ES1066131U - Estructura orientable monoposte. - Google Patents
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Abstract
1. Estructura orientable (1) monoposte; que comprende un poste (2) anclado al terreno, en cuya coronación se dispone una superestructura (3) giratoria azimutalmente y abatible, constituida por un cabezal (5) giratorio con extremidades (11) donde se articulan unas vigas (6) que sustentan unas correas (7) en las que se montan elementos tales como paneles solares (4); implementando un control electrónico de dichos movimientos; caracterizada porque las vigas (6) se articulan en las extremidades (11) a través de unas rótulas (12), mientras que la distribución de las cargas en las vigas (6) es simétrica, en orden a transmitir a los extremos de las extremidades (11) únicamente esfuerzos cortantes verticales, absorber pequeñas torsiones debidas a dilataciones y al viento, y aumentar la superficie de contacto en las articulaciones.
Description
Estructura orientable monoposte.
El objeto principal de la presente invención es
una estructura orientable monoposte, utilizable principalmente como
seguidor solar, para orientar paneles solares enfrentados a los
rayos solares, u espejos en la dirección adecuada para reflejar los
rayos solares hacia un acumulador de energía solar térmica, aunque
la invención en ningún modo descarta otros usos de la estructura
orientable.
En la actualidad se conocen unos seguidores
solares monoposte, que comprenden un poste tubular anclado al
terreno, en cuya parte superior se monta una superestructura
giratoria azimutalmente y abatible, a base de vigas y correas,
donde se fijan los paneles solares.
También disponen de un sistema de control
electrónico, usualmente dispuesto en el interior del poste, que
controla los movimientos del seguidor para que en todo momento los
paneles solares estén enfrentados a la luz solar, con la
cooperación de servosistemas (encóderes) cara controlar el correcto
posicionamiento.
Estos seguidores solares tienen varios
inconvenientes. Por ejemplo, resultan caros de fabricar, ya que
tienen gran cantidad de piezas diseñadas exclusivamente, y no se
profesan en el uso de piezas comerciales.
En el caso de potencias intermedias y grandes,
además, se presentan problemas de transporte y almacenaje: el gran
tamaño y volumen de las piezas obliga al uso de transportes
especiales y se ocupa un gran volumen de almacenamiento, con la
consiguiente incidencia negativa en los costes.
Otro inconveniente principal consiste en la
utilización de rodamientos en las articulaciones de abatimiento de
la superestructura. Estos rodamientos están en posición vertical y
solo giran un ángulo de 90 grados, por lo que toda la grasa tiende
a acumularse en la parte inferior de la pista de rodadura,
generando zonas sin engrasar superiores. Esto, unido a las
torsiones que se producen en estas articulaciones por la
distribución asimétrica de cargas y por la acción de dilataciones y
del viento, ocasiona una rápida degradación de los rodamientos y un
incremento de las labores de mantenimiento y costes asociados.
La estructura orientable (1) monoposte de la
invención tiene una constitución optimizada para la utilización de
componentes comerciales y para la minimización de los desgastes,
mejorando los costes de producción y de transporte y
almacenaje.
De acuerdo con la invención la estructura
orientable monoposte comprende un poste anclado al terreno, en cuya
coronación se dispone una superestructura giratoria azimutalmente y
abatible, que comprende un cabezal giratorio con extremidades donde
se articulan unas vigas que, a través de correas sustentan
elementos tales como paneles solares, espejos, o cualquier otro
objeto de interés.
Además incorpora un control electrónico de los
movimientos, programado para enfrentarse al sol en caso de paneles
solares, o de reflejar los rayos solares a un acumulador térmico,
en caso de energía solar térmica.
La particularidad principal que la invención
implementa consiste en que las vigas se montan en las extremidades
a través de rótulas, simultáneamente con la distribución de las
cargas en las vigas de modo simétrico, esto es, que en las vigas el
momento de flexión es nulo, y por tanto en los puntos de
articulación a las extemidades. De esta manera se transmiten a los
extremos de las extremidades (11) únicamente esfuerzos cortantes
verticales, y además se absorben las pequeñas torsiones debidas a
dilataciones y al viento, reduciendo sus requisitos dimensionales y
de diseño de las extremidades. Por otra parte la utilización de
rótulas, con mayores superficies de contacto internas y libertad de
movimientos, en comparación con los rodamientos habituales, reduce
los desgastes y abarata el mantenimiento.
Otras particularidades también reducen los
costes de producción, y transporte y almacenamiento, como la
utilización de vigas partidas, o de porciones tubulares comerciales
para la implementación de las extremidades. Se describen con mayor
detalle más adelante.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista posterior en reposo
de la estructura orientable monoposte de la invención, montando una
pluralidad de paneles solares.
Figuras 2 y 3.- Muestran sendas vistas laterales
de la estructura orientable monoposte representada en la figura 1,
en sus posiciones extremas de inclinación.
Figura 4.- Muestra una vista del poste de la
estructura orientable monoposte de la invención.
