SISTEMA COMPACTO DE INSTALACIÓN DE PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS.

Se describe un sistema para construcciones de captación de energía solar en el que intervienen conjuntos modulares de posicionamiento vertical,

inclinados hacia atrás en dirección ascendente, cada uno de los cuales incorpora un bastidor en el que se monta un número variable de paneles solares fotovoltaicos, superpuestos en altura y de posicionamiento orientable merced a su giro respecto a un eje horizontal transversal respectivo. El conjunto de cuerpos modulares de cada construcción está montado sobre una base común constituida por una plataforma plana giratoria respecto a un eje central. El movimiento de todos los paneles de al menos uno de los cuerpos modulares, o en su caso de todos los módulos fotovoltaicos, es simultáneo desde un único medio accionador, a través de un eje horizontal transversal y con palancas, transmisores y bielas convencionales.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201131814.

Solicitante: OTAEGUI UGARTE,JOSE MARIA.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: OTAEGUI UGARTE,JOSE MARIA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24J2/54
SISTEMA COMPACTO DE INSTALACIÓN DE PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS.

Fragmento de la descripción:

Objeto de la Invención La presente invención se refiere a un sistema compacto de instalación de paneles solares fotovoltaicos, que aporta esenciales características de novedad y notables ventaj as con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

Más en particular, la invención propone el desarrollo de un sistema compacto para la disposición de paneles solares fotovoltaicos en una instalación generadora de energía eléctrica a partir de la radiación solar recibida, comprendiendo el sistema un cierto número, probablemente muy elevado en las aplicaciones reales previstas, de paneles fotovoltaicos distribuidos en módulos fotovoltaicos verticales o algo inclinados que permiten optimizar la altura total del conjunto eliminando cualquier sombra en cualquier momento del día que pudiera hacer un panel sobre cualquier otro, colocándose varios módulos de manera que todos los ejes de los paneles estén situados en un mismo plano vertical o en planos verticales paralelos, para optimizar el peso y el coste de la ejecución de la estructura giratoria o torre que sustenta el conjunto del sistema. Los diferentes módulos del sistema al estar colocados sobre una estructura giratoria según un eje vertical, permiten que las placas solares puedan estar constantemente dirigidas al sol y paralelamente el giro de los paneles solares de los módulos sobre un eje horizontal, hace posible dirigir las placas según la altura del sol. Ambos movimientos requieren solamente un conjunto motor cada uno y su movimiento es comandado por procedimientos automáticos. El campo de aplicación de la invención se encuentra

comprendido principalmente dentro del sector industrial dedicado a la fabricación y montaje de instalaciones de captación de energía solar y generación de energía eléctrica mediante placas fotovoltaicas. Este sistema puede utilizarse también en pequeñas unidades muy compactas para ser instalados en terrazas, azoteas o patios de edificios de uso público como hospitales, escuelas y toda clase de centro formativos, grupos de viviendas o urbanizaciones. También pueden ser montados en edificios aislados de montaña y en autocaravanas.

Antecedentes y Sumario de la Invención Se conoce en el estado de la técnica la existencia de un elevado número de instalaciones captadoras de energía solar para el aprovechamiento tanto de la energía térmica con la ayuda de paneles que encierran en su interior un circuito por el que circula un fluido caloportador, como de la energía fotónica para su transformación en energía eléctrica con la ayuda de paneles fotovoltaicos. En el último caso mencionado! son habituales las instalaciones conocidas como \\huertos solaresll 1 en los que una multiplicidad de placas solares agrupadas en paneles individuales, sustentados cada uno en su propio soporte, y que están distribuidos sobre la superficie de una extensión de terreno determinada, que será siempre mucho más grande que la necesaria para implantar una torre o sistema como el que estamos describiendo para la misma potencia instalada en captación de energía solar. Cada uno de estos paneles comprende por lo tanto varias placas solares, está normalmente animado por movimientos que le permiten tanto seguir el recorrido del sol como adoptar un posicionamiento tal que las placas solares queden situadas lo más perpendiculares posible a la trayectoria de los rayos solares por ser esa la posición de máximo rendimiento (mayor relación de transformación de energía solar en energía eléctrica generada) , y constituye en sí mismo un elemento independiente. Estos paneles solares deben colocarse bastante separados unos de otros para evitar que en determinados momentos del día puedan hacerse sombra entre si, lo que exige ocupar superficies muy importantes para una huerto solar.

