ES2320964A1

ES2320964A1 - Follow-up system for the solar energy captation. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2320964A1
Application number: ES200800822A
Authority: ES
Inventors: Rafael Anson Quintana; Gian Francesco Zaina
Original assignee: Termisol S A; TERMISOL SA
Current assignee: Termisol S A; TERMISOL SA
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-05-29
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: ES2320964B1

Abstract

Sistema de seguimiento para captación de energía solar Se describe un sistema de seguimiento solar destinado a la generación de energía eléctrica mediante la utilización de un módulo de paneles fotovoltaicos, especialmente concebido para un aprovechamiento optimizado de la radiación incidente. El sistema incluye una estructura mecánica de soporte y posicionamiento del módulo de paneles captadores, cuya estructura está sustentada por una base o losa de hormigón en la que también está anclado el extremo inferior de un husillo que por el extremo opuesto se une pivotablemente a un bastidor de soporte del módulo de paneles, siendo la posición del bastidor regulada por medio de un motor que acciona el husillo y que está controlado desde un circuito electrónico incluido por el sistema. El circuito incluye sensores de luminosidad que informan al circuito de control sobre el nivel de luminosidad externa, y que determinan el retorno del bastidor de soporte y módulo de paneles a la posicióninicial en cuanto se detecta un nivel de luminosidad por debajo de un umbral dado.Tracking system for capturing solar energy A solar tracking system is described for the generation of electrical energy through the use of a photovoltaic panel module, specially designed for optimized use of incident radiation. The system includes a mechanical structure for supporting and positioning the module of collector panels, whose structure is supported by a base or concrete slab in which the lower end of a spindle is also anchored, which is pivotally attached to a frame at the opposite end. panel module support, the position of the frame being regulated by means of a motor that drives the spindle and which is controlled from an electronic circuit included in the system. The circuit includes brightness sensors that inform the control circuit about the external brightness level, and that determine the return of the support frame and panel module to the initial position as soon as a brightness level below a given threshold is detected.

Description

Sistema de seguimiento para la captación de energía solar.Monitoring system for the collection of solar energy.

Object of the invention

La presente invención se refiere a un sistema de seguimiento para captación de energía solar, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.The present invention relates to a system of monitoring for solar energy collection, which provides essential novelty characteristics and notable advantages over means known and used for the same purposes in the state Current technique.

Más en particular, el sistema de seguimiento solar propuesto por la invención está integrado por una estructura de seguimiento asociada a un conjunto modular de paneles fotovoltaicos de captación de energía solar para su transformación en energía eléctrica, cuya estructura determina el posicionamiento óptimo del módulo de paneles en cada momento, junto con un circuito electrónico que se encarga de controlar el posicionamiento instantáneo del módulo de paneles y de devolverlo al punto inicial de partida al finalizar el día, es decir, en ausencia de luz diurna, de manera que está operativo desde el momento en que empieza a amanecer. Tanto la estructura de seguimiento como la electrónica de control han sido diseñados con criterios de simplicidad y bajo mantenimiento, lo que hace que el sistema en su conjunto resulte altamente atractivo tanto desde el punto de vista de la eficacia como desde el punto de vista de los costes de fabricación e instalación.More particularly, the tracking system solar proposed by the invention is composed of a structure tracking associated with a modular set of panels photovoltaic solar energy collection for its transformation in electrical energy, whose structure determines the positioning Optimum panel module at all times, together with a circuit electronic that is responsible for controlling the positioning instantaneous panel module and return it to the starting point Starting at the end of the day, that is, in the absence of light daytime, so that it is operational from the moment you It starts to dawn. Both the tracking structure and the Control electronics have been designed with criteria of simplicity and low maintenance, which makes the system in its set is highly attractive both from the point of view of effectiveness as from the point of view of the costs of Manufacturing and installation

El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido, obviamente, dentro del sector industrial dedicado a la fabricación, montaje e instalación de dispositivos y aparatos relacionados con las energías alternativas, y más en especial con la producción de energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos.The scope of the invention is obviously, within the industrial sector dedicated to the manufacture, assembly and installation of devices and appliances related to alternative energies, and more in special with the production of electrical energy through panels photovoltaic

Background and summary of the invention

Es conocido por todos en general la tendencia desde hace ya un cierto número de años, al incremento en el aprovechamiento de las energías ofrecidas por fuentes naturales e inagotables, tales como el sol o el viento. Este hecho es consecuencia de la necesidad de limitar el consumo de combustibles fósiles tales como el carbón o petróleo, cada vez más escasos a nivel mundial, junto con un mayor respeto al medio ambiente ante inconvenientes tan importantes como el calentamiento global u otros de naturaleza similar.The trend is known to everyone in general for a certain number of years now, to the increase in use of the energy offered by natural sources and inexhaustible, such as the sun or the wind. This fact is consequence of the need to limit fuel consumption fossils such as coal or oil, increasingly scarce to world level, along with greater respect for the environment before inconveniences as important as global warming or others of a similar nature.

