ES2952884A1 - Sistemas y metodos para montar un heliostato - Google Patents

Abstract

Sistemas y métodos para montar un helióstato. Se proporciona un sistema de montaje para un helióstato que permite que el helióstato se mueva con respecto a dos ejes ortogonales para seguir el movimiento del sol. El sistema de montaje tiene características que permiten que el helióstato se mueva con precisión y exactitud alrededor de estos ejes, incluso cuando los diversos componentes se degraden durante el funcionamiento en entornos hostiles y tras largos períodos de tiempo. Las realizaciones del sistema de montaje pueden tener un bastidor que soporta múltiples espejos y que transmite las fuerzas de los espejos a varios bujes que se mueven alrededor de un riel circular. Uno de los bujes puede incluir un número menor de puntos de contacto para adaptarse a un riel circular que no sea redondo. Adicionalmente, un actuador que mueve los bujes alrededor del riel circular puede estar desviado hacia el riel para también adaptarse a un riel circular que no sea redondo.

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA MONTAR UN HELIÓSTATO

DERECHOS DE LICENCIA DEL GOBIERNO

Esta invención se realizó con el apoyo del gobierno gracias a la subvención DE-EE0008024 otorgada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. El gobierno tiene determinados derechos sobre esta invención. REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de patente provisional estadounidense con n.° de serie 63/023.648, presentada el 12 de mayo de 2020, cuya divulgación se incorpora como referencia en el presente documento.

CAMPO

La presente divulgación se refiere a un sistema de montaje para un helióstato, y más específicamente a un bastidor que se extiende desde los espejos hasta un riel circular del helióstato, a unos bujes que se pueden mover alrededor del riel circular y a un actuador que mueve un buje alrededor del riel circular.

ANTECEDENTES

Un helióstato es un aparato que refleja la luz o la radiación hacia un punto central o torre donde se recoge la radiación de múltiples helióstatos para generar energía. En estas centrales de energía solar de concentración, la radiación calienta un fluido, a veces para cambiar el estado del fluido, que a su vez impulsa una turbina que produce electricidad. Un helióstato individual puede comprender un conjunto de espejos que se pueden mover alrededor de dos ejes ortogonales para seguir el movimiento visible del sol a lo largo del día. La orientación de un helióstato puede controlarse con un dispositivo controlador que mueva el helióstato como respuesta a la posición prevista del sol, así como a otras condiciones experimentadas por el helióstato.

Estos sistemas de energía solar a gran escala suelen estar ubicados en entornos hostiles, como los desiertos. Adicionalmente, un helióstato, por diseño, está expuesto de forma continua a la luz solar, que puede degradar ciertas partes del helióstato y el sistema de montaje que mueve y soporta los espejos del helióstato. Así mismo, el sistema de montaje del helióstato puede construirse con tolerancias más holgadas para reducir el coste de fabricación. En condiciones duras y tolerancias más holgadas, el helióstato y el sistema de montaje pueden alabearse, deformarse y, en general, desalinearse tras largos periodos de tiempo. Así, se necesita un helióstato con un sistema de montaje que pueda mantener una orientación exacta y precisa del helióstato, aunque el riel circular u otros componentes hayan cambiado, se hayan deformado o alabeado en entornos hostiles tras largos periodos de tiempo.

SUMARIO

Los inconvenientes anteriores y otras necesidades se abordan con las diversas realizaciones y configuraciones de la presente divulgación. Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un helióstato con un sistema de montaje de tipo carrusel que tiene un bastidor que transmite las fuerzas de múltiples espejos a una pluralidad de bujes sobre un riel circular. En otras realizaciones de la presente divulgación, hay bujes y un actuador acimutal que puede controlar con exactitud y precisión la posición de los espejos del helióstato, aunque el riel circular u otros componentes hayan cambiado, se hayan deformado o alabeado en entornos hostiles tras largos periodos de tiempo.

Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un bastidor que se extiende desde tres puntos de conexión a través de un soporte colocado detrás de los espejos de un helióstato hasta varios bujes que giran alrededor de un riel circular. En algunas realizaciones, el bastidor comprende dos elementos de soporte que se extienden desde un punto de conexión izquierdo del soporte hasta dos de los bujes, tres elementos de soporte se extienden desde un punto de conexión central hacia todos los bujes, y dos elementos de soporte se extienden desde un punto de conexión derecho hasta dos de los bujes. Esta disposición del bastidor distribuye las fuerzas a través del soporte, de manera que éste pueda fabricarse con menos masa, lo que reduce los costes. Adicionalmente, el viento y otras fuerzas que actúan sobre el helióstato se distribuyen mejor a través del bastidor y entre la pluralidad de bujes, lo que mejora la vida útil del helióstato.

Otras realizaciones de la presente divulgación proporcionan una disposición de buje que se adapta al alabeo o deformación del riel circular y de otras partes del helióstato. Un sistema de montaje para un helióstato como el descrito en el presente documento tiene múltiples bujes que pueden moverse alrededor de un riel circular. En diversas realizaciones, uno de los bujes es accionado y los otros dos bujes son locos o no accionados. Los dos bujes locos soportan el peso del bastidor y de los espejos y están fijados sobre el riel, por ejemplo, tanto en dirección vertical como horizontal. El buje accionado tiene uno o más actuadores que mueven el buje accionado alrededor del riel circular, y el buje accionado puede tener menos puntos de contacto con el riel circular en comparación con los bujes locos. Por lo tanto, el buje accionado soporta el peso del bastidor y de los espejos, pero está fijado en menos direcciones que los bujes locos. Por ejemplo, el buje accionado solo puede fijarse al riel circular en dirección vertical. De esta forma, el buje accionado se adapta al alabeo o deformación del riel circular. Así, el sistema de montaje puede orientar los espejos del helióstato con precisión y exactitud, incluso en entornos hostiles tras largos periodos de tiempo.

Otro aspecto de la presente divulgación es proporcionar un actuador acimutal que accione uno de los bujes alrededor del riel circular y que también se adapte al alabeo o deformación del riel circular. El actuador acimutal puede estar conectado a un buje accionado, y el actuador acimutal también puede estar desviado en una dirección sustancialmente perpendicular a un eje central de la sección transversal del riel circular, de tal manera que el actuador acimutal se desvíe hacia los dientes que se extienden desde el riel circular. Así, cuando se encuentre con una parte del riel circular que se haya deformado o alabeado, el actuador acimutal puede desviarse o acercarse al riel circular para adaptarse a la deformación o alabeo. Adicionalmente, la fuerza de desvío ayuda a reducir o evitar el balanceo entre los bujes y el riel circular como respuesta al viento u otras fuerzas que actúen sobre los espejos u otras partes del helióstato. Sin embargo, se apreciará que los dientes pueden extenderse desde el riel en cualquier dirección para proporcionar un acoplamiento operable con el actuador acimutal. Por ejemplo, los dientes pueden extenderse desde una superficie interna del riel, una superficie superior del riel, etc. De forma adicional, el actuador acimutal puede estar desviado en una dirección que no sea sustancialmente perpendicular al eje central de la sección transversal del riel circular, para así desviar el actuador acimutal hacia los dientes del riel.