Las instalaciones conocidas del tipo mencionado cumplen plenamente con la función para la que han sido desarrolladas, pero no por ello están exentas de algunos inconvenientes entre los que, por ejemplo, cabe citar, sin ánimo de ser exhaustivos, los siguientes: 1) una ocupación superficial del terreno muy extensa en virtud de las separaciones necesarias entre paneles solares contiguos, para evitar que unos paneles hagan sombra a otros reduciendo con ello la eficiencia del conjunto; 2) un elevado número de dispositivos electromecánicos para el accionamiento y orientación de cada uno de los paneles por separado con respecto a las posiciones que sucesivamente va ocupando el sol en su recorrido, ya que cada panel por separado requiere dos dispositivos electromecánicos para tenerlo constantemente orientado hacia el sol, el número

total de accionamiento es muy grande; 3) un consumo de

energía elevado para la alimentación eléctrica de la

totalidad de los dispositivos electromecánicos de

accionamiento; 4) una necesidad de conducciones para la

instalación compleja de cables y conexiones entre los distintos paneles y el exterior, y 5) como consecuencia de todo lo anterior, unos costes de instalación y de mantenimiento considerablemente altos.

Por lo tanto, sería necesario poder disponer de instalaciones en las que tales desventajas de las instalaciones actuales puedan ser eliminadas, o al menos apreciablemente mitigadas, con vistas a una optimización del rendimiento de tales instalaciones.

Teniendo en cuenta lo anterior, la presente invención se ha propuesto como objetivo principal el desarrollo de un sistema compacto para la instalación de paneles solares fotovoltaicos, en el que un número de estos paneles están agrupados verticalmente en un módulo que además de dichos paneles incluye un bastidor o estructura capaz de soportarlos y resistir los esfuerzos de carga, viento, sísmicos etc., según las reglamentaciones que rigen para este tipo de construcciones y provisto de los coj inetes o rodamientos y demás elementos mecánicos necesarios para que todos los paneles de cada módulo puedan girar sincrónicamente y orientarse según la altura del sol en cada momento del día. El bastidor de cada módulo está capacitado para ser vinculado lateralmente con otros bastidores del mismo tipo, de manera que se logran conjuntos de módulos compuestos por un número variable de los mismos en función de las distintas necesidades o conveniencias de diseño. Del mismo modo, se prevé que las dimensiones de estos módulos puedan ser variables con el fin de que cada módulo pueda soportar un número igualmente variable predeterminado de paneles en función de las características de la instalación.

Tanto si se trata de un solo módulo como en el caso de que se trate de agrupaciones en las que concurren números variables de estos módulos, el sistema prevé que el (los) módulo (s) esté (n) montado sobre un medio giratorio, tal como un carro o una plataforma de dimensiones apropiadas en función del número de módulos a soportar, siendo este carro o plataforma susceptible de giro respecto a un eje vertical

central. Con ello, se consigue que los módulos de paneles puedan ser orientados hacia la posición ocupada por el sol en cada momento a lo largo de su trayectoria.

Adicionalmente, el sistema prevé que los paneles incluidos en cada uno de los módulos, puedan girar con respecto a un eje horizontal central, a cuyo efecto, tales paneles estarán preferentemente incluidos en el interior de un marco metálico o soporte similar. Con este movimiento de giro respecto a su eje horizontal central, combinado con el giro posicional de la plataforma de sustentación respecto a la trayectoria recorrida por el sol, se logra que el posicionamiento de los paneles sea perfectamente perpendicular a los rayos solares incidentes desde la salida del sol hasta el ocaso, optimizando con ello el rendimiento de la instalación en lo que a transformación de energía solar incidente en energía eléctrica generada se refiere.

Además, la posición de los paneles de cada módulo es coplanar, es decir, sus ej es de giro están en un mismo plano, que puede ser totalmente vertical o algo inclinado sobre la vertical en función de la optimización de la altura total de cada módulo evitando que un panel de sombra a otro en algún momento del día. Esta característica facilita el accionamiento de la totalidad de los paneles

solares de cada grupo, bastando un único medio

electromecánico de accion amiento por módulo con

independencia del número de paneles incluidos en este

último.

