ES2334187A1 - Seguidor solar de tres ejes de gran superficie. - Google Patents
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Abstract
Seguidor Solar de tres ejes de gran superficie, que utiliza para enfocar dos ejes de giro cenitales y uno acimutal. Los catadores solares (3) se disponen en filas inclinadas que puede girar a modo de rejilla orientable respecto al chasis (2) en que se apoyan; el chasis (2) bascula, mediante dos cilindros (5), sobre una estructura formada por cuatro brazos (6) convergentes a un castillete troncopiramidal (7), a modo de nudo, empernado por su base superior a un rodamiento (8) motorizado apoyado sobre una columna (9), para conseguir su enfoque acimutal; en que el castillete (7), embutido en la columna (9), minimiza los momentos sobre el rodamiento (8); y en que la combinación de los dos accionamientos cenitales se programa para enfocar, evitando sombras entre captadores, a mínima altura de chasis.
Description
Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie.
La invención, tal como expresa el enunciado, se
refiere a un seguidor solar de tres ejes de gran superficie que
aporta a la función a que se destina notables ventajas y esenciales
características, que se describirán en detalle más adelante en la
presente memoria descriptiva, y que suponen una innovadora mejora
a lo ya conocido en este campo.
De forma más concreta, el objeto de la
invención consiste en un nuevo concepto de seguidor solar que
mediante sistemas que rigen la trayectoria solar, se utiliza para
mejorar la producción de los captadores solares, que mediante la
combinación de dos movimientos cenitales y uno acimutal consigue
enfocar, con mínimas alturas sobre el suelo, minimizando las
sombras arrojadas, lo que permite proyectar campos solares con
mínima superficie ocupada consiguiendo aumentar la densidad de
potencia instalada por metro cuadrado ocupado y reduciendo el
impacto visual.
La posibilidad de enfocar grandes superficies a
baja altura sobre el suelo, disminuye ventajosamente los esfuerzos
del viento sobre la estructura y el terreno, lo que nos permite
ejecutar seguidores de gran superficie de coste específico más
bajo.
El campo de aplicación de la presente invención
es el del diseño de grandes parques solares y permite un desarrollo
industrial sostenido en el tiempo en la fabricación de este tipo de
estructuras.
La entrada en vigor del RD 436/2004 ha
propiciado un aumento considerable de las solicitudes de
instalaciones solares de potencia igual o inferior a 100 Kw. tanto
fotovoltaicas como térmicas, estas últimas sin limitación de
potencia, conectadas a la red.
Los promotores, en el caso de las
fotovoltaicas, agrupan a diferentes titulares en un solo parque
compartiendo un único punto de conexión de red y beneficiándose de
menores costes de instalación y operación, al tener unificada la
gestión, con un solo punto de evacuación, es lo que denominamos
"Parque solar".
En la actualidad, algunos parques solares
superan los 5 MW, estando en proyecto algunos de hasta 20 MW.
Por razones de optimización de la producción,
en un país como España (paralelo 40º) es recomendada la instalación
de los captadores solares sobre estructuras dotadas de seguimiento
solar denominadas "seguidores solares".
Estas estructuras pueden seguir la trayectoria
del sol en un plano paralelo al suelo (eje acimutal), o en dos
planos paralelo y perpendicular al suelo (acimutal + cenital).
Las primeras proporcionan una ganancia de
aproximadamente un 30% y las segundas de un 40%, dependiendo de la
latitud y condiciones climáticas del lugar.
Es común a casi todas estas instalaciones que
el sobre coste que introduce el seguidor (1
\euro/vatio pico) se amortice en dos o tres años antes que en una instalación fija.
El inconveniente de las instalaciones con
seguimiento solar, respecto a las fijas, es la necesidad de mayores
espacios ocupados, para evitar los espacios sombreados.
En orto y en ocaso, el sol, es tangente a la
superficie terrestre y por tanto provoca, sobre un objeto saliente,
una sombra casi infinita.
Conforme el sol se eleva, las sombras arrojadas
por el objeto se reducen en función del coseno del ángulo de
incidencia.
Al mediodía, cuando el sol está en el sur, su
altura es máxima y por lo tanto las sombras arrojadas son
mínimas.
Al objeto de minimizar las sombras arrojadas,
los proyectistas de parques solares, deben guardar una distancia
entre seguidores que son función directa de la altura de las
estructuras.