Durante el funcionamiento, el actuador acimutal gira una pluralidad de rodillos hacia los dientes del riel circular para mover el buje accionado alrededor el riel circular. Cada diente tiene dos lados que descienden desde una punta, y cada lado tiene una porción plana con la que entran en contacto los rodillos. Con esta disposición, al menos un rodillo entra en contacto con dos porciones planas de los dientes del riel circular, lo que ayuda a reducir o evitar el balanceo entre los bujes y el riel circular.

Otro aspecto de la presente divulgación es proporcionar un sistema de montaje que pueda utilizarse con varios tamaños de espejos. En un ejemplo, los espejos tienen una superficie de aproximadamente 27 m2. En diversas realizaciones, los espejos pueden tener aproximadamente una superficie de entre 19 y 170 m2. Es más, se apreciará que los aspectos del sistema de montaje descrito en el presente documento pueden utilizarse para otras aplicaciones además de controlar la orientación de los espejos del helióstato. Por ejemplo, los aparatos como los radomos u otras estructuras similares, que hacen girar las antenas, pueden generar los beneficios del sistema de montaje descrito en el presente documento.

Una realización específica de la presente divulgación es un sistema de montaje para un helióstato, que comprende un soporte con un punto de conexión izquierdo, un punto de conexión central y un punto de conexión derecho; un riel circular; y un buje loco izquierdo, un buje loco derecho y un buje accionado, en donde los bujes están configurados para moverse alrededor del riel circular; dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión izquierdo, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje loco izquierdo, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje accionado; tres elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión central, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje loco izquierdo, uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde la conexión central está conectado al buje loco derecho; y dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión derecho, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje loco derecho.

En diversas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un actuador de elevación situado cerca del buje accionado y conectado a un punto que está desplazado de un eje de elevación, en donde el punto de conexión izquierdo, el punto de conexión central y el punto de conexión derecho están dispuestos a lo largo del eje de pivote de elevación, en donde el actuador de elevación se extiende y se retrae para girar el soporte alrededor del eje de pivote de elevación.

En algunas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un actuador acimutal conectado al buje accionado, el actuador acimutal que tiene una pluralidad de rodillos está dispuesto en un patrón circular, y el actuador acimutal gira la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular; y una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde la pluralidad de rodillos se acopla de forma operativa a la pluralidad de dientes, el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos se desvían contra la pluralidad de dientes, y el giro de los rodillos contra los dientes mueve el buje accionado alrededor del riel circular. En diversas realizaciones, en donde cada diente de la pluralidad de dientes tiene dos lados que descienden desde una punta, y cada lado tiene una porción plana, en donde al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acopla a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

En algunas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un primer elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco izquierdo; y un segundo elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco derecho. En algunas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un primer elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco izquierdo; un segundo elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco derecho; y un tercer elemento de soporte que se extiende entre el buje loco izquierdo y el buje loco derecho. En diversas realizaciones, los elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión izquierdo, el punto de conexión central y el punto de conexión derecho hasta el buje loco izquierdo y el buje loco derecho están dispuestos en un plano común y forman una "W". En algunas realizaciones, el soporte está conectado a una superficie trasera de cada espejo de una pluralidad de espejos.

Otra realización particular de la presente divulgación es un sistema de bujes para un helióstato, que comprende: un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular; un buje loco, que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje loco al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a una mitad superior, una mitad inferior, una mitad externa y una mitad interna de una sección transversal del riel circular para fijar el buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal; y un buje accionado, que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en la dirección vertical para fijar el buje accionado al riel circular en la dirección vertical y para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal.

En algunas realizaciones, los al menos tres elementos de contacto son cuatro elementos de contacto que están separados a la misma distancia alrededor de la sección transversal del riel circular, y cada uno de los cuatro elementos de contacto está desplazado de las direcciones horizontal y vertical 45 grados con respecto a la sección transversal del riel circular. En diversas realizaciones, cada elemento de contacto es un rodillo, en donde un eje de rotación de cada rodillo está orientado sustancialmente perpendicular a un eje central de la sección transversal del riel circular. En algunas realizaciones, los elementos de contacto del buje accionado comprenden rodillos que pueden girar alrededor de los ejes respectivos, y en donde los rodillos pueden moverse a lo largo de una longitud longitudinal de los ejes respectivos para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal. En algunas realizaciones, cada elemento de contacto es una deslizadera entre el material de los bujes accionados o locos y la superficie externa del riel circular.

En diversas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un segundo buje loco que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, el segundo buje loco tiene al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a la mitad superior, la mitad inferior, la mitad externa y la mitad interna de la sección transversal del riel circular para fijar el segundo buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal. En algunas realizaciones, los al menos tres bujes son solo tres bujes que están separados a la misma distancia alrededor del riel circular. En diversas realizaciones, un soporte de riel se extiende desde un punto más externo del riel circular y desde un espacio entre los elementos de contacto adyacentes para soportar el riel circular por encima del suelo.

Otra realización específica de la presente divulgación es un sistema actuador acimutal para un helióstato, que comprende: un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular; un actuador acimutal situado cerca de uno de los al menos tres bujes, teniendo el actuador acimutal una pluralidad de rodillos que están dispuestos en un patrón circular y girando el actuador acimutal la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular, en donde los ejes de giro de los rodillos de la pluralidad de rodillos y el eje central están orientados en una dirección sustancialmente perpendicular a un eje central de una sección transversal del riel circular; y una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde cada diente tiene un primer lado y un segundo lado que descienden desde la punta distal del diente, y cada uno del primer lado y el segundo lado tiene una porción plana, y en donde la pluralidad de rodillos está desviada contra la pluralidad de dientes, de tal manera que al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acople a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

En diversas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un brazo de desviación que se extiende hacia fuera desde un buje de los al menos tres bujes; un brazo pivotante conectado de forma giratoria al brazo de desviación entre un extremo proximal y un extremo distal del brazo de desviación, en donde el actuador acimutal está conectado al brazo pivotante; y un elemento de desviación que se extiende entre el extremo distal del brazo de desviación y el brazo pivotante para desviar el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos hacia la pluralidad de dientes. En algunas realizaciones, el elemento de desviación es un resorte que tiene al menos una de una respuesta lineal y una respuesta no lineal.

En algunas realizaciones, el brazo de desviación está unido de forma no giratoria al buje. En estas realizaciones, una carcasa está acoplada de forma deslizante al brazo de desviación, de manera que pueda producirse un desplazamiento lineal a lo largo del eje del elemento de desviación. Esto permite que el buje se adapte a la variación a lo largo del eje del elemento de desviación.

En diversas realizaciones, el buje accionado contiene un carro móvil que contiene elementos de contacto. El carro móvil tiene un eje de pivote en un extremo y un resorte en el lado opuesto del eje de pivote. El resorte está situado de manera que el cuerpo del carro se ubica entre el carril y el resorte. Así, los rodillos del carro están en contacto constante con el carril.

