ES2844192T3 - Sistema de amarre para plataforma flotante fotovoltaica - Google Patents
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Abstract
Sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica, que comprende: - Una estructura flotante exterior (6) que comprende al menos cuatro puertos de conexión (7); - Una estructura flotante interior (15) colocada dentro de la estructura flotante exterior (6); - Una plataforma flotante giratoria (5), que soporta un sistema fotovoltaico, conectado y colocado dentro de la estructura flotante interior (15), - Un conjunto de al menos ocho anclajes unidos a los al menos cuatro puertos de conexión (7) de la estructura flotante exterior (6) mediante un elemento de conexión flexible (8); caracterizado por comprender: - La plataforma flotante giratoria (5) comprende al menos cuatro mecanismos de rotación (9), haciendo que la estructura flotante interior (15) gire en solidaridad con la plataforma flotante giratoria (5); - Un componente flotante central (4) colocado en el centro de la plataforma flotante giratoria (5), que comprende un anclaje para fijar dicho componente (4) al fondo de una cuenca (11); en el que, la estructura flotante interior (15) comprende al menos cuatro tubos estabilizadores (12), instalados bajo el agua en su superficie inferior, en puntos equidistantes en dicha estructura (15), sobresaliendo dichos tubos estabilizadores (12) hacia fuera de la estructura flotante exterior (6).
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de amarre para plataforma flotante fotovoltaica
Campo técnico
La presente solicitud describe un sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica.
Antecedentes de la técnica
El documento WO 2014/016508 describe un sistema de amarre que consiste en varios anclajes, ubicados en cada nodo o vértice de cada célula del panel, sin tener en cuenta toda la geometría de la plataforma, de una forma que la plataforma se fija a un punto determinado. Debido al uso de varios puntos de anclaje, no hay libertad de rotación de la plataforma y la complejidad de este sistema aumenta exponencialmente con el aumento del tamaño total de la instalación.
El documento FR 2968267 describe un sistema de amarre utilizado para plataformas de paneles solares flotantes que consiste en un solo mástil central, anclado al fondo de la cuenca de agua, con un anillo que luego se conecta a la plataforma. Dicho anillo puede desplazarse hacia arriba o hacia abajo a través del mástil, simulando el movimiento de un pistón. Estas características permiten su uso en una situación en la que el nivel del agua varía considerablemente, aunque restringe el movimiento plano.
El documento WO 2012/131543 A1 describe una plataforma flotante diseñada para la producción de energía con el uso de paneles solares fotovoltaicos, mediante el uso de una plataforma circular de flotación libre que está circunscrita por una estructura flotante fija, que luego se ancla al fondo de la cuenca. El sistema descrito utiliza una pluralidad de actuadores que se fijan a la plataforma giratoria y, cuando se accionan, fijan la plataforma giratoria en una de varias posiciones predefinidas. La plataforma giratoria puede girar libremente sobre un eje predefinido en un sentido de rotación mediante el uso de propulsores, y el sistema de amarre utilizado en la colocación de la estructura flotante fija comprende uno o varios anclajes o cadenas. En este sentido, la plataforma flotante solo puede girar en una dirección y su orientación está definida por una de las posiciones fijas predefinidas.
El documento WO2010/026542 A1 describe una estructura flotante diseñada para la producción de energía usando paneles solares fotovoltaicos con una película de agua sobre la superficie de los paneles. El sistema de amarre utilizado en el anclaje de la plataforma descrita se basa en una cuerda o cadena conectada a un anclaje, lo que garantiza la correcta colocación de la plataforma.