Lo normal es ubicarlos en marcos de
implantación rectangular "al cuatro de oros" con luces,
entre ellos, de tres veces su altura en la dirección
N-S y cinco veces su altura en la dirección
E-O.
Esto supone ocupar superficies próximas a 10
Has. por Mw (megavatio) cuando el parque se proyecta con seguidores
pequeños (5 Kw), y 5 Has. por Mw cuando el parque se proyecta con
seguidores de 25 Kw por unidad.
Está claro, pues, que los seguidores grandes
minimizan el terreno ocupado y todas las instalaciones anexas a
ellos (zapatas, zanjas, vallados, longitud de cableados, etc.), por
lo que, en el momento presente, el mercado está demandando, cada
vez más, seguidores grandes.
Cabe señalar, que muchos son los fabricantes
que ofrecen seguidores pequeños, pero pocos los que ofrecen
seguidores entre 25 y 30 Kw por unidad.
La limitación que los seguidores tienen,
respecto de su tamaño, es la seguridad ante vientos. Pensemos que,
en el estado de la tecnología actual, el rendimiento de los
captadores oscila entre el 12 al 17%, es decir, un metro cuadrado de
captador puede proporcionar entre 120 y 170 vatios.
Esto quiere decir que para conseguir 5 Kw se
necesitarían entre 42 y 30 metros cuadrados de superficie de
captador, y que para sumar 100 Kw se precisarían entre 600 y 840
metros cuadrados de superficie.
Estas grandes superficies giratorias deberán
estar muy bien proyectadas, desde el punto de vista de la seguridad
contra vientos, además de ser fáciles de fabricar, transportar y
montar.
En cualquier caso, convendrá que sean de baja
altura, para minimizar las sombras arrojadas y en consecuencia las
superficies ocupadas.
Conseguir estructuras seguidoras como la
indicada es el objeto de la presente invención.
Por otra parte, dentro del campo de la energía
solar térmica, debemos diferenciar los captadores solares planos,
para producción de agua caliente, de los captadores de
concentración para generación de energía mecánica, en forma de par
x velocidad de rotación en el eje de la turbina, capaz de accionar
generadores, bombas u otros elementos.
Dentro de estos últimos, nos ocuparemos de los
concentradores cilindro-parabólicos enfocados por
espejos alineados sobre estructuras en cuya línea focal se instala
una tubería por la que discurre un fluido térmico.
Hasta el momento presente, estos concentradores
se instalan directamente sobre el suelo en líneas que pueden
oscilar en un solo eje E-W, desperdiciando
demasiadas horas solares por falta de un correcto enfoque.
A modo de ejemplo citaremos que para producir
1,3 Mw. térmicos se necesita una fila de espejos colectores de 55
0m de longitud y 2750 m^{2} de superficie de captación solar,
para producir 0,8 Kg/s de vapor a 100 bar y 370ºC (Ver proyecto
DISS-Plataforma Solar de Almería).
Tengamos presente que en el paralelo 40 el día
21 de junio el sol recorre 242 grados acimutalmente y 73 grados
cenitalmente, lo que nos indica claramente la ganancia que se
obtendría si este tipo de instalaciones se ubicaran sobre
seguidores.
Conseguir, pues, grandes estructuras que porten
captadores solares, bien sean paneles o concentradores, dentro del
mínimo espacio ocupado, es uno de los objetivos del seguidor solar
de tres ejes de gran superficie que preconiza la presente
invención, del cual, por otra parte, cabe señalar que el
peticionario desconoce la existencia de cualquier otro que presente
unas características técnicas, estructurales y constitutivas
semejantes.
Así, el seguidor solar de tres ejes de gran
superficie que la invención propone, constituye por sí solo una
evidente novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor
de su aplicación se consigue de forma taxativa mejorar la
producción de los captadores solares, dado que mediante la
combinación de los dos movimientos cenitales y el acimutal que
presenta, consigue enfocar, con mínimas alturas de chasis,
minimizando las sombras arrojadas, lo que permite proyectar campos
solares con mínima superficie ocupada consiguiendo aumentar la
densidad de potencia instalada por metro cuadrado ocupado y
reduciendo el impacto visual.