En algunas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un buje accionado que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en una dirección para fijar el buje accionado al riel circular en esa dirección. En diversas realizaciones, el sistema de montaje comprende además un primer soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un primer buje loco, que es uno de los al menos tres bujes; y un segundo soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un segundo buje loco, que es uno de los al menos tres bujes, en donde el buje accionado, el primer buje loco y el segundo buje loco están separados a la misma distancia alrededor del riel circular. En algunas realizaciones, la pluralidad de dientes y una pluralidad adicional de dientes están recortados a partir de un material en común, en donde las pluralidades de dientes se disponen sobre el material en común de forma intercalada para reducir los desperdicios.

Otras características y ventajas de las realizaciones de la presente divulgación serán más evidentes a partir de la siguiente descripción, especialmente cuando se tengan en cuenta junto con los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en perspectiva de una central de energía solar de concentración de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 2 es una vista en perspectiva de un helióstato de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema de montaje para un helióstato de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 4 es una vista en perspectiva de un bastidor para un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 5 es una vista en sección transversal lateral de un buje de un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 6 es una vista en sección transversal lateral de otro buje de un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 7 es una vista en perspectiva de los elementos de soporte para los bujes de un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 8 es una vista en perspectiva de los elementos de soporte para los bujes de un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 9A es una vista en perspectiva de un actuador acimutal para un sistema de montaje de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 9B es una vista en perspectiva de un actuador acimutal para un sistema de montaje de acuerdo con otra realización de la presente divulgación;

la figura 9C es una vista en perspectiva que muestra el interior de una realización del actuador acimutal;

la figura 10A es una vista en planta inferior de los rodillos acimutales y los dientes del riel de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 10B es una vista en planta inferior de los rodillos acimutales y los dientes del riel de la figura 10A en una segunda posición de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

la figura 11 es una vista en perspectiva de un único conjunto de dientes de riel de acuerdo con una realización de la presente divulgación; y

la figura 12 es una vista en perspectiva de varios conjuntos de dientes de riel de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

A continuación, haciendo referencia a la figura 1, se proporciona una vista en perspectiva de una planta de energía solar de concentración 10 con una pluralidad de helióstatos 12 y una torre 14. Los helióstatos 12 tienen espejos móviles que reflejan la luz solar en un punto o superficie en la parte superior de la torre 14. Esta luz solar o radiación concentrada puede utilizarse, por ejemplo, para calentar un fluido que impulsa una turbina, lo que produce electricidad. En algunas realizaciones, el agua es el fluido de trabajo mientras que, en otras realizaciones, la sal fundida (por ejemplo, 40 % de nitrato de potasio, 60 % de nitrato de sodio) es el fluido de trabajo. En cualquier caso, los helióstatos 12 se mueven con el sol para dirigir la radiación hacia el punto o superficie de la parte superior de la torre 14.

A continuación, haciendo referencia a la figura 2, se proporciona una vista en perspectiva de un helióstato 12. Como se muestra, el helióstato 12 puede comprender uno o más espejos 16 que reflejan la luz solar o la radiación. El helióstato 12 gira alrededor de dos ejes ortogonales, un eje de elevación generalmente orientado en horizontal y un eje acimutal generalmente orientado en vertical. Al controlar el movimiento del helióstato 12 alrededor de estos dos ejes, el helióstato 12 puede cambiar su orientación a lo largo del día para dirigir de forma constante la radiación hacia el punto situado en la parte superior de la torre 14.

A continuación, haciendo referencia a la figura 3, se proporciona una vista en perspectiva de un sistema de montaje 15 de un helióstato 12 y sus espejos 16. Un soporte 22 se extiende a lo largo del helióstato 12 en dirección horizontal para fijar los distintos espejos 16. El soporte 22 está unido a un riel circular 18 a través de un bastidor 20. Los espejos 16, el soporte 22 y el bastidor 20 giran alrededor del riel circular 18 para cambiar la orientación del helióstato 12 en torno al eje acimutal en un sistema de montaje de tipo carrusel.

Adicionalmente, la orientación del helióstato 12 alrededor del eje de elevación es ajustable. Una placa de elevación 24 se extiende desde el soporte 22 hasta un punto distal que está desplazado del eje de elevación. El actuador de elevación 26 se extiende y se retrae para mover el extremo distal de la placa de elevación 24 y girar el soporte 22 con respecto al bastidor 20 alrededor del eje de elevación. Una caja de control 28 puede albergar un dispositivo controlador que puede estar en comunicación operable con varios componentes, incluido el actuador de elevación 26, para hacer que los componentes realicen cualquier acción descrita en el presente documento.

A continuación, haciendo referencia a la figura 3, se proporciona otra vista en perspectiva del helióstato 12 y del sistema de montaje 5. El bastidor 20 está conectado a tres puntos de conexión 30 sobre el soporte 22 y a tres bujes 32 que están conectados de forma operativa al riel circular 18. En particular, el soporte 22 tiene un punto de conexión izquierdo 30a, un punto de conexión central 30b y un punto de conexión derecho 30c. Dos bujes locos 32a, 32c y un buje accionado 32b están conectados de forma operativa al riel circular 18 y están configurados para girar alrededor del riel circular 18. Los tres puntos de conexión 30a, 30b, 30c distribuyen mejor las cargas y fuerzas a lo largo del soporte 22 y permiten diseñar el soporte 22 con menos masa, lo que reduce los costes. Aunque esta realización muestra tres puntos de conexión 30a, 30b, 30c sobre el soporte 22 y tres bujes 32 sobre el riel circular 18, se apreciará que la presente divulgación abarca realizaciones con un número menor o mayor de puntos de conexión 30 y/o bujes 32. Así mismo, se apreciará que el número de puntos de conexión y bujes 32 puede ser el mismo o diferente para una realización determinada.

Entre los puntos de conexión 30 y los bujes 32 se extienden una serie de elementos de soporte. Los elementos de soporte 34a, 34b se extienden desde el punto de conexión izquierdo hasta uno de los bujes locos y el buje accionado, respectivamente. De la misma forma, los elementos de soporte 36a, 36b, 36c se extienden desde el punto de conexión central hasta cada uno de los bujes, respectivamente. Por último, los elementos de soporte 38a, 38b se extienden desde el punto de conexión derecho hasta el otro buje loco y el buje accionado, respectivamente. Los bujes 32 pueden disponerse equidistantes entre sí para formar un triángulo equilátero, y así, los bujes locos 32a y 32c se sitúan más cerca de los espejos 16. Esta disposición distribuye mejor el peso de los espejos 16 entre los bujes locos 32a y 32c. Como resultado de esta disposición, los elementos de soporte que se extienden desde los puntos de conexión 30 hasta los bujes locos 32a y 32c se encuentran en un plano común y forman una "W". Por lo tanto, este sistema de montaje 15 se adapta mejor a las cargas impuestas en el helióstato 12 desde diferentes direcciones.

