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Title:
AUTOMATED SYSTEM FOR CLEANING SOLAR PANELS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/056572
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an automated system for cleaning solar panels in a solar plant, CHARACTERISED in that it comprises: at least one chassis, which comprises at least two vertical bars; and at least one longitudinal top bar, connecting the at least two vertical bars; at least two wheels, arranged at one end of each of the at least two vertical bars; at least one cleaning element; at least one drive means, for moving the at least two wheels; and at least one control means, for controlling the operation of each of the at least two wheels.

Inventors:
CONTRERAS HERRERA CAMILO ANTONIO (CL)
FLORES GARRIDO CAMILO EMMANUEL (CL)
MUÑOZ ESTRADA DIEGO LUIS (CL)
JARA LIRA ALEXIS ANDRÉS (CL)
GARCIA ACEVEDO CARLOS ALBERTO (CL)
LE COSTAOUEC VINCENT (CL)
MARABOLÍ CONTARDO LUIS ROBINSON (CL)
URRUTIA LAMA FELIPE SEBASTIÁN (CL)
MOLINA MEJIAS ALEXANDER IVAN (CL)
Application Number:
PCT/CL2022/050100
Publication Date:
April 13, 2023
Filing Date:
October 05, 2022
Export Citation:
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Assignee:
INTI TECH SPA (CL)
International Classes:
B08B1/00; B08B1/02; B08B1/04; B25J9/16; B25J11/00; B62D55/00; F24S40/20; F24S40/40; H02S40/10; H02S40/30
Domestic Patent References:
WO2012168070A22012-12-13
Foreign References:
CN108889694A2018-11-27
CN110773474A2020-02-11
CN106824855A2017-06-13
CN111151486A2020-05-15
CN110779226A2020-02-11
JP2019188346A2019-10-31
CN211070992U2020-07-24
CN109794450A2019-05-24
CN212143584U2020-12-15
CN212759917U2021-03-23
CN213051664U2021-04-27
CN114172452A2022-03-11
CN114301386A2022-04-08
CN114499383A2022-05-13
CN114210613A2022-03-22
Other References:
SOLARCLEANO: "SolarCleano B1 'SolarBridge' autonomous solar robot - leading the future of solar panel cleaning", YOUTUBE, XP093060811, Retrieved from the Internet [retrieved on 20230704]
Attorney, Agent or Firm:
ESTUDIO CAREY LTDA. (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un sistema automatizado de limpieza de paneles solares en una planta solar, CARACTERIZADO porque comprende:

- al menos un chasis, que comprende: o al menos dos barras verticales; y o al menos una barra superior longitudinal, que une las al menos dos barras verticales;

- al menos dos ruedas, dispuestas en uno de los extremos de cada una de las al menos dos barras verticales;

- al menos un elemento de limpieza;

- al menos un medio motriz, para movilizar las al menos dos ruedas; y

- al menos un medio controlador, para controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas.

2. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 1, CARACTERIZADO porque el además comprende al menos un medio motriz adicional, que permite que el al menos un elemento de limpieza gire.

3. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, CARACTERIZADO porque el chasis además comprende al menos dos barras verticales adicionales.

4. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, CARACTERIZADO porque además comprende al menos una barra superior longitudinal adicional y al menos dos barras superiores transversales, conformando las al menos cuatro barras superiores un marco superior.

5. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 4, CARACTERIZADO porque además comprende al menos dos cables conectados a los extremos del al menos un elemento de limpieza, y conectados a al menos dos carros, dispuestos en cualquiera de las al menos cuatro barras superiores. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un brazo conectado a uno de los extremos del al menos un elemento de limpieza y a uno de los al menos dos carros. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 4, CARACTERIZADO porque además comprende al menos una barra central, que cruza transversal mente por el centro del marco superior y que se une en sus extremos a las al menos dos barras superiores longitudinales. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 5, CARACTERIZADO porque la al menos una barra central comprende al menos un medio de ajuste. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 6, CARACTERIZADO porque el al menos un elemento de limpieza se une en su parte central al al menos un medio de ajuste. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, CARACTERIZADO porque además comprende al menos dos ruedas adicionales, dispuestas en uno de los extremos de cada una de las al menos dos barras verticales adicionales. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de las al menos dos ruedas y de las al menos dos ruedas adicionales. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque además comprende al menos tres medios motrices adicionales y al menos tres medios controladores adicionales, para movilizar y controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas y cada una de las al menos dos ruedas adicionales, respectivamente. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un compartimiento para alojar el al menos un medio motriz y el al menos un medio controlador. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, CARACTERIZADO porque además comprende al menos dos elementos reguladores de altura, dispuestos en las al menos dos barras verticales. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, CARACTERIZADO porque además comprende al menos cuatro elementos reguladores de altura, dispuestos en las al menos cuatro barras verticales. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de los al menos dos o cuatro elementos reguladores de altura. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 15, CARACTERIZADO porque el al menos un medio de ajuste comprende al menos un elemento de ajuste de altura, dispuesto en su parte central y conectándose con la parte central del al menos un elemento de limpieza. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 16, CARACTERIZADO porque el al menos un medio de ajuste comprende al menos dos elementos de desplazamiento, dispuestos en sus extremos y acoplados con la al menos una barra central. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 17, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación del elemento de ajuste de altura y de los elementos de desplazamiento. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 18, CARACTERIZADO porque la al menos una barra central comprende al menos dos elementos de desplazamiento, dispuestos en sus extremos y acoplados con al menos dos barras superiores opuestas. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 19, CARACTERIZADO porque el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de los elementos de desplazamiento de la barra central. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un elemento de acople, acoplado al al menos un elemento de ajuste de altura y que sostiene el al menos un elemento de limpieza en su parte central. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 21, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación del elemento de acople. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, CARACTERIZADO porque además comprende al menos dos elementos de giro, dispuestos en cada uno de los extremos de las al menos dos barras verticales, y unidos a las al menos dos ruedas. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 22, CARACTERIZADO porque además comprende al menos cuatro elementos de giro, dispuestos en cada uno de los extremos de las al menos cuatro barras verticales, y unidos a las al menos cuatro ruedas. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, CARACTERIZADO porque el sistema además comprende, al menos un dispositivo localizador, dispuesto en el al menos un compartimiento. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, CARACTERIZADO porque además comprende al menos dos medios de almacenamiento de energía, dispuestos en el al menos un compartimiento. El sistema automatizado de limpieza de la reivindicación 26, CARACTERIZADO porque los al menos dos medios de almacenamiento de energía corresponden a baterías de ácido- plomo, litio o construidas a partir de cualquier elemento capaz de almacenar energía. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 27, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un panel fotovoltaico, dispuesto sobre la superficie que conforman las al menos cuatro barras superiores del al menos un chasis. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, CARACTERIZADO porque además comprende al menos una cámara de video. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, CARACTERIZADO porque además comprende al menos al menos una cámara termográfica. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30,

CARACTERIZADO porque además comprende al menos un sensor de posición. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, CARACTERIZADO porque sistema además comprende un medio de comunicación, dispuesto en el al menos un compartimiento. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio de frenado, dispuesto en cada una de las al menos dos ruedas. El sistema automatizado de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 32, CARACTERIZADO porque además comprende al menos un medio de frenado, dispuesto en cada una de las al menos cuatro ruedas.

Description:
SISTEMA AUTOMATIZADO DE LIMPIEZA DE PANELES SOLARES

MEMORIA DESCRIPTIVA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un sistema automatizado de limpieza de paneles, en particular paneles solares o fotovoltaicos en plantas solares, en donde su funcionamiento se basa en al menos una estructura de tipo chasis, que comprende al menos dos ruedas y al menos un elemento de limpieza, configurando una solución que permite su movilización de forma autónoma entre las filas de paneles solares, evitando la presencia de operarios durante las labores de limpieza, no solo de una fila, sino que de la planta completa.

[0002] Dicha tecnología resuelve varias problemáticas de la técnica actual, las que se hacen evidentes al evaluar las soluciones existentes y las características específicas de la invención en las siguientes secciones del presente documento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0003] En la actualidad existe un creciente interés en mejorar las condiciones de operación y eficiencia de las plantas foto voltaic as, las cuales se han convertido en una fuente importante de energía renovable alrededor del mundo. Dichas plantas están ubicadas en su mayoría en zonas desérticas de alta radiación, con condiciones de operación bastante agresivas para los componentes de los sistemas involucrados.

[0004] En este sentido, uno de los factores que afectan el rendimiento de los paneles solares, y que provoca una merma económica considerable en la operación de la planta, tiene relación con el ensuciamiento (soiling en inglés), provocado por el material particulado que se deposita en la superficie de los paneles, impidiendo que la radiación disponible llegue íntegramente a las celdas, disminuyendo así la capacidad de generación de energía en la planta. El ensuciamiento, dependiendo de la situación geográfica y de factores climáticos, puede disminuir considerablemente los ingresos esperados y la duración de los equipos debido al acelerado deterioro de los materiales.

[0005] Con el aumento exponencial de la superficie cubierta por plantas foto voltaic as, y debido a que no es posible evitar la exposición de los paneles a la intemperie, se hacen necesarias soluciones eficientes para llevar a cabo la limpieza de la superficie de los paneles, para así mantener el rendimiento de la planta en un nivel alto de forma permanente. Para reducir las pérdidas por ensuciamiento se necesitan métodos de limpieza optimizados y de alta frecuencia, es decir, que puedan cubrir la planta completa y que se efectúe la tarea con tal frecuencia que la acumulación de material particulado afecte de la menor manera posible los ingresos por generación eléctrica.

