Sistema de energía solar con veleta.

Sistema de energía solar (200, 300) que comprende:

un pedestal (212,

312) que define un eje longitudinal;

un bastidor (216, 316) que está soportado por dicho pedestal y que puede rotar con relación a dicho pedestal alrededor de dicho eje longitudinal, soportando dicho bastidor (216, 316) al menos un dispositivo solar (38);

un conjunto de seguimiento (214, 314) dispuesto entre dicho pedestal (212, 312) y dicho bastidor (216, 316); y

una veleta (218, 318); el sistema de energía solar, caracterizado por que:

la veleta está conectada a dicho conjunto de seguimiento (214, 314) para impulsar a dicho bastidor (216, 316) con respecto a dicho pedestal (212, 312) alrededor de dicho eje longitudinal en respuesta al viento que actúa sobre dicha veleta (218, 318).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11158684.

Solicitante: THE BOEING COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 NORTH RIVERSIDE PLAZA CHICAGO, IL 60606-2016 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: GRIP,ROBERT E.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F24J2/46 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24J PRODUCCION O UTILIZACION DEL CALOR NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES (sustancias a este efecto C09K 5/00; motores u otros mecanismos para producir una potencia mecánica a partir del calor, véanse las clases apropiadas, p. ej. F03G para utilización del calor natural). › F24J 2/00 Utilización del calor solar, p. ej. colectores de calor solar (destilación o evaporación del agua utilizando calor solar C02F 1/14; aspectos de la cubierta del tejado relativos a los dispositivos colectores de energía E04D 13/18; dispositivos que producen una potencia mecánica a partir de energía solar F03G 6/00; dispositivos semiconductores especialmente adaptados para convertir la energía solar en energía eléctrica H01L 31/00; células fotovoltaicas [FV] que incluyen medios directamente asociados con la célula FV para utilizar energía calorífica H01L 31/0525; módulos FV que incluyen medios asociados con el módulo FV para utilizar la energía calorífica H02S 40/44). › Partes constitutivas, detalles o accesorios de los colectores de calor solar.
  • F24J2/54 F24J 2/00 […] › especialmente adaptados para el movimiento rotativo.

PDF original: ES-2549586_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sistema de energía solar con veleta Campo

La presente solicitud se refiere a aparatos, sistemas y métodos para minimizar cargas que actúan sobre sistemas de energía solar, particularmente cuando tales sistemas de energía solar están en una configuración replegada.

Antecedentes

Los sistemas de energía solar incluyen comúnmente un bastidor que soporta varias células fotovoltaicas, concentradores solares, reflectores, espejos y/o lentes que se utilizan para generar energía eléctrica a partir de energía solar. Por ejemplo, el bastidor puede soportar una matriz de células fotovoltaicas o una matriz de unidades de concentración solar. Por lo tanto, los sistemas de energía solar suelen incluir un seguidor solar que mantiene la alineación entre el bastidor y el sol cuando el sol se mueve a través del cielo.

El documento US 5.022.929 describe un colector solar que está constituido por una estructura en forma de tejado que sirve como un soporte para los paneles delantero y trasero, en forma de rectángulos alargados que tienen las mismas dimensiones que las caras de dicha estructura, en la que se montan varios medios de energía de captación solar, y cuyos bordes longitudinales superiores están articulados a un eje de rotación común coincidiendo con la línea de cresta de la estructura. En combinación con un soporte, esta estructura en forma de tejado forma un conjunto que, a través de mecanismos apropiados, se puede mover alrededor de un eje de rotación vertical. El colector solar también está provisto de dos sistemas de orientación diferentes:

el primer sistema, que opera en acimut, permite que el conjunto móvil gire alrededor de su eje vertical, con sus colectores solares planos enfrentando al sol y el segundo sistema, que opera en la elevación, permite a los paneles frontal y posterior girar alrededor de su eje horizontal común y mantener las mismas inclinaciones, normales a los rayos del sol.