Figura 5.- Muestra un detalle de la
superestructura de la estructura orientable monoposte de la
invención, con despieces puntuales que permiten apreciar ciertos
detalles constructivos.
Figura 6.- Muestra una vista del cabezal.
Figura 7.- Muestra una vista de montaje de las
vigas y travesaño palanca.
Figura 8.- Muestra una vista en detalle de una
de las correas.
Figura 9.- Muestra una vista en detalle del
decoder simplificado, según la invención.
La estructura orientable (1) monoposte de la
invención comprende un poste (2) anclado al terreno mediante una
brida extrema inferior (3) atornillada, por ejemplo a unas
varillas, no representadas, emergentes de una zapata de
cimentación.
El poste (2) esta materializado en tubo metálico
helicoidal, con un considerable ahorro de costes en comparación a
los tubos obtenidos por otros procedimientos, y empleados en
seguidores solares.
En la coronación del poste (2) esta dispuesta
otra brida extrema superior (3a), donde se monta una
superestructura (3) orientable azimutalmente y abatiblemente en la
que, a su vez, se montan unos paneles solares (4), espejos, o
cualquier otro elemento de interés.
Dicha superestructura (3) consiste en un cabezal
(5) giratorio azimutalmente, apreciable en la figura 6, donde se
dispone un conjunto abatible de vigas (6) y correas (7). En dichas
correas (7) se sustentan los paneles solares (4) o espejos, como se
ve en la figura 5.
El cabezal (5) se monta en el poste (2) a través
de una brida de cabezal (5a) (ver figs 5 y 6), intercalando entre
la brida extrema superior (3a) de poste y la brida de cabezal (5a)
el correspondiente rodamiento, no representado, así como un
conjunto sinfín-corona (8) que produce el
movimiento azimutal, incorporando un control posicional (10)
conectado al control electrónico, no representado, que gobierna el
movimiento de la estructura orientable (1) de la invención.
El cabezal (5) tiene unas extremidades (11)
cuyas terminaciones, alineadas, montan transversalmente las vigas
(6) a través de rótulas (12), habiéndose previsto que la
distribución de las cargas en las vigas (6), sea simétrica con el
fin de transmitir a las extremidades (11) únicamente esfuerzos
cortantes verticales, sin torsiones debidas a cargas excentricas.
Otras torsiones de menor magnitud, debidas a dilataciones o a la
acción del viento, son absorbidas por las rótulas (12).
Esta constitución presenta dos ventajas
principales: por un lado, la existencia únicamente de esfuerzos
cortantes permite dimensionar las extremidades (11) con una mínima
resistencia mecánica y un sustancial ahorro de costes. Por otro
lado las rótulas (12), además de evitar la transmisión de torsiones
a las extremidades (11), minimizan el desgaste en comparación con
la utilización de rodamientos, tanto por la absorción de las
torsiones como por su mayor superficie de contacto interna.
En este ejemplo de la invención las extremidades
(11) se materializan mediante un tubo horizontal (60) simple,
preferentemente tubo helicoidal por cuestiones de costes, dotada de
un refuerzo central (61) en forma de cuna de media caña, y de
sendas pletinas de cierre (62) en sus extremos donde se fijan las
rótulas (12), encontrándose el refuerzo central (61) solidarizado
al cuerpo (62a) del cabezal (5).
La superestructura (3) también comprende un
travesaño palanca (20), que relaciona ambas vigas (6)
excéntricamente respecto a los ejes alineados de las rótulas (12),
y donde se montan unos medios de extensión (14), a su vez también
relacionados con el cabezal (5). Actuando sobre estos medios de
extensión (14) se regula la inclinación de la vigas (6).
Los medios de extensión (14) pueden configurarse
de múltiples formas, si bien en este ejemplo de la invención
consisten en un husillo (15) motorizado donde engrana una corredera
(16), encontrándose el husillo (15) articulado al travesaño palanca
(20) y la corredera a un brazo (5b) del cabezal, o viceversa. Al
girar el husillo (15) se varía la posición a lo largo del mismo de
la corredera (16), y por tanto la inclinación de las vigas. También
en este caso interviene en la regulación de la inclinación un
control posicional (10) conectado al control electrónico de la
estructura orientable (1) monoposte de la invención.
Para facilitar el transporte, la vigas (6) están
constituidas a base de tramos desmontables (6a), unidos entre sí
directa o indirectamente. En este ejemplo de la invención, como se
ve en la figura 7, las vigas (6) comprenden dos tramos iguales
(6a), unidos mediante una pieza intermedia (21), a través de la
cual se fijan a las rótulas (12). Además, en este ejemplo de la
invención, los tramos (6a) tienen unas cartelas (6b) de refuerzo,
unidas igualmente a la pieza intermedia (21).