A continuación, haciendo referencia a la figura 4, se proporciona una realización alternativa del bastidor 20. En esta realización, el buje accionado 32b se sitúa más cerca de los espejos 16. Así, los elementos de soporte se extienden desde los puntos de conexión 30 del soporte 22 hasta los bujes locos 32a y 32c en una posición posterior, encontrándose ahora en un plano en común y formando la "W".

A continuación, haciendo referencia a la figura 5, se proporciona una vista en sección transversal lateral de un buje 32. Esta figura muestra la forma en sección transversal circular del riel 18, así como un soporte de riel 40 que se extiende desde la superficie más externa del riel 18 para soportar el riel 18 por encima de una superficie de tierra. En general, el buje 32 en esta realización tiene una porción superior 42 y una porción inferior 44 que están conectadas entre sí, por ejemplo, con una o varias fijaciones, como por ejemplo pernos. Una vez conectadas entre sí, estas porciones 42, 44 y el buje 32 se fijan al riel 18 en las direcciones vertical y horizontal. Los elementos de soporte que forman el bastidor 20 del sistema de helióstatos 12 descrito en el presente documento pueden conectarse a una o ambas de estas porciones 42, 44. Aunque se representan dos porciones 42, 44, se apreciará que las realizaciones de la presente divulgación pueden abarcar cualquier número de porciones 42, 44.

En lo que sigue, hay dos elementos de contacto 46a, 46b situados en una superficie interna de la porción superior 42 y hay dos elementos de contacto 46c, 46d situados sobre una superficie interna de la porción inferior 44 para facilitar el movimiento del buje 32 alrededor del riel circular 18. En esta realización, cada elemento de contacto 46a, 46b, 46c, 46d es un rodillo que gira alrededor de un respectivo eje 48a, 48b, 48c, 48d que es perpendicular a un eje o línea que se extiende a través de un centro de la sección transversal circular de la vía 18 mostrada en la figura 5. Sin embargo, se apreciará que los elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d pueden ser cualquier dispositivo, recubrimiento u otra característica situada entre el buje 32 y el riel 18. Por ejemplo, los elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d puede ser, cada uno, una deslizadera que modifique el coeficiente de fricción entre el buje 32 y la vía 18. En algunas realizaciones, este cambio puede ser un aumento del coeficiente de fricción y, en otras realizaciones, este cambio puede ser una disminución del coeficiente de fricción.

Los elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d también se pueden disponer de varias maneras. Como se muestra en la figura 5, los elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d están separados a la misma distancia alrededor de la sección transversal del riel circular 18. En este ejemplo, los elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d son rodillos transportados sobre ejes 48a, 48b, 48c, 48d que forman ángulos rectos entre sí. Se apreciará que el buje 32 puede tener cualquier número de elementos de contacto 46a, 46b, 46c, 46d. Por ejemplo, el buje 32 puede tener tres elementos de contacto 46 en una disposición específica que puede describirse con respecto a una línea vertical 50 y una línea horizontal 52 que divide la sección transversal del riel 18 en una mitad superior, una mitad inferior, una mitad externa y otra interna. En diversas realizaciones, todo o parte de un elemento de contacto 46 se sitúa en cada una de estas mitades para soportar el peso de los espejos y el bastidor, así como para fijar el bastidor al riel 18 en las direcciones vertical y horizontal. Una realización alternativa con tres elementos de contacto 46 podría incluir el primer elemento de contacto 46a y el segundo elemento de contacto 46b, como se muestra en la figura 5, y entonces, los elementos de contacto inferiores 46c, 46d se sustituyen por un único elemento de contacto que contacta o está configurado para contactar con el punto más inferior del riel 18. Como resultado, el elemento de contacto único se extiende hacia las mitades externa e interna definidas por la línea vertical 50, y los elementos de contacto 32 soportan el peso de los espejos y el bastidor, además de fijar el buje 32 al riel 18 en las direcciones vertical y horizontal.

En algunas realizaciones, uno o más de los elementos de contacto 46 son rodillos, como los mostrados en la figura 5. La porción inferior del buje 32 puede incluir varios carros móviles 33. La realización de la figura 5 muestra una porción inferior del buje 32 que tiene dos carros móviles 33 con un punto de pivote 35 comprendido por un riel o tubo que discurre paralelo al riel 18. El punto de pivote 35 se ubica en el lado opuesto del carro 33 con respecto al rodillo 46. Debajo del rodillo 46 hay un elemento de desviación 45 con un extremo en contacto con el carro móvil 33 y el otro extremo en contacto con la porción inferior del buje 32. Como resultado, el rodillo 46 será empujado hacia el riel 18 y será capaz de adaptarse a un abanico de irregularidades dentro del riel 18. Por ejemplo, si el riel 18 sufre de una superficie desgastada que provoca una reducción del radio, se hará que los rodillos 46 se acerquen al riel 18 y mantengan el contacto. El elemento de desviación 45 puede utilizarse sobre un solo rodillo 46 o en todos los rodillos utilizados en el conjunto. En algunas realizaciones, el elemento de desviación 45 es un resorte.

En realizaciones adicionales, el buje puede incluir resortes 45 para garantizar el contacto de los rodillos con el riel 18. Más que un punto de pivote, estas realizaciones pueden tener un resorte lineal que empuja el rodillo hacia el interior del riel 18. En estas realizaciones, la porción inferior del buje 32 puede comprender múltiples piezas o por una sola porción inferior.

Aunque en el presente documento se describen las realizaciones con respecto a las líneas y direcciones verticales y horizontales y varias mitades, se apreciará que las realizaciones de la presente divulgación no están limitadas por estas descripciones y pueden abarcar otras realizaciones. Por ejemplo, los elementos de contacto pueden fijar el buje al riel 18 de tal manera que el buje pueda moverse con respecto al riel 18 en una sola dirección, es decir, a lo largo del riel.

A continuación, haciendo referencia a la figura 6, se proporciona un buje alternativo 32 que permite el movimiento relativo entre el buje 32 y el riel 18. Como se ha descrito anteriormente, los helióstatos 12 pueden tener una larga vida útil en entornos hostiles, y además, las partes del helióstato 12 pueden fabricarse con tolerancias más holgadas para reducir los costes de fabricación. Una forma de cumplir con estos parámetros es incluir al menos un buje 32 como el que se muestra en la figura 6. Este buje 32 solo tiene dos elementos de contacto 46a, 46b, uno en el punto superior del riel 18 y otro en el punto inferior del riel 18. Así, el buje 32 de la figura 6 puede soportar el peso de los espejos 16 y del bastidor y fijar el buje 32 al riel 18 a lo largo de un eje vertical 50, sin embargo, el buje 32 permite el alabeo y la deformación a lo largo del eje horizontal 52. Así, si los elementos de contacto 46a, 46b son rodillos, o incluyen rodillos, los respectivos ejes 48a, 48b son paralelos entre sí. Específicamente, los elementos de contacto 46a, 46b pueden describirse como rodillos que se mueven a lo largo de los ejes respectivos dentro de los espacios definidos por la porción superior o inferior del buje 32. Cada espacio tiene una anchura mayor que el rodillo y, por lo tanto, los rodillos pueden moverse dentro de los espacios a lo largo de los ejes en la dirección de los ejes 48a, 48b a medida que el buje 32 se desplaza sobre el riel 18 para permitir el alabeo o la deformación. Adicionalmente, cada rodillo puede tener una forma que se complemente con la superficie externa del riel 18, tanto para fijar los rodillos al riel 18 como para hacer que los rodillos se muevan a lo largo de los respectivos pasadores.