En concreto, en el seguidor de la invención,
que tal como se ha mencionado utiliza para enfocar dos ejes de giro
cenitales y uno acimutal, los captadores solares se disponen en
filas inclinadas que pueden girar a modo de rejilla orientable
respecto del chasis en que se apoyan.
Este chasis bascula, mediante dos cilindros,
sobre una estructura formada por cuatro brazos convergentes a un
castillete troncopiramidal, a modo de nudo, empernado por su base
superior a un rodamiento motorizado, apoyado sobre una columna,
para conseguir su enfoque acimutal.
El mencionado castillete, embutido en la
columna, minimiza los momentos sobre el rodamiento.
La combinación de los dos accionamientos
cenitales se programa para enfocar, evitando sombras entre
captadores, a mínima altura de chasis, reduciendo así las sombras
arrojadas y el impacto visual, necesitando menor superficie para
ejecutar el parque solar.
Cabe destacar, que este diseño dispone de
seguridad pasiva ante cortes de red, vendavales o anomalías, al
adoptar la posición más acostada, protegiéndose por su propio
peso.
Se debe mencionar, que el tamaño del seguidor
real que se proyecta es el de 100 Kw, para aplicaciones
fotovoltaicas, ya que esta potencia coincide con el límite máximo
de las instalaciones individuales para obtener el mejor precio,
según Real Decreto 463/2004.
De esta forma, partiendo de que el rendimiento
de un panel fotovoltaico de buena calidad se sitúa entorno al 17%,
es decir, 170 vatios por m^{2} de panel para una radiación solar
de 1000 vatios m^{2} a 25ºC, y teniendo presente que las pérdidas
por conductos sean un 2%, las pérdidas por temperatura un 5% y por
el inversor otro 5%, la potencia pico a instalar sería
100.000/0.98x0.95x0.95=113.064 vatios, que traducido a superficie
de parrilla sería 113.604/170=665 m^{2}. Teniendo en cuenta los
espacios necesarios entre paneles para situar los elementos de
fijación más holguras por sombreado, estimado en un 5% más de
superficie, la parrilla portapapeles deberá tener 665x1.05=698
m^{2}.
Si se proyecta una superficie rectangular cuyo
lado tenga 24 m (para ser construido con vigas de largo estándar de
12 m) la longitud de las filas sería de 689/24=28 m.
Se trata, pues, de proyectar una estructura
gigante capaz de soportar una superficie de 698 m^{2} de forma
rectangular, de aproximadamente 24x29 m, que con la mínima altura
posible pueda enfocar al sol.
Los límites que se imponen de partida, para el
dimensionado de piezas unitarias, vienen impuestos por razones de
su transportabilidad por carretera, es decir, su anchura máxima no
superará los 2,55 m y su largo máximo los 13.6 m (longitud máxima
de un semirremolque o trailer más 1 m de voladizo
permitido), por tanto 14,6 m de longitud.
Luego, para conseguir los 29 m de longitud de
fila en la parrilla, empalmaremos dos tramos de 14,5 m.
En posición de trabajo, a la salida del sol o
al ocaso, el seguidor estará con los cilindros hidráulicos
extendidos y la parrilla a 30º respecto a la horizontal.
Los chasis soportan las filas de paneles
escalonadas.
Las filas se calculan como vigas armadas de 29 m
de longitud apoyadas en los chasis, con sus extremos en voladizo,
capaces de soportar tanto el peso propio más el de los paneles, más
la carga dinámica del viento tanto a barlovento como a
sotavento.
Los cuatro brazos sobre los que se articula el
chasis, se calculan como vigas empotradas que soportan los pesos y
los empujes del viento sobre la parrilla.
Dichos brazos convergen, tal como se ha dicho,
sobre un castillete troncopiramidal, unidos a sus caras mediante
sendas bridas, cada uno de los cuales introduce en el castillete
cargas de compresión, cortantes y momentos que deben tenerse
presentes en su dimensionado.
Para la determinación de sobrecargas por
viento, se ha empleado el programa "Fluent" simulando
las acciones de viento a barlovento y sotavento para diferentes
ángulos de incidencia en la parrilla.
Para el análisis tensional y determinación de
espesores, se ha realizado la simulación por elementos finitos.