[0006] Además, debido a la localización de las plantas solares, las cuales muchas veces se encuentran en zonas remotas o de difícil acceso, se requieren de tecnologías que disminuyan o eviten la presencia humana en ellas, lo cual también evita riesgos de accidentes y/o lesiones laborales, tanto en el trayecto a la planta como en las distintas labores a realizar. De esta forma, el recurso humano se utiliza en labores realmente necesarias, en las que se requiere de una toma de decisiones de alto nivel, dejando las labores más sencillas, como la limpieza de paneles, a cargo de sistemas y robots especialmente diseñados para estas labores.

[0007] En este contexto, y específicamente en el campo de los sistemas para limpiar paneles solares, existen variadas soluciones disponibles en el estado del arte, las cuales cumplen con el propósito de mantener libre de polvo a los arreglos de paneles dispuestos en las plantas foto voltaic as. Sin embargo, existen una serie de problemáticas asociadas a su implementación que ninguna de dichas soluciones es capaz de abordar. Una de dichas problemáticas tiene relación con la pérdida de eficiencia en los paneles, producto de la gran superficie de los sistemas de limpieza, los cuales pasan sobre los paneles produciendo sombra en ellos, impidiendo que la radiación solar llegue a las celdas. Otro problema presente en los sistemas actuales tiene relación con la pérdida de eficiencia debido a algún desperfecto en el sistema o en alguno de sus componentes, ya que, en dicha situación, el sistema debe ser retirado por completo para su revisión y reparación, quedando los paneles a merced del polvo, salvo que se cuente con un sistema completo de respaldo, lo que encarece en demasía el proceso, considerando el tamaño de las plantas fotovoltaicas.

[0008] Por otra parte, muchos de estos sistemas y sistemas de limpieza sólo son capaces de limpiar una fila de paneles solares, ya que estos poseen sistemas que les permiten acoplarse a la estructura en la que se montan los paneles o pueden recorrerlos sobre ellos directamente. Sin embargo, al terminar la limpieza de la fila, dichos sistemas y sistemas deben ser desacoplados por personal humano para posteriormente trasladarlos a la siguiente fila, para así continuar con el proceso de limpieza. Esto provoca que necesariamente deba haber operarios en la planta para ayudar en estas labores de limpieza, con el consiguiente riesgo de lesiones o accidentes. La única forma de solucionar este problema es la implementación de un sistema o sistema de limpieza por fila de paneles solares, pero dicha solución se vuelve impracticable debido al alto costo que esto representaría.

[0009] Algunos sistemas abordan en parte esta última problemática, incorporando un vehículo, tal como un tractor, para desplazar el sistema de limpieza entre una fila y otra, o proveyendo de sistemas autónomos que recorren las distintas filas de paneles solares sobre rieles instalados sobre el mismo recorrido que debe realizar el sistema de limpieza. Sin embargo, estas tecnologías tampoco proporcionan una solución definitiva a evitar la presencia humana, en donde, si bien algunas soluciones operan de manera autónoma o controlada a distancia, éstas requieren de la implementación de costosas obras civiles para la instalación de los rieles en los cuales debe transitar el sistema de limpieza.

[0010] De estos y otros problemas se hace cargo la presente invención.

[0011] En el ámbito de las patentes también existen soluciones que apuntan a la limpieza de paneles solares. Por ejemplo, la solicitud de patente CN212576959U describe un sistema de limpieza automática para paneles solares, que se relaciona con el campo técnico de los equipos de generación de energía fotovoltaica. El sistema de limpieza automática incluye rieles dispuestos respectivamente en el suelo en los lados delantero y trasero del panel solar, y entre los dos rieles está dispuesto un bastidor para avanzar en forma de pórtico a lo largo de los rieles, el cual se monta a horcajadas sobre los paneles solares en la dirección delantera y trasera. El cuerpo del bastidor está provisto de un primer componente de conducción para conducir el cuerpo del bastidor, y de un conjunto de limpieza para limpiar los paneles solares. El sistema puede limpiar automáticamente el panel solar, ahorrando el costo de la limpieza manual, no solo reduciendo la intensidad de trabajo de los trabajadores, sino que también mejorando la eficiencia de limpieza y garantizando la limpieza de la superficie del panel solar.