Las instalaciones solares a base de paneles fotovoltaicos, son cada día más numerosas en una amplia diversidad de zonas geográficas en las que se recibe una media diaria de horas sol por encima de un límite predeterminado. Estas instalaciones tienen la ventaja de que normalmente son relativamente fáciles de instalar, y realizan una transformación directa de la energía de los rayos solares incidentes en energía eléctrica que puede ser aprovechada de forma inmediata, ya sea in situ o ya sea para su inyección de una red cercana para su aprovechamiento en otro lugar remoto. Lógicamente, las instalaciones solares fotovoltaicas buscan siempre conseguir el mejor rendimiento posible en cuanto a la producción energética por unidad de potencia de pico de módulos fotovoltaicos se refiere. En este sentido, la utilización de seguidores solares que permiten un posicionamiento de los módulos de paneles solares con la mayor ortogonalidad posible respecto a la dirección de los rayos incidentes, ha permitido incrementar hasta en un 50% la producción energética respecto a los módulos montados sobre estructuras fijas.Solar installations based on photovoltaic panels are increasingly numerous in a wide variety of geographical areas where a daily average of sun hours is received above a predetermined limit. These installations have the advantage that they are normally relatively easy to install, and they perform a direct transformation of the energy of the incident solar rays into electrical energy that can be used immediately, either in situ or for their injection of a nearby network for use in another remote location. Logically, photovoltaic solar installations always seek to achieve the best possible performance in terms of energy production per peak power unit of photovoltaic modules. In this sense, the use of solar trackers that allow the positioning of the solar panel modules with the greatest possible orthogonality with respect to the direction of the incident rays, has allowed to increase energy production by up to 50% compared to the modules mounted on fixed structures

En este incremento de producción energética ha jugado un papel fundamental la adecuación de la electrónica utilizada para controlar el posicionamiento de los paneles en cada momento. Así, según es habitual, se conocen en la actualidad dos tipos diferenciados de sistemas electrónicos de seguimiento solar.In this increase in energy production has played a fundamental role the adequacy of electronics used to control the positioning of the panels in each moment. Thus, as usual, two are currently known different types of electronic tracking systems solar.

--: Pasivo: se basa en programar la situación (coordenadas) del dispositivo de seguimiento, de modo que mediante un programa predefinido se indica al seguidor la posición que debe adoptar en cada momento del día. El sistema exige el empleo de sensores de posición de alta precisión. Los sistemas pasivos suelen estar conectados a una red de distribución, por lo que resulta imprescindible llevar un cable de conexión hasta el seguidor. El coste de la electrónica de este tipo de seguidores el elevado.Passive: it is based on programming the location (coordinates) of the tracking device, so that by means of a predefined program the follower is indicated the position to take at every moment of the day. The system demands the use of high precision position sensors. The systems liabilities are usually connected to a distribution network, so which is essential to carry a connection cable to the follower. The cost of electronics of this type of followers on high.

--: Activo: utiliza sensores de intensidad de luz y un circuito eléctrico y/o electrónico, con los que se envían órdenes al motor y a los órganos de transmisión de modo que giren para colocar el seguidor en la posición ideal. Los sistemas activos pueden ser autónomos o estar conectados a una red de distribución. Cuando son autónomos, obtienen la energía necesaria para su funcionamiento a partir de los propios paneles que están montados en el seguidor, o bien, en casos excepcionales, desde un módulo solar incorporado exclusivamente para esta función. El coste de la electrónica incorporada por los sistemas activos es bajo.Active: uses intensity sensors of light and an electrical and / or electronic circuit, with which they send orders to the engine and transmission organs so that turn to place the follower in the ideal position. The systems assets can be autonomous or connected to a network of distribution. When they are autonomous, they get the necessary energy for operation from the panels that are mounted on the tracker, or, in exceptional cases, from a Solar module incorporated exclusively for this function. The cost of the electronics incorporated by active systems is low.

Como se comprenderá, un objetivo principal en los seguidores solares consiste en optimizar la ganancia o maximizar el rendimiento reduciendo los costes a valores mínimos. Desde el punto de vista de la electrónica, la reducción de costes puede ser abordada desde varios puntos de vista:As will be understood, a main objective in solar trackers consist of optimizing the gain or Maximize performance by reducing costs to minimum values. From the point of view of electronics, cost reduction It can be approached from several points of view:

- Reduciendo el coste inicial de los componentes;- Reducing the initial cost of components;

- Reduciendo el consumo energético de los componentes durante su funcionamiento, y- Reducing the energy consumption of components during operation, and

- Mejorando la eficacia del seguidor, en base a la exposición de los módulos a la radiación incidente durante el mayor tiempo posible, y con la mayor perpendicularidad que se pueda lograr.- Improving the effectiveness of the follower, based on the exposure of the modules to the incident radiation during the as long as possible, and as perpendicularly as possible achieve.

Tomando en consideración los comentarios que anteceden, la presente invención se ha propuesto como objetivo principal el hecho de desarrollar y proporcionar un sistema de seguimiento solar sustancialmente mejorado respecto a los sistemas actualmente conocidos, en base a una acción combinada de diseño simple y económico tanto de la electrónica incorporada en el sistema como de la propia estructura de cada módulo de soporte de los paneles fotovoltaicos y de seguimiento de la trayectoria solar. Este objetivo ha sido plenamente alcanzado mediante el sistema de seguimiento que va a ser objeto de descripción en lo que sigue, cuyas características principales se encuentran recogidas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1, y en las sub-reivindicaciones asociadas dependientes de la principal.Taking into account the comments that above, the present invention has been proposed as an objective principal the fact of developing and providing a system of substantially improved solar tracking with respect to systems currently known, based on a combined design action Simple and economical of both the electronics incorporated in the system as of the own structure of each support module of photovoltaic panels and solar path monitoring. This objective has been fully achieved through the system of follow-up that will be described in the following, whose main characteristics are included in the characterizing part of claim 1, and in the associated sub-claims dependent on the principal.