Por su parte, como se ve en la figura 8, las
correas (7) están constituidas por perfiles tubulares
cuadrangulares de sección creciente hacia su parte trasera,
disponiendo en su cara anterior menor (22) y en su cara posterior
mayor (23) respectivamente de unos carriles delanteros (30) y
traseros (31), de bordes estrechados, para la introducción con
ajuste posicional longitudinal y retención de las tuercas o cabezas
de tornillos (35) que fijarán respectivamente los paneles solares
(4) a las correas (7), y las correas (7) a las vigas (6). El tramo
inclinado inferior (33) del perfil tubular trabaja a modo de
cartela, impidiendo la deformación transversal del perfil por
efecto de las cargas, con una reducción de la sección necesaria en
comparación con la utilización de perfiles tubulares regulares.
En cuanto a los controles posicionales (10),
únicamente se representan en la figura 9, ya que debido a la escala
de las demás figuras no se aprecian en las mismas. Están
constituidos por una arandela (40) solidaria al eje (41) del motor
que se trate (del acoplamiento sinfín-corona (8) o
del husillo (15), y dotada de uno o dos dientes radiales (42) que
discurren por la zona de influencia de uno o más sensores inductivos
(43).
Claims (9)
1. Estructura orientable (1) monoposte; que
comprende un poste (2) anclado al terreno, en cuya coronación se
dispone una superestructura (3) giratoria azimutalmente y abatible,
constituida por un cabezal (5) giratorio con extremidades (11)
donde se articulan unas vigas (6) que sustentan unas correas (7) en
las que se montan elementos tales como paneles solares (4);
implementando un control electrónico de dichos movimientos;
caracterizada porque las vigas (6) se articulan en las
extremidades (11) a través de unas rótulas (12), mientras que la
distribución de las cargas en las vigas (6) es simétrica, en orden
transmitir a los extremos de las extremidades (11) únicamente
esfuerzos cortantes verticales, absorber pequeñas torsiones debidas
a dilataciones y al viento, y aumentar la superficie de contacto en
las articulaciones.
2. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque la superestructura (3)
adicionalmente comprende un travesaño palanca (20), que relaciona
las vigas (6) excéntricamente respecto a los ejes alineados de las
rótulas (12), y donde se montan unos medios de extensión (14)
también relacionados con el cabezal (5), en orden a regular la
inclinación de la vigas (6).
3. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 2 caracterizada porque los medios de
extensión (14) consisten en un husillo (15) motorizado donde
engrana una corredera (16), encontrándose el husillo (15)
articulado al travesaño palanca (20) y la corredera a un brazo (5b)
del cabezal (5), o viceversa.
4. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque la vigas (6) están
constituidas a base de tramos desmontables (6a), unidos entre sí
directa o indirectamente, en orden a facilitar el transporte y
almacenaje.
5. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 4 caracterizada porque las vigas (6) están
constituidas por dos tramos iguales (6a), unidos mediante una pieza
intermedia (21) a través de la cual se fijan a las rótulas (12);
mientras que los tramos iguales (6a) tienen unas cartelas (6b) de
refuerzo, unidas igualmente a la pieza intermedia (21).
6. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque las extremidades (11)
se materializan mediante una única porción tubular horizontal (60)
simple dotada de un refuerzo central (61) en forma de cuna de media
caña, y de sendas pletinas de cierre (62) en sus extremos donde se
fijan las rótulas (12), encontrándose el refuerzo central (61)
solidarizado al cuerpo (62a) del cabezal (5).
7. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque las correas (7) están
constituidas por perfiles tubulares cuadrangulares de sección
creciente hacia su parte trasera, disponiendo en su cara anterior
menor (22) y en su cara posterior mayor (23) respectivamente de
unos carriles delanteros (30) y traseros (31), de bordes
estrechados, de retención con ajuste posicional longitudinal de unas
tuercas o cabezas de tornillos (35) de fijación a los paneles
solares (4) y a las correas (7).
8. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque el poste (2) esta
materializado en tubo metálico helicoidal.
9. Estructura orientable (1) monoposte según
reivindicación 1 caracterizada porque los motores de
accionamiento de los movimientos azimutal y de abatimiento
incorporan un control posicional implementado mediante una arandela
(40) solidaria al eje (41) del motor, y dotada de uno o dos dientes
radiales (42) que discurren por la zona de influencia de uno o más
sensores inductivos (43).
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| ES1066131U true ES1066131U (es) | 2007-12-16 |
| ES1066131Y ES1066131Y (es) | 2008-09-01 |
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| ES200701824U Expired - Fee Related ES1066131Y (es) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Estructura orientable monoposte |
Country Status (1)
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|---|---|
| ES (1) | ES1066131Y (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012025643A1 (es) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Guradoor, S.L. | Sistema de soporte para colectores solares de concentración parabólicos |
-
2007
- 2007-08-31 ES ES200701824U patent/ES1066131Y/es not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012025643A1 (es) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Guradoor, S.L. | Sistema de soporte para colectores solares de concentración parabólicos |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1066131Y (es) | 2008-09-01 |
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