre el correspondiente cuadro eléctrico aprovechando el mismo soporte que éste y reduciendo el espacio ocupado, todo ello de manera tal que el grupo hidráulico va ubicado en la parte posterior de la estructura, quedando protegido por las propias placas fotovoltaicas, lo que le permite trabajar a la intemperie sin ningún problema.

El aceite utilizado en el sistema hidráulico es tal que permite el funcionamiento a temperaturas bajo cero y a elevadas temperaturas.

Al igual que el grupo hidráulico, lógicamente el cuadro eléctrico asociado a ese grupo hidráulico queda también protegido tanto del sol como del rocío de las noches y de las consiguientes heladas, evitando someterle a mayores esfuerzos debidos a los cambios bruscos de temperatura y a la humedad por condensación del aire del medio.

El seguidor solar cuenta además con un autómata programable que permite al usuario realizar una configuración casi total, pudiendo corregir a su antojo la estrategia del movimiento, pudiendo establecer comunicación a través de Mod Bus de la información entre seguidores.

Igualmente dispone de un sistema de acumulación de energía de forma que si el seguidor solar se queda sin suministro eléctrico éste dispondrá de suficiente energía como para colocarse en posición de salvaguarda, pudiendo realizar la maniobra y las señales para dicha operación sin energía externa alguna.

Otra característica que presenta el seguidor de la invención es su facilidad de montaje, ya que puede suministrarse en subconjuntos que llegan montados desde fábrica, con la consiguiente facilidad de transporte.

También es característica de novedad el que el seguimiento se basará en cálculos astronómicos, evitando con ello movimientos innecesarios que los seguimientos por captadores de luz si realizan, ya que el reflejo en nubes o en otras zonas más claras en un momento dado hacen que el seguidor se desoriente al sol.

En cuanto al sistema hidráulico de movimiento, el mismo cuenta con rodamientos axiales y radiales, y dispondrá de un solo motor que no arranca cada movimiento, sino cuando necesita elevar la presión, con lo que el consumo anual es menor que el de los movimientos a través de motores eléctricos.

Concretamente, el movimiento azimutal hidráulico se produce por la combinación del movimiento de dos cilindros hidráulicos que hacen girar un aro sobre un segundo aro, gracias a unos rodamientos axiales y otros radiales, de manera que el seguidor solar será capaz de realizar un arco que va desde -115º hasta 115º, tomando como 0º la posición orientada al sur.

En cuanto al movimiento vertical, se realizará mediante el avance y retrocesos sincronizados de cilindros hidráulicos que hacen disminuir o aumentar la inclinación de las placas respecto de la horizontal del suelo, ya que el eje de giro está situado en un plano intermedio en correspondencia con la parte posterior de la estructura portadora de las placas.

Entre las ventajas más importantes a destacar, entre otras, que ofrece el seguidor solar de la invención, pueden citarse las siguientes:

1. Seguidor solar, que constituyéndose a partir de una estructura portante (1) de una pluralidad de placas fotovoltaicas (2), yendo aquella montada de forma giratoria para conseguir el movimiento azimutal sobre una base o zapata de hormigón (8) enterrada en el suelo, y contando con una estructura (3) del seguidor propiamente dicho, relacionada con un eje horizontal (4) para el movimiento vertical, se caracteriza porque comprende un grupo hidráulico (6) asociado a un cuadro eléctrico (9) para realizar los movimientos tanto azimutal como el vertical, mediante cilindros hidráulicos, incluyendo además un autómata que posibilita al usuario configurar la estrategia de seguimiento correspondiente, y poder establecer a su vez una comunicación a través de Mod Bus de la información entre seguidores; habiéndose previsto además que el seguimiento se realice mediante cálculos astronómicos para obtener en todo momento la posición exacta del sol.

2. Seguidor solar, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la estructura (1) portante de las placas fotovoltaicas (2) es a base de perfilería de acero y de configuración totalmente flexible.

3. Seguidor solar, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la estructura (3) del seguidor es de perfilería tubular y está relacionada con el eje horizontal (4) para el giro en vertical de la estructura (1) y por lo tanto de las placa fotovoltaicas (2), estando ese eje de giro (4) dispuesto en una zona intermedia respecto a la estructura portante (1).

4. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura (3) del seguidor, así como el grupo hidráulico (6) y cuadro eléctrico (9), van dispuestos en correspondencia con la parte posterior de la estructura (1) quedando protegidos de la intemperie por medio de las placas fotovoltaicas (2).

5. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el movimiento azimutal se establece mediante la combinación del movimiento de dos cilindros hidráulicos que hacen girar a un aro (5) sobre un segundo aro (7) montado sobre la zapata de hormigón (8), entre cuyos aros están previstos unos rodamientos axiales y otros radiales, permitiendo al seguidor realizar un arco entre -115º y 115º, tomando como 0º la posición orientada al sur.

6. Seguidor solar, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el movimiento vertical se realiza mediante el avance y retroceso sincronizado de cilindros hidráulicos que hacen aumentar o disminuir la inclinación de la estructura portante (1) y por lo tanto de las placas fotovoltaicas (2) respecto de la horizontal del suelo, estando el seguidor capacitado de realizar un movimiento en altitud que va desde la posición horizontal hasta 70º de inclinación.

7. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el grupo hidráulico (6) incluye un sistema de reserva de energía que permite realizar una maniobra de posicionamiento horizontal del seguidor para ocupar una posición de salvaguarda contra el viento, en caso de fallo de energía externa.

8. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las placas fotovoltaicas (2) van montadas sobre la estructura portante (1) con una ligera separación, quedando situadas todas ellas al mismo nivel, lo que permite un mayor grado de verticalidad de posicionamiento y una evacuación del calor producido por la radiación solar permanente.