En esencia, el sistema de la invención incluye una electrónica de control que pertenece al grupo que se ha definido como "activo" en lo que antecede. El circuito incluye sensores de luminosidad que provocan el accionamiento del motor del seguidor para devolver el módulo de paneles a la posición de partida cuando se detecta la falta de luz (valor ajustable), es decir, cuando llega la noche, en vez de hacerlo cuando se detectan los primeros rayos solares de la mañana como ocurre básicamente en los seguidores conocidos, con lo que el seguidor de la invención proporciona un aprovechamiento incrementado de la energía solar. El circuito incluye un generador de energía eléctrica consistente preferentemente en un módulo fotovoltaico, un acumulador de energía consistente preferentemente. en una o más baterías acumuladoras, un circuito electrónico encargado de controlar las diversas funciones, uno o más sensores de luz conectados directamente al circuito electrónico para el envío hasta este último de las señales informativas del nivel de luminosidad, uno o más sensores de posición conectados asimismo al circuito electrónico e indicativos de que el basculamiento del módulo de paneles fotovoltaicos ha realizado su recorrido completo durante su vuelta al punto de partida, y un motor gestionado directamente desde el circuito electrónico y cuyo giro en ambos sentidos de rotación permite llevar el conjunto de paneles progresivamente en cada momento hasta la posición deseada.In essence, the system of the invention includes a control electronics belonging to the group that has defined as "active" in the foregoing. The circuit includes brightness sensors that cause motor drive follower to return the panel module to the position of heading when the lack of light is detected (adjustable value), it is say, when night comes, instead of when they are detected the first sunrays in the morning as basically happens in known followers, bringing the follower of the invention It provides an increased use of solar energy. He circuit includes a consistent electric power generator preferably in a photovoltaic module, an energy accumulator preferably consistent. in one or more accumulator batteries, a electronic circuit responsible for controlling the various functions, one or more light sensors connected directly to the circuit electronic for sending to the last of the signals informative of the level of luminosity, one or more sensors of position also connected to the electronic circuit and indicative that the tilting of the module of photovoltaic panels has made your complete tour during your return to the point of departure, and an engine managed directly from the circuit electronic and whose rotation in both directions allows rotation the set of panels progressively at all times until the desired position.

Por su parte, la estructura prevista para el seguidor de la presente invención ha sido concebida, como se ha dicho, con unas características extremadamente simplificadas, lo que hace que resulte extraordinariamente eficaz, a unos costes de fabricación ventajosos respecto a las estructuras convencionales, y con unas necesidades de mantenimiento post-instalación sustancialmente reducidas respecto a las existentes. En esencia, cada uno de los módulos de paneles captadores de la instalación presenta un armazón con diseño ortogonal obtenido a partir de diversos perfiles que se extienden longitudinalmente, y en cuyos carriles respectivos se alojan los bordes de los distintos paneles fotovoltaicos. Este conjunto está solidarizado a un bastidor de soporte que en general adopta forma de doble "H", estando este bastidor sustentado por sendos grupos de soporte vertical mediante uniones articuladas que determinan un eje de giro o basculamiento en ambos sentidos respecto a dicho eje. Un elemento de empuje, materializado preferentemente mediante un husillo, un gato hidráulico, u otro dispositivo similar, se encuentra unido a una de las ramas del bastidor, en una posición predeterminada, independientemente a uno u otro lado del eje de basculamiento, de manera que la extensión o la retracción del vástago el husillo determina la variación posicional del módulo de paneles hacia uno u otro lado, garantizando con ello un seguimiento adecuado del sol a lo largo de su recorrido. Esta acción de seguimiento solar, junto con la inclinación de que se ha dotado al módulo de paneles fotovoltaicos en virtud de la diferencia de alturas de los grupos de soporte, garantizan la recepción de las radiaciones solares con un grado de ortogonalidad deseado para un rendimiento optimizado del conjunto. La inclinación del bastidor que soporta al conjunto de paneles fotovoltaicos se ajusta en función de la latitud geográfica del lugar de instalación.For its part, the structure planned for the follower of the present invention has been conceived, as has been said, with extremely simplified features, what which makes it extraordinarily effective, at costs of advantageous manufacturing compared to conventional structures, and with maintenance needs substantially reduced post installation to the existing ones. In essence, each of the panel modules Installation sensors present a frame with design orthogonal obtained from various profiles that extend longitudinally, and in whose respective lanes the edges of the different photovoltaic panels. This set is in solidarity with a support frame that generally takes shape double "H", this frame being supported by two vertical support groups through articulated joints that determine an axis of rotation or tilt in both directions with respect to said axis. A pushing element, materialized preferably by means of a spindle, hydraulic jack, or other similar device, is attached to one of the branches of the rack, in a predetermined position, independently of one or other side of the tilting axis, so that the extension or the retraction of the rod the spindle determines the positional variation of the panel module to one side or the other, thus guaranteeing proper tracking of the sun along its path. This solar tracking action, along with the inclination that has been endowed with the module of photovoltaic panels under the difference of heights of the support groups, guarantee the reception of solar radiation with a degree of orthogonality desired for optimized performance of the set. Tilt of the frame that supports the set of photovoltaic panels is adjusts based on the geographical latitude of the place of installation.