Sumario
La presente solicitud describe un sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica, caracterizada por comprender:
- Una estructura flotante exterior que comprende al menos cuatro puertos de conexión;
- Una estructura flotante interior colocada dentro de la estructura flotante exterior;
- Una plataforma flotante giratoria, que soporta un sistema fotovoltaico, conectado y colocado dentro de la estructura flotante interior, que comprende al menos cuatro mecanismos de rotación, haciendo que la estructura flotante interior gire en solidaridad con la plataforma flotante giratoria;
- Un componente flotante central colocado en el centro de la plataforma flotante giratoria, que comprende un anclaje para fijar dicho componente al fondo de una cuenca;
- Un conjunto de al menos ocho anclajes unidos a los al menos cuatro puertos de conexión de la estructura flotante exterior por medio de un elemento de conexión flexible;
En el que, la estructura flotante interior comprende al menos cuatro tubos estabilizadores, instalados bajo el agua en su superficie inferior, en puntos equidistantes en dicha estructura, sobresaliendo dichos tubos estabilizadores hacia fuera de la estructura flotante exterior.
En una realización del sistema, la estructura flotante exterior y la estructura flotante interior tienen forma circular.
En otra realización del sistema, los tubos estabilizadores sobresalen hacia el exterior de la estructura flotante exterior formando un círculo imaginario con un diámetro al menos un 5 % mayor que el diámetro de la estructura flotante exterior.
En otra realización del sistema, los puertos de conexión están colocados en puntos equidistantes a lo largo de la estructura flotante exterior.
En otra realización del sistema, el puerto de conexión es una rótula.
En otra realización del sistema, la conexión entre la estructura flotante interior y la plataforma flotante giratoria se proporciona mediante un elemento de conexión flexible.
En otra realización del sistema, el componente flotante central comprende adicionalmente un anillo de conexión en su exterior, que proporciona la conexión a la plataforma flotante giratoria mediante un elemento de conexión flexible.
En otra realización del sistema, el elemento de conexión flexible es una cuerda o un cable.
En otra realización del sistema, los al menos cuatro mecanismos de rotación están colocados en bordes equidistantes de la plataforma flotante giratoria.
En otra realización del sistema, el mecanismo de rotación comprende un motor y un propulsor.
Descripción general
La presente solicitud describe un sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica.
El sistema de amarre aquí descrito presenta características más allá de las típicas de dichos sistemas, permitiendo no solo el correcto posicionamiento de un sistema fotovoltaico, con respecto a una posición geográfica predefinida, pero también la capacidad de adaptar su posición cuando se instala en lugares donde el nivel de la superficie cambia con frecuencia y considerablemente, tal como embalses y presas.
Otra característica importante del sistema descrito es que permite el montaje de una plataforma de rotación libre tanto en sentido horario como antihorario, con su componente central actuando como un eje de rotación para la plataforma unida. El sistema propuesto fue desarrollado bajo principios específicos que aseguran la estabilización del sistema fotovoltaico y la rotación de la plataforma flotante interior que lo soporta.
El sistema de amarre comprende un sistema de anclajes fijados al fondo de la cuenca, que luego se conectan mediante un elemento de conexión flexible, tal como una cuerda o cable, a una estructura flotante exterior, preferiblemente de forma circular con un diámetro predefinido, usando puertos de conexión, por ejemplo, rótulas. Dicha estructura exterior contiene en su interior una estructura flotante que rodea una plataforma flotante giratoria interior que gira alrededor de un componente flotante central. Este componente flotante central también está conectado a un anclaje en el fondo de la cuenca a través de un elemento de conexión flexible tal como una cuerda o un cable.
Más específicamente, el sistema se puede dividir en tres componentes principales: una (i) estructura flotante exterior, una (ii) estructura flotante interna colocada dentro de la estructura flotante externa, y rodeando una plataforma flotante giratoria y un (iii) componente flotante central en el centro de la estructura flotante externa, actuando como eje de rotación para el par de la estructura flotante interior y la plataforma flotante giratoria.
