Seguidor Solar 2

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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

F24J 2/54 (2006.01)

ESPAÑA

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11 Número de publicación: 2 316 271

21 Número de solicitud: 200700370

51 Int. Cl.:

SOLICITUD DE PATENTE

22 Fecha de presentación: 12.02.2007

71 Solicitante/s: Salvador Gabarrós Rovira

Can Bros, s/n 08760 Martorell, Barcelona, ES 43 Fecha de publicación de la solicitud: 01.04.2009

72 Inventor/es: Gabarrós Rovira, Salvador

43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud:

74 Agente: Sugrañes Moliné, Pedro

01.04.2009

54 Título: Seguidor solar.

57 Resumen:

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Seguidor solar destinado a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar, que comprende un armazón esencialmente plano adaptado para sujetar una pluralidad de captadores solares; y una estructura de soporte del armazón, provista de una pista de rodadura anclada al suelo y de un bastidor móvil deslizable por la pista de rodadura, el cual está provisto de unos medios de impulsión adaptados para provocar el desplazamiento del bastidor móvil respecto de la pista de rodadura. El bastidor móvil comprende unos medios de abatimiento del armazón, por giro alrededor de un eje horizontal solidario del bastidor móvil y dispuesto contiguo o adyacente a un borde periférico del armazón, así como unos correspondientes medios de actuación para desplazar verticalmente al armazón y provocar su giro alrededor del citado eje horizontal en cualquier sentido.

Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

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DESCRIPCIÓN Seguidor solar. Sector técnico de la invención La presente invención se refiere a un seguidor solar destinado a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar. Antecedentes de la invención En la actualidad se conocen distintos tipos de realizaciones diferentes de seguidores solares que por lo general persiguen y tienen como mismo propósito el de mejorar el aprovechamiento de la energía solar. De hecho, recientemente se están utilizando seguidores que no tan sólo orientan los captadores solares hacia donde está en cada momento el sol, lo que se conoce como orientación por radiación solar, sino que además son capaces de orientar los citados captadores hacia donde hay más luminosidad ambiental. Como ejemplo referente del actual estado de la técnica puede citarse el modelo de utilidad U200103096, el cual describe un seguidor solar que comprende una plataforma fija dotada de un carril circular adaptada para que una plataforma giratoria, provista de ruedas, se sitúe encima y gire para orientarse al sol. Esta plataforma giratoria es portadora de una pluralidad de captadores solares dispuestos en filas y columnas sobre una superficie en rampa. Además, el citado seguidor solar prevé a su vez que los captadores solares puedan girar desde una posición vertical en la que reciben los rayos solares al amanecer, hasta una posición horizontal, en la que captan los rayos solares cuando el sol está en su cenit, y recuperar de nuevo la posición vertical al anochecer. El movimiento de giro de la citada plataforma giratoria se realiza mediante un motorreductor vinculado a unas ruedas. Por otro lado, el movimiento angular de los captadores solares se realiza mediante otro motorreductor, a través de un husillo-tuerca u otro mecanismo de vaivén, como por ejemplo una biela-manivela. De todos modos, las realizaciones como la del modelo de utilidad U200103096 adolecen de un problema derivado de la cantidad de elementos mecánicos de los que están provistos, que se derivan en una dudosa fiabilidad de funcionamiento cuando las instalaciones deben soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares, por ejemplo en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar, además de que comportan un mantenimiento más riguroso y constante. Por otro lado, en la realización según el modelo de utilidad U200103096, debido a que la plataforma giratoria está situada encima de una columna fija sustancialmente elevada con respecto del nivel del terreno o suelo, el seguidor está muy expuesto a las perturbaciones y problemas derivados de condiciones atmosféricas adversas, como por ejemplo corrientes de aire o vientos de fuerza elevada. Otro ejemplo conocido, referente al mismo sector técnico que el objeto de la presente invención, es el modelo de utilidad U200602025 que describe un seguidor solar de dos ejes que comprende una pieza-base, una estructura inferior, unos medios motores para variar el giro norte-sur de la estructura inferior respecto a la pieza-base, un eje horizontal montado en dicha estructura inferior y provisto de dos puntos de apoyo y giro para una estructura superior, portadora de los captadores solares, y unos medios motores 2