Como se comprenderá, con una construcción como la que se acaba de describir brevemente en lo que antecede, se garantizan unos resultados excelentes y optimizados en cuanto a la transformación de la energía solar incidente en energía eléctrica, siendo sólo necesario que el conjunto de paneles sea movido únicamente en torno a un eje de giro determinado por ambos grupos de soporte.As will be understood, with a construction like the one just described briefly in the above, is guarantee excellent and optimized results in terms of transformation of incident solar energy into electrical energy, being only necessary that the set of panels be moved only around an axis of rotation determined by both groups of support.

Brief description of the drawings

Estas y otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma de realización preferida de la misma, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y en ningún caso limitativo, tomada junto con los dibujos que se acompañan, en los que:These and other features and advantages of the invention will become more clearly apparent from the detailed description that follows of an embodiment preferred thereof, given by way of example only illustrative and in no case limiting, taken together with the accompanying drawings, in which:

La Figura 1 muestra una vista general, esquemática, de los medios electrónicos utilizados para el control del sistema de la invención;Figure 1 shows an overview, schematic, of the electronic means used for the control of the system of the invention;

La Figura 2 ilustra una vista esquematizada, en perspectiva, de un ejemplo de realización de un módulo completo de los previstos por el sistema de la invención;Figure 2 illustrates a schematic view, in perspective, of an embodiment of a complete module of those provided by the system of the invention;

La Figura 3 representa una vista esquematizada, en perspectiva desde abajo, de los grupos de soporte determinantes del eje de giro y del bastidor en doble "H", junto con un detalle D a mayor tamaño de una cualquiera de las uniones articuladas entre dicho bastidor y cada uno de los mencionados grupos de soporte, yFigure 3 represents a schematic view, in perspective from below, of the determining support groups of the pivot shaft and the double "H" frame, together with a D larger detail of any one of the joints articulated between said frame and each of those mentioned support groups, and

La Figura 4 es una ilustración esquematizada de diferentes las posiciones límite e intermedia de basculamiento del módulo de paneles fotovoltaicos, junto con la representación de la gama de oscilación del husillo que actúa sobre el bastidor en función de cada posición.Figure 4 is a schematic illustration of different the limit and intermediate tilting positions of the module of photovoltaic panels, together with the representation of the oscillation range of the spindle acting on the frame in function of each position.

Description of a preferred embodiment

Tal y como se ha mencionado en lo que antecede, la descripción detallada de la forma de realización preferida de la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o semejantes. Así, atendiendo en primer lugar a la representación de la Figura 1, se puede apreciar que está figura esquematiza un conjunto de bloques que implementan una forma de realización preferida de la electrónica de control que incorpora el sistema de la invención. De acuerdo con dicha representación, aparece un bloque indicado con la referencia numérica 1 representativo de un generador de energía eléctrica y consistente preferentemente en un módulo fotovoltaico previsto para esa finalidad, destinado a generar la electricidad necesaria para la alimentación de los diversos órganos de consumo del conjunto. Este generador aparece conectado eléctricamente a un bloque 3, indicativo del circuito electrónico de control, y a través de este último, a un bloque 2 indicativo de un grupo acumulador de energía eléctrica, tal como una o varias baterías acumuladoras. El conjunto incluye un bloque 4 representativo de uno o más sensores de luminosidad, un bloque 5 indicativo de un sensor o interruptor de posición final, y un bloque 6 indicativo de un motor eléctrico capacitado para girar en ambos sentidos de rotación y mover el seguidor hasta la posición adecuada en cada momento.As mentioned above, the detailed description of the preferred embodiment of the invention will be carried out in what follows with the help of the attached drawings, through which the same numerical references to designate equal parts or similar. Thus, attending firstly to the representation of Figure 1, it can be seen that this figure schematizes a set of blocks that implement an embodiment Preferred control electronics incorporating the system the invention. According to that representation, a block indicated with numerical reference 1 representative of a electric power generator and preferably consisting of a photovoltaic module intended for that purpose, intended for generate the electricity necessary to power the various organs of consumption of the whole. This generator appears electrically connected to a block 3, indicative of the circuit electronic control, and through the latter, to a block 2 indicative of an electric energy accumulator group, such as one or more accumulator batteries. The set includes a block 4 representative of one or more brightness sensors, a block 5 indicative of a sensor or end position switch, and a block 6 indicative of an electric motor capable of turning in both directions of rotation and move the follower to the proper position in every moment.