Es importante señalar que el castillete se
embute sobre la columna, empernado por su base superior contra un
rodamiento tallado para conseguir su enfoque acimutal a través de
dos piñones movidos por sendos motorreductores con freno, los
cuales se encuentran ubicados en un puente amarrado al aro fijo del
rodamiento que se emperna en la brida superior de la columna.
Como el seguidor, en su barrido acimutal nunca
llega a dar una vuelta completa, este puente puede ubicarse en
cualquier posición de los 360º del mencionado aro, para así
uniformizar el desgaste de los dientes del aro móvil del rodamiento
a lo largo de los 30 años de su vida útil.
Para el dimensionado del módulo del diente así
como para la determinación de la potencia de los motores y el traje
de freno del motor, se ha utilizado el método "Fluent"
para la determinación del centro de momentos de la parrilla
porta-captadores así como los coeficientes de
momentos para diferentes ángulos de incidencia del viento
lateral.
El criterio seguido para el taraje de los
frenos es el de que en ningún caso sobrepase el esfuerzo tangencial
permitido en el diente del engranaje.
Ante un viento extraordinario, el freno deberá
resbalar, a modo de limitador de par, dejando que arrastre al
seguidor timoneándolo.
La base inferior del castillete troncopiramidal
tendrá de lado 2550 mm para poder ser transportado dentro de los
límites permitidos.
Los dos cilindros hidráulicos se fijan a los
extremos de los brazos mediante brida oscilante. Los vástagos, de
gran longitud, se calculan a pandeo con las cargas propias más la
componente del viento a barlovento.
Dichos cilindros se unen al chasis mediante
bulón y rotula que les permite oscilar y alinearse, constituyendo
este mecanismo el primer eje del accionamiento cenital.
En el diseño del chasis se distribuyen los
apoyos de la parrilla porta-captadores, de tal
manera que los pesos sobre los mismos coincidan con la componente
vertical del empuje del viento a sotavento a 40 m/s, para
garantizar que la parrilla descenderá por su propio peso cuando el
viento se aproxime a este valor.
Así pues, dispondremos de una seguridad pasiva
frente al viento, tal que ante anomalías de cualquier tipo, la
parrilla pueda acostarse y protegerse por su propio peso.
Sobre el chasis se fijan de forma oscilante las
filas porta captadores, los cuales pueden ser paneles térmicos,
fotovoltaicos o concentradores cilindroparabólicos.
Los captadores se agrupan en filas acostados
sobre cerchas longitudinales que pueden oscilar hasta unos 30º,
respecto de un apoyo embulonado, sito sobre el chasis, por la
acción de sendos cilindros hidráulicos, constituyendo éste el
segundo eje de accionamiento cenital.
El control de la mencionada oscilación se
realiza mediante encoders o potenciómetros.
Finalmente, al conjunto de filas de captadores
y chasis lo denominamos parrilla. La posibilidad de combinar los
dos tipos de accionamiento cenital descritos, junto con el
acimutal, nos permite lograr un correcto enfoque a mínima altura de
parrilla, consiguiendo minimizar tanto las sombras arrojadas como
el impacto visual.
El nuevo seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, dotado de estos dos accionamientos cenitales junto con
el acimutal, representa, por consiguiente, una estructura
innovadora de características estructurales y constitutivas
desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su
utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el
privilegio de exclusividad que se solicita.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de
planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una vista de
perfil del seguidor, según la invención, correspondiente a la
posición en orto y ocaso del sol con la parrilla levantada y los
cilindros extendidos.
La figura número 2.- Muestra una vista de
perfil del seguidor correspondiente a la posición del mediodía
solar en verano, con la parrilla acostada y los cilindros
recogidos, coincidiendo dicha posición con la nocturna y la de
protección ante vientos o anomalías.
La figura número 3.- Muestra una vista en
planta del seguidor en cuyo centro se aprecian los cuatro brazos
convergentes en el castillete central y la unión de estos al
chasis, en cuya mitad inferior se ha representado el empleo de
captadores cilindroparabólicos y en la superior el empleo de
captadores planos, fotovoltaicos o térmicos.
Las figuras número 4 y 5.- Muestran respectivas
vistas en detalle de la unión entre los brazos y el castillete del
seguidor.
Las figuras número 6 y 7.- Muestran sendas
vistas en detalle del acoplamiento y accionamiento de captadores
cilindroparabólicos al chasis del seguidor en respectivas
posiciones de sol de mediodía y ocaso u orto.
