OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente Invención se refiere, a un seguidor solar de los constituidos por múltiples filas de placas fotovoltaicas, comprendiendo cada fila un único eje de seguimiento solar, que presenta la novedad, frente a los seguidores solares de este tipo, de comprender una configuración estructural adaptable a superficies orográfícas irregulares del terreno sobre el que se asienta, sin que para ello sean necesarias estructuras adicionales y sin generar costes añadidos.

Se conocen en el estado de la técnica diferentes tipos de seguidores solares, entre los que están por un lado los seguidores solares de doble eje para orientar permanentemente ios paneles solares perpendiculares al sol y obtener así una máxima captación energética, pero que no compensa el incremento de coste sobre el rendimiento obtenido y además, con el objetivo de maximizar el seguidor de doble efe, la superficie a controlar suele ser relativamente grande, desde varías decenas de metros cuadrados hasta casi 100 m2. Esto implica que la superficie resistente al viento es muy grande, lo que obliga a sobredirnensionar la estaictura con objeto de dotarla de la resistencia necesaria que soporte no solamente la fuerza del viento, sino también ios momentos de giro que resultan de las asimetrías en la distribución de presiones, lo que también obliga a un sobredimensionamiento de los actuadores para poder controlar el posiclonamiento del conjunto.

Dado que la superficie suele ser relativamente grande, con objeto de poderla orientar convenientemente, los pilares deben contar con cierta altura, lo que implica dificultades en el montaje de cada uno de los seguidores, además de suponer un claro impacto visual.

La disposición de paneles en estructuras monoposte dificulta la aplicación de