Dispositivo para seguimiento solar, del tipo de los utilizados para orientar un elemento de aprovechamiento de la energía solar,

que comprende una primera plataforma (2) la cual se fija a un eje vertical (3), disponiéndose sobre la primera plataforma una segunda plataforma (4), con posibilidad de basculamiento con respecto a la primera plataforma (2) mediante unos medios de basculación que comprenden un eje de giro (5) y al menos un rodamiento (6). El dispositivo comprende un elemento (8) fijo cuyo centro se sitúa de forma excéntrica con respecto al eje (3), girando tanto el eje vertical como la primera (2) y segunda (4) plataformas con respecto de dicho elemento (8) y medios de palanca (7) que se sitúan en un plano sustancialmente paralelo al eje vertical y se sitúan de forma que al menos un punto de los mismos queda situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento (8)

Dispositivo para seguimiento solar.

Campo y objeto de la invención

La invención se engloba dentro del campo de las energías renovables y más concretamente se refiere a un dispositivo de seguimiento asociado al movimiento de un elemento de aprovechamiento de la energía solar.

Estado de la técnica

En la actualidad se conocen diferentes sistemas y mecanismos los cuales están destinados a variar tanto la inclinación como el ángulo de giro de un dispositivo de aprovechamiento de energía solar como puede ser un colector solar, para el aprovechamiento térmico del la energía solar, o un panel solar constituido por una pluralidad de células fotovoltaicas para la transformación de la energía solar en energía eléctrica.

Normalmente, dichos movimientos del panel están destinados a conseguir que el mismo adopte en todo momento un ángulo óptimo con respecto a los rayos solares, para lo cual la posición del panel habrá de variar a lo largo del tiempo con el fin de que dicho ángulo sea siempre óptimo y por lo tanto el panel podrá seguir a los rayos solares los cuales varían su ángulo de incidencia sobre la superficie terrestre en virtud del movimiento relativo de la tierra con respecto al sol.

Existen diferentes modos de llevar a cabo el seguimiento del panel con respecto al mencionado cambio del ángulo de incidencia que sufren los rayos solares. Se conocen sistemas basados en motores independientes cada uno de los cuales se encarga del movimiento en uno de los ejes del panel, disponiendo por ejemplo un motor que varíe la inclinación del panel y otro que varíe el anglo de giro del mismo con respecto a un eje perpendicular al plano del terreno. Dichos sistemas suelen ser de gran complejidad puesto que es necesario acompasar el movimiento de inclinación junto con el movimiento de giro, para lo cual es necesario utilizar mecanismos de gran coste y complejidad.

Por todo ello, se ha detectado una necesidad de proporcionar dispositivo de seguimiento solar, el cual a partir de un simple mecanismo consigue una orientación óptima del elemento de aprovechamiento de la energía solar en todo momento para conseguir que el rendimiento de dicho elemento sea lo más elevado posible.

Este objetivo se consigue por medio de la invención tal y como está definida en la reivindicación 1, en las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invención.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere por lo tanto a un dispositivo para seguimiento solar, del tipo de los utilizados para orientar un elemento de aprovechamiento de la energía solar, variando tanto su giro con respecto a un eje vertical como su inclinación con respecto a la horizontal. Dicho dispositivo se caracteriza porque comprende una primera plataforma la cual se fija a un eje vertical, disponiéndose sobre la primera plataforma una segunda plataforma, sobre la que se sitúa el elemento de aprovechamiento de la energía solar, con posibilidad de basculamiento con respecto a la primera plataforma y vinculada a ésta mediante unos medios de basculación que comprenden un eje de giro y al menos un rodamiento.

Por su parte, el dispositivo comprende un elemento situado paralelamente al plano horizontal, cuyo centro se sitúa de forma excéntrica con respecto al eje, siendo dicho elemento fijo y girando tanto el eje vertical como la primera y segunda plataformas con respecto de dicho elemento y porque el dispositivo comprende medios de palanca que se sitúan en un plano sustancialmente paralelo al eje vertical y se sitúan de forma que al menos un punto de los mismos queda situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento.

De esta forma, para un ciclo de giro completo del eje de giro vertical y las dos plataformas y, dado que el elemento permanece fijo con respecto a dichos componentes del dispositivo, los medios de palanca irán recorriendo el perímetro del elemento, existiendo siempre un punto de contacto y haciendo que varíe la posición relativa de los medios de palanca con respecto al eje vertical, ya que la distancia, tomada en coordenadas relativas, entre dicho eje vertical y el punto de contacto de los medios de palanca con el borde perimetral del elemento, irá variando conforme se vaya produciendo el giro del conjunto con respecto del elemento.

Los medios de palanca podrán comprender dos barras que formen un cierto ángulo entre ellas, situándose ambas barras en un plano sustancialmente paralelo al eje vertical, estando la primera barra fijada al eje de giro y estando el extremo libre de la segunda barra situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento.

Dado que la segunda barra está en todo momento en contacto con elemento a través de un punto tangencial, que además dicha segunda barra está fijada a la primera barra formando entre sí un cierto ángulo y que esta primera barra se encuentra fijada directamente al eje de giro asociado a la segunda plataforma, el movimiento giratorio del elemento se convierte en un movimiento lineal de la segunda barra el cual se transmite a la primera barra y a su vez al eje de giro asociado a la segunda plataforma, produciéndose un efecto de palanca a través de la primera barra sobre el mencionado eje de giro y por lo tanto dado que el mismo se encuentra situado de forma perpendicular a la segunda barra, se producirá automáticamente una variación en la inclinación de la segunda plataforma con respecto a la primera plataforma, la cual normalmente tendrá una situación paralela al plano del terreno.