Las figuras número 8 y 9.- Muestran sendas
vistas en detalle del acoplamiento alternativo al chasis de
captadores planos, apreciándose igualmente en ellos su
accionamiento, respectivamente, en posiciones de sol de mediodía y
ocaso u orto.
A la vista de las mencionadas figuras y de
acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un
ejemplo de realización preferente del seguidor solar de tres ejes
de gran superficie que comprende las partes que se indican y
describen a continuación.
De esta forma, y tal como se aprecia en dichas
figuras, el seguidor (1) en cuestión está esencialmente constituido
a partir de un chasis (2) sobre el que se apoyan una pluralidad de
captadores solares (3), dispuestos en filas inclinadas que pueden
girar a modo de rejilla orientable que denominamos parrilla
(4).
Dicho chasis (2) bascula, mediante dos
cilindros (5), sobre una estructura formada por cuatro brazos (6)
convergentes a un castillete troncopiramidal (7), a modo de nudo,
empernado por su base superior a un rodamiento motorizado (8),
apoyado sobre una columna (9), para conseguir su enfoque acimutal,
tal como se aprecia en la figura 1, en la que se ha representado
una vista de perfil del seguidor (1) en posición de trabajo, a la
salida del sol o al ocaso, es decir, con los cilindros hidráulicos
(5) extendidos y la parrilla (4) inclinada a 30º respecto al plano
horizontal.
La figura 2 corresponde a la posición que
adopta el seguidor (1) al mediodía solar en verano, con la parrilla
(4) acostada y los cilindros (5) recogidos, siendo dicha posición
coincidente con la nocturna y la de protección ante vientos o
anomalías.
En la figura 3 se observa una vista en planta
del seguidor (1), en cuyo centro se aprecian los cuatro brazos (6)
convergentes en el castillete central (7) y la unión de estos al
chasis (2), habiéndose representado en la mitad inferior del
seguidor (1) el empleo de captadores (3) cilindroparabólicos y en
la mitad superior el empleo de captadores (3') planos,
fotovoltaicos o térmicos.
En la figura 4 se puede observar, en un detalle
en sección, el conjunto del montaje de los brazos (6), con bridas
(10), a la base superior del castillete troncopiramidal (7),
incorporando orejetas de trincaje (11), el rodamiento tallado (8)
para el accionamiento acimutal, así como los motorreductores (12),
una brida inferior (13) de refuerzo del castillete (7), la columna
(9) y la brida de amarre (14) de la columna (9) a la zapata
(15).
En la figura 5 se aprecia en una vista en
planta, el conjunto de montaje de los brazos (6) al castillete (7),
incorporando pernos de anclaje (16) entre el castillete (7) y
rodamiento (8), así como la ubicación del puente (17) que sirve de
soporte a los motoreductores (12).
La figura 6 muestra un detalle del acoplamiento
de los captadores (3) de tipo cilindroparabólicos, al chasis (2) y
su accionamiento giratorio en el que se puede apreciar el espejo
parabólico (18) que comprenden, y su tubo focal (19) montado sobre
la estructura armada (20), que accionado por el cilindro (21)
oscila enfocándose sobre el amarre y bulón (22) y transmite esta
oscilación al conjunto de filas de captadores (3) gracias a las
bielas con tensor (23) articuladas a las que se encuentran unidas
las mencionadas estructuras (20).
La figura 6 muestra los captadores en posición
solar de mediodía en verano, apreciándose como el cilindro (21)
está extendido, mientras en la figura 7 se puede apreciar el
conjunto anterior con el cilindro (21) recogido, correspondiente a
la posición cercana al orto y ocaso solares.
En la figura 8, por otra parte, se observa un
detalle del montaje alternativo al seguidor solar (1) de captadores
(3') planos, al chasis (2), apreciándose en dicha figura su
accionamiento giratorio en el que dichos captadores (3') se
encuentran pegados a una estructura giratoria (20') apoyada
articuladamente sobre un bulón de soporte (22) capaz de oscilar
gracias al cilindro (21), transmitiendo dicha oscilación al resto
de filas de captadores (3') gracias al conjunto de bielas con
tensor (23), estando, en esta figura 6, el conjunto representado en
posición solar de mediodía de verano, posición que coincide con la
nocturna y la de protección ante vientos o anomalías, y en la
figura 7, el mismo conjunto representado con el cilindro (21)
recogido correspondiente a la posición cercana al orto y ocaso
solares.