En base a un diseño de circuito tal y como el que se ha representado en el esquema de la Figura 1, se desprende que su funcionamiento es de la manera siguiente:Based on a circuit design such as the which has been represented in the scheme of Figure 1, it follows that its operation is as follows:

Durante las horas del día en las que existe incidencia de radiación solar suficiente como para que el generador 1 pueda producir energía, se suministra energía desde dicho generador para satisfacer las necesidades de consumo asociadas al circuito electrónico 3, y para cargar el grupo acumulador 2. Cuando la intensidad de la luz cae por debajo de un valor de umbral predeterminado, el circuito electrónico 3 capta esta situación a través del sensor 4, en cuyo momento el circuito 3 conmuta la alimentación de modo que es ahora el grupo acumulador 2 el encargado de suministrar la energía eléctrica demandada por el circuito electrónico 3 y por los órganos móviles asociados. A partir de ese instante y en función de la nueva situación detectada por el circuito 3, dicho circuito determina la puesta en marcha del motor 6 en el sentido correspondiente para llevar el seguidor a la posición de partida, siendo el sensor 5 el encargado de informar al circuito electrónico 3 de que se ha completado el recorrido de retorno.During the hours of the day it exists incidence of solar radiation enough for the generator 1 can produce energy, energy is supplied from said generator to meet the consumption needs associated with electronic circuit 3, and to charge the accumulator group 2. When light intensity falls below a threshold value By default, electronic circuit 3 captures this situation at through sensor 4, at which time circuit 3 switches the feeding so that it is now the accumulator group 2 the responsible for supplying the electricity demanded by the 3 electronic circuit and associated mobile organs. TO from that moment and depending on the new situation detected by circuit 3, said circuit determines the setting in engine 6 running in the corresponding direction to carry the follower to the starting position, with sensor 5 being in charge to inform electronic circuit 3 that the return path.

Se podrá apreciar que la electrónica de control incorporada por el sistema de la invención es simple y por supuesto muy fiable. Los componentes pueden ser elegidos entre una amplia gama con las características y tolerancias exigidas por los distintos diseños. El sensor 4 de luz puede consistir, por ejemplo, en resistencias fotosensibles, células solares, fotodiodos de tipo LED, u otros. Por su parte, el circuito electrónico 3 gestiona los diversos componentes asociados al mismo y que se acaban de describir, a saber, la carga del grupo acumulador 2, la información procedente del sensor 4 de luz, el cambio de estado del sensor 5 de posición cuando es accionado por el módulo abatible del seguidor solar cuando realiza el movimiento de retorno, o la alimentación del motor 6 cuando corresponda mover el módulo de seguidor solar.It will be appreciated that the control electronics incorporated by the system of the invention is simple and of course very reliable The components can be chosen from a wide range with the characteristics and tolerances required by the Different designs The light sensor 4 may consist, for example, in photosensitive resistors, solar cells, photodiodes of type LED, or others. For its part, electronic circuit 3 manages the various components associated with it and that have just been describe, namely, the charge of accumulator group 2, the information from the light sensor 4, the change of state of the sensor 5 of position when operated by the follower flip module solar when performing the return movement, or feeding of motor 6 when appropriate move the follower module solar.

Como se comprenderá, la alimentación del sistema podría realizarse desde la red eléctrica con la mera provisión de la preceptiva fuente de alimentación. Sin embargo, se prefiere la realización descrita en virtud de su mayor simplicidad, sobre todo en casos de instalaciones en las que intervienen múltiples seguidores solares, todos los cuales necesitan cableados para su alimentación respectiva, con el consiguiente incremento de costes y de complejidad.As will be understood, the system power could be done from the power grid with the mere provision of The mandatory power supply. However, the realization described by virtue of its greater simplicity, especially in cases of facilities involving multiple solar trackers, all of which need wiring for their respective food, with the consequent increase in costs and of complexity

En cuanto al grupo sensor 5 de posición, puede utilizarse cualquiera de los existentes actualmente en el mercado y que presente una fiabilidad adecuada para los fines a los que se destina, pudiendo ser tanto del tipo de un interruptor mecánico como del tipo de un sensor óptico. El elemento impulsor del movimiento, es decir, el motor 6, también podrá estar constituido por cualquier motor de DC con tal de que presente unas características adecuadas para la realización del movimiento de giro que se necesita para el correcto funcionamiento del conjunto.As for the position sensor group 5, it can be used any of those currently on the market and that presents adequate reliability for the purposes for which it destin, being able to be both the type of a mechanical switch as of the type of an optical sensor. The driving element of movement, that is, the engine 6, may also be constituted for any DC motor provided it has some characteristics suitable for carrying out the movement of rotation needed for the proper functioning of the set.

Una vez descritas los distintos componentes que integran la electrónica de control del sistema y las características que los definen, se va a llevar a cabo ahora la descripción de la parte estructural mecánica de un módulo de seguimiento para captación de energía solar del tipo que integran el sistema de la invención. Para ello, se hará referencia a la Figura 2 y siguientes de los dibujos anexos, en las que aparecen mostradas las distintas partes del conjunto junto con las características que identifican a cada una de ellas.Once described the different components that integrate the system control electronics and the characteristics that define them, the description of the mechanical structural part of a module monitoring for solar energy collection of the type that they integrate The system of the invention. For this, reference will be made to the Figure 2 and following of the attached drawings, in which they appear shown the different parts of the set along with the characteristics that identify each one of them.

