SEGUIDOR SOLAR.

Seguidor solar que comprende un pedestal (1) sobre el que se fija un soporte estructural (10) de una superficie reflectante (15),

y que comprende:

- una base fija (2) anclada al suelo, que comprende una superficie plana (7) superior con una abertura,

- un elemento mecánico giratorio (3) de eje vertical dispuesto en la abertura de la superficie plana (7) de la base fija (2) y fijado al pedestal (1), y

- un cilindro (4) accionador de giro azimutal del soporte estructural (10), que comprende un primer extremo fijado al suelo por un medio de anclaje (16) y un segundo extremo fijado al elemento mecánico giratorio (3) por medios de fijación,

estando configurado el elemento mecánico giratorio de tal manera que cuando el cilindro accionador ejecute su movimiento, el elemento mecánico giratorio transmita el movimiento de giro del segundo extremo del cilindro accionador, al pedestal (1).

Seguidor solar

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de los seguidores solares para aplicaciones termoeléctricas y fotovoltaicas, y mas en concreto, seguidores solares para aplicaciones termosolares (helióstatos, discos stirling, etc.) de giro en uno o dos ejes: azimutal y/o de elevación.

Antecedentes de la invención

Las plantas termosolares están destinadas al aprovechamiento de la energía solar a partir del calentamiento de un fluido mediante la radiación solar, y su uso en un ciclo termodinámico convencional, para la generación de energía eléctrica.

La captación y concentración de los rayos solares se hace mediante los heliostatos. Los heliostatos son grandes superficies espejadas generalmente conformados con una determinada curvatura que siguen en todo momento al sol, de manera, que los rayos reflejados por éstos, inciden en cualquier instante sobre uno o varios focos fijos, situados en lo alto de una torre, dónde se sitúa un receptor, que calienta el fluido caloportador.

El uso de seguidores solares en la producción de energía solar fotovoltaica consiste en una estructura portante donde se instalan paneles fotovoltaicos planos. Estos paneles deben estar en todo momento orientados perpendicularmente a los rayos del sol para lo cual el seguidor necesita la capacidad de rotar en el espacio siguiendo la posición del sol. Las células fotovoltaicas convierten la energía del sol en electricidad que mediante cableado e inversores de corriente se dirige la energía para su uso industrial o comercial.

Los distintos mecanismos existentes hasta ahora para dotar a la estructura portante de movilidad azimutal (con eje de giro vertical) y de elevación (con eje de giro horizontal) son los siguientes:

- Modelo carrusel: se dota a la estructura de un doble carril circular por el que se traslada la estructura y así consigue la orientación deseada

- Modelo “T”. Existen distintos modelos usando para los giros un mecanismo sin fin-corona en giro azimutal y un husillo electromecánico para la elevación. También, se usa para seguidores de tamaños reducidos, husillos electromecánicos para los dos movimientos.

El modelo de utilidad ES1050814 divulga un seguidor solar para central eléctrica fotovoltaica, el cual consta de una plataforma fija definida por un carril circular sustentado por pilares que lo elevan del suelo y lo mantienen a nivel para permitir que una plataforma giratoria situada encima y provista de ruedas, gire para orientarse en azimut. Esta plataforma giratoria es portadora de una pluralidad de placas solares dispuestas en filas y columnas sobre una superficie en rampa. A su vez, cada una de las filas de placas solares es giratoria alrededor de un eje común a todas ellas, para orientarse desde una posición vertical en la que reciben los rayos solares al amanecer, hasta que adquiere la posición más angulada a mediodía cuando el sol está más alto. Por su parte, el giro en azimut de la plataforma móvil, simultáneo con el de angulación de las placas, se lleva a cabo al tener acoplado una de las ruedas un motorreductor, girando hasta 210º, equivalente a catorce horas del recorrido solar aparente, desde la salida del astro hasta el ocaso.

En el modelo de utilidad ES-A-1059027 se propone una base giratoria para instalaciones de placas solares, formada por un carril circular en forma de U, sobre una plataforma fija o bancada sostenida por pilares que lo sitúan a nivel según la orografía de la zona a instalar y, definida sobre el carril una estructura inclinada móvil con una pluralidad de placas solares dispuestas en filas y columnas sobre esta superficie en rampa. Esta estructura inclinada se une y acopla al carril circular fijo mediante unos rodamientos perpendiculares, que le confieren movilidad angular, además de servir de guía al movimiento giratorio.