[0012] En relación con la lo descrito por esta solicitud de patente, si bien se puede observar que el sistema aborda varias problemáticas de la técnica, tales como el evitar la presencia de operarios durante el proceso de limpieza y el ser capaz de realizar la limpieza de todos los paneles de la planta a través de un solo sistema. Sin embargo, se puede observar que para que dicho sistema se desplace a través de la instalación solar es necesaria la utilización de rieles que guíen su movimiento, no siendo capaz de desplazarse libremente por el terreno de la planta solar. Como consecuencia de lo anterior, sus ruedas son rígidas, no teniendo la libertad de movimiento e independencia de operación que sí se encuentra presente en las ruedas del sistema de la presente invención, lo cual le permite al sistema desplazarse sin problemas por cualquier tipo de terreno. Además, tal como se mencionó anteriormente, la presencia de rieles implica un alto costo en cuanto a materiales, fabricación e instalación, perturbando también el libre tránsito en la planta solar, lo cual aumenta el riesgo de accidentes. Finalmente, se observa que el cepillo de limpieza de la solicitud CN212576959U no posee todos los grados de libertad que sí contempla el elemento de limpieza del sistema de la invención, lo cual le permite desplazarse en múltiples direcciones para evitar cualquier obstáculo que pueda haber en la ruta de limpieza.

[0013] Otro ejemplo es el divulgado en la solicitud de patente CN108927348A, que describe un equipo de limpieza automática para una central fotovoltaica, que comprende una placa de soporte, en donde el extremo superior de la placa de soporte está conectado fijamente con dos varillas de soporte simétricas, y las varillas de soporte están colocadas verticalmente. Los extremos superiores de las varillas de soporte están conectados con paneles solares dispuestos oblicuamente Se proporciona una segunda placa de soporte en el lado derecho de la placa de soporte, dispuesta horizontalmente. Una pluralidad de rodillos está conectado fijamente al extremo inferior de la segunda placa de soporte. Un poste y una varilla fijos están conectados respectivamente, y un asiento fijo está conectado al centro del extremo superior de la segunda placa de soporte. El servomotor del equipo de limpieza hace que la segunda biela se mueva alternativamente a través de la leva, de modo que la varilla móvil impulsa el cepillo de limpieza para limpiar repetidamente el panel solar, siendo conveniente su uso en áreas grandes, reduciendo así el costo de limpieza.

[0014] En este caso, si bien la tecnología aborda algunas de las problemáticas presentes en el estado del arte, que son la automatización completa del proceso de limpieza, sin la necesidad de operarios, y la no necesidad de contar con rieles para el desplazamiento del equipo de limpieza, dicho documento no describe o sugiere las particulares asociadas elemento de limpieza del sistema de la presente invención, las cuales abordan otra problemática que apunta al deslizamiento del elemento de limpieza sobre la superficie de los paneles, el cual se debe realizar de forma suave, de manera de evitar dañar los paneles en caso de que el cepillo choque con algún obstáculo o desnivel que encuentre en su recorrido. Gracias a los múltiples elementos de deslizamiento, tales como bujes, dispuestos en diferentes barras de sujeción del chasis del sistema, es posible que el elemento de limpieza se pueda mover en prácticamente cualquier ángulo, proporcionando un movimiento suave sobre la superficie de los paneles. Por otra parte, el documento CN108927348A tampoco describe la operación independiente de cada una de las ruedas del sistema de la invención, pudiendo cada una de ellas, por ejemplo, rotar en su propio eje, proporcionando así un sistema que es capaz de movilizarse para superar cualquier tipo de obstáculo que pueda existir en el recorrido entre las filas de paneles solares. [0015] Por lo tanto, resulta necesario contar con un sistema de limpieza capaz de limpiar paneles solares, que no sólo cumpla con dicha función, sino que también minimice las pérdidas de rendimiento del arreglo de paneles en el cual está operando, reduciendo cualquier riesgo de dañar los paneles durante el proceso de limpieza, además de poder contar con un montaje y desmontaje rápido y sencillo, que no interfiera con la estructura del arreglo de paneles ni que requiera de otras obras civiles para su operación, y que también sea capaz de operar de manera autónoma o teledirigida, para así evitar la presencia de operarios durante las labores de limpieza, disminuyendo el riesgo de accidentes. Esta y otras ventajas asociadas con otros aspectos de la tecnología son descritas en mayor detalle a continuación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[0016] La presente tecnología se refiere a un sistema automatizado de limpieza de paneles, en particular paneles solares o fotovoltaicos en plantas solares, en donde en sus aspectos más esenciales, el sistema de limpieza comprende: al menos un chasis, que comprende: o al menos dos barras verticales; o al menos una barra superior longitudinal, que une las al menos dos barras verticales; al menos dos ruedas, dispuestas en uno de los extremos de cada una de las al menos dos barras verticales; al menos un elemento de limpieza; al menos un medio motriz, para movilizar las al menos dos ruedas; y

- al menos un medio controlador, para controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas.