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para variar el giro acimutal de la estructura superior respecto a la estructura inferior en torno al citado eje horizontal. Uno de los principales inconvenientes de dicho modelo de utilidad U200602025 reside en que se requiere ubicar el eje horizontal a una altura considerable respecto del suelo para permitir el vaivén de la estructura superior portadora de los captadores solares, comportando esta característica un seguidor sensible a las perturbaciones y problemas derivados de distintas condiciones adversas, como por ejemplo rachas de viento elevadas. Además, dicha realización requiere de una gran área de cimentación, tal como una zapata de hormigón, para su anclaje al suelo y estabilidad, lo que comporta necesariamente la utilización de una gran cantidad de material y en el final de su vida útil, cuando éste debe desmantelarse, comporta medioambientalmente una gran generación de residuos. Por todo ello, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un seguidor solar destinado a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar que sea capaz de superar las situaciones atmosféricas adversas sin problemas, que mejore el rendimiento de los seguidores conocidos y en la que se reduzca las operaciones de mantenimiento. Explicación de la invención El seguidor solar objeto de la invención, destinado a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar, comprende un armazón esencialmente plano adaptado para sujetar una pluralidad de captadores solares; y una estructura de soporte del armazón, provista de una pista de rodadura anclada al suelo y de un bastidor móvil deslizable por la pista de rodadura, el cual está provisto de unos medios de impulsión adaptados para provocar el desplazamiento del bastidor móvil respecto de la pista de rodadura. En esencia, el seguidor solar se caracteriza porque el bastidor móvil comprende unos medios de abatimiento del armazón, por giro alrededor de un eje horizontal solidario del bastidor móvil y dispuesto contiguo o adyacente a un borde periférico del armazón, así como unos correspondientes medios de actuación para desplazar verticalmente al armazón y provocar su giro alrededor del citado eje horizontal en cualquier sentido. Ventajosamente, debido a que el seguidor solar según la invención está provisto de este tipo de medios de abatimiento, el armazón, además de ser de grandes dimensiones, puede en caso necesario colocarse en posición horizontal para evitar los sobreesfuerzos mecánicos que sufren este tipo de instalaciones cuando ocurren fenómenos meteorológicos bruscos, como pueden ser rachas de viento muy fuertes, quedando dispuestos los captadores a poca distancia del suelo. Según otra característica de la invención, el seguidor solar se caracteriza porque los medios de actuación están provistos de una pluralidad de elementos de longitud variable, cada uno de los cuales tiene uno de sus extremos fijado articuladamente al armazón, en tanto que el otro extremo está fijado también articuladamente al bastidor móvil. De acuerdo con otra característica de la invención, el seguidor solar está dotado además de unos medios de control que comprenden al menos un circuito elec-

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trónico de control del seguidor, provisto preferentemente de una placa PCB, y unos medios sensores de posición capaces de captar la luminosidad ambiental y mover el seguidor, desplazando el bastidor móvil en cualquier sentido y girando el armazón alrededor del eje horizontal en ambos sentidos de giro, para aprovechar al máximo la luminosidad ambiental en todo momento. Según otra característica de la invención, el seguidor solar está dotado además de unos medios sensores de la velocidad y dirección del viento capaces de captar y distinguir qué tipo de viento hay, y en que fuerza y dirección en todo momento y que informan a los medios de control para mover el seguidor desplazando el bastidor móvil en cualquier sentido girando el armazón alrededor del eje horizontal en ambos sentidos de giro, para minimizar al máximo los posibles esfuerzos que debe soportar el seguidor solar. Breve descripción de los dibujos En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, un modo de realización del seguidor solar de la invención. En concreto: la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un seguidor solar según la invención; y la Fig. 2 es una vista en alzado lateral del seguidor de la Fig. 1. Descripción detallada de los dibujos El seguidor solar 1 representado en la Fig. 1 es de los destinados a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar. Dicho seguidor solar 1 comprende un armazón 2 plano, adaptado para sujetar una pluralidad de captadores solares 3, y una estructura de soporte 4 del armazón 2, provista de una pista de rodadura 6 anclada al suelo y de un bastidor móvil 7 deslizable por la pista de rodadura 6. El citado bastidor móvil 7 está provisto de unos medios de impulsión 9 adaptados para provocar el desplazamiento del bastidor móvil 7 respecto la pista de rodadura 6, que en el caso representado es una pista circular de 360º. De un modo característico, tal y como se observa con más detalle en la Fig. 2, el bastidor móvil 7 del citado seguidor solar 1 comprende unos medios de abatimiento 11 del armazón 2 dotados, en un extremo, de un acoplamiento rotativo alrededor de un eje horizontal 13 solidario del bastidor móvil 7 y dispuesto adyacente a un borde periférico del armazón 2 y, en el otro extremo de unos medios de actuación 12 adaptados para desplazar verticalmente al armazón 2 y provocar su giro alrededor del citado eje horizontal 13 en cualquier sentido. De acuerdo con esta última característica, a diferencia de los seguidores actualmente conocidos en el actual estado de la técnica, se consigue que el citado seguidor solar 1 sea menos susceptible a las perturbaciones atmosféricas bruscas, como por ejemplo las rachas de viento fuertes, ya que en ese momento puede colocarse el armazón 2 en posición horizontal a escasa altura del suelo para evitar los sobreesfuerzos mecánicos que se ocasionan en dichas circunstancias. En la realización representada a modo ejemplo en las Fig. 1 y 2, los medios de actuación 12 están provistos de una pluralidad de elementos 17 de longitud variable, que en el caso representado son pistones hidráulicos, cada uno de los cuales tiene uno de sus extremos unido articuladamente al armazón 2, en tanto que el otro extremo está fijado, también articula-