Así mismo la patente US6123067 divulga un seguidor solar con un sistema de giro azimutal mediante dos cilindros hidráulicos dispuestos perpendicularmente y un sistema de elevación mediante un cilindro hidráulico

US4459972 divulga un helióstato que comprende medios de giro del reflector dispuestos sobre el pedestal y fijados a una distancia fija o variable del reflector, utilizándose para el caso de medios de giro de distancia variable al reflector, un cilindro hidráulico.

El problema que se detecta en los sistemas de giro de los seguidores solares anteriormente mencionados es que, en el caso de los helióstatos, la distancia focal es de centenas de metros, por lo que si se aplican los sistemas de giro conocidos a helióstatos, se obtiene una baja capacidad para obtener una posición precisa, es decir, una baja precisión, lo que hace que se tenga la necesidad de desarrollar un sistema de giro para helióstatos específico de gran precisión en los movimientos a lo largo del día.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un seguidor solar, de los referidos en el apartado de antecedentes como de tipo “T”, que comprende un pedestal, cilíndrico o paralelepípedo, sobre el que se fija, por su extremo superior, una estructura portante o soporte estructural de espejos o módulos fotovoltaicos, que soluciona los problemas anteriormente mencionados mediante:

- una base fija anclada al suelo, que comprende una superficie plana superior con una abertura,

- un elemento mecánico giratorio de eje vertical dispuesto en la abertura de la superficie plana de la base fija y fijado al pedestal, y

- un cilindro accionador de giro azimutal del soporte estructural, que comprende un primer extremo fijado al suelo por un medio de anclaje y un segundo extremo fijado al elemento mecánico giratorio por medios de fijación,

estando configurado el elemento mecánico giratorio de tal manera que cuando el cilindro accionador ejecute su movimiento, el elemento mecánico giratorio transmita el movimiento de giro del segundo extremo del cilindro accionador, al pedestal (1)

Específicamente, el seguidor solar de la invención comprende:

- una base fija anclada al suelo, que puede comprender al menos una abertura lateral y una superficie plana superior con una abertura,

- un elemento mecánico giratorio de eje vertical, dispuesto en la abertura de la superficie plana de la base fija, que comprende un anillo fijo fijado a la base fija y un anillo móvil sobre cuya cara superior se fija el extremo inferior del pedestal,

- un cilindro oleohidráulico accionador de giro azimutal que comprende un primer extremo fijado al suelo o a la base fija del seguidor por medios de anclaje y un segundo extremo fijado tangencialmente a la cara inferior del anillo móvil del elemento mecánico por medios de fijación.Éste, a través de una centralita hidráulica común, transforman el movimiento lineal, alargándose o encogiéndose, en un movimiento giratorio del pedestal mayor de 120º,

- opcionalmente se puede utilizar un segundo cilindro que comprende un primer extremo fijado al suelo por un medio de anclaje y un segundo extremo fijado tangencialmente a la cara inferior del anillo móvil del elemento mecánico por un medio de fijación móvil al que también está anclado el segundo extremo del primer cilindro, de manera que se permite obtener un giro azimutal de 315º.

Se entiende por pedestal a un cuerpo sólido, de forma cilíndrica o de paralelepípedo rectangular, que sostiene una estructura. Entendiéndose por cuerpo sólido a un cuerpo firme no necesariamente macizo.

Los medios de anclaje del primer extremo de cada cilindro al suelo comprenden:

- una base fijada al suelo, o a la base fija del seguidor, mediante medios de anclaje, como pernos de anclaje, con una abertura circular o taladro,

- una pieza, paralela a dicha base, con una abertura circular coaxial y concéntrica a la abertura o taladro de la base,

- una pieza situada entre la base fijada al suelo y la pieza paralela a dicha base, perpendicular a ambas, estando la pieza paralela a la base a una distancia tal que permita situar, entre la base y la pieza paralela, la rótula del cilindro hidráulico, y

- un eje vertical de fijación, como por ejemplo un perno, que atraviesa...