La estructura flotante exterior está unida, mediante al menos cuatro puertos de conexión, a un sistema de anclajes que comprende al menos ocho anclajes. Dichos puertos de conexión se colocan en puntos equidistantes a lo largo de la estructura exterior, provocando que los anclajes conectados en la misma formen un círculo imaginario de mayor diámetro en extremos opuestos, definiendo y fijando la posición de toda la plataforma sobre la superficie del agua. Dicho círculo imaginario puede derivarse de las boyas de señalización que identifican la posición de cada anclaje. La configuración del sistema de anclajes define que cada puerto de conexión en la superficie exterior se amarre a dos anclajes en el fondo de la cuenca, mediante sus respectivos elementos flexibles de conexión. Esta configuración mejora la distribución de las fuerzas de tracción de los elementos de conexión flexibles que fijan la estructura flotante exterior. La estructura flotante exterior puede ser de una forma circular, y flota al nivel del agua, estando hecha de un material polimérico adecuado.
La estructura flotante interior se coloca dentro de la superficie flotante exterior, siendo, por lo tanto, preferentemente, de la misma forma geométrica y con un diámetro menor que la superficie exterior. Dicha estructura flotante interior está hecha del mismo material polimérico que la estructura exterior y rodea una plataforma flotante giratoria de la misma forma geométrica. Ambos elementos están conectados entre sí mediante un elemento de conexión flexible, haciendo que la estructura flotante interior gire en solidaridad con la plataforma flotante giratoria.
La plataforma flotante giratoria está construida de un material polimérico, que está adaptado para soportar la instalación del sistema fotovoltaico en su superficie superior. Por ese motivo, y para aprovechar la exposición solar variable a lo largo del día, no hay una conexión física entre la estructura exterior y el par - estructura flotante interior y plataforma flotante giratoria - permitiendo que la segunda gire libremente dentro de la primera, manteniendo un punto geográfico fijo definido por la posición de la estructura exterior.
En al menos cuatro posiciones predefinidas en los bordes equidistantes de la plataforma flotante giratoria, están instalados mecanismos de rotación que comprenden un motor con propulsor, que permite el movimiento de rotación en sentido horario o antihorario del par, dentro de la estructura flotante exterior. Para garantizar que el movimiento de rotación del par no esté restringido y sea un movimiento plano paralelo a la superficie del agua, la superficie inferior de la estructura flotante interior - bajo el agua - comprende al menos cuatro tubos estabilizadores, colocados en puntos equidistantes en dicha estructura, que sobresalen hacia el exterior formando un círculo imaginario bajo en agua de mayor diámetro que la estructura flotante exterior. Dichos tubos son de material polimérico. Esta disposición con tubos estabilizadores asegura también que el par permanezca en el interior de la estructura de la superficie exterior en caso de fuertes ondulaciones o condiciones de mucho viento.
El centro de la plataforma flotante giratoria está definido por un componente flotante central. El componente flotante central actúa como un eje de rotación para el par de la estructura flotante interior y la plataforma flotante giratoria, que tiene un compartimiento interior que se mantiene seco y que está diseñado para acomodar el equipo de control y los sistemas electrónicos necesarios para operar el sistema de producción de energía instalado en la parte superior de la plataforma flotante giratoria. El componente flotante central también comprende un anillo de conexión exterior que proporciona la conexión con la plataforma flotante giratoria utilizando medios de conexión tales como cuerdas y/o cables.
Los anclajes y los elementos de conexión flexibles del sistema de amarre, tal como cuerdas o cables, se eligen de materiales adecuados, tal como nailon y polietileno de alta densidad, y diseñados para la aplicación propuesta, teniendo en cuenta los requisitos dinámicos de la plataforma flotante completa. La colocación de estos anclajes y la longitud de las cuerdas o cables define así una posición fija para el sistema.
Debido a que la solución de amarre se basa en elementos de conexión flexibles, tal como cuerdas o cables, las plataformas flotantes resultantes se pueden colocar en cualquier cuenca donde cambia el nivel del agua.
Esta solución también permite que la estructura flotante exterior se conecte entre sí, formando un sistema de amarre en red.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de esta solicitud, se adjuntan figuras en el anexo que representan las formas preferidas de implementación que, sin embargo, no pretenden limitar la técnica divulgada en el presente documento.
