La presente invención, se refiere a un seguidor solar de un solo eje,

para colocación en planos horizontales o inclinados. Dicho seguidor ofrece una estructura de perfil mínimo para su integración arquitectónica en cubiertas o tejados que permita la optimización de la inclinación estacional de las placas colocadas en dicha estructura. Esta estructura varía su inclinación de una manera sencilla y eficaz en función de la inclinación estacional del sol

Seguidor solar para superficies planas o inclinadas.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un seguidor solar a un solo eje, para colocación en planos horizontales o inclinados.

El principal objeto de esta invención es ofrecer una estructura de perfil mínimo para su integración arquitectónica en cubiertas o tejados que permita la optimización de la inclinación estacional de las placas colocadas en dicha estructura. Esta estructura varía su inclinación de una manera sencilla y eficaz en función de la inclinación estacional del sol.

Este sistema de seguimiento es compacto y ligero, facilitando su instalación en lugares de difícil acceso. Además, el seguimiento es independiente de la inclinación de la superficie en la que se coloca, pudiendo colocarse incluso al comienzo del agua opuesta al tejado orientado al sur.

Este sistema tiene una unidad de control que controla y varía la inclinación de manera automática, independientemente de la inclinación de la superficie en la que se coloque el seguidor.

Antecedentes de la invención

En el ámbito actual de aprovechamiento de las energías renovables, existe un gran aumento a escala mundial de instalaciones de energía solar mediante placas fotovoltaicas que transforman la luz solar en energía eléctrica. La instalación de estas placas se realiza normalmente en suelo, es decir ocupando grandes extensiones de terreno lo que impide que el suelo, como bien escaso que es, pueda ser utilizado para otros fines. Sin embargo, recientemente existe un número creciente de instalaciones que se colocan en tejados y cubiertas.

El hecho de que el número de instalaciones en tejados y cubiertas haya aumentado, se ha visto favorecido por la publicación del nuevo Real Decreto. El mismo, reduce las primas para la instalación de plantas fotovoltaicas en suelo, manteniendo las primas en cubiertas y tejados y estableciendo además cupos máximos de potencia subvencionable, siendo mayor la potencia subvencionable en tejados y cubiertas.

Hasta este momento, la instalación de placas fotovoltaicas en los tejados y cubiertas era realizada mediante el uso de estructuras fijas. Estas estructuras fijas pueden ser horizontales u orientadas al sur, con un grado fijo de inclinación sobre el horizonte, en función de la latitud del lugar.

Uno de los parámetros de producción de una placa está en su inclinación respecto al ángulo de incidencia de la radiación solar, siendo esta producción mayor cuanto más se acerque la normal de la placa a la perpendicular con el sol.

En las instalaciones de placas solares sobre estructuras fijas, el aprovechamiento de la radiación no es el máximo que se podría conseguir, puesto que la dirección de la normal de la placa coincide pocos momentos al año con la dirección de los rayos de sol.

El modo de conseguir una aprovechamiento máximo de la radiación es incorporando en dichas estructuras sobre las que se sitúan las placas fotovoltaicas un sistema de seguimiento solar a dos ejes.

Los sistemas de seguimiento a dos ejes mantienen la normal de la placa perpendicular a la dirección de los rayos de sol. Habitualmente uno de los ejes corresponde a la variación de la inclinación estacional del sol, mientras que el otro corresponde con el desplazamiento durante el día.

No obstante, en cubiertas y tejados donde la superficie disponible es limitada, el espacio necesario entre seguidores para evitar las sombras es excesivo en el caso de sistemas de seguimiento a dos ejes. Por otra parte, su aparatosidad y, en ocasiones, su elevado peso hacen difícil su integración arquitectónica.

En la actualidad los seguidores solares para su instalación sobre cubiertas o tejados presentan los siguientes inconvenientes:

El seguidor solar de tejado descrito en la solicitud de patente europea EP1795829A2 titularidad de Cuantum Solar es un sistema de seguimiento a dos ejes en el que cada panel tiene un apoyo vertical individual y todos los paneles se mueven a través de un sistema de transmisión con un único actuador. El hecho de que cada panel necesite un apoyo individual encarece el sistema, es estéticamente aparatoso, ya que sobresale mucho sobre la superficie en la que está instalado. Además el aprovechamiento de la superficie es reducido ya que al ser un sistema de seguimiento a dos ejes hay que dejar espacio libre entre los paneles para evitar que se hagan sombra entre si.

El seguidor solar de DegerEnergie descrito en el modelo de utilidad DE 20 2004 001 642 U1, permite el seguimiento en un solo eje para seguir el movimiento diario del sol. Este sistema admite varios paneles pero al ser un sistema de suelo adaptado a cubiertas sobresale mucho de la superficie instalada por lo que tiene un gran impacto estético.

En cuanto al seguidor solar a dos ejes descrito en la solicitud de patente española ES2296546, debido a su tamaño las tensiones mecánicas que ejerce sobre la superficie a instalar son excesivas. Esto, añadido a su elevado peso hace que este tipo de seguidores no sean susceptibles de ser colocados en tejados o cubiertas.

Con el sistema objeto de esta invención se obtiene una solución óptima manteniendo un equilibrio entre aumento del rendimiento de la instalación y una elevada integración con la cubierta o tejado.

Por este motivo este seguidor solar para tejados y cubiertas satisface las nuevas necesidades, optimizando la inclinación estacional de los paneles a lo largo de todo el año y permitiendo además su plegado en condiciones de viento excesivo y evitar así el efecto vela.