En algunas realizaciones, el buje 32 contiene un carro móvil 33 para al menos uno de los rodillos 46, que puede pivotar alrededor de un punto 35 en un lado del carro 33. El carro 33 está conectado a un eje 35 que está fijado por cada lado al buje 32. Hay un elemento de desviación 45 situado en el lado opuesto del eje 35, entre el cuerpo del buje y el cuerpo del carro. Esta disposición garantiza que el elemento de contacto 46 mantenga el contacto con el riel 18 si hay variaciones en las dimensiones del riel 18. El carro móvil 33 se encuentra solo en la parte inferior del buje 32, solo en la parte superior del buje 32 o tanto en la parte superior como inferior del buje 32. El elemento de desviación 45 puede incluir un resorte, un pistón u otros tensores conocidos en la técnica.

En realizaciones adicionales, el helióstato 12 puede estar configurado para adaptarse al alabeo o la deformación a lo largo del eje horizontal 52. Como se muestra en la figura 6, la rueda dentada 58 está montada en una carcasa 61 con un elemento de desviación 66. La carcasa 61 está situada dentro de un brazo de desviación 62. El elemento de desviación 66 está configurado para crear una fuerza en la dirección horizontal, de manera que la rueda dentada 58 sea empujada radialmente hacia los dientes del riel 56. Esto garantiza que la rueda dentada 58 esté en contacto constante con los dientes del riel 56. La figura 6 muestra la rueda dentada 58 fuera de contacto con los dientes del riel 56 para mayor claridad. La carcasa 61 contiene rodamientos lineales 63 que le permiten deslizarse linealmente para adaptarse a las variaciones del diámetro del riel 18. En algunas realizaciones, los rodamientos lineales 63 pueden ser rodillos u otros rodamientos, tales como rodamientos de bolas.

Se debe apreciar que, en algunas realizaciones, el buje 32 puede tener un solo elemento de contacto 46a ubicado en el punto superior del riel 18 para soportar el peso de los espejos y el bastidor y para adaptarse o permitir el alabeo o la deformación en todas las direcciones si se observa el riel 18 en sección transversal. En diversas realizaciones, el buje mostrado en la figura 5 es el buje loco y el buje mostrado en la figura 6 es el buje accionado.

Haciendo referencia ahora a las figuras 7 y 8, se proporcionan vistas en perspectiva de un riel 18 y de los bujes 32. En la figura 7, los elementos de soporte para bujes 54a, 54b, 54c se extienden entre los bujes 32a, 32b, 32c para formar un triángulo equilátero. Los elementos de soporte para bujes 54a, 54b trasladan las fuerzas del buje accionado 32b a los bujes locos 32a, 32c, y el elemento de soporte 54c transmite las fuerzas entre los bujes locos 32a, 32c. En esta realización, los elementos de soporte 54a, 54b, 54c se encuentran en un plano en común con el riel circular 18. Para adaptarse al alabeo o la deformación, solo se pueden proporcionar dos elementos de soporte para bujes 54a, 54b, como se muestra en la figura 8. La disposición de dos elementos de soporte para bujes 54a, 54b permite un mayor grado de flexión en el extremo abierto de la "V" formada por los elementos de soporte para bujes 54a, 54b, que se adapta a un riel circular 18 que no sea redondo. La disposición de los dos elementos de soporte para bujes 54a, 54b en la figura 8 puede depender de cómo estén dispuestos los bujes 32a, 32b, 32c. Específicamente, el buje accionado 32b tiene un actuador o motor, que se describe con mayor detalle más adelante, que mueve el buje 32b alrededor del riel 18. Con los bujes 32a, 32b, 32c y el bastidor conectados entre sí, el movimiento del buje accionado 32b mueve todos los bujes 32a, 32b, 32c y el bastidor sobre el eje acimutal. Así, con dos elementos de soporte 54a, 54b, los elementos de soporte 54a, 54b se extienden desde el buje accionado 32b hasta los otros dos bujes 32a, 32c para distribuir mejor las fuerzas cuando el actuador acimutal mueva el buje accionado 32b. Así mismo, se debe apreciar que, en las realizaciones mostradas en las figuras 7 y 8, los bujes 32a, 32b, 32c pueden no estar separados a la misma distancia alrededor del riel 18 para formar un triángulo equilátero. En algunas realizaciones, el buje accionado 32b forma un ángulo mayor o menor de 60 grados con los otros dos bujes 32a, 32c.

Para simplificar el helióstato 12, es preferible disponer de un buje accionado 32b y dos bujes locos 32a, 32b. En la figura 8, el bastidor está dispuesto con dos bujes 32a, 32c en posición delantera y un buje 32b en posición posterior. Esto es preferible, ya que cualquier mantenimiento del motor o actuador asociados al buje accionado 32b será más sencillo, pues el buje 32b es más accesible en la posición trasera. Es más, puede describirse que el buje accionado 32b tenga menos elementos de contacto o puntos de contacto cuando se compara con los bujes locos 32a, 32c para que así coincida con la funcionalidad del actuador acimutal que se describe a continuación y para que se adapte al alabeo o deformación del riel 18 o de cualquier otra parte del helióstato. Así mismo, varias realizaciones de la presente divulgación comprenden tres bujes totales 32, de los cuales dos son bujes locos 32a y 32c y uno es un buje accionado 32b. Sin embargo, se apreciará que las realizaciones de la presente divulgación abarcan cualquier combinación o variación de los bujes locos 32a y 32c y los bujes accionados 32b. Por ejemplo, uno o más de los bujes locos 32a y 32c pueden tener el mismo número de elementos de contacto 46 que el buje 32 mostrado en la figura 6. Algunas realizaciones pueden comprender más de un buje accionado 32b. Adicionalmente, los bujes 32, ya sean los bujes locos 32a y 32c o los bujes accionados 32b, pueden situarse en cualquier punto del riel circular 18 y en cualquier posición respecto al bastidor y/o los espejos 16 del helióstato 12.

A continuación, haciendo referencia a la figura 9, se proporciona una vista en perspectiva de un buje accionado 32b y un actuador acimutal 58. El actuador 58 hace girar una pluralidad de rodillos 60 que se acoplan operativamente a un conjunto de dientes 56 que se extienden desde el riel circular 18. La pluralidad de rodillos 60 giran alrededor de un eje vertical para mover el buje accionado 32b alrededor del riel 18.