Los módulos de una agrupación pueden estar alineados, formando un plano frontal común, o bien pueden ocupar posiciones ligeramente atrasadas o adelantadas, según sea el caso, de unos respecto a otros, formando una instalación de tipo "escalonado", y todo ello con...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema compacto de instalación de paneles solares fotovo1 taicos, en particular un sistema destinado a proporcionar construcciones en las que interviene un número variable de paneles solares (3) fotovo1taicos para la generación de energía eléctrica a partir de la radiación solar incidente, y siendo estos paneles solares (3) fotovo1 taicos susceptibles de variación posicional a efectos de conseguir la relación de ortogonalidad con respecto a la dirección de los rayos solares incidentes, caracterizado porque el sistema comprende uno o más módulos fotovo1taicos (1) de posicionamiento vertical, con preferencia algo inclinados hacia atrás en dirección ascendente, comprendiendo cada uno de estos módulos fotovo1taicos (1) un bastidor que soporta un número de paneles solares (3) fotovo1taicos sucesivamente superpuestos en altura y vinculados a dicho bastidor por medio de un eje (5) de giro horizontal posicionado 10 mas cerca posible del centro de gravedad de cada panel fotovo1taico, a una altura intermedia con respecto al panel al que se asocia, estando la totalidad de los módulos fotovo1 taicos (1) del sistema posicionados sobre una base común de sustentación constituida por una plataforma plana (2) susceptible de giro respecto a un eje central (6) Y sustentada por medio de rodillos (4) de desplazamiento.

2. -Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos un medio accionador para la orientación de todos los paneles solares (3) fotovo1taicos

de un módulo fotovo1taico (1) o de la totalidad de los

paneles solares (3) fotovo1taicos incluidos en todos los

módulos fotovo1taicos (1) de cada construcción.

3. -Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho al menos un medio accionador para la orientación de los paneles solares (3) fotovoltaicos de uno

o de todos los módulos (1) de una misma construcción

consiste en un cilindro (7 ) hidráu lico, un motor o

cualquier otro de tipo convencional.

4. Sistema según una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la transmisión de movimiento desde el medio accionador (7) hasta la totalidad de los paneles de uno o todos los cuerpos modulares (1) se realiza a través de un eje transversal común (8) y de transmisores (11) articulados a palancas respectivas que por el extremo opuesto están unidas a varillas longitudinales (10) , una por cada cuerpo modular (1) , en la que están articuladas bielas (12) , una por cada panel solar (3) fotovoltaico al que deben transmitir el cambio de orientación.

5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de soporte de la pluralidad de paneles solares (3 ) fotovoltaicos consiste en una estructura metálica (19 ) de diseño reticular, cuya superficie proporciona una multiplicidad de aberturas destinadas a recibir, cada una de ellas, un panel solar (3) fotovoltaico respectivo vinculado a la retícula correspondiente por medio de un eje transversal horizontal de giro del panel para su orientación respecto a la ortogonalidad de la radiación solar incidente.

6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque la mencionada estructura metálica (19) reticular está posicionada según un ángulo de inclinación (a) con respecto a la vertical, variable y ajustable en función de la latitud del lugar en el que se realice la instalación.

7. -Sistema según las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque la mencionada estructura metálica (19) reticular de soporte de los paneles solares (3)

fotovoltaicos es además susceptible de giro respecto a un eje vertical, a cuyo efecto dicha estructura está sujeta a un cuerpo tubular externo (18) que está acoplado concéntricamente en un cuerpo tubular interno (14) , vinculado a este último a través de medios de rodadura posicionados en los extremos de ambos cuerpos tubulares, siendo dicho cuerpo tubular interno (14) posicionalmente fij o en virtud de su anclaj e, por el extremo inferior, a una zapata de hormigón (17) a través de una base inferior

(16 )

1.

8. Sistema según una o más de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la vinculación entre la estructura metálica (19) de soporte de los paneles solares (3 ) fotovoltaicos y el cuerpo tubular (18) giratorio externo se realiza por medio de brazos (2 O) de longitud ajustable en función de la magnitud del ángulo de inclinación (a) de dicha estructura (19) .

FIG. 1

FIG. 2

2 6 4

FIG.3

7

III III !! 1I 1I I

-

(9


 

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