Figura 1: Representación esquemática del sistema de amarre completo (1), donde los números de referencia representan:
2 - Boya de señalización;
3 - Anclaje;
4 - Componente flotante central;
5 - Plataforma flotante giratoria;
6 - Estructura flotante exterior;
7 - Puerto de conexión de la estructura flotante exterior;
8 - Elemento de conexión flexible;
9- Mecanismo giratorio;
15 - Estructura flotante interior.
Figura 2: Representación esquemática de una vista en sección, destacando la estructura flotante exterior (6) y la estructura flotante interior (15), donde los números de referencia representan:
2 - Boya de señalización;
5 - Plataforma flotante giratoria;
6 - Estructura flotante exterior;
15 - Estructura flotante interior.
Figura 3: Representación esquemática del sistema de amarre, donde los números de referencia representan:
2 - Boya de señalización;
3 - Anclaje;
5 - Plataforma flotante giratoria;
6 - Estructura flotante exterior;
7 - Puerto de conexión de la estructura flotante exterior;
8 - Elemento de conexión flexible;
10 - Superficie del agua;
11 - Fondo de la cuenca.
Figura 4: Representación esquemática en sección transversal del sistema de amarre, donde los números de referencia representan:
6 - Estructura flotante exterior;
10 - Superficie del agua;
12 - Tubo estabilizador;
15 - Estructura flotante interior.
Figura 5: Representación esquemática del componente flotante central (4) y su sistema de amarre, donde los números de referencia representan:
3 - Anclaje;
4 - Componente flotante central;
8 - Elemento de conexión flexible;
11 - Fondo de la cuenca.
Figura 6: Representación esquemática del componente flotante central, donde los números de referencia representan:
4 - Componente flotante central;
5 - Plataforma flotante giratoria;
13 - Anillo de conexión;
14 - Eje de rotación de la plataforma flotante giratoria.
Descripción de las realizaciones
Ahora, se describirán realizaciones preferidas de la presente solicitud en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, no pretenden limitar el alcance de esta solicitud.
En una realización particular, el sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica comprende una estructura flotante exterior (6) con un diámetro predefinido, conteniendo en su interior una estructura flotante interior (15) conectada a una plataforma flotante giratoria (5) y un componente flotante central (4) en el centro de la estructura flotante exterior (6), actuando como un eje de rotación (14) para el par de la estructura flotante interior (15) y la plataforma flotante giratoria (5).
La estructura flotante exterior (6) asegura la fijación del sistema a una posición geográfica específica, mediante el uso de ocho anclajes (3) que se unen a cuatro puertos de conexión (7) colocados en puntos equidistantes en la estructura exterior (6). Cada puerto de conexión (7) está amarrado a dos anclajes (3) en el fondo de la cuenca (11), mediante sus respectivos elementos flexibles de conexión (8).
La estructura flotante interior (15) es de forma circular y tiene un diámetro menor que la estructura exterior (6) para estar contenida en su interior. La estructura interior (15) tiene en su interior una plataforma flotante giratoria (5) unida a la misma mediante elementos de conexión flexibles (8), que también tienen una forma circular, y equipados con un mecanismo de rotación (9) que comprende motores y propulsores, que le otorgan la capacidad de rotar en ambas direcciones (CW y CCW) alrededor de un eje predefinido perpendicular a la superficie del agua (10) - dicho eje está definido por el componente flotante central (4).
La superficie inferior de la estructura flotante interior (15) comprende al menos cuatro tubos estabilizadores (12), colocados en puntos equidistantes en dicha estructura (15), que sobresalen hacia fuera formando un círculo imaginario bajo el agua, que es de mayor diámetro que la estructura flotante exterior (6). Preferiblemente el círculo imaginario formado por los tubos estabilizadores (12) debe tener un diámetro un 5 % mayor que el diámetro de la estructura flotante exterior (6).