Adicionalmente, el actuador 58 y los rodillos 60 se desvían contra el riel 18 para adaptarse al alabeo o la deformación del riel 18. Un brazo de desviación 62 se extiende hacia el exterior desde el buje accionado 32b hasta un extremo distal, y un brazo pivotante 64 está conectado de forma giratoria al brazo de desviación 62 en un punto entre el riel 18 y el extremo distal. El actuador acimutal 58 y los rodillos 60 están conectados al brazo pivotante 64, y un elemento de desviación 66 se extiende entre el brazo de desviación 62 y el brazo pivotante 64 para girar el brazo pivotante 64 sobre su conexión con el brazo de desviación 62. Como resultado, el actuador 58 y los rodillos 60 se desvían hacia los dientes 56 del riel 18 para mantener la conexión operable entre los rodillos 60 y los dientes 56, incluso si el riel 18 u otra estructura se ha alabeado o deformado. Se apreciará que el elemento de desviación 66 puede ser un resorte u otra característica similar con una respuesta lineal y/o no lineal. Como una alternativa a la realización mostrada en la figura 9, el brazo pivotante 64 y/o el actuador acimutal 58 pueden estar desviados a lo largo de un riel de guía lineal para permitir el movimiento en la dirección radial del riel circular 18. En la figura 6 se muestra una de estas realizaciones alternativas con un riel de guía lineal.

En algunas realizaciones, como se muestra en las figuras 9B y 9C, el actuador 58 y los rodillos 60 se mantienen en acoplamiento constante con el riel 18 utilizando un elemento de desviación lineal 66 en lugar de un brazo pivotante 64 y un brazo de desviación 62. En estas realizaciones, los rodillos 60 están conectados a una carcasa 61 que contiene un elemento de desviación 66. La carcasa 61 está asentada dentro de un brazo de desviación 62 que tiene un elemento reductor de la fricción 63, que se muestran como rodamientos lineales 63 en la figura 6, que permiten que la carcasa 61 se acerque y aleje linealmente de los dientes 68 del riel 18. La carcasa 61 está conectada al brazo de desviación 62 de forma no pivotante, de manera que el elemento de desviación 66 siempre hace que los rodillos 60 vayan hacia los dientes 56 del riel 18. De esta forma, los rodillos 60 permanecerán en contacto con los dientes 56 si la estructura se ha alabeado o deformado en la dirección horizontal.

A continuación, haciendo referencia a las figuras 10A y 10B, se proporcionan vistas en planta de los rodillos 60 y de los dientes 56. El conjunto de dientes 56 comprende dientes individuales 68 que se extienden desde una base hasta un extremo distal o punta. Cada diente 68 tiene un primer lado y un segundo lado que descienden desde el extremo distal o punta para unirse a los dientes adyacentes. Cada uno de estos lados tiene una porción plana 70a, 70b. Cada uno de estos dientes 68 puede corresponder a un diente negativo 69 en la parte posterior del riel, creado por el proceso de fabricación, como se comenta en detalle más adelante. Cuando un rodillo 60 entra en contacto con los dientes adyacentes, el rodillo 60 entra en contacto con la superficie de apoyo de los dientes adyacentes para reducir o eliminar el balanceo o los movimientos residuales entre la combinación de espejos y bastidor y el riel 18. En la figura 10A, dos rodillos 60 entran en contacto con la superficie de apoyo de los dientes o tres dientes diferentes 68. En la figura 10B, el actuador acimutal ha hecho girar la pluralidad de rodillos 60 y, ahora, hay un solo rodillo 60 acoplado a las porciones planas 70a, 70b en dos dientes adyacentes. Así, independientemente de la posición de la pluralidad de rodillos 60, al menos un rodillo 60 entra en contacto con al menos dos porciones planas para evitar el balanceo y el movimiento residual. Adicionalmente, las figuras 10A y 10B muestran que, al girar la pluralidad de rodillos 60, el eje central de la pluralidad de rodillos 60 se mueve en una línea arqueada o curva. El elemento de desviación y el sistema de desviación de la figura 9 se adaptan a este movimiento.

Haciendo referencia ahora a las figuras 11 y 12, se proporcionan vistas en perspectiva del conjunto de dientes 56. Como se muestra en la figura 12, los dientes 56 pueden recortarse de la misma hoja de material de manera intercalada para reducir los desperdicios. Esto crea un diente 68 en un lado de acoplamiento del riel y un diente negativo 69 en el interior de cada riel de dientes 56, como se muestra en la figura 11.

De acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente divulgación, la tecnología abarca:

(1) Un sistema de montaje para un helióstato, que comprende:

un soporte con un punto de conexión izquierdo, un punto de conexión central y un punto de conexión derecho;

un riel circular con un buje loco izquierdo, un buje loco derecho y un buje accionado, en donde los bujes están configurados para moverse alrededor del riel circular;

dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión izquierdo, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje loco izquierdo, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje accionado;

tres elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión central, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje loco izquierdo, uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde la conexión central está conectado al buje loco derecho; y

dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión derecho, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje loco derecho.

(2) El sistema de montaje de (1), que comprende, además:

un actuador de elevación situado cerca del buje accionado y conectado a un punto que está desplazado de un eje de pivote de elevación, en donde el punto de conexión izquierdo, el punto de conexión central y el punto de conexión derecho están dispuestos a lo largo del eje de pivote de elevación, en donde el actuador de elevación se extiende y se retrae para girar el soporte alrededor del eje de pivote de elevación.

(3) El sistema de montaje de (1) o (2), que comprende, además:

un actuador acimutal conectado al buje accionado, el actuador acimutal que tiene una pluralidad de rodillos está dispuesto en un patrón circular, y el actuador acimutal gira la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular; y

una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde la pluralidad de rodillos se acopla de forma operativa a la pluralidad de dientes, el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos se desvían contra la pluralidad de dientes, y el giro de los rodillos contra los dientes mueve el buje accionado alrededor del riel circular.

(4) El sistema de montaje de (3), en donde cada diente de la pluralidad de dientes tiene dos lados que descienden desde una punta, y cada lado tiene una porción plana, en donde al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acopla a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

(5) El sistema de montaje de (1)-(4), que comprende, además:

un primer elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco izquierdo; y

un segundo elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco derecho.

(6) El sistema de montaje de (1)-(4), que comprende, además:

un primer elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco izquierdo;

un segundo elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco derecho; y

un tercer elemento de soporte que se extiende entre el buje loco izquierdo y el buje loco derecho.

(7) El sistema de montaje de (1)-(6), en donde el actuador acimutal está en conexión operable con un brazo de desviación que comprende una carcasa y un resorte lineal, estando el brazo de desviación fijado a lo largo de una distancia radial del riel circular, y el resorte lineal dispuesto de tal manera que los rodillos del actuador acimutal se desvíen hacia los dientes del riel.

(8) Un sistema de bujes para un helióstato, que comprende:

un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular;

un buje loco, que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje loco al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a una mitad superior, una mitad inferior, una mitad externa y una mitad interna de una sección transversal del riel circular para fijar el buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal; y

un buje accionado que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en la dirección vertical para fijar el buje accionado al riel circular en la dirección vertical y para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal.

