Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema flotante para paneles fotovoltaicos, que sirve de soporte para dichos paneles y puede instalarse sobre el agua o cualquier otro medio líquido. También se refiere a una instalación flotante que comprende vahos sistemas flotantes para paneles fotovoltaicos.

Antecedentes de la invención

Existen en la técnica anterior numerosos sistemas consistentes en dispositivos que soportan paneles fotovoltaicos.

En cuanto a las instalaciones fotovoltaicas sobre suelo o cubiertas planas, hay documentos de la técnica anterior, como W02010097406A2, EP833098A1 o DE102008055627A1 , que describen dispositivos plásticos en forma de cáscara con diferentes inclinaciones sobre los que se coloca el panel fotovoltaico en la parte superior. La unión al medio soporte exige el diseño de diferentes sistemas de cimentación complementarios que mediante anclajes metálicos fijos unen firmemente las mencionadas estructuras de tipo cáscara.

En el ámbito de las instalaciones flotantes, el estado de la técnica recoge documentos previos como US20140224165A1 , EP2549551 B1 , WO2010064105A2, ES2178516B1 o ES2366960T3. En general, constan de un elemento de flotación de diferentes geometrías resuelto mediante una pieza plástica hueca y cerrada. En la parte superior, uno o más paneles fotovoltaicos se apoyan en una estructura auxiliar metálica o plástica con diferentes grados de continuidad con el flotador inferior.

El modelo de utilidad español ES1143535U describe un flotador modular, que puede utilizarse en instalaciones solares flotantes fotovoltaicas y que es encajable gracias a su geometría cóncava y abierta por la parte superior. La unión de dos flotadores modulares plásticos sirve de soporte tanto a un módulo de energía solar fotovoltaica como a una tapa superior plástica o metálica a través de fijaciones específicas en el lado largo y en el lado corto, materializándose así una unidad flotante cerrada, estanca y transitable. Esta invención también permite formar conjuntos flotantes con varios flotadores modulares con módulos fotovoltaicos rodeados por flotadores pasarela, que hacen de camino transitable de acceso en estas instalaciones.

Estos conjuntos flotantes con pasarela presentan el inconveniente de necesitar muchos flotadores individuales, ya que unos flotadores tienen como función servir de soporte del panel solar, y otros flotadores tienen la función, exclusivamente, de servir de pasarela o como vías de paso.

Se hace, pues, necesario un sistema flotante para paneles fotovoltaicos con pasarela y que sea más simple, que a la vez no pierda consistencia en las uniones entre los flotadores que lo componen.

Sumario de la invención

El objeto de la presente invención es, pues, proporcionar un sistema flotante para paneles fotovoltaicos que permita subsanar los inconvenientes de la técnica anterior.

La invención proporciona un sistema flotante para paneles fotovoltaicos que comprende dos flotadores ensamblados, teniendo cada flotador una forma sustancialmente rectangular, en el que cada flotador comprende:

- vahas pestañas que sobresalen de un lateral del flotador, dos de ellas extremas y una central, estando la pestaña central a diferente nivel que las otras dos, y comprendiendo cada pestaña al menos un orificio pasante,

- un par de primeras hendiduras con un orificio pasante, cada una de ellas sobre una esquina del lateral opuesto al que comprende las pestañas, siendo el lateral que comprende las hendiduras adyacentes a una zona a modo de marco lateral, y

- vahas segundas hendiduras sobre los otros dos lados del contorno del flotador, de modo que los flotadores están ensamblados por las pestañas y por medios de fijación que atraviesan los orificios pasantes de las pestañas para formar el sistema flotante. Mediante esta configuración se consigue una unión consistente de los dos flotadores ensamblados que forman el sistema flotante para paneles fotovoltaicos y una instalación flotante con una pasarela a modo de camino transitable entre los paneles fotovoltaicos sin necesidad de flotadores adicionales para dicha pasarela.