De esta manera se consigue producir de forma simultánea el movimiento de giro de ambas plataformas y la inclinación de la segunda plataforma con respecto de la primera.

En otro aspecto de la invención, se podrá considerar la posibilidad de que los medios de palanca comprendan una única barra, estando uno de sus extremos conectado directamente de forma solidaria a la segunda plataforma, y su otro extremo estando situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento.

Adicionalmente el dispositivo objeto de la presente invención, podrá disponer de medios de amortiguación que comprenden un elemento amortiguador unido por sus extremos a la primer y segunda plataformas en una zona opuesta al lugar donde se disponen los medios de palanca, produciéndose la basculación de la segunda plataforma con respecto de la primera de forma similar a la descrita para el caso de dos barras.

De este modo, se podrá favorecer en caso de una elevado fuerza de incidencia del viento sobre el dispositivo, la posibilidad de orientar la segunda plataforma de forma óptima para ofrecer una menor resistencia al viento, permitiendo volver a colocar a la segunda plataforma en su posición de trabajo normal cuando cese el viento sin que se produzcan movimientos bruscos de dicha plataforma y por lo tanto sin que se produzcan deterioros en el elemento de aprovechamiento de la energía solar asociado a la citada segunda plataforma.

Por su parte, el eje de giro de los medios de basculación podrá ser paralelo a un plano horizontal, comprendiendo dichos medios de basculación un cuerpo tubular situado en la cara inferior de la segunda plataforma y colocado según una dirección transversal de la misma, estando unido el eje de giro a la parte inferior de citado cuerpo tubular y quedando apoyado en sus extremos sobre la primera plataforma a través de los rodamientos.

El elemento podrá ser una leva y podrá tener forma de disco, elipse, ovalo o combinaciones de las mismas, siendo dicha forma dependiente de la relación requerida entre la velocidad angular del eje vertical y la velocidad del eje de giro asociado a la segunda plataforma o lo que es lo mismo, la relación entre el giro del elemento de aprovechamiento de la energía solar y la inclinación del mismo con respecto a la horizontal.

En un tercer aspecto de la invención, se podrá considerar la posibilidad de que los medios de palanca comprendan una única barra, estando en uno de sus extremos conectado directamente, mediante un sistema de rotula cardan, a la segunda plataforma y su otro extremo, mediante otra rotula cardan, en el punto periférico del elemento de mayor separación con respecto al eje vertical.

En este caso se podrán variar, las magnitudes tanto de la longitud de la barra, como la distancia de separación del elemento con respecto a la primera plataforma, como la distancia entre el punto de fijación de la palanca al elemento y el eje vertical en función del ángulo de inclinación que queramos obtener en la segunda...

1. Dispositivo para seguimiento solar, del tipo de los utilizados para orientar un elemento de aprovechamiento de la energía solar, variando tanto su giro con respecto a un eje vertical como su inclinación con respecto a la horizontal, caracterizado porque comprende una primera plataforma (2) la cual se fija a un eje vertical (3), disponiéndose sobre la primera plataforma una segunda plataforma (4), sobre la que se sitúa el elemento de aprovechamiento de la energía solar, con posibilidad de basculamiento con respecto a la primera plataforma (2) y vinculada a ésta mediante unos medios de basculación que comprenden un eje de giro (5) y al menos un rodamiento (6), porque el dispositivo comprende un elemento (8) situado paralelamente al plano horizontal, cuyo centro se sitúa de forma excéntrica con respecto al eje (3), siendo dicho elemento (8) fijo y girando tanto el eje vertical como la primera (2) y segunda (4) plataformas con respecto de dicho elemento (8) y porque el dispositivo comprende medios de palanca (7) que se sitúan en un plano sustancialmente paralelo al eje vertical y se sitúan de forma que al menos un punto de los mismos queda situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento (8).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de palanca (7) comprenden dos barras (10, 11) formando un cierto ángulo entre ellas, situándose ambas barras en un plano sustancialmente paralelo al eje vertical (3), estando la primera barra (11) fijada al eje de giro (5) y estando el extremo libre de la segunda barra (10) situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento (8).

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de palanca (7) comprenden una única barra (20), estando uno de sus extremos conectado directamente de forma solidaria a la segunda plataforma (4), y su otro extremo estando situado tangencialmente con respecto al borde perimetral del elemento (8).

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de palanca (7) comprenden una única barra (20), estando en uno de sus extremos conectado directamente, mediante un sistema de rotula cardan (17), a la segunda plataforma (4) y su otro extremo, mediante otra rotula cardan (17), en el punto periférico del elemento (8) cuya distancia de separación con respecto al eje vertical (3) es máxima.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dispone de medios de amortiguación que comprenden un elemento amortiguador (9) unido por sus extremos a la primer (2) y segunda (4) plataformas en zona opuesta al lugar donde se disponen los medios de palanca (7).

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de giro (5) de los medios de basculación es paralelo a un plano horizontal, comprendiendo dichos medios de basculación un cuerpo tubular (14) situado en la cara inferior de la segunda plataforma (4) y colocado según una dirección transversal de la misma, estando unido el eje de giro (5) a la parte inferior de citado cuerpo tubular (14) y quedando apoyado en sus extremos sobre la primera plataforma (2) a través de los rodamientos (6).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento (8) tiene una forma comprendida entre un círculo, una elipse, un óvalo o una combinación de las mismas.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento (8) es una leva.