El documento WO 88/03635 describe un conjunto de alerón de transferencia de energía solar, compuesto por una base para soportar los elementos restantes del conjunto, un mecanismo de accionamiento de azimut y elevación, una estructura de bastidor móvil, una pluralidad de elementos recolectores de energía, un primer alerón y un segundo alerón. El primer extremo de la base está asegurado fijamente al suelo, y el segundo extremo está unido al mecanismo de accionamiento de azimut y elevación. El mecanismo de accionamiento está compuesto por un motor de accionamiento de acimut y engranajes, y el motor de accionamiento de elevación y el engranaje. La estructura en movimiento está unida de forma trasladable a los engranajes de azimut y elevación para el movimiento de cardán libre mediante el mecanismo de accionamiento. La estructura móvil es un bastidor en forma rectangular que tiene dispuesto sobre el mismo una pluralidad de elementos de recogida de energía. Unido al borde anterior del bastidor de la estructura móvil está el primer alerón o un par de alerones si el bastidor es del diseño de la unidad dividida. El alerón anterior está unido a través de cada borde anterior del bastidor de la estructura móvil de tal manera que el centro del plano sobre el cual están montados los elementos de captación solar cruza sustancialmente el punto medio de la dimensión transversal del primer alerón. Unido al borde de la barandilla del bastidor o a cada unidad del bastidor de la estructura móvil si se utilizan unidades de división, está el segundo alerón. El segundo par de alerones se puede montar de manera que el centro del plano sobre el cual están montados los elementos de captación solar también cruza sustancialmente el punto medio de la dimensión a lo ancho de dicho segundo par de alerones.

Sistemas de energía solar montados en un pedestal típicamente incluyen un bastidor apoyado en un pedestal. Por lo tanto, los sistemas de energía solar montados en un pedestal pueden sostener cargas gravitacionales significativas y cargas de viento, mientras siguen el sol. En un esfuerzo por minimizar los daños del viento, sistemas de energía solar montados en un pedestal se guardan en una configuración horizontal cuando la velocidad del viento supera un valor umbral, como 35 mph (56,3 km/h). Sin embargo, debido a la turbulencia, el viento sopla raramente paralelo con el suelo. Por lo tanto, incluso en la configuración almacenada, los sistemas de energía solar montados en un pedestal están sujetos a momentos de flexión significativos, requiriendo de ese modo estructuras de seguimiento y de apoyo más grandes y más caras capaces de soportar las cargas de viento.

En consecuencia, los expertos en la técnica siguen buscando nuevos sistemas de energía solar, incluyendo los sistemas de energía solar pequeños y menos costosos capaces de soportar cargas de viento y gravitacionales.

Sumario

De acuerdo con la presente invención, es un sistema de energía solar de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

El sistema de energía solar descrito incluye un pedestal que define un eje longitudinal, un bastidor que está soportado por el pedestal y que puede rotarse en relación con el pedestal en tornao al eje longitudinal, el bastidor incluyendo al menos un dispositivo solar, y una veleta operativamente conectados al bastidor para impulsar al

bastidor en relación con el pedestal en torno al eje longitudinal en respuesta al viento que actúa sobre la veleta.

El sistema de energía solar descrito incluye además un conjunto de seguimiento conectado al pedestal. El conjunto de seguimiento puede Incluir una unidad de azimut, en el que la unidad de azimut está configurada para girar el bastidor en relación con el pedestal en torno al eje longitudinal, y la veleta está conectada al conjunto de seguimiento.

El conjunto de seguimiento puede Incluir una unidad de elevación. La veleta puede incluir una superficie principal que define un segundo plano, en el que el primer plano es sustancialmente perpendicular al segundo plano. El bastidor puede incluir una serie de dichos dispositivos solares. El dispositivo solar puede Incluir al menos uno de un concentrador solar y una célula fotovoltalca. La veleta puede incluir una superficie principal que define un plano, y el plano es sustanclalmente paralelo con dicho eje longitudinal.

El sistema de energía solar puede ser utilizado en un método para reducir las cargas de viento que actúan sobre un sistema de energía solar. El método Incluye las etapas de (1) proporcionar un sistema de energía solar que Incluye un pedestal que define un eje longitudinal y un bastidor que está soportado por el pedestal y que puede rotar en relación con el pedestal en torno al eje longitudinal, el bastidor soportando al menos un dispositivo solar, y (2) conectar una veleta a un conjunto asociado de seguimiento para impulsar el bastidor en relación con el pedestal en torno al eje longitudinal en respuesta al viento que actúa sobre la veleta.