Otra ventaja de la invención es que es totalmente modular, pudiéndose lograr instalaciones de la superficie deseada mediante el ensamblado de varios sistemas flotantes para paneles fotovoltaicos de la invención.

Otras realizaciones ventajosas de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se ¡lustrará de manera no limitativa el objeto de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 muestra un sistema flotante para paneles fotovoltaicos de la invención, con dos flotadores acoplados.

La figura 2 muestra el sistema flotante para paneles fotovoltaicos de la invención, con los dos flotadores antes de su acoplamiento.

La figura 3 muestra un flotador de un sistema flotante para paneles fotovoltaicos de la invención de la figura 1 .

La figura 4 muestra una instalación flotante para paneles fotovoltaicos formada por varios sistemas flotantes de la figura 1 ensamblados y con los paneles fotovoltaicos situados sobre ellos.

La figura 5 muestra un elemento de unión de la instalación flotante para paneles fotovoltaicos. La figura 6 muestra un detalle de la sección transversal de la unión entre dos flotadores.

La figura 7 muestra unos medios de unión consistentes en tornillo y tuerca.

La figura 8 muestra un elemento de fijación consistente en una grapa situada en un flotador, para la fijación de un panel fotovoltaico.

La figura 9 muestra una vista en perspectiva de un elemento de fijación consistente en una grapa.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra un sistema flotante 1 para paneles fotovoltaicos 14, con dos flotadores 2 ensamblados entre sí. En la figura 2 se observa cada uno de dichos flotadores 2 de manera independiente, antes de unirse entre sí para formar el sistema flotante 1 .

En la figura 3 se muestra uno de estos flotadores 2 aisladamente. Como se observa, este flotador 2 tiene una forma sustancialmente rectangular y comprende:

- vahas pestañas 3, 4 que sobresalen de un lateral del flotador 2, dos de ellas extremas 3 y una central 4, estando la pestaña central 4 a diferente nivel que las otras dos, y comprendiendo cada pestaña 3, 4 al menos un orificio pasante 5 (en la realización de la figura, cada pestaña 3, 4 tiene dos orificios pasantes 5),

- un par de primeras hendiduras 6 con un orificio pasante 7, cada una de ellas sobre una esquina del lateral opuesto al que comprende las pestañas 3, 4, siendo el lateral que comprende las hendiduras 6 adyacente a una zona a modo de marco lateral 8, y

- vahas segundas hendiduras 9 sobre los otros dos lados del contorno del flotador 2.

En las figuras 1 y 2 se observa que los flotadores 2 pueden ensamblarse entre sí por las pestañas 3, 4 y por medios de fijación 10 que atraviesan los orificios pasantes 5 de las pestañas 3, 4. Estos medios de fijación 10 se observan en detalle en la figura 6.

En la figura 4 se observa una instalación flotante 13 para paneles fotovoltaicos 14 formada por varios sistemas flotantes 1 de la figura 1 ensamblados y con los paneles fotovoltaicos 14 ya situados sobre ellos. Los sistemas flotantes 1 que constituyen la instalación 13 están provistos de elementos de unión 12 y medios de fijación 10 en las hendiduras 6 situadas en sus esquinas, de modo que unen estos sistemas flotantes 1 entre sí para formar el conjunto de la instalación flotante 13.

Uno de estos elementos de unión 12 que une los sistemas flotantes 1 se representa en la figura 5.

La instalación flotante 13 permite formar una pasarela que hace de camino transitable a partir de los propios flotadores 2 que forman el sistema flotante 1 , sin necesidad de flotadores u otros elementos adicionales. En efecto, entre los paneles fotovoltaicos 14 se sitúan los marcos laterales 8 de cada flotador 2, que constituyen una zona de cierta anchura transitable entre dichos paneles 14.

La figura 6 representa la unión entre dos flotadores 2, con un medio de fijación 10 que puede ser, por ejemplo, un conjunto de tornillo y tuerca. También podrían ser opcionalmente bandas de fijación elásticas.