[0017] Mediante las características del sistema automatizado de limpieza es posible ofrecer una solución automatiza para la limpieza de paneles fotovoltaicos en plantas solares, la cual no requiere de la presencia de operarios durante las labores de limpieza gracias a que el sistema es capaz de movilizarse de forma independiente a través de las filas de paneles solares.

[0018] A continuación, se describen modalidades alternativas de la tecnología, en base a las particularidades específicas y las distintas capacidades y ventajas que esta posee frente a las tecnologías actuales. [0019] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el al menos un elemento de limpieza se encuentra unido en su parte central a la al menos una barra superior.

[0020] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional, que permite que el elemento de limpieza gire. Esto permite que una limpieza profunda y de mejor calidad sobre la superficie de los paneles.

[0021] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos barras verticales adicionales.

[0022] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos una barra superior longitudinal adicional y al menos dos barras superiores transversales, conformando las cuatro barras superiores un marco superior.

[0023] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos cables conectados a los extremos del al menos un elemento de limpieza, y conectados a al menos dos carros, dispuestos en cualquiera de las al menos cuatro barras superiores.

[0024] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un brazo conectado a uno de los extremos del al menos un elemento de limpieza y a uno de los al menos dos carros.

[0025] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos una barra central, que cruza transversalmente por el centro del marco superior y que se une en sus extremos a las al menos dos barras superiores longitudinales.

[0026] De acuerdo con otra modalidad de la invención, la al menos una barra central comprende al menos un medio de ajuste, tal como una barra o un cable.

[0027] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el al menos un elemento de limpieza se une en su parte central al al menos un medio de ajuste.

[0028] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos ruedas adicionales, dispuestas en uno de los extremos de cada una de las al menos dos barras verticales adicionales.

[0029] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas. En una modalidad preferente, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de las al menos dos ruedas y de las al menos dos ruedas adicionales. De acuerdo con otra modalidad preferente, el sistema además comprende al menos tres medios motrices adicionales y al menos tres medios controladores adicionales, para movilizar y controlar la operación de cada una de las al menos dos ruedas y cada una de las al menos dos ruedas adicionales, respectivamente.

[0030] De acuerdo con lo anterior, el sistema de limpieza de la invención puede configurarse bajo dos modalidades principales. La primera, correspondiente a un portal, conformado por dos barras verticales y una barra superior longitudinal, que une ambas barras verticales, con el elemento de limpieza sostenido por la barra superior longitudinal, y la segunda modalidad, en donde el portal se conforma a través de cuatro barras verticales, las cuales se unen en su parte superior gracias a cuatro barras superior que forman un marco superior, en donde una barra central atraviesa de forma transversal dicho marco superior, sosteniendo el elemento de limpieza. La adopción de la primera o la segunda modalidad dependerá de las condiciones de operación en la planta solar, así como también de las condiciones del terreno.

[0031] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un compartimiento para alojar el al menos un medio motriz y el al menos un medio controlador. Preferentemente, el sistema además comprende al un compartimiento para alojar cada uno de los al menos un medio motriz y los al menos un medio controlador.

[0032] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos elementos reguladores de altura, dispuestos en las al menos dos barras verticales. Preferentemente, el sistema además comprende al menos cuatro elementos reguladores de altura, dispuestos en las al menos cuatro barras verticales. Dichos elementos reguladores de altura permiten regular la altura de cada una de las barras verticales del chasis de manera independiente, regulando, por consiguiente, la altura del elemento de limpieza respecto a la superficie de los paneles solares. De esta forma, el sistema de la invención es capaz de regular su altura dependiendo de las necesidades de limpieza. Además, gracias a la posibilidad de regular la altura de cada una de las barras verticales, es posible evitar o esquivar cualquier obstáculo que se presente en el recorrido del sistema de limpieza entre las filas de paneles.

[0033] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de los al menos dos o cuatro elementos reguladores de altura. En una modalidad preferente, cada uno de los elementos reguladores de altura comprende al menos un medio motriz y al menos un medio controlador para su operación. [0034] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el al menos un medio de ajuste comprende al menos un elemento de ajuste de altura, dispuesto en su parte central y conectándose con la parte central del al menos un elemento de limpieza.

[0035] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el al menos un medio de ajuste comprende al menos dos elementos de desplazamiento, dispuestos en sus extremos y acoplados con la al menos una barra central.

[0036] Los elementos de desplazamiento, al permitir el deslizamiento de los extremos del medio de ajuste sobre la barra central, permiten a su vez al medio de ajuste contraerse en su parte central, gracias al elemento de ajuste de altura, logrando de esta forma que el elemento de limpieza regule su altura respecto a la superficie de los paneles solares. Por lo tanto, esta es una segunda forma de regular la altura del elemento de limpieza, pudiendo realizarse también a través de los elementos reguladores de altura. La forma en la que se regulará la altura del elemento de limpieza se elegirá dependiendo de las condiciones del terreno, en donde puede ser de utilidad la primera alternativa descrita.