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damente, al bastidor móvil 7. Todo ello dispuesto de modo que al variar los elementos 17 sus respectivas longitudes se produce un movimiento de abatimiento del armazón 2 respecto al bastidor móvil 7. Mediante los medios de actuación 12 se consigue en primer lugar que durante el montaje del conjunto del seguidor solar 1 no sean necesarias elaboradas tareas ni un elevado numero de operarios, ya que una vez colocados al menos dos elementos 17 de longitud variable, éstas pueden soportar el peso del armazón 2 y se pueden controlar a distancia los mencionados elementos 17 y colocar el resto necesario de elementos 17 sin necesidad de mover ni mantener el armazón 2 con máquinas elevadoras y/o grúas. Por otro lado, a la hora de situar y montar los captadores solares 3 en el armazón 2, se puede abatir mediante los medios de abatimiento 11 dicho armazón 2 hasta una posición horizontal paralela al suelo, en la cual se puede trabajar a una altura aproximada de 2,5 metros de altura respecto del suelo sin que sea necesaria la instalación de máquinas elevadoras o grúas para soportar el armazón 2 como ocurre en seguidores solares del arte de la técnica. A parte de los medios de abatimiento 11, que son hidráulicos, los medios de impulsión 9 también son hidráulicos, y están formados por un motorreductor hidráulico que se detallará más adelante. Ambos medios de abatimiento 11 y medios de impulsión 9 están conectados con una bomba hidráulica, no representada, accionada por un motor y dos electroválvulas reduciéndose al máximo el consumo eléctrico de la instalación, exigencia constante por parte de las administraciones en este tipo de instalaciones. Además, para reducir la alimentación eléctrica externa ésta se realiza desde una fuente de energía con un consumo mínimo (aproximadamente 0,4 kw) como puede ser la aprovechada por un molino de viento. Queda claro que debido a la configuración de dicho seguidor solar 1, éste puede soportar grandes pesos a diferencia de los seguidores conocidos. A modo de ejemplo, cabe mencionar que las dimensiones aproximadas del seguidor solar 1 del ejemplo de realización de la invención descrito son de una pista de rodadura 6 de aproximadamente 10 metros de diámetro, una altura de 7 metros des de la base hasta su punto más elevado. Dicho seguidor solar 1 puede llegar a alcanzar hasta 10 Tn de peso total y a nivel energético genera hasta 33 kW de pico y 25 kW de salida neta de potencia del total del conjunto de captadores. Según la variante representada y en combinación con la técnica conocida, para controlar los medios de impulsión 9 y los medios de actuación 12 del seguidor solar 1 representado en las Figs. 1 y 2, este último está dotado de unos medios de control, no representados, que comprenden un circuito electrónico de control del seguidor solar 1, provisto de un placa PCB, y unos medios sensores de posición capaces de captar la luminosidad ambiental y mover el seguidor solar 1, desplazando el bastidor móvil 7 en el sentido adecuado y girando el armazón 2 alrededor del eje horizontal 13 en el sentido de giro adecuado, para aprovechar al máximo la luminosidad ambiental en todo momento. Asimismo, el mencionado seguidor solar 1 está dotado de unos medios sensores de la velocidad y dirección del viento capaces de medir qué tipo de viento, en que fuerza y dirección hay en todo momento y suministrar la señal necesaria para mover el seguidor solar 1, desplazando el bastidor móvil 7 en el sen3

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tido adecuado y girando el armazón 2 alrededor del eje horizontal 13 en el sentido de giro adecuado, para evitar al máximo los posibles esfuerzos que debe soportar el seguidor solar 1 en esos casos. Evidentemente, se puede dotar al seguidor solar 1 de otros medios sensores tales como medidores de presión, temperatura, pluviómetros o de granizo que permitan actuar y/o mover el seguidor solar 1 en consecuencia para evitar cualquier desperfecto de la instalación. Adicionalmente, conviene mencionar que la pista de rodadura 6 del seguidor solar 1 está formada a partir de sólidos carriles del tipo Grey y que los medios de impulsión 9 están provistos de un engranaje planetario comprendido por un motor de frenado, instalado en unión positiva sobre una cadena de ancla por medio de rueda de cadena que debido a su sólida robustez durará más años que los complicados mecanismos