La instalación flotante 13 puede comprender adicionalmente un amarre y un anclaje rígido para el anclaje de la instalación 13 al fondo del medio en el que se sitúa o al exterior de dicho medio (por ejemplo, para anclarlo a tierra). Los amarres son un conjunto de elementos que unen las unidades flotantes del perímetro de la planta con el anclaje de fondo. Se componen de cabos y amarres elásticos. El anclaje rígido es un elemento capaz de fondear la instalación flotante 13 al lecho del cuerpo de agua, o bien al exterior del cuerpo de agua.

En la figura 8 se observa una segunda hendidura 9 del flotador 2 sobre la que se coloca una grapa como elemento de fijación 11 para los paneles fotovoltaicos 14 sobre esta segunda hendidura 9. Dicha grapa se aprecia más en detalle en la figura 9.

En cuanto a los flotadores 2, el material utilizado para fabricarlos puede ser Polietileno de Alta Densidad (HDPE), composites y PEAD reciclado con composites de base corcho. Se trata de polímeros termoplásticos que aúnan una estabilidad entre las propiedades mecánicas y resistentes necesarias y los aspectos técnicos para la producción de los flotadores 2. La técnica utilizada para fabricar estos flotadores 2 es el moldeo por extrusión-soplado, proceso de manufactura de polímeros mediante el que se obtienen artículos huecos gracias a la expansión del material. Este proceso también se utiliza habitualmente para producir botellas, garrafas, bidones o toboganes y tanques de grandes dimensiones.

La elección de este proceso se constata mediante las principales ventajas que supone:

Herramientas y moldes de bajo coste.

Producción a rápidas velocidades.

- Capacidad de fabricar piezas complejas.

Igualmente, puede utilizarse la manufactura por inyección formando una pieza compuesta a partir de dos piezas simples soldadas.

La geometría del flotador 2 principal se ha definido para poder desempeñar los requisitos técnicos y tener en cuenta las dimensiones de las nuevas series de paneles fotovoltaicos 14 de gran tamaño.

Primeramente, se han planteado unas dimensiones de 1550x1400x80 mm para el paralelepípedo, origen del diseño del flotador 2.

Seguidamente, se realiza el corte de tres pestañas, dos en un costado y una en el opuesto, para poder ensamblar dos flotadores 2 entre sí, dándoles la vuelta y así formar el sistema flotante 1 . Las seis cavidades (orificios 5)para poder fijar los dos flotadores 2 mediante tornillos y tuercas vienen hechas de manufactura.

Por otra parte, en cada flotador 2 se realizan un par de primeras hendiduras 6, cada una de ellas sobre una esquina del lateral opuesto al que comprende las pestañas 3, 4. De este modo, podremos insertar un elemento de unión 12 para enlazar diferentes sistemas flotantes 1 (véase la Figura 4). Además, se realiza un orificio pasante 7 para poder incrustar elementos de fijación, como tornillos, y que queden fijados por completo.

También se puede añadir un entramado de apoyos para el panel fotovoltaico 14, por ejemplo, a una altura de 15 mm en la parte superior e inferior de la pieza. Estos apoyos, orientados en vertical y horizontal, van a ayudar al panel fotovoltaico 14 a descansar sobre el flotador 2, y ayudar así a repartir la carga sobre todo el flotador 2.

También se realizan una serie de segundas hendiduras 9 para la colocación de las grapas de fijación del panel fotovoltaico 14. Se trata de un total de seis cavidades dispuestas sobre los otros dos lados del contorno del flotador 2 distintos a donde se encuentran las pestañas 3, 4 y las primeras hendiduras 6. Esto permite distribuir las grapas y poder perforar el flotador 2 para remacharlas al flotador 2.

Los elementos de unión 12 (Figura 5) son los elementos capaces de poder unir diferentes sistemas flotantes 1 entre sí, para formar la instalación flotante 13 en su conjunto. Estos elementos de unión 12 deben ser parcialmente flexibles para así adaptarse a la lámina de agua y el oleaje, en su caso.

