Flotador modular encajable para aplicaciones fotovoltaicas.

1. Flotador modular (1), que puede utilizarse en instalaciones solares flotantes fotovoltaicas caracterizado porque:

- es encajable (17) gracias a su geometría cóncava y abierta por la parte superior.

- la unión de dos flotadores modulares plásticos (18) sirve de soporte tanto a un módulo solar fotovoltaica (19) como a una tapa superior plástica o metálica (24) a través de las fijaciones específicas en el lado largo (20) y corto (21) materializándose así una unidad flotante cerrada, estanca y transitable.

2. Flotador modular (1) según reivindicación 1 en el que la colocación del panel fotovoltaico comprende un plano superior inclinado con abertura central (4), nervado perimetralmente (13) y con orificios de anclaje (12) del módulo fotovoltaico o tapa superior. En la parte de mayor inclinación, se localizan vías de ventilación mediante dos orificios circulares (27) y ranura longitudinal de ventilación (28) en la vertical del nervado perimetral (13).

3. Flotador modular (1) según reivindicación 1 en el que los medios de unión entre flotadores contiguos comprenden un plano horizontal intermedio con libertad al giro en sentido vertical (14) donde se localiza un sistema de dentado machihembrado en los laterales largos (6, 7), y laterales cortos (8, 9) y además, argollas de anclaje (10) y tetones (11) dispuestos en las cuatro esquinas donde se conecta la unión articulada entre flotadores (26) que permite absorber variaciones del nivel de agua y movimientos relativos en el apoyo de los flotadores tanto sobre el agua o sobre los espaldones interiores del cuerpo de agua.

4. Flotador modular (1) según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la tapa del flotador pasarela (23) consta de una superficie superior transitable nervada y lateralmente (24), paredes verticales desiguales cortadas según el ángulo de inclinación del flotador modular (1) para formar conjuntamente un plano superior horizontal.

5. Flotador modular (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizado por ser susceptible de formar conjuntos flotantes (22) de al menos 16 unidades flotantes (18) rodeados perimetralmente por flotadores pasarela (23).

6. Flotador modular (1) según la reivindicación 5 caracterizado porque el conjunto de unidades flotantes puede unirse a otros formando una aplicación fotovoltaica flotante (35) que contiene un sistema de abertura o junta elástica (37) que absorbe la diferencia entre la superficie horizontal y su proyección en balsas y embalses formando un sistema totalmente modular de elementos (1, 23) y uniones (26) que cubre totalmente la lámina de agua de balsas y embalses con independencia de su geometría, dimensiones y profundidad de la lámina de agua.

7. Flotador modular (1) según la reivindicación 6 caracterizado porque la aplicación fotovoltaica flotante (35) se une externamente mediante cabos (38) sujetos a los tetones (11) de las unidades flotantes (18) a un sistema de cimentación o anclaje fijo (39) localizado en el camino de coronación o perímetro exterior de la balsa o embalse.

FLOTADOR MODULAR ENCAJABLE PARA APLICACIONES FOTOVOL TAICAS

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención pertenece al ámbito de las instalaciones fotovoltaicas en general y en particular a las instalaciones flotantes. El modelo desarrolla un flotador modular encajable a utilizar como soporte de paneles fotovoltaicos, instalados sobre el agua u otro medio líquido, estableciendo un sistema integral de instalación flotante solar, susceptible de ser instalado en cualquier lámina de agua o líquido. La ubicación preferente de instalación es sobre balsas y embalses donde, particularmente para dichos sistemas de acumulación de agua, las variaciones del nivel del agua generan diferencias entre la superficie horizontal y proyectada, pudiendo el sistema que se expone acoplarse óptimamente a la geometría del vaso de las mismas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Convencionalmente, las centrales de producción fotovoltaicas se instalan bien sobre suelo, por ejemplo de naturaleza agrícola o sobre la cubierta de edificios residenciales e industriales. En cuanto a las primeras, las instalaciones en suelo, se encuentran en competencia directa con otros usos económicos o medioambientales que pueden tener dichas tierras. Así, yen la búsqueda de otras alternativas, se conciben soluciones flotantes.

En el ámbito de las instalaciones flotantes, el estado de la técnica recoge documentos previos como US2014/0224165 A1, EP 2549 551 B1, WO 2010/064105 A2, ES 2178516 B1, ES 23366960 T3. En general, constan de un elemento de flotación de diferentes geometrías resuelto mediante una pieza plástica hueca y cerrada. En la parte superior, uno o más paneles fotovoltaicos apoyan en una estructura auxiliar bien metálica o plástica con diferentes grados de continuidad con el flotador inferior.