Así, aludiendo en primer lugar a la Figura 2 de los dibujos, se puede observar una vista general de un ejemplo de realización preferente del sistema de la invención, materializado en un módulo de seguimiento para captación de energía solar, según una vista esquematizada, en perspectiva desde arriba, de dicho módulo. El conjunto se erige a partir de una losa inferior 7 de fijación al suelo, desde la cual se elevan dos grupos de soporte verticales en general, uno delantero constituido por patas 8 ancladas en dicha losa 7 inferior y que convergen en el punto más alto, y uno trasero constituido por patas 9 asimismo ancladas en dicha losa 7 y que también convergen en el punto más alto. La definición de los términos "delantero" y "trasero" debe entenderse según la posición en la que un observador externo ve la mencionada Figura, sin que ello pueda ser interpretado en sentido limitativo alguno.Thus, referring first to Figure 2 of the drawings, you can see an overview of an example of preferred embodiment of the system of the invention, materialized in a tracking module for solar energy collection, according to a schematic view, in perspective from above, of said module. The set is erected from a lower slab 7 of fixing to the ground, from which two support groups rise vertical in general, one front consisting of legs 8 anchored in said lower slab 7 and that converge at the most high, and a rear one consisting of legs 9 also anchored in said slab 7 and that also converge at the highest point. The definition of the terms "front" and "rear" must understood according to the position in which an external observer sees the mentioned Figure, without it being interpreted in the sense any limitation

Tal y como ha sido comentado anteriormente y aparece claramente visible en el dibujo, las patas 9 del grupo trasero de soporte convergen en un punto que está a mayor altura que el punto de convergencia de las patas 8 del grupo delantero de soporte. Esta diferencia de alturas determina un grado de inclinación predeterminado que será ajustado en función de la latitud geográfica del lugar en el que vaya a ser instalado el sistema, adaptado lógicamente a la altura del sol en el horizonte, y de tal manera que se garantice un alto grado de perpendicularidad de las radiaciones solares. Como se ha dicho, los puntos superiores de convergencia de ambos grupos de soporte constituyen los puntos de basculamiento para un bastidor en forma de doble "H", conformado por medio de dos largueros 10 paralelos y separados entre sí por una distancia predeterminada, y dos travesaños 11 extendidos entre dichos largueros. Este bastidor soporta un armazón 12 de configuración ortogonal con perfilería longitudinal, dejando espacios en los que albergar los diferentes paneles (no representados) mediante la inserción de los bordes de estos últimos a lo largo de los carriles de los mencionados perfiles, garantizando con ello una sujeción eficaz contra la presión que puedan ejercer los vientos circulantes por el lugar de instalación, con una máxima resistencia de anclaje, y también con la utilización de un número mínimo de tornillos u otros medios de fijación. El conjunto incluye un elemento susceptible de extensión y retracción, preferentemente un husillo 13 que accionado a través de un medio adecuado, por ejemplo el motor 6 ya descrito en relación con la Figura 1 de los dibujos, puede provocar el desplazamiento de su vástago correspondiente en el sentido deseado. El husillo 13 tiene el extremo inferior enclavado en la propia losa 7 de hormigón mediante una unión pivotante, mientras que el extremo superior lo tiene unido pivotablemente a un travesaño 11 del bastidor en forma de doble "H", a un lado, y a una cierta distancia, del eje de giro determinado por los dos puntos de convergencia enfrentados de las patas 8, 9 de ambos grupos de soporte.As previously mentioned and clearly visible in the drawing, the legs 9 of the group back support converge at a point that is higher that the point of convergence of the legs 8 of the front group of support. This difference in heights determines a degree of default inclination that will be adjusted depending on the geographical latitude of the place where the system, logically adapted to the height of the sun on the horizon, and in such a way that a high degree of perpendicularity is guaranteed of solar radiation. As stated, the points superior convergence of both support groups constitute the tilting points for a double-shaped frame "H", consisting of two parallel stringers 10 and separated from each other by a predetermined distance, and two crossbars 11 extended between said stringers. This frame supports an orthogonal configuration frame 12 with profiles longitudinal, leaving spaces in which to house the different panels (not shown) by inserting the edges of the latter along the lanes of those mentioned profiles, thereby ensuring an effective hold against the pressure that the circulating winds can exert for the place of installation, with maximum anchor strength, and also with the use of a minimum number of screws or other means of fixation. The set includes an extension element and retraction, preferably a spindle 13 that driven through of a suitable means, for example the engine 6 already described in relationship with Figure 1 of the drawings, may cause displacement of its corresponding stem in the desired direction. The spindle 13 has the lower end embedded in the slab itself 7 concrete using a pivoting joint, while the end upper has pivotally attached to a crossbar 11 of the double "H" shaped frame, to one side, and to a certain distance, from the axis of rotation determined by the two points of convergence facing the legs 8, 9 of both groups of support.