Los elementos de unión 12, producidos con material termoplástico de tipo poliamida, se colocan en los cuatro extremos de cada sistema flotante 1 , en la hendidura 6 del flotador 2 preparada para su colocación. Con la ayuda de los tornillos y las tuercas, los elementos de unión 12 se amarran a los flotadores 2 para unirlos y formar la instalación flotante 13 para paneles fotovoltaicos 14.

Las dimensiones de los elementos de unión 12 han sido diseñadas para poder amarrar hasta cuatro unidades flotantes (flotadores 2). Por otra parte, su geometría permite acoplarse a la hendidura 6 del flotador 2. Además, se han reforzado las esquinas para rigidizar los puntos con mayor carga.

Los tornillos y las tuercas sirven para poder unir los dos flotadores 2 de un mismo sistema flotante 1. De esta manera, el sistema flotante 1 se ñgidiza y queda totalmente sólido para sustentar los paneles fotovoltaicos 14.

Los tornillos se han diseñado para que también puedan fijar flotadores 2 de diferentes sistemas flotantes 1 de la invención mediante los elementos de unión 12 que anteriormente se han descrito, permitiendo así formar la instalación flotante 13 en conjunto.

Estos tornillos y grapas de poliamida se colocan en los orificios pasantes 5 del flotador 2 situados en las pestañas 3, 4 sobre las que se amarran los dos flotadores 2 de un mismo sistema flotante 1 . Estos orificios pasantes 5 facilitan la inserción del tornillo tanto por un sentido como por el opuesto, para así facilitar su montaje. Por otra parte, para unir diferentes sistemas flotantes 1 se dispone también de orificios pasantes 7 en las esquinas exteriores del flotador 2, en los cuales se introducen los tornillos y las tuercas para amarrar la unión.

Las dimensiones de los tornillos y las tuercas han sido diseñadas de forma que se puedan utilizar tornillos y tuercas normalizados.

Las fijaciones del panel fotovoltaico 14, las cuales lo sustentan desde el flotador 2 del sistema flotante 1 , pueden ser de aluminio extruido (aleación 6063) de modo que se mecanizan y cortan para formar las denominadas grapas. Estas grapas también pueden ser termoplásticas (por ejemplo, pa6 con o sin fibra). Cumplen diversas funciones además de la propia sustentación del panel fotovoltaico 14, como puede ser rigidizar el sistema flotante 1 o la resistencia a las acciones de viento.

Además, se ha diseñado una grapa para sostener el panel fotovoltaico 14 sin inclinación, es decir a 0 ^o . Sin embargo, se ha concebido la posibilidad de realizar una segunda grapa para, con el mismo sistema de flotación 1 , tener una alternativa con inclinación. Para poder llevarlo a cabo, la altura de las grapas de uno de los lados del flotador principal deberá ser mayor que las grapas del lado contrario. De esta forma, la parte con las grapas más altas elevará uno de los costados largos del módulo y la parte con las grapas estándar dejará el costado opuesto del panel al mismo nivel que el flotador 2.

Estas grapas se colocan sobre las segundas hendiduras 9 del flotador según muestra la Figura 8. Además, las ocho grapas que sustentan cada módulo se fijan al flotador 2 mediante un sistema de fijación, que puede ser un remache de acero inoxidable, tornillos, etc.

Las dimensiones de la grapa han sido diseñadas para que el sistema flotante 1 pueda admitir diferentes dimensiones de paneles fotovoltaicos 14, y a su vez tengan una buena respuesta frente a las fuerzas resultantes.

Aunque se han descrito y representado unas realizaciones de la invención, es evidente que pueden introducirse en ellas modificaciones comprendidas dentro de su alcance, no debiendo considerarse limitado éste a dichas realizaciones, sino únicamente al contenido de las reivindicaciones siguientes.