De este modo, y de forma resumida, el
castillete (7) se embute sobre la columna (9), empernado por su
base superior contra un rodamiento tallado (8) para conseguir su
enfoque acimutal a través de dos piñones movidos por sendos
motorreductores (12) con freno, los cuales se encuentran ubicados
en un puente (17) amarrado al aro fijo del rodamiento (8) que se
emperna en la brida superior de la columna (9).
Como el seguidor (1), en su barrido acimutal
nunca llega a dar una vuelta completa, este puente (17) puede
ubicarse en cualquier posición de los 360º, para así uniformizar el
desgaste de los dientes del aro móvil del rodamiento (8).
Los dos cilindros hidráulicos (5) se fijan a
los extremos de los brazos (6) mediante brida oscilante (24). Sus
vástagos (5a), de gran longitud, se calculan a pandeo con las
cargas propias más la componente del viento a barlovento.
Dichos cilindros (5) se unen al chasis (2)
mediante bulón y rotula (25) que les permite oscilar y alinearse,
constituyendo este mecanismo el primer eje del accionamiento
cenital.
En el diseño del chasis (2) se distribuyen los
apoyos de la parrilla (4) porta-captadores, de tal
manera que los pesos sobre los mismos coincidan con la componente
vertical del empuje del viento a sotavento a 40 m/s, para
garantizar que la parrilla (4) descenderá por su propio peso cuando
el viento se aproxime a este valor.
Así pues, el seguidor (1) dispone de una
seguridad pasiva frente al viento, de manera que ante anomalías de
cualquier tipo, la parrilla (4) pueda acostarse y protegerse por su
propio peso, ya que además, el criterio seguido para el traje de
los frenos es el de que en ningún caso sobrepase el esfuerzo
tangencial permitido en el diente del engranaje, de manera que ante
un viento extraordinario, el freno deberá resbalar, a modo de
limitador de par, dejando que arrastre al seguidor (1)
timoneándolo.
Por otra parte, sobre el chasis (2) se fijan de
forma oscilante las filas porta captadores (3), que tal como se ha
descrito anteriormente pueden ser paneles térmicos fotovoltaicos
(3') o concentradores cilindroparabólicos (3), se agrupan en filas
acostados sobre cerchas longitudinales que pueden oscilar hasta
unos 30º, respecto de un apoyo embulonado (22), sito sobre el
chasis (2), por la acción de sendos cilindros hidráulicos (21).
El control de la mencionada oscilación se
realiza mediante encoders o potenciómetros, constituyendo este el
segundo eje de accionamiento cenital.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se
considera necesario hacer más amplia su explicación para que
cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas
que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su
esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de
realización que difieran en detalle de la indicada a título de
ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se
recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio
fundamental.
Claims (10)
1. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, del tipo que mediante sistemas que rigen la trayectoria
solar, se utiliza para mejorar la producción de los captadores
solares, caracterizado por el hecho de que utiliza para
enfocar dos ejes de giro cenitales y uno acimutal, mediante cuya
combinación consigue enfocar, con mínimas alturas de chasis,
minimizando las sombras arrojadas, siendo apto para proyectar
campos solares con mínima superficie ocupada y aumentar la densidad
de potencia instalada por metro cuadrado ocupado; en el que los
captadores solares se disponen en filas inclinadas que pueden girar
a modo de rejilla orientable respecto del chasis en que se apoyan;
y en que dicho chasis bascula, mediante dos cilindros, sobre una
estructura formada por cuatro brazos convergentes a un castillete
troncopiramidal, a modo de nudo, empernado por su base superior a
un rodamiento motorizado, apoyado sobre una columna, para
conseguir su enfoque acimutal; en que el castillete, embutido en la
columna, minimiza los momentos sobre el rodamiento; y en que la
combinación de los dos accionamientos cenitales se programa para
enfocar, evitando sombras entre captadores, a mínima altura de
chasis.
2. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según la reivindicación 1, caracterizado por el
hecho de que en posición de trabajo, a la salida del sol o al
ocaso, el seguidor estará con los cilindros hidráulicos extendidos
y la parrilla a unos 30º respecto a la horizontal; porque los
chasis soportan las filas de paneles escalonadas.
3. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
por el hecho de que los cuatro brazos sobre los que se articula el
chasis, se calculan como vigas empotradas que soportan los pesos y
los empujes del viento sobre la parrilla; y porque dichos brazos
convergen, sobre un castillete troncopiramidal, unidos a sus caras
mediante sendas bridas, cada uno de los cuales introduce en el
castillete cargas de compresión, cortantes y momentos.
4. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
por el hecho de que el castillete se embute sobre la columna,
empernado por su base superior contra un rodamiento tallado para
conseguir su enfoque acimutal a través de dos piñones movidos por
sendos motorreductores con freno, los cuales se encuentran
ubicados en un puente amarrado al aro fijo del rodamiento que se
emperna en la brida superior de la columna.
5. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
por el hecho de que el puente puede ubicarse en cualquier posición
de los 360º del mencionado aro, para así uniformizar el desgaste de
los dientes del aro móvil del rodamiento.
6. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
por el hecho de que ante un viento extraordinario, el freno
resbala, a modo de limitador de par, dejando que arrastre al
seguidor timoneándolo.
7. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
por el hecho de que los dos cilindros hidráulicos se fijan a los
extremos de los brazos mediante brida oscilante; sus vástagos, de
gran longitud, se calculan a pandeo con las cargas propias más la
componente del viento a barlovento; y porque dichos cilindros se
unen al chasis mediante bulón y rotula que les permite oscilar y
alinearse, constituyendo este mecanismo el primer eje del
accionamiento cenital.
8. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
por el hecho de que en el diseño del chasis se distribuyen los
apoyos de la parrilla porta-captadores, de tal
manera que los pesos sobre los mismos coincidan con la componente
vertical del empuje del viento a sotavento a 40 m/s, para
garantizar que la parrilla descenderá por su propio peso cuando el
viento se aproxime a este valor, disponiendo de una seguridad
pasiva frente al viento, tal que ante anomalías de cualquier tipo,
la parrilla pueda acostarse y protegerse por su propio peso.
9. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
por el hecho de que sobre el chasis se fijan de forma oscilante las
filas porta captadores, los cuales pueden ser paneles térmicos
fotovoltaicos o concentradores cilindroparabólicos.
10. Seguidor solar de tres ejes de gran
superficie, según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
por el hecho de que los captadores se agrupan en filas acostados
sobre cerchas longitudinales que pueden oscilar hasta unos 30º,
respecto de un apoyo embulonado, sito sobre el chasis, por la
acción de sendos cilindros hidráulicos; y porque el control de la
mencionada oscilación se realiza mediante encoders o
potenciómetros, constituyendo este el segundo eje de accionamiento
cenital.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602516A ES2334187B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Seguidor solar de tres ejes de gran superficie. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602516A ES2334187B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Seguidor solar de tres ejes de gran superficie. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2334187A1 true ES2334187A1 (es) | 2010-03-05 |
| ES2334187B1 ES2334187B1 (es) | 2010-09-14 |
Family
ID=41694818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200602516A Expired - Fee Related ES2334187B1 (es) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Seguidor solar de tres ejes de gran superficie. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2334187B1 (es) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10809345B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-10-20 | Array Technologies, Inc. | Torque limiter devices, systems and methods and solar trackers incorporating torque limiters |
| WO2023233046A1 (es) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Manuel Lahuerta Romeo | Seguidor solar monoposte a dos ejes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4187123A (en) * | 1975-10-21 | 1980-02-05 | Diggs Richard E | Directionally controlled array of solar power units |
| US4887589A (en) * | 1987-11-20 | 1989-12-19 | Martin Marietta Corporation | Solar energy tracking structure incorporating wind spoilers |
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| ES2253099A1 (es) * | 2004-09-03 | 2006-05-16 | Manuel Lahuerta Romero | Seguidor solar. |
-
2006
- 2006-10-03 ES ES200602516A patent/ES2334187B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2253099A1 (es) * | 2004-09-03 | 2006-05-16 | Manuel Lahuerta Romero | Seguidor solar. |
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| WO2023233046A1 (es) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Manuel Lahuerta Romeo | Seguidor solar monoposte a dos ejes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2334187B1 (es) | 2010-09-14 |
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