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actualmente utilizados en el arte de la técnica. Por otro lado, la estructura de soporte 4 está galvanizada por inmersión en caliente, obteniéndose así una perfecta protección de la corrosión, y está provista de un sistema antioscilatorio 20 sobre cimientos de hormigón de aproximadamente 12 metros de diámetro y 0,65 metros de profundidad (Fig. 2), que le permite soportar grandes dimensiones de captadores solares que comportan elevados pesos. Siendo así, se consigue ventajosamente un seguidor solar 1 de elevadas dimensiones que utiliza comparativamente con los actuales seguidores solares menos cantidad de hormigón para su anclaje al suelo, cuya utilización en excesivo es de elevada trascendencia cuando se acaba la vida útil de dichos seguidores y tienen que desmontarse.

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REIVINDICACIONES 1. Seguidor solar (1) destinado a soportar el peso de elevadas áreas de captadores solares en plantas industriales de generación de energía eléctrica a partir de la energía solar, que comprende: - un armazón (2) esencialmente plano adaptado para sujetar una pluralidad de captadores solares (3); y - una estructura de soporte (4) del armazón (2), provista de una pista de rodadura (6) anclada al suelo y de un bastidor móvil (7) deslizable por la pista de rodadura, el cual está provisto de unos medios de impulsión (9) adaptados para provocar el desplazamiento del bastidor móvil respecto de la pista de rodadura; caracterizado porque el bastidor móvil (7) comprende unos medios de abatimiento (11) del armazón (2), por giro alrededor de un eje horizontal (13) solidario del bastidor móvil y dispuesto contiguo o adyacente a un borde periférico del armazón, así como unos correspondientes medios de actuación (12) para desplazar verticalmente al armazón y provocar su giro alrededor del citado eje horizontal en cualquier sentido. 2. Seguidor solar (1) según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de actuación (12) están provistos de una pluralidad de elementos

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(17) de longitud variable, cada uno de los cuales tiene uno de sus extremos fijado articuladamente al armazón (2), en tanto que el otro extremo está fijado también articuladamente al bastidor móvil (7). 3. Seguidor solar (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está dotado además de unos medios de control que comprenden al menos un circuito electrónico de control del seguidor, provisto preferentemente de una placa PCB, y unos medios sensores de posición capaces de captar la luminosidad ambiental y mover el seguidor desplazando el bastidor móvil (7) en cualquier sentido girando el armazón (2) alrededor del eje horizontal (13) en ambos sentidos de giro, para aprovechar al máximo la luminosidad ambiental en todo momento. 4. Seguidor solar (1) según la reivindicación anterior, caracterizado porque está dotado además de unos medios sensores de la velocidad y dirección del viento capaces de captar y distinguir qué tipo de viento hay, y en que fuerza y dirección en todo momento y que informan a los medios de control para mover el seguidor desplazando el bastidor móvil (7) en cualquier sentido girando el armazón (2) alrededor del eje horizontal (13) en ambos sentidos de giro, para minimizar al máximo los posibles esfuerzos que debe soportar el seguidor solar.

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21 Nº de solicitud: 200700370

22 Fecha de presentación de la solicitud: 12.02.2007

32 Fecha de prioridad:

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA 51

Int. Cl.:

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DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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ES 1063708 U (TECNOLOGIAS VIVA S S L) 16.11.2006, todo el documento.

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ES 1063906 U (MAGAN DE LA ROCHA JUSTINO) 16.12.2006, todo el documento.

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US 4535961 A (SOBCZAK et al.) 20.08.1985, columna 4, línea 17 - columna 5, línea 3; columna 7, líneas 1-53; figuras 1,2,6.

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US 4203426 A (MATLOCK et al.) 20.05.1980, columna 2, línea 66 - columna 3, línea 18; columna 3, línea 67 - columna 4, línea 25; columna 4, líneas 53-57; columna 5, línea 57 - columna 6, línea 17; figuras 1-3,6,9.

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ES 2283182 A1 (VINAS CASALS JORDI) 16.10.2007, columna 4, línea 17 - columna 5, línea 14; figuras 1,4.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

5 para todas las reivindicaciones 

 para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe

Examinador

Página

03.03.2009

A. Hoces Diez

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