El componente flotante central (4) tiene un compartimento en su interior, que se mantiene seco, diseñado para acomodar los equipos de control y sistemas electrónicos requeridos por dicha plataforma (5) para operar un sistema de producción de energía instalado en la misma, pudiendo ser rediseñado para adaptarse a cualquier tipo de carga útil.
Esta descripción, por supuesto, no está restringida en modo alguno a las formas de implementación presentadas en el presente documento y cualquier persona con un conocimiento medio del área puede proporcionar muchas posibilidades de modificación de la misma sin apartarse de la idea general definida por las reivindicaciones. Las formas preferidas de implementación descritas anteriormente pueden obviamente combinarse entre sí. Las siguientes
reivindicaciones definen además las formas preferidas de implementación.
Claims (10)
1. Sistema de amarre para una plataforma flotante fotovoltaica, que comprende:
- Una estructura flotante exterior (6) que comprende al menos cuatro puertos de conexión (7);
- Una estructura flotante interior (15) colocada dentro de la estructura flotante exterior (6);
- Una plataforma flotante giratoria (5), que soporta un sistema fotovoltaico, conectado y colocado dentro de la estructura flotante interior (15),
- Un conjunto de al menos ocho anclajes unidos a los al menos cuatro puertos de conexión (7) de la estructura flotante exterior (6) mediante un elemento de conexión flexible (8);
caracterizado por comprender:
- La plataforma flotante giratoria (5) comprende al menos cuatro mecanismos de rotación (9), haciendo que la estructura flotante interior (15) gire en solidaridad con la plataforma flotante giratoria (5);
- Un componente flotante central (4) colocado en el centro de la plataforma flotante giratoria (5), que comprende un anclaje para fijar dicho componente (4) al fondo de una cuenca (11);
en el que, la estructura flotante interior (15) comprende al menos cuatro tubos estabilizadores (12), instalados bajo el agua en su superficie inferior, en puntos equidistantes en dicha estructura (15), sobresaliendo dichos tubos estabilizadores (12) hacia fuera de la estructura flotante exterior (6).
2. El sistema de amarre, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la estructura flotante exterior (6) y la estructura flotante interior (15) tienen una forma circular.
3. El sistema de autentificación de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los tubos estabilizadores (12) sobresalen hacia fuera de la estructura flotante exterior (6) formando un círculo imaginario con un diámetro al menos un 5 % mayor que el diámetro de la estructura flotante exterior (6).
4. El sistema de amarre, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los puertos de conexión (7) están colocados en puntos equidistantes a lo largo de la estructura flotante exterior (6).
5. El sistema de amarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el puerto de conexión (7) es una rótula.
6. El sistema de autentificación de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la conexión entre la estructura flotante interior (15) y la plataforma flotante giratoria (5) se proporciona mediante un elemento de conexión flexible (8).
7. El sistema de amarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el componente flotante central (4) comprende adicionalmente un anillo de conexión (13) en su exterior, que proporciona la conexión a la plataforma flotante giratoria (5) mediante un elemento de conexión flexible (8).
8. El sistema de amarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de conexión flexible (8) es una cuerda o un cable.
9. El sistema de amarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los al menos cuatro mecanismos de rotación (9) están colocados en bordes equidistantes de la plataforma flotante giratoria (5).
10. El sistema de amarre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo de rotación (9) comprende un motor y un propulsor.
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2023084141A1 (es) | 2021-11-11 | 2023-05-19 | Research & Development Concretes S.L. | Estructura de paneles fotovoltaicos flotantes |
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2018
- 2018-01-19 ES ES18711156T patent/ES2844192T3/es active Active
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|---|---|---|---|---|
| WO2023084141A1 (es) | 2021-11-11 | 2023-05-19 | Research & Development Concretes S.L. | Estructura de paneles fotovoltaicos flotantes |
| US12494737B2 (en) | 2021-11-11 | 2025-12-09 | Isigenere, S.L. | Structure made up of floating photovoltaic panels |
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