Otros aspectos del sistema de energía solar con veleta divulgado se harán evidentes a partir de la siguiente descripción, los dibujos adjuntos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en alzado lateral de un sistema de energía solar con una veleta, que se muestra en una configuración de seguimiento;

La figura 2 es una vista en alzado lateral del sistema de energía solar de la figura 1, que se muestra en una configuración plegada;

La figura 3 es una vista en alzado lateral de un primer aspecto del sistema de energía solar con veleta divulgado de acuerdo con la invención, mostrado en una configuración de seguimiento;

La figura 4 es vista en alzado lateral del sistema de energía solarde la figura 3, mostrado en una configuración plegada;

La figura 5 es una vista en alzado lateral de un segundo aspecto del sistema de energía solar con veleta divulgado de acuerdo con la invención, mostrado en una configuración de seguimiento; y

La figura 6 es vista en alzado lateral del sistema de energía solar de la figura 5, que se muestra en una configuración replegada.

Descripción detallada

Ahora se ha descubierto que un sistema de energía solar puede ser modificado para Incluir una veleta de tal manera que, en la configuración estibada, la veleta puede orientar ventajosamente el sistema con respecto a la dirección del viento. En particular, un sistema de energía solar puede incluir un bastidor con una relación de aspecto mayor que 1 (es decir, el bastidor incluye un borde corto y un borde largo) y el sistema puede ser modificado para incluir una veleta. En la configuración plegada, la veleta puede orientar el bastidor de tal manera que la dirección del viento es perpendicular al borde... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de energía solar (200, 300) que comprende:

un pedestal (212, 312) que define un eje longitudinal;

un bastidor (216, 316) que está soportado por dicho pedestal y que puede rotar con relación a dicho pedestal alrededor de dicho eje longitudinal, soportando dicho bastidor (216, 316) al menos un dispositivo solar (38); un conjunto de seguimiento (214, 314) dispuesto entre dicho pedestal (212, 312) y dicho bastidor (216, 316); y una veleta (218, 318); el sistema de energía solar, caracterizado porque:

la veleta está conectada a dicho conjunto de seguimiento (214, 314) para impulsar a dicho bastidor (216, 316) con respecto a dicho pedestal (212, 312) alrededor de dicho eje longitudinal en respuesta al viento que actúa sobre dicha veleta (218, 318).

2. Sistema de energía solar de la reivindicación 1, donde dicho conjunto de seguimiento (214, 314) incluye una unidad de azimut configurada para impulsar a dicho bastidor (216, 316) con respecto a dicho pedestal (212, 312) alrededor de dicho eje longitudinal.

3. Sistema de energía solar de la reivindicación 2, donde dicho mecanismo de azimut es desembragable para permitir que dicho bastidor (216, 316) gire con respecto a dicho pedestal (212, 312) alrededor de dicho eje longitudinal en respuesta a dicho viento.

4. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicho conjunto de seguimiento (214, 314) incluye una unidad de elevación.

5. Sistema de energía solar de la reivindicación 1, donde dicho conjunto de seguimiento (214, 314) es un conjunto de seguimiento de dos ejes.

6. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicha veleta (218, 318) define un primer plano y dicho bastidor (216, 316) define un segundo plano, y en donde dicho primer plano es perpendicular a dicho segundo plano.

7. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicha veleta (218, 318) incluye una superficie principal (50) que define un plano, y en el que dicho plano es paralelo con dicho eje longitudinal.

8. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicha veleta (218, 318) está formada como una estructura sustancialmente lisa y plana.

9. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicho dispositivo solar (38) incluye al menos uno de un concentrador solar y una célula fotovoltaica.

10. Sistema de energía solar (200, 300) de cualquier reivindicación anterior, que comprende además: una estructura de soporte (324); y

donde el pedestal (212, 312) tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando dicho primer extremo del pedestal conectado a la estructura de soporte y estando dicho segundo extremo del pedestal conectado al conjunto de seguimiento.

11. Sistema de energía solar (300) de la reivindicación 10, donde la geometría de la veleta (318) es tal que una mayor porción de la superficie de una superficie principal (350) de la veleta (318) está más cerca del soporte estructura (324) que el bastidor (316).

12. Sistema de energía solar (200, 300) de cualquier reivindicación anterior, donde el bastidor (216, 316) es un panel solar e incluye una serie de dispositivos solares (38).

13. Sistema de energía solar (200, 300) de cualquier reivindicación anterior, donde dicho bastidor (216, 316) es un bastidor rectangular generalmente plano que define un borde periférico exterior (44), incluyendo dicho borde periférico exterior dos bordes largos opuestos (46) y dos bordes cortos opuestos (48).

14. Sistema de energía solar de cualquier reivindicación anterior, donde dicha veleta tiene un centro de masa posicionado para contrarrestar dicho sistema de energía solar.


 

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