Este sistema además permite integrar las instalaciones en los tejados ya que sobresale lo mínimo posible teniendo el mismo perfil estando plegado que una instalación sin seguimiento y por otra parte optimiza o minimiza el espacio entre placas solares. Al realizar la instalación en tejados inclinados se minimiza la sombra proyectada ya que la sombra proyectada es menor en un plano inclinado al sur que en un plano horizontal, además al realizar el seguimiento en el eje estacional se elimina el problema de las sombras del seguimiento diario porque no se hacen sombra lateralmente.

Descripción de la invención

En líneas generales, el seguidor solar que la invención propone, apoyado sobre una superficie que puede o no estar inclinada, consigue la orientación de los paneles mediante al menos una unidad lineal que dispone de al menos un mecanismo de desplazamiento lineal. Sobre dicha o dichas unidades lineales se sitúan al menos un elemento soporte que se desplaza de forma lineal a lo largo de la o las unidades lineales. Preferiblemente el seguidor dispone de un número par de elementos soporte, dichos elementos soporte se desplazan de forma lineal a lo largo de la o las unidades lineales en sentido opuesto alejándose o acercándose entre si.

Cada elemento soporte tiene al menos una barra fijada de forma articulada por uno de sus extremos al elemento soporte. El otro extremo de dicha barra está fijado de forma articulada también a un perfil sobre el que se colocan los paneles solares a inclinar o una superficie sobre la que se apoyarán posteriormente los paneles solares.

El panel solar a inclinar dispone de un sistema que le permite pivotar respecto al lado opuesto al del perfil sobre el que está colocado, estando ambos dispuestos en líneas paralelas a las unidades lineales.

Cuando debido al mecanismo de desplazamiento lineal los elementos soporte se acercan o se alejan, las barras que están articuladamente fijadas a ellos son empujadas hacia arriba o hacía abajo provocando el alejamiento o acercamiento del perfil al que también están articuladas dichas barras por su extremo opuesto, de manera que aumenta o disminuye el ángulo de inclinación del conjunto superficie-placa o placa individual respecto al plano de apoyo del seguidor solar.

Cuando el movimiento del elemento soporte se acerque a la proyección perpendicular del punto de apoyo entre la barra y el perfil de apoyo sobre la unidad lineal, se producirá el alejamiento del perfil de apoyo y por consiguiente aumentará el ángulo de inclinación del conjunto superficie-placa o placa individual respecto al plano de apoyo del seguido solar.

Por el contrario, cuando el elemento soporte se aleje de la proyección perpendicular del punto de apoyo entre la barra y el perfil de apoyo...

1. Seguidor solar, del tipo que se dispone sobre superficies planas o inclinadas, preferiblemente de cubiertas o tejados, caracterizado porque comprende al menos un sistema lineal de desplazamiento (1) con al menos un mecanismo para producir el desplazamiento lineal de dicho sistema y con al menos un elementos soporte (2) desplazable sobre el sistema lineal de desplazamiento (1), de manera que a dicho elemento soporte (2) se acopla al menos una barra (4) a través uno de sus extremos y que a través de su extremo opuesto se acopla a un perfil de apoyo (5) mediante mecanismos de acoplamiento articulados (3), de manera que el desplazamiento lineal de dicho elemento soporte (2) provoca el alejamiento o acercamiento del perfil de apoyo (5) respecto del sistema lineal de desplazamiento (1), y por tanto el alejamiento o acercamiento de una superficie (6) colocada sobre dicho perfil (5).

2. Seguidor solar según reivindicación 1 caracterizado porque el número de elementos de soporte es par.

3. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende más de un sistema lineal de desplazamiento (1) conectados entre si por medios de acople que permiten la transmisión del movimiento entre los mecanismos de desplazamiento lineal.

4. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho mecanismo de desplazamiento lineal (7) es un husillo con roscas invertidas.

5. Seguidor solar, según reivindicación 4 caracterizado porque el husillo dispone de la mitad de su longitud con el roscado en un sentido y la otra mitad con el roscado invertido para así provocar el desplazamiento lineal de los elementos soporte (2) en sentidos opuestos.

6. Seguidor solar, según la reivindicación 3, caracterizado porque la mitad de los sistemas lineales de desplazamiento (1) están constituidos por husillos cuyas roscas son inversas a las roscas de los husillos de la otra mitad de sistemas lineales (1).

7. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo opuesto al perfil de apoyo (5) de la superficie (6) se encuentra articulado.

8. Seguidor solar, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dispone de un sistema motriz (9) conectado a un extremo de al menos un sistema lineal (1) de desplazamiento.

9. Seguidor solar, según reivindicación 8, caracterizado porque el sistema motriz (9) es un motor.

10. Seguidor solar, según reivindicación 9, caracterizado porque dicho sistema motriz (9) es gobernado por un sistema de control que varía la inclinación de al menos una placa solar de manera automática, consiguiendo que la inclinación de la placa sea tal que la normal de dicha placa coincida en todo momento con el plano de incidencia de los rayos del sol independientemente de la inclinación de la superficie en la que se coloque el seguidor.

11. Seguidor solar, según reivindicación 1, caracterizado porque los mecanismos de acoplamiento articulados entre las barras (4) y los elementos soporte (2) y el perfil de apoyo (5) son rótulas.