[0037] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación del elemento de ajuste de altura y de los elementos de desplazamiento. En una modalidad preferente, cada uno del elemento de ajuste de altura y de los elementos de desplazamiento comprende al menos un medio motriz y al menos un medio controlador para su operación.

[0038] De acuerdo con otra modalidad de la invención, la al menos una barra central comprende al menos dos elementos de desplazamiento, dispuestos en sus extremos y acoplados con al menos dos barras superiores opuestas. Tal como se explica anteriormente, los elementos de desplazamiento permiten que los extremos de la barra central se deslicen a través de dos barras superiores opuestas, a las que los extremos de la barra central se encuentran conectados, logrando de esta forma que el elemento de limpieza pueda girar alrededor de su propio eje, en un ángulo que dependerá de las necesidades que se presenten durante las labores de limpieza.

[0039] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación de los elementos de desplazamiento de la barra central. En una modalidad preferente, cada uno de los elementos de desplazamiento de la barra central comprende al menos un medio motriz y al menos un medio controlador para su operación.

[0040] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un elemento de acople, acoplado al al menos un elemento de ajuste de altura y que sostiene el al menos un elemento de limpieza en su parte central. Dicho elemento de acople permite un movimiento libre del elemento de limpieza en cuanto a su inclinación con respecto a la horizontal, gracias a lo cual el elemento de limpieza puede inclinarse en el ángulo en el que estén dispuestos los paneles solares, sin necesidad o ayuda de algún medio motriz.

[0041] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio motriz adicional y al menos un medio controlador adicional, para movilizar y controlar la operación del elemento de acople.

[0042] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos elementos de giro, dispuestos en cada uno de los extremos de las al menos dos barras verticales, y unidos a las al menos dos ruedas. En una modalidad preferente, el sistema además comprende al menos cuatro elementos de giro, dispuestos en cada uno de los extremos de las al menos cuatro barras verticales, y unidos a las al menos cuatro ruedas. De esta forma, se permite que cada una de las ruedas del sistema de limpieza pueda girar sobre su propio eje, otorgando múltiples grados de libertad al movimiento del sistema sobre el terreno de la planta solar, disminuyendo el riesgo de que el sistema no pueda esquivar o superar algún obstáculo que se presente en su recorrido. Además, al existir la posibilidad de que cada una de las ruedas pueda girar de forma independiente, es posible que el sistema de limpieza opere en zonas en donde la movilidad sea extremadamente reducida como para que un vehículo haga un movimiento de giro, en donde el sistema de limpieza de la invención es capaz de girar sus ruedas para sólo moverse en línea recta.

[0043] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende, al menos un dispositivo localizador, dispuesto en el al menos un compartimiento. De esta forma es posible conocer en todo momento la ubicación del sistema de limpieza.

[0044] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos dos medios de almacenamiento de energía, dispuestos en el al menos un compartimiento.

[0045] De acuerdo con otra modalidad de la invención, los al menos dos medios de almacenamiento de energía corresponden a baterías de ácido-plomo, litio o construidas a partir de cualquier elemento capaz de almacenar energía.

[0046] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un panel fotovoltaico, dispuesto sobre la superficie que conforman las al menos cuatro barras superiores del al menos un chasis. Gracias a la incorporación de este elemento es posible que la energía generada sea almacenada por las baterías del sistema de limpieza, permitiendo que éste opere de manera totalmente autónoma en la planta solar, circulando entre las filas de paneles para llevar a cabo las labores de limpieza. [0047] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos una cámara de video. La incorporación de este elemento permite a un operario ubicado de forma remota, observar el trabajo del sistema de limpieza u operar a distancia la movilización del sistema. Además, mediante las imágenes obtenidas se puede realizar un análisis computacional de ellas, de manera de obtener información relevante sobre la operación del sistema de limpieza, como por ejemplo, el nivel de limpieza de cada una de las filas.

[0048] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos al menos una cámara termográfica, para permitir la relación de análisis de puntos calientes (análisis hotspot en inglés).

[0049] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un sensor de posición, en donde dicho sensor permite detectar la altura y la inclinación de los paneles al momento de enfrentarse el sistema de limpieza a la fila en la que se realizará la limpieza, además de poder detectar otros posibles obstáculos que puedan presentarse durante el recorrido.