La Figura 3 es una vista esquematizada, en perspectiva desde abajo y a mayor escala, del conjunto de la Figura 2, prevista únicamente a efectos de una representación más clara de los elementos que soportan abatiblemente al conjunto de paneles fotovoltaicos (no representados), junto con un detalle de uno de los elementos que proporcionan la unión basculante entre el bastidor de soporte y uno de los grupos de soporte. Además, se puede ver la provisión de una pieza en "U" señalada mediante la referencia numérica 14, solidarizada a la cara inferior de uno 11 de los travesaños del bastidor en doble "H", y destinado a constituir el punto de unión con el vástago del husillo (no representado en esta Figura). Por otra parte, el detalle D permite apreciar cómo en uno de los puntos de convergencia, por ejemplo el punto de convergencia de las patas 9 del grupo trasero de soporte, se dispone una pieza 15 sujeta ventajosamente a ambas patas 9 citadas, y que presenta una configuración superior asimismo en forma de "U" para permitir el paso basculante un larguero 11 respectivo del bastidor, vinculado a los laterales de la "U" por medio de un bulón 16 o un perno similar que ofrezca una resistencia suficiente como para resistir con garantía los esfuerzos a los que va a ser sometido durante la vida operativa del conjunto. Se comprenderá que la disposición es exactamente la misma en relación con el otro grupo de soporte, es decir, el correspondiente a la unión entre las patas 8 del grupo delantero.Figure 3 is a schematic view, in perspective from below and on a larger scale, of the whole of the Figure 2, intended only for the purposes of a clearer representation of the elements that support the panel assembly photovoltaic (not shown), together with a detail of one of the elements that provide the swing link between the support frame and one of the support groups. Also I know you can see the provision of a "U" piece indicated by numerical reference 14, in solidarity with the underside of one 11 of the frame crossbars in double "H", and intended for constitute the point of attachment with the spindle rod (not represented in this Figure). On the other hand, detail D allows appreciate how at one of the points of convergence, for example the convergence point of the legs 9 of the rear support group, a piece 15 is advantageously attached to both legs 9 cited, and that presents a higher configuration also in "U" shape to allow swinging a crossbar 11 respective of the frame, linked to the sides of the "U" by means of a bolt 16 or a similar bolt that offers a sufficient strength to safely withstand the efforts to which it will be subjected during the operational life of the set. It will be understood that the provision is exactly the same in relation to the other support group, that is, the corresponding to the union between the legs 8 of the group Forward.

Según se desprende de la descripción que se ha realizado en lo que antecede, el bastidor del conjunto en doble "H" y el armazón 12 estructural que soporta, pueden ser abatidos hacia uno u otro lado del eje de giro imaginario creado por las piezas 15 en "U" asociadas a los extremos de cada uno de los grupos de soporte delantero y trasero, guardando la inclinación proporcionada por la diferencia de altura entre ambos grupos de soporte. Este basculamiento viene determinado, como se ha dicho por la actuación del husillo 13, y puede ser claramente apreciado en la Figura 4. La representación gráfica muestra las posiciones extremas que puede adoptar el módulo M de soporte de los paneles, inclinado a uno y otro lado del eje de basculamiento, junto con una posición intermedia completamente horizontal. El husillo 13 aparece representado en las tres posiciones que corresponden a las del módulo M, pudiéndose apreciar su oscilación en virtud del recorrido C en arco realizado por el extremo superior del vástago del husillo en su unión pivotante con la pieza 14. Este arco C tiene como radio la distancia entre la posición de la pieza 14 de unión entre el vástago del husillo y el travesaño 11 del bastidor en doble "H", lo que equivale a una proyección sobre la base o losa de hormigón delimitada por los puntos "A" y "B", separados por una distancia igual a dicho radio, y en cuyo punto intermedio se encuentra anclado pivotablemente el extremo inferior del husillo 13. De este modo, se determina una distancia de oscilación del husillo hacia ambos lados suficientemente corta como para garantizar que la transmisión de esfuerzos a través del husillo hacia el punto de anclaje en la losa 7 inferior, se realiza de forma cercana a una línea vertical, originando componentes transversales de magnitud reducida y por tanto con repercusiones mínimas sobre la estructura.As follows from the description that has been made in the foregoing, the double set frame "H" and the structural framework 12 it supports, can be dejected towards either side of the imaginary axis of rotation created for the 15 "U" pieces associated with the ends of each of the front and rear support groups, keeping the inclination provided by the difference in height between the two support groups This tilt is determined, as has been said by the spindle 13 performance, and it can be clearly seen in Figure 4. The graphical representation shows the extreme positions that can be taken by the M module supporting the panels, inclined on either side of the tilting axis, together with a completely horizontal intermediate position. He spindle 13 appears represented in the three positions that correspond to those of module M, being able to appreciate its oscillation under arc travel C made by the upper end of the spindle rod in its pivotal joint with part 14. This arc C has as radius the distance between the position of the connecting piece 14 between the spindle rod and the crossbar 11 of the double "H" frame, which is equivalent to a projection on the base or concrete slab delimited by points "A" and "B", separated by a distance equal to said radius, and in whose intermediate point is pivotally anchored the lower end of spindle 13. In this way, a swing distance of the spindle to both sides short enough to ensure that the transmission of stresses through the spindle towards the anchor point on the slab 7 lower, is performed close to a vertical line, originating transverse components of reduced magnitude and by both with minimal repercussions on the structure.