1. Seguidor solar que comprende un pedestal (1) sobre el que se fija un soporte estructural (10) de una superficie reflectante (15) , caracterizado por que comprende:

- una base fija (2) anclada al suelo, que comprende una superficie plana (7) superior con una abertura,

- un elemento mecánico giratorio (3) de eje vertical dispuesto en la abertura de la superficie plana (7) de la base fija (2) y fijado al pedestal (1) , y

- un cilindro (4) accionador de giro azimutal del soporte estructural (10) , que comprende un primer extremo fijado al suelo por un medio de anclaje (16) y un segundo extremo fijado al elemento mecánico giratorio (3) por medios de fijación,

estando configurado el elemento mecánico giratorio de tal manera que cuando el cilindro accionador ejecute su movimiento, el elemento mecánico giratorio transmita el movimiento de giro del segundo extremo del cilindro accionador, al pedestal (1)

2. Seguidor solar según reivindicación 1 caracterizado por que el elemento mecánico giratorio comprende un anillo fijo (8) fijado a la base fija (2) y un anillo móvil (9) que comprende una cara superior a la que está fijada el extremo inferior del pedestal (1) , y una cara inferior a la que está fijada al segundo extremo de cilindro accionador (4) .

3. Seguidor solar según reivindicación 2 caracterizado por que la base fija (2) anclada al suelo comprende una abertura lateral (6) .

4. Seguidor solar según reivindicación 3 caracterizado por que el cilindro accionador está dispuesto bajo la superficie plana (7) de la base fija (2) anclada al suelo y atravesando la abertura lateral (6) .

5. Seguidor solar según reivindicación 4 caracterizado por que la base fija (2) comprende una segunda abertura (6’) lateral enfrentada a la primera abertura (6) .

6. Seguidor solar según reivindicación 5 caracterizado por que comprende un segundo cilindro (4’) dispuesto bajo la superficie plana (7) de la base fija (2) anclada al suelo y atravesando la segunda abertura lateral (6’) , que comprende un primer extremo fijado al suelo por un medio de anclaje (16’) y un segundo extremo fijado

tangencialmente a la cara inferior del anillo móvil (9) del elemento mecánico (3) por una pieza de anclaje móvil (5) al que también está anclado el segundo extremo del primer cilindro (4’) .

7. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende un cilindro de elevación (11) anclado al pedestal (1) por un primer extremo mediante un primer anclaje (13) , y anclado por un segundo extremo al soporte estructural (10) de las superficies reflectantes (15) mediante un segundo anclaje (14) .

8. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende una bancada superior

(12) fijada al extremo superior del pedestal (1) que comprende un sistema giratorio respecto a un eje horizontal (18, 18’) , fijado al soporte estructural (10) , accionable por el segundo extremo del cilindro de elevación (11) .

9. Seguidor solar según reivindicación 8 caracterizado por que el sistema giratorio comprende dos articulaciones (19, 19’) que comprende cada una dos cartelas (17, 17’) giratorias fijadas al soporte estructural

(10) con un apoyo fijo (22, 22’) dispuesto entre ambas y unido a ellas por un eje de giro horizontal (18, 18’) del soporte estructural (10) .

10. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que los cilindros son cilindros oleohidráulicos.

11. Seguidor solar según reivindicación 10 caracterizado por que comprende un sistema suministrado (21) de aceite a presión a los cilindros oleohidráulicos (4, 4’ y 11) que comprende un grupo moto-bomba, un depósito de aceite, medios reguladores de velocidad de los cilindros y medios suministradores de aceite.

12. Seguidor solar según reivindicación 11 caracterizado por que comprende un equipo de control (20) de la presión del sistema de suministro de aceite a presión (21) que comprende medios de configuración, calibración, monitorización, diagnóstico y gestión de los parámetros de actuación del sistema suministrados de aceite (21)

13. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que el medio de anclaje (16, 16’) comprende:

- una base (23) fijada al suelo por medios de anclaje, con una abertura circular o taladro,

- una pieza (24) , paralela a dicha base, con una abertura circular coaxial y concéntrica a la abertura 5 o taladro de la base,

- una pieza perpendicular a la base (25) y a la pieza paralela a la base situada entre ambas, sobre la que se fija la pieza paralela a la base, a una distancia tal que permita situar, entre la base y la pieza paralela, la rótula del cilindro hidráulico, y

- un eje vertical de fijación que atraviesa los taladros o aberturas, de la base y la pieza paralela, y la 10 rótula.

14. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que el medio de anclaje (16) del primer extremo del cilindro accionador al suelo comprende la base fija (2) anclada al suelo.

15. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que el elemento mecánico giratorio es un elemento seleccionado entre rodamiento o corona de giro.

16. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que los cilindros hidráulicos tienen un diámetro entr.

12. 240 mm.

17. Seguidor solar según reivindicaciones anteriores caracterizado por que el radio del elemento mecánico giratorio es mayor de 700mm.