[0050] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende un medio de comunicación, dispuesto en el al menos un compartimiento. Dicho medio de comunicación es el encargado de enviar los datos de operación a una central de operación y/o a una nube de almacenamiento, así como también es el encargado de alertar en caso de que alguno de los componentes electrónicos del sistema de limpieza sufra algún desperfecto. El medio de comunicación también puede conectarse a internet para buscar información sobre el estado del clima o recibirla desde una central de operaciones, de forma de determinar si es apropiado o no llevar a cabo las labores de limpieza, en donde, en un día lluvioso, por ejemplo, la limpieza no se llevará a cabo.

[0051] De acuerdo con otra modalidad de la invención, el sistema además comprende al menos un medio de frenado, dispuesto en cada una de las al menos dos ruedas. En una modalidad preferente, el sistema además comprende al menos un medio de frenado, dispuesto en cada una de las al menos cuatro ruedas. Dichos medios de frenado pueden ser frenos mecánicos o hidráulicos, en donde además pueden comprender un medio regenerativo que genere energía que puede ser almacenada por los medios de almacenamiento de energía, de forma de ser utilizada para la movilización del sistema de limpieza.

[0052] De acuerdo con la descripción anterior, se puede observar que el sistema de limpieza de la presente invención es capaz de abordar varias de las problemáticas presentes en el estado del arte, relacionadas principalmente con el evitar la presencia de operadores durante las labores de limpieza, cuestión que habitualmente ocurre con los sistemas de limpieza actuales, generalmente para trasladarlos entre una fila y otra. El presente sistema de limpieza, gracias a su sistema de movilización, conformado por el chasis, ruedas y medios motrices y de control, es capaz de desplazarse de manera autónoma entre las filas de paneles solares. Esto se lleva a cabo mediante la incorporación de la topografía del terreno por el cual el sistema debe transitar, señalizándose la ubicación de cada una de las filas de paneles solares. Una vez que esta información es cargada en el medio controlador del sistema de limpieza, dicho sistema es capaz de movilizarse a través de las filas de paneles solares, haciendo el seguimiento de la ruta cargada en el medio controlador gracias al dispositivo localizador, tal como un GPS o similar.

[0053] Por otra parte, el sistema de limpieza de la invención también puede ser operado a distancia por un trabajador a cargo de esta labor, quien puede estar presente en la planta solar o ubicado de forma remota, sin posibilidad de visualizar el sistema de limpieza, en donde dicha labor se lleva a cabo a través de un mando que permite controlar cada uno de los grados de libertad de los componentes del sistema. El trabajador a cargo, si puede visualizar el sistema de limpieza, podrá movilizar el sistema en la dirección que estime pertinente, sin embargo, el sistema le enviará una alerta en caso de que éste se salga de la ruta cargada, para así evitar el riesgo de colisión o de que el sistema pueda volcarse debido a alguna inclinación mayor del terreno. Por el contrario, si el trabajador está ubicado de manera remota a la planta solar, sin posibilidad de observar el sistema de limpieza, podrá de todas formas operarlo a distancia, ya que en la central de operación se desplegará un mapa en donde se podrá ver la ubicación del sistema de limpieza y la ruta que debe seguir a través de las filas de paneles solares. En una modalidad preferida, el trabajador puede visualizar la operación del sistema de limpieza gracias a la cámara de video. En una modalidad preferente de la invención, el sistema de limpieza es operado a distancia por un trabajador gracias al análisis de las imágenes obtenidas a través de la cámara, junto con la utilización de softwares y hardware de posicionamiento.

[0054] Otra problemática de la cual se hace cargo el sistema de limpieza de la presente invención tiene relación con la posibilidad de ofrecer una solución que no requiere de la instalación o construcción de obras civiles adicionales a las ya existentes en la planta solar, lo cual muchas veces ocurre con sistemas de limpieza autónomos del estado de la técnica, para los cuales se hace necesaria la colocación de rieles para su movilización, lo cual conlleva un gasto no menor, que se ahorra completamente gracias al sistema de limpieza de la invención, el cual a través de los múltiples grados de libertad de sus componentes, puede transitar sin complicaciones a través del terreno en el cual estén dispuestos las filas de paneles solares. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0055] Como parte de la solicitud, se presentan las siguientes figuras representativas de la invención, las que enseñan configuraciones preferentes de la misma y, por lo tanto, no deben considerarse como limitantes a la definición de la materia reivindicada.

- La Figura 1 ilustra algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza de la invención, de acuerdo con el funcionamiento de los elementos reguladores de altura, cuando operan de manera conjunta.

- La Figura 2 ilustra algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza de la invención, de acuerdo con el funcionamiento del medio de ajuste.

- La Figura 3 ilustra algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza de la invención, de acuerdo con el funcionamiento de la barra central.

- La Figura 4 ilustra algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza de la invención, de acuerdo con el funcionamiento del elemento de acople.