En contraposición, la presente invención propone la manufactura de una pieza plástica abierta y encajable, presentando grandes ventajas logísticas frente a los modelos precedentes. El sistema de flotadores modulares encajables permite, como configuración preferente, la colocación de un panel fotovoltaico en la parte superior de los mismos, preferentemente sobre dos o más piezas, a modo de tapa de cierre conformándose así un elemento de flotación cerrado. Permite otras configuraciones además de la preferente, como F.OEPM20/08/2015F.EfectivaNº solicitud27/08/2015la utilización de tapas plásticas o de otros materiales dispuestos sobre las piezas, constituyendo un flotador cerrado, susceptible de ser utilizado en cualquier aplicación flotante, preferentemente como pasarela transitable de acceso en las instalaciones solares fotovoltaicas flotantes.

Por otra parte, y en referencia a instalaciones fotovoltaicas sobre suelo o cubiertas planas, documentos previos como W02010/097406 A2, EP 833 098 A1, DE 10 2008 055627 describen dispositivos plásticos en forma de cáscara con diferentes inclinaciones sobre los que se coloca el panel fotovoltaico en la parte superior. La unión al medio soporte exige el diseño de diferentes sistemas de cimentación complementarios que mediante anclajes metálicos fijos unen firmemente las mencionadas estructuras tipo cáscara.

En contraposición, la presente invención permite colocar las piezas plásticas directamente sobre el suelo o cubierta plana utilizando como cimentación prefabricada cualquier lastre que se introduce en el interior de la pieza plástica o con contrapesos apoyados en el exterior de las mismas. Por lo tanto, y como característica diferenciadora principal, la presente invención aísla la cimentación del contacto directo con el suelo con las ventajas consustanciales que conlleva para su utilización en suelos contaminados.

EXPLICACiÓN DE LA INVENCiÓN

El flotador modular encajable para aplicaciones flotantes fotovoltaicas reivindicado, se fundamenta en la manufactura mediante termoconformado de una pieza plástica hueca y cóncava. Se caracteriza por poseer una superficie plana inferior y cuatro paredes laterales inclinadas que se nervian en el plano superior, para conferir la superficie de apoyo del panel FV, con una inclinación respecto a la horizontal variable en función de la aplicación y/o latitud de la instalación solar. Es más, la superficie de apoyo del panel FV exige la unión contigua o a tope de dos flotadores modulares formándose así la unidad flotante de este modelo de utilidad. De este modo, el flotador modular objeto del presente modelo de utilidad representa un patrón de replicabilidad a partir de un elemento base optimizado geométricamente; reducidas dimensiones en planta, bajo peso y características de simetría que le confieren grandes ventajas de fabricación, logísticas y de instalación.

En particular, y como diferencia principal respecto otras configuraciones flotantes fotovoltaicas, la forma cónica hueca del compartimento interior del flotador modular permite que sea encajable con las ventajas consustanciales que ello conlleva en el proceso de F.OEPM20/08/2015F.EfectivaNº solicitud27/08/2015manufactura, almacenamiento, transporte e instalación.

El flotador modular o patrón de replicabilidad del sistema posee un dentado machihembrado perimetral a la altura de la unión de dos flotadores para conformar la unidad flotante. Dicho plano de unión asegura la transmisión de cargas verticales ofreciendo continuidad mecánica a las unidades flotantes. Además, en las cuatro esquinas existen unos tetones o puntos de fijación, donde se anclan uniones elásticas entre las unidades flotantes. Finalmente, el mismo flotador modular hueco objeto de este modelo de utilidad puede ser cerrado superiormente por una tapa plástica para así formar el flotador pasarela.

De este modo, la repetición consecutiva de unidades flotantes individuales permite crear un conjunto flotante formando una matriz o retícula de un número determinado de unidades flotantes. El sistema de filas y columnas que forman las unidades flotantes se une solidariamente mediante uniones elásticas con permisividad al movimiento horizontal, vertical y giro. El conjunto o matriz flotante permite la colocación perimetral de una o más alineaciones de flotadores pasarela. Así, se forma un marco perimetral de flotadores pasarela que alberga en su interior el conjunto flotante. La replicación de dicha unidad básica en un sistema de filas y columnas da lugar, finalmente, a la aplicación flotante fotovoltaica en su conjunto.

La concepción de la aplicación flotante fotovoltaica es suficientemente flexible para diseñar el binomio, marco de flotadores pasarela-conjunto flotante interior, con un número determinado de filas y columnas en función de las condiciones particulares de instalación; geometría de la infraestructura de acumulación de agua, cargas actuantes y condiciones de producción energética de la central de producción solar (potencia de la instalación, líneas de evacuación, conexionado de módulos FV, acceso para tareas de mantenimiento) .