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, el pivotamiento del módulo M respecto a la horizontal que proporciona la actuación del husillo 13, es del orden de 140º, es decir, 70º a cada lado de la posición horizontal intermedia que se muestra en la Figura 4. Sin embargo, este ángulo puede ser variado en función de cada necesidad específica y con el fin de adaptar el conjunto a las exigencias de cada realización.According to an embodiment preferred of the invention, the pivoting of the module M with respect to the horizontal that provides the action of the spindle 13, is of the order of 140º, that is, 70º on each side of the horizontal position intermediate shown in Figure 4. However, this angle it can be varied according to each specific need and with the in order to adapt the set to the demands of each realization.

No se considera necesario hacer más extenso el contenido de la presente descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas que de la misma se derivan, así como llevar a cabo su realización práctica.It is not considered necessary to make the content of the present description so that an expert in the matter can understand its scope and the advantages of it they are derived, as well as carrying out their practical realization.

No obstante lo anterior, y puesto que la descripción realizada corresponde únicamente a una forma de realización preferida, se comprenderá que dentro de su esencialidad podrán ser introducidas múltiples variaciones de detalle, asimismo protegidas, que podrán afectar a características y detalles tales como variaciones de forma y tamaño, materiales de construcción, número de paneles incluidos en cada módulo, o cualesquiera otras necesarias para la adaptación de la instalación a las distintas necesidades, fácilmente imaginables por los expertos en la materia, sin que ello suponga apartarse del ámbito de protección de la invención definida únicamente por el juego reivindicatorio que figura a continuación.Notwithstanding the foregoing, and since the description given corresponds only to one form of preferred embodiment, it will be understood that within its essentiality multiple variations of detail may be introduced, also protected, which may affect such characteristics and details as variations of shape and size, building materials, number of panels included in each module, or any others necessary for adapting the installation to the different needs, easily imaginable by experts in the field, without entailing departing from the scope of protection of the invention defined only by the claim set that figure below.

Claims

1. Monitoring system for capturing solar energy, in particular a system for positional tracking of the solar path that guarantees an incidence of solar radiation on photovoltaic solar panels generating electricity with the highest possible orthogonality, whose system is implemented by means of a control electronics designed to automatically perform the instantaneous positioning of the pick-up elements, and by means of a mechanical support structure designed to resist the stresses derived from external agents present at the installation site, characterized in that:

the control electronics includes a set of main components such as an electronic circuit (3) of control, an electric power generating device (1), a accumulator group (2), media (4) light sensors, media (5) position sensors, and materialized motor means by means of a engine (6) and intended to transmit movement to the organs corresponding system;

the lift structure is intended for support the module (12) of collector panels in the different operational positions of said module, and consists of two groups of support, one front and one rear, of different heights, between which defines an inclined axis of rotation and pivot in both senses, up to a predetermined limit angle, for the frame of the module (12) of collector panels supported by a frame in double "H" that includes two main stringers (10), parallel and spaced apart from each other, and extended crossbars (11) between said stringers.

2. System according to claim 1, characterized in that the said electric power generating device (1) preferably consists of a solar module of specific design.

3. System according to claims 1 and 2, characterized in that the light sensors (4) generate signals that inform the electronic control circuit (3) about the level of ambient brightness, such that when said level of brightness falls below a given threshold value, the electronic circuit (3) determines the return of the module (12) of panels to the initial starting position, by controlled operation of the motor (6), the sensor (5) being the responsible for informing the electronic circuit (3) that the aforementioned initial position has been reached.

4. System according to claims 1 to 3 above, characterized in that the light sensor means (4) are chosen from photosensitive resistors, solar cells, LED-type photodiodes, or other conventional ones of a similar nature, and because the means (5) ) position detectors consist essentially of an optical sensor or a switch device.

System according to claim 1, characterized in that each of the front and rear support groups of the mechanical structure is constituted by two or more respective legs (8, 9) that are anchored by their lower ends in a base or concrete slab (7), and that converge mutually in an upward direction to join at the highest point where a respective piece (15) has been associated in solidarity with each support group that adopts a "U" shape, whereby each of the respective crossbars (11) of the support frame of the module of collector panels with the help of a respective bolt (16), and with the possibility of tilting in both directions of rotation.

6. System according to claim 1, characterized in that the tilting of the sensor panel module is determined by the action of a thrust element such as a spindle (13) which is pivotally interlocked on the lower end on the same base or slab (7) of concrete, and which at the upper end has its rod pivotally linked to one (11) of the crossbars of the double "H" frame, through a "U" piece (14) integral with said crossbar, and located on either side of the tilting axis of the panel module, keeping a distance with said axis.

7. System according to claim 6, characterized in that the distance between the pivoting clamping part (14) of the upper end of the spindle (13) and the axis of rotation is such that the radius of the arc (C ) followed by said piece (14) during the two-way tilting of the frame and of the panel module supported by the latter, determines on the concrete slab (7) a projection delimited between the points (A and B), the end being Bottom of the spindle (13) anchored in the base (7) in an intermediate position between the mentioned limit points (A and B).

System according to claim 7, characterized in that in a preferred embodiment, the tilting angle of the double support frame "H" and of the module (12) of sensor panels that it supports, extends to an amplitude of 70º on each side below the horizontal.

9. System according to the preceding claims, characterized in that the sensor panel module consists substantially of an orthogonal frame (12) with longitudinal profiles, whose profiles have rails that allow the introduction of the edges of the sensor panels inside, and they facilitate the fastening of said panels with the use of a minimum amount of fasteners.