(9) El sistema de bujes de (8), en donde los al menos tres elementos de contacto son cuatro elementos de contacto que están separados a la misma distancia alrededor de la sección transversal del riel circular, y cada uno de los cuatro elementos de contacto está desplazado de las direcciones horizontal y vertical 45 grados con respecto a la sección transversal del riel circular.

(10) El sistema de bujes de (8) o (9), en donde cada elemento de contacto es un rodillo, en donde un eje de rotación de cada rodillo está orientado sustancialmente perpendicular a un eje central de la sección transversal del riel circular.

(11) El sistema de bujes de (8) a (10), en donde los elementos de contacto del buje accionado comprenden rodillos que pueden girar alrededor de ejes respectivos, y en donde los rodillos pueden moverse a lo largo de una longitud longitudinal de los ejes respectivos para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal.

(12) El sistema de bujes de (8) o (9), en donde cada elemento de contacto es un elemento de deslizamiento entre un material de los bujes accionados o locos y la superficie externa del riel circular.

(13) El sistema de bujes de (8) a (12), que comprende, además:

un segundo buje de rodillo que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, el segundo buje loco tiene al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a la mitad superior, la mitad inferior, la mitad externa y la mitad interna de la sección transversal del riel circular para fijar el segundo buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal.

(14) El sistema de bujes de (8) a (13), en donde cada uno de los elementos de contacto de los bujes locos está situado sobre una pluralidad de carros móviles, estando fijado el carro móvil al rodillo loco a través de un punto de pivote ubicado en un lado del carro, y un elemento de desviación situado entre una superficie del buje loco y el carro móvil, de modo que el elemento de contacto se desvíe hacia el riel.

(15) Un sistema de actuador acimutal para un helióstato, que comprende: un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular;

un actuador acimutal situado cerca de uno de los al menos tres bujes, teniendo el actuador acimutal una pluralidad de rodillos dispuestos en un patrón circular, y girando el actuador acimutal la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular, en donde los ejes de giro de los rodillos de la pluralidad de rodillos y el eje central están orientados en una dirección sustancialmente perpendicular a un eje central de una sección transversal del riel circular; y

una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde cada diente tiene un primer lado y un segundo lado que descienden desde la punta distal del diente, y cada uno del primer lado y el segundo lado tiene una porción plana, y en donde la pluralidad de rodillos está desviada contra la pluralidad de dientes, de tal manera que al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acople a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

(16) El sistema de actuador acimutal de (15), que comprende, además: un brazo de desviación que se extiende hacia fuera desde un buje de los al menos tres bujes;

en donde el brazo de desviación está fijado a lo largo de una distancia radial desde el buje;

en donde el actuador acimutal está conectado al brazo de desviación; y un elemento de desviación situado dentro de una carcasa del brazo de desviación para desviar el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos hacia la pluralidad de dientes, estando la carcasa acoplada de forma deslizante al brazo de desviación.

(17) El sistema de actuador acimutal de (15) o (16), que comprende, además:

un buje accionado que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en una dirección para fijar el buje accionado al riel circular en esa dirección.

(18) El sistema de actuador acimutal de (17), que comprende, además: un primer soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un primer buje loco que es uno de los al menos tres bujes; y

un segundo soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un segundo loco que es uno de los al menos tres bujes, en donde el buje accionado, el primer buje loco y el segundo buje loco están separados a la misma distancia alrededor del riel circular.

(19) El sistema de actuador acimutal de (15) a (18), en donde la pluralidad de dientes y una pluralidad adicional de dientes están recortados a partir de un material en común, en donde las pluralidades de dientes se disponen sobre el material en común de forma intercalada para reducir los desperdicios.

(20) El sistema de actuador acimutal de (16) a (19), en donde el elemento de desviación es un resorte que tiene al menos una respuesta lineal y una respuesta no lineal

(21) Un método de montaje de un sistema de helióstatos ajustable, comprendiendo el método:

proporcionar un sistema de soporte que comprenda:

un bastidor;

un riel circular;

un anillo dentado proximal al riel circular;

colocar una pluralidad de bujes locos y al menos un buje accionado sobre el riel, teniendo el al menos un buje accionado un motor que acciona una rueda dentada en conexión engranada con el anillo dentado;

en donde la pluralidad de bujes locos y el al menos un buje accionado pueden moverse alrededor del riel circular a través de elementos de contacto;

proporcionar un espejo que tenga una pluralidad de barras de soporte conectadas a la pluralidad de bujes locos y al menos un buje accionado;

proporcionar un actuador acimutal sobre el al menos un buje accionado;

pudiendo ajustar el actuador acimutal el ángulo de los espejos con respecto al horizonte;

programar el al menos un buje accionado para que se mueva alrededor del riel y el actuador acimutal para que mueva el espejo según la posición del sol.

El análisis anterior se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos. Así mismo, la descripción no pretende limitar las estructuras, sistemas y métodos divulgados a las formas divulgadas en el presente documento. En consecuencia, las variaciones y modificaciones acordes con las enseñanzas anteriores, dentro de las competencias o los conocimientos de la técnica correspondiente, se encuentran dentro del alcance de la presente divulgación. Las realizaciones descritas con anterioridad pretenden además explicar el mejor modo actualmente conocido de poner en práctica las estructuras, sistemas y métodos divulgados y para que otras personas expertas en la materia puedan utilizar las estructuras, sistemas y métodos divulgados en dichas o en otras realizaciones y con las diversas modificaciones que requiera la aplicación o uso en particular. Se pretende que se interprete que las reivindicaciones adjuntas incluyen realizaciones alternativas en la medida en que lo permite la técnica anterior.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de montaje para un helióstato, que comprende:

un soporte con un punto de conexión izquierdo, un punto de conexión central y un punto de conexión derecho;

un riel circular con un buje loco izquierdo, un buje loco derecho y un buje accionado, en donde los bujes están configurados para moverse alrededor del riel circular;

dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión izquierdo, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje loco izquierdo, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión izquierdo está conectado al buje accionado;

tres elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión central, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje loco izquierdo, uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión central está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde la conexión central está conectado al buje loco derecho; y

dos elementos de soporte que se extienden desde el punto de conexión derecho, en donde uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje accionado, y uno de los elementos de soporte que se extiende desde el punto de conexión derecho está conectado al buje loco derecho.

2. El sistema de montaje de la reivindicación 1, que comprende, además: un actuador de elevación situado cerca del buje accionado y conectado a un punto que está desplazado de un eje de pivote de elevación, en donde el punto de conexión izquierdo, el punto de conexión central y el punto de conexión derecho están dispuestos a lo largo del eje de pivote de elevación, en donde el actuador de elevación se extiende y se retrae para girar el soporte alrededor del eje de pivote de elevación.

3. El sistema de montaje de la reivindicación 1, que comprende, además: un actuador acimutal conectado al buje accionado, teniendo el actuador acimutal una pluralidad de rodillos dispuestos en un patrón circular y girando el actuador acimutal la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular; y

una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde la pluralidad de rodillos se acopla de forma operativa a la pluralidad de dientes, el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos se desvían contra la pluralidad de dientes, y el giro de los rodillos contra los dientes mueve el buje accionado alrededor del riel circular.