La aplicación flotante fotovoltaica del presente modelo de utilidad se configura a partir de la replicación de un único módulo flotante que gracias a las uniones elásticas permite a la plataforma flotante resultante no solo movimientos verticales y horizontales, sino también de rotación respecto a un eje virtual formado por la lámina de agua para cualquier nivel de la misma. Así, la aplicación flotante está especialmente diseñada para ser utilizada en balsas y embalses que se caracterizan por un vaso cóncavo con superficies de fondo y coronación desiguales puesto que existen taludes interiores.

La cubrición total de la superficie de agua para cualquier condición de llenado de la balsa o F.OEPM20/08/2015F.EfectivaNº solicitud27/08/2015embalse, exige que la cubierta o aplicación flotante de los autores de este modelo, tenga permisividad al movimiento horizontal para abrirse o cerrarse y girar sobre sí misma consiguiendo que las unidades flotantes se adapten al perfil cóncavo de la balsa. A su vez, la aplicación flotante se une rígidamente a un sistema de cimentación fijo situado en el exterior de la lámina de agua que resiste los empujes horizontales debidos a las acciones climáticas (viento y oleaje) .

BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una perspectiva de la pieza flotador modular encajable (1) . En la figura se muestra la pieza en su forma de realización preferente, de forma paralelepípeda de lados desiguales, pudiéndose realizar en otras formas distintas a la preferente, como por ejemplo de forma cuadrada o hexagonal. La pieza tiene una forma cóncava en su parte central (2) , constituyendo el volumen de aire o de relleno que le confiere la flotabilidad. La pieza en su parte superior termina en un plano nerviado (4) , inclinado respecto a la horizontal,...

1. Flotador modular (1), que puede utilizarse en instalaciones solares flotantes fotovoltaicas caracterizado porque:

- es encajable (17) gracias a su geometría cóncava y abierta por la parte superior.

- la unión de dos flotadores modulares plásticos (18) sirve de soporte tanto a un módulo solar fotovoltaica (19) como a una tapa superior plástica o metálica (24) a través de las fijaciones específicas en el lado largo (20) y corto (21) materializándose así una unidad flotante cerrada, estanca y transitable.

2. Flotador modular (1) según reivindicación 1 en el que la colocación del panel fotovoltaico comprende un plano superior inclinado con abertura central (4), nervado perimetralmente (13) y con orificios de anclaje (12) del módulo fotovoltaico o tapa superior. En la parte de mayor inclinación, se localizan vías de ventilación mediante dos orificios circulares (27) y ranura longitudinal de ventilación (28) en la vertical del nervado perimetral (13).

3. Flotador modular (1) según reivindicación 1 en el que los medios de unión entre flotadores contiguos comprenden un plano horizontal intermedio con libertad al giro en sentido vertical (14) donde se localiza un sistema de dentado machihembrado en los laterales largos (6, 7), y laterales cortos (8, 9) y además, argollas de anclaje (10) y tetones (11) dispuestos en las cuatro esquinas donde se conecta la unión articulada entre flotadores (26) que permite absorber variaciones del nivel de agua y movimientos relativos en el apoyo de los flotadores tanto sobre el agua o sobre los espaldones interiores del cuerpo de agua.

4. Flotador modular (1) según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la tapa del flotador pasarela (23) consta de una superficie superior transitable nervada y lateralmente (24), paredes verticales desiguales cortadas según el ángulo de inclinación del flotador modular (1) para formar conjuntamente un plano superior horizontal.

5. Flotador modular (1) según las reivindicaciones anteriores caracterizado por ser susceptible de formar conjuntos flotantes (22) de al menos 16 unidades flotantes (18) rodeados perimetralmente por flotadores pasarela (23).

6. Flotador modular (1) según la reivindicación 5 caracterizado porque el conjunto de unidades flotantes puede unirse a otros formando una aplicación fotovoltaica flotante (35) que contiene un sistema de abertura o junta elástica (37) que absorbe la diferencia entre la superficie horizontal y su proyección en balsas y embalses formando un sistema totalmente modular de elementos (1, 23) y uniones (26) que cubre totalmente la lámina de agua de balsas y embalses con independencia de su geometría, dimensiones y profundidad de la lámina de agua.

7. Flotador modular (1) según la reivindicación 6 caracterizado porque la aplicación fotovoltaica flotante (35) se une externamente mediante cabos (38) sujetos a los tetones (11) de las unidades flotantes (18) a un sistema de cimentación o anclaje fijo (39) localizado en el camino de coronación o perímetro exterior de la balsa o embalse.