SEGUIDOR SOLAR A DOS EJES DE MÚLTIPLES MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.

Seguidor solar a los ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, con estructura de apoyo de carril circular (2) y pivote central (3) que constituye el centro de giro en su plano horizontal, y bastidor (5), compuesto por perfiles longitudinales (7) travesaños (8) y tensores (9) cruzados fijados a ángulos (10), y al pivote central (3).

Los módulos fotovoltaicos (6) están vinculados mediante ejes pivotantes (12), fijados en la parte central posterior de los mismos, que procuran el movimiento cenital. La distancia entre las parrillas de módulos es tal que, con una inclinación de 60º, no se producen sombras. Los ejes pivotantes (12) se apoyan en torres de soporte (11), formadas por láminas dobladas. El accionador es un actuador lineal (15) con brazos (13) y biela (14), pudiendo ir situado en el centro o en un lateral del seguidor.

Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos.

Objeto de la invención

La invención, tal corno expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, cuyas innovadoras características, que se describirán en detalle más adelante, aportan varias ventajas que suponen una destacable mejora del mismo frente a los sistemas existentes en el mercado para el mismo fin.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un seguidor solar que, destinado a incorporar una multiplicidad de módulos fotovoltaicos o paneles solares, agrupados en parrillas alineadas paralelamente, cuenta con una estructura de soporte que proporciona una movilidad de los mismos en el plano horizontal, según un movimiento de giro del conjunto respecto de un eje central, y en el plano vertical según un movimiento pivotante de los grupos de parrillas, para conseguir su orientación optimizada con respecto a la radiación incidente, estando dicha estructura desarrollada para perfeccionar la efectividad del seguidor en diferentes aspectos.

Tales aspectos son, esencialmente, proporcionar mayor resistencia frente a la acción del viento, evitar la generación de sombras, y mejorar los mecanismos de giro y pivotaje respecto a otros sistemas ya conocidos.

Campo de aplicación de la invención El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada a la fabricación e instalación de dispositivo y sistemas para el aprovechamiento de la energía solar.

Antecedentes de la invención Como es sabido, la utilización y aprovechamiento de la energía solar mediante y módulos fotovoltaicos es cada vez más extendida, existiendo en el mercado, según las distintas necesidades, múltiples tipos de estructuras y soportes para la fijación de los paneles, las cuales, en muchos casos, incorporan sistemas de seguimiento solar que permiten variar la posición de dichos paneles para optimizar su efectividad.

Para ello, lo más habitual es que las estructuras de soporte de los paneles fotovoltaicos estén diseñadas de manera que incluyan determinados mecanismos que colaboran al mantenimiento de los paneles solares en las posiciones más favorables para la obtención de un rendimiento óptimo.

Así, dichas estructuras suelen incluir sensores que en cada momento determinan la posición del seguidor, y en consecuencia la modifican en sus dos ejes para que la radiación solar incida de manera sustancialmente perpendicular sobre los paneles.

Los movimientos pueden consistir en basculamientos y giros, horizontales y verticales, debiendo señalarse que el propio solicitante de la presente invención es ya fabricante (y titular de correspondientes registros, tal como la patente española nº P20080002 relativa a un seguidor solar a dos ejes) de diversos dispositivos de este tipo, que consisten en la combinación de un movimiento circular guiado respecto a un eje central, y un movimiento basculante respecto a un eje asociado transversalmente a la estructura de soporte.

Sin embargo, la mayoría de las estructuras de estas instalaciones de captación de energía solar alcanzan unas dimensiones en altura que suelen ser importantes y que causan diversos inconvenientes que seria deseable poder evitar.

Así, uno de los principales inconvenientes es que, cuando se realiza una instalación en la que se reúne un número elevado de estructuras de captación, se produce un efecto de impacto medioambiental desfavorable. Otro de los inconvenientes viene dado por la acción del viento sobre los mismos.

Para solventar dichos inconvenientes el solicitante también ha desarrollado otro seguidor solar a dos ejes, divulgado en la Patente nº P200900353, mediante el que, si bien se alcanza satisfactoriamente el objetivo de minimizar los inconvenientes anteriormente expuestos mediante el desarrollo de un seguidor en el que los paneles solares son de menor tamaño y están distribuidos en diversos grupos de parrillas, dicho seguidor todavía presenta diversos aspectos susceptibles de ser mejorados, siendo el objetivo de la presente invención incorporar ciertos perfeccionamientos en la estructura de soporte del mismo para mejorar tales aspectos que, como ya se ha mencionado anteriormente, se centran básicamente en mejorar los mecanismos de giro y pivotaje proporcionar mayor resistencia a la estructura y evitar a generación de sombras.

Cabe señalar, además, que por parte del solicitante se desconoce la existencia de ningún otro seguidor que, siendo del tipo concreto que aquí concierne, presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta el seguidor que aquí se preconiza, y cuyos detalles distintivos y caracterizadores se encuentran convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo.

Explicación de la invención Así, el seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos que la presente invención preconiza es un seguidor del tipo que se constituye a partir de una estructura de soporte de los módulos fotovoltaicos, con movimiento de giro respecto a su eje central, en el plano horizontal, sobre una estructura de apoyo formada por un carril circular, estando dicha estructura giratoria montada sobre conjuntos de rodadura e impulsada por un motoreductor, mientras que los módulos fotovoltaicos están agrupados en parrillas alineadas paralelamente, siendo el conjunto de todos los paneles susceptibles de cambio posicional simultáneo, en el plano vertical, con posibilidad de abatimiento a una posición completamente horizontal, a través de un único accionador mecánico para una orientación adecuada de los mismos.