4. El sistema de montaje de la reivindicación 3, en donde cada diente de la pluralidad de dientes tiene dos lados que descienden desde una punta, y cada lado tiene una porción plana, en donde al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acopla a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

5. El sistema de montaje de la reivindicación 1, que comprende, además: un primer elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco izquierdo; y

un segundo elemento de soporte que se extiende desde el buje accionado hasta el buje loco derecho.

6. El sistema de montaje de la reivindicación 1, que comprende, además: un primer elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco izquierdo;

un segundo elemento de soporte que se extiende entre el buje accionado y el buje loco derecho; y

un tercer elemento de soporte que se extiende entre el buje loco izquierdo y el buje loco derecho.

7. El sistema de montaje de la reivindicación 1, en donde el actuador acimutal está en conexión operable con un brazo de desviación que comprende una carcasa y un resorte lineal;

el brazo de desviación está fijado a lo largo de una distancia radial del riel circular;

el resorte lineal está dispuesto de tal manera que los rodillos del actuador acimutal se desvían hacia los dientes del riel.

8. Un sistema de bujes para un helióstato, que comprende:

un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular;

un buje loco, que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje loco al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a una mitad superior, una mitad inferior, una mitad externa y una mitad interna de una sección transversal del riel circular para fijar el buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal; y

un buje accionado que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en la dirección vertical para fijar el buje accionado al riel circular en la dirección vertical y para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal.

9. El sistema de bujes de la reivindicación 8, en donde los al menos tres elementos de contacto son cuatro elementos de contacto que están separados a la misma distancia alrededor de la sección transversal del riel circular, y cada uno de los cuatro elementos de contacto está desplazado de las direcciones horizontal y vertical 45 grados con respecto a la sección transversal del riel circular.

10. El sistema de bujes de la reivindicación 8, en donde cada elemento de contacto es un rodillo, en donde un eje de rotación de cada rodillo está orientado sustancialmente perpendicular a un eje central de la sección transversal del riel circular.

11. El sistema de bujes de la reivindicación 8, en donde los elementos de contacto del buje accionado comprenden rodillos que pueden girar alrededor de ejes respectivos, y en donde los rodillos pueden moverse a lo largo de una longitud longitudinal de los ejes respectivos para permitir que el buje accionado se mueva con respecto al riel en la dirección horizontal.

12. El sistema de bujes de la reivindicación 8, en donde cada elemento de contacto es un elemento de deslizamiento entre un material de los bujes accionados o locos y la superficie externa del riel circular.

13. El sistema de bujes de la reivindicación 8, que comprende, además:

un segundo buje de rodillo que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el segundo buje loco al menos tres elementos de contacto que se acoplan a una superficie externa del riel circular, en donde los al menos tres elementos de contacto se acoplan a la mitad superior, la mitad inferior, la mitad externa y la mitad interna de la sección transversal del riel circular para fijar el segundo buje loco al riel circular en las direcciones vertical y horizontal.

14. El sistema de bujes de la reivindicación 8, en donde uno o más de los elementos de contacto de los bujes locos están situados sobre una pluralidad de carros móviles;

el carro móvil está fijado al rodillo loco por un punto de pivote ubicado en un lado del carro;

hay un elemento de desviación situado entre una superficie del buje loco y el carro móvil, estando el elemento de contacto desviado hacia el riel circular.

15. Un sistema de actuador acimutal para un helióstato, que comprende: un soporte conectado a un riel circular, en donde una pluralidad de elementos de soporte se extiende desde el soporte hasta al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular;

un actuador acimutal situado cerca de uno de los al menos tres bujes, teniendo el actuador acimutal una pluralidad de rodillos que están dispuestos en un patrón circular y girando el actuador acimutal la pluralidad de rodillos alrededor de un eje central del patrón circular, en donde los ejes de giro de los rodillos de la pluralidad de rodillos y el eje central están orientados en una dirección sustancialmente perpendicular a un eje central de una sección transversal del riel circular; y

una pluralidad de dientes que se extienden desde el riel circular, en donde cada diente tiene un primer lado y un segundo lado que descienden desde la punta distal del diente, y cada uno del primer lado y el segundo lado tiene una porción plana, y en donde la pluralidad de rodillos está desviada contra la pluralidad de dientes, de tal manera que al menos un rodillo de la pluralidad de rodillos se acople a las porciones planas de los dientes adyacentes para evitar holguras entre la pluralidad de rodillos y la pluralidad de dientes.

16. El sistema de actuador acimutal de la reivindicación 15, que comprende, además:

un brazo de desviación que se extiende hacia fuera desde un buje de los al menos tres bujes;

en donde el brazo de desviación está fijado a lo largo de una distancia radial desde el buje;

en donde el actuador acimutal está conectado al brazo de desviación; y un elemento de desviación situado dentro de una carcasa del brazo de desviación para desviar el actuador acimutal y la pluralidad de rodillos hacia la pluralidad de dientes, estando la carcasa acoplada de forma deslizante al brazo de desviación.

17. El sistema de actuador acimutal de la reivindicación 15, que comprende, además:

un buje accionado que es uno de los al menos tres bujes que están acoplados de forma operativa al riel circular, teniendo el buje accionado dos elementos de contacto que se acoplan a la superficie externa del riel circular, en donde los dos elementos de contacto están dispuestos en lados opuestos del riel circular en una dirección para fijar el buje accionado al riel circular en esa dirección.

18. El sistema de actuador acimutal de la reivindicación 15, que comprende, además:

un primer soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un primer buje loco que es uno de los al menos tres bujes; y

un segundo soporte estructural que se extiende desde el buje accionado hasta un segundo loco que es uno de los al menos tres bujes, en donde el buje accionado, el primer buje loco y el segundo buje loco están separados a la misma distancia alrededor del riel circular.

19. El sistema de actuador acimutal de la reivindicación 15, en donde la pluralidad de dientes y una pluralidad adicional de dientes están recortados a partir de un material en común, en donde las pluralidades de dientes se disponen sobre el material en común de forma intercalada para reducir los desperdicios.

20. Un método de montaje de un espejo de un sistema de helióstato ajustable, comprendiendo el método:

proporcionar un sistema de soporte que comprenda:

un bastidor;

un riel circular;

un anillo dentado proximal al riel circular;

colocar una pluralidad de bujes locos y al menos un buje accionado sobre el riel, teniendo el al menos un buje accionado un motor que acciona una rueda dentada en conexión engranada con el anillo dentado;

en donde la pluralidad de bujes locos y el al menos un buje accionado pueden moverse alrededor del riel circular a través de elementos de contacto;

proporcionar un espejo que tenga una pluralidad de barras de soporte conectadas a la pluralidad de bujes locos y al menos un buje accionado;

proporcionar un actuador acimutal sobre el al menos un buje accionado;

pudiendo ajustar el actuador acimutal el ángulo de los espejos con respecto al horizonte;

controlar el al menos un buje accionado para que se mueva alrededor del riel y el actuador acimutal para que mueva el espejo según la posición del sol.