- La Figura 5 ilustra algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza de la invención, de acuerdo con el funcionamiento de los elementos reguladores de altura, cuando operan de manera independiente.

- La Figura 6 ilustra varias vistas del sistema de limpieza de la invención.

- La Figura 7 ilustra varias vistas del sistema de limpieza de la invención, en conjunto con un panel solar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FIGURAS

[0056] A continuación, se presentan diversas figuras del sistema automatizado de limpieza de la invención, de acuerdo con una de sus modalidades preferidas.

[0057] En la Figura 1 se observan algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza, de acuerdo con el funcionamiento de los elementos reguladores de altura, tales como pistones, presentes en cada una de las barras verticales del chasis.

[0058] Dichos elementos reguladores de altura permiten regular la altura del chasis, de acuerdo con las condiciones del terreno y de la disposición que tengan los paneles solares en cada una de las filas. [0059] En la Figura 2 se observan algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza, de acuerdo con el funcionamiento del medio de ajuste, el cual se contrae gracias al elemento de ajuste de altura dispuesto en su parte central, y a los dos elementos de desplazamiento, dispuestos en sus extremos y acoplados con la barra central que cruza por el centro de la parte superior del sistema de limpieza. Dichos elementos de ajuste de altura y de desplazamiento pueden corresponder a bujes, por ejemplo, los cuales permiten que el medio de ajuste pueda desplazarse en sus extremos y contraerse, con lo cual es posible regular la altura del elemento de limpieza. En una modalidad preferente, dicho elemento de limpieza puede corresponder a un cepillo con cerdas, por ejemplo, y el medio de ajuste puede corresponder a una barra o a un cable de acero o similar.

[0060] En la Figura 3 se observan algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza, de acuerdo con el funcionamiento de la barra central, la cual es capaz de deslizar en sus extremos gracias a dos elementos de desplazamiento, tales como bujes, acoplados a dos barras superiores opuestas del chasis. A partir de esta configuración, el elemento de limpieza es capaz de rotar sobre su propio eje en un rango de entre 0 o y 30° para esta modalidad preferida, pudiendo rotar en ángulos mayores en caso de que el tamaño del arco que forman las barras superiores opuestas se alargue, para permitir un mayor desplazamiento de los extremos de la barra central.

[0061] En la Figura 4 se observan algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza, de acuerdo con el funcionamiento del elemento de acople, acoplado al elemento de flexión de la barra de ajuste de altura y que sostiene al elemento de limpieza en su parte central. Como se menciona anteriormente, dicho elemento de acople permite un movimiento libre del elemento de limpieza en cuanto a su inclinación con respecto a la horizontal, gracias a lo cual el elemento de limpieza puede inclinarse en un rango de entre 0 o a 65°, dependiendo de la inclinación en la que estén dispuestos los paneles o en caso de tener que superar algún obstáculo que este sobre la superficie de estos.

[0062] En la Figura 5 se observan algunas de las posiciones que puede adoptar el sistema de limpieza, de acuerdo con el funcionamiento de los elementos reguladores de altura, cuando operan de manera independiente, en este caso de a pares, para así provocar la inclinación de la superficie superior del sistema de limpieza, la cual puede variar en el rango entre 0 o y 20°.

[0063] Finalmente, en las Figuras 6 y 7 se observan varias vistas del sistema de limpieza, sin y con un panel solar, de manera de poder apreciar todos los detalles constructivos de la tecnología.

[0064] Específicamente, se observa el sistema de limpieza de paneles (1), que comprende un chasis (10), el cual esta conformado por cuatro barras verticales (11), dos barras transversales (13) y dos barras longitudinales (15), en donde cada una de las barras verticales (11) se conecta a una rueda (14) en uno de sus extremos. Además, se observa que el sistema (1) posee un elemento de limpieza (12), el cual se encuentra acoplado a través de un medio de ajuste (17) a una barra central (16), unidad en cada unos de sus extremos a las barras transversales (13). Por otra parte, cada una de las barras verticales (12) comprende un elemento regulador de altura (18), tal como pistones, que permite la elevación de manera coordinada o independiente de cada una de dichas barras verticales (12). Finalmente, en la Figura 7 se observa el sistema de limpieza de paneles (1) con los mismos componentes detallados en la Figura 6, pero incluyendo un panel solar (19), el cual permite energizar todos los componentes electrónicos del sistema (1), tales como motores, controladores, etc. (no mostrados en las figuras).

REFERENCIAS NUMÉRICAS

I Sistema de limpieza de paneles

10 Chasis

I I Barra vertical

12 Elemento de limpieza

13 Barra transversal

14 Rueda

15 Barra longitudinal

16 Barra Central

17 Medio de ajuste

18 Elemento regulador de altura

19 Panel Solar