De este modo, el conjunto de seguidor de la invención presenta la ventaja de que su altura puede ser mínima, admitiendo ser colocado directamente sobre una superficie cualquiera de soporte, por ejemplo, el suelo sobre la cubierta horizontal de una edificación cualquiera, admitiendo la inclusión de una estructura adiciona niveladora cuando dicha superficie no sea horizontal.

A partir de dicha configuración ya conocida, el seguidor se ha perfeccionado mediante la incorporación al mismo de nuevas características que mejoran su funcionamiento y optimizan el sistema, consistiendo, esencialmente, en que dispone de un sistema gestor de sombras o "back tracking" que, con los módulos distanciados entre sí de forma adecuada y control ando la inclinación de los mismos en determinadas horas del día, evita que éstos, y en sus caso los seguidores adyacentes, generen sombras que limiten su captación.

Además, los múltiples módulos fotovoltaicos disponen de mecanismos para su movimiento simultáneo, que comprenden ejes de rotación horizontal para variar el ángulo cenital de la superficie captadora de los mismos. Dichos ejes, que soportan los captadores, a su vez, están sujetos a un bastidor inferior arriostrado, compuesto por diversos perfiles longitudinales que transmiten las cargas al suelo mediante ruedas.

El bastidor inferior incorpora un mecanismo que le permite rotar en un eje vertical central, mediante el apoyo de la estructura en diferentes puntos, preferentemente cuatro, mediante ruedas que discurren sobre un carril circular realizado en hormigón, acero u otros materiales, estando una de dichas ruedas motorizada para proporcionar el impulso de giro al seguidor.

El guiado horizontal para el giro en el eje vertical se puede lograr median e la utilización del carril circular como guía, apozando en el mismo una rueda con su eje en vertical, como se define en la patente previa mencionada en el apartado anterior sobre la que se basan los perfeccionamientos de este nuevo seguidor, o con el uso de un contrapeso central a modo de pivote que se une a la estructura mediante perfiles estructurales y tensores cruzados que trazan un giro perfectamente centrado a la estructura, siendo este sistema preferido para la presente invención.

Por su parte, el mecanismo que mueve los ejes para variar su inclinación cenital, consistente en un accionador lineal que, con su desplazamiento en sentido longitudinal, actúa sobre un conjunto de brazos interconectadas entre sí mediante una biela, pudiendo ir dispuesto en el centro del seguidor o en un lateral, y que actúa en el interior del apoyo de los ejes pivotantes de los módulos fotovoltaicos.

El soporte de dichos ejes se logra mediante dos láminas de chapa dobladas, que hacen aumentar la rigidez del soporte y permiten el accionamiento del mecanismo de unión en entre ellas.

Cabe mencionar que el seguidor cuenta con un PLC que, alojado en un armario o caja de control...

1. Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, del tipo que se constituye a partir de una estructura de soporte de los módulos fotovoltaicos (6) , constituida por un bastidor (5) metálico, con movimiento de giro respecto a su eje central en el plano horizontal sobre una estructura de apoyo que comprende un carril circular (2) , estando dicho bastidor (5) soportado sobre ruedas (4) de las que una es motriz, mientras que los módulos fotovoltaicos están agrupados en parrillas alineadas paralelamente, siendo el conjunto de todos los paneles susceptibles de cambio posicional simultáneo, en el plano vertical, con posibilidad de abatimiento a una posición completamente horizontal, a través de un único accionador mecánico, y siendo del tipo que cuenta con PLC para control de funcionamiento automatizado que incluye programa gestor de sombras, caracterizado porque la estructura de apoyo está formada por el carril circular (2) y por un pivote central (3) que constituye el centro de giro del seguidor en su plano horizontal, mientras que el bastidor (5) , está compuesto por sendos perfiles longitudinales (7) unidos por sendos travesaños (8) arriostrados mediante tensores (9) en cruz que están fijados a cuatro ángulos (10) , previstos en las uniones de los travesaños (8) a los perfiles longitudinales (7) , así como al pivote central (3) ; porque los módulos fotovoltaicos (6) están vinculados entre sí en cada parrilla mediante ejes pivotantes (12) que, fijados en la parte central posterior de los mismos y vinculados articuladamente al bastidor y al accionador mecánico, se encargan de procurar el movimiento cenital de los módulos fotovoltaicos (6) ; y porque los módulos fotovoltaicos (6) están dispuestos de forma que la distancia entre las parrillas es tal que, con una inclinación de 60º en las horas en que el sol está más bajo, no se producen sombras entre dichas parrillas.

2. Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, según la reivindicación 1, caracterizado porque para la vinculación entre los módulos (6) y el bastidor (5) , los perfiles longitudinales (7) cuentan con unas torres de soporte (11) , formadas por sendas láminas de chapa dobladas, que constituyen el elemento de anclaje para los módulos fotovoltaicos (6) en los ejes pivotantes (12) en que se apoyan.

3. Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el accionador mecánico que mueve los ejes pivotantes (12) de forma simultánea, consiste en un actuador lineal (15) a modo de tornillo sinfín al que están unidos dichos ejes a través de brazos (13) articulados previstos para tal fin en una de las torres de soporte (1) en que se apoyan, estando dichos brazos (13) , a su vez, vinculados a un tubo longitudinal a modo de biela (14) que los une entre sí.

4. Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el conjunto de accionamiento puede ir situado en el centro del seguidor o en uno de sus laterales.

5. Seguidor solar a dos ejes de múltiples módulos fotovoltaicos, según la reivindicación 1, caracterizado por que las ruedas (4) sobre las que se apoya el bastidor (5) se fijan inferiormente a los ángulos (10) del mismo en coincidencia con las uniones de los perfiles longitudinales (7) y los travesaños (8) , son de un diámetro considerable, ø = 250 mm, y, las de giro libre se disponen en pares paralelos, de forma que cada rueda de cada par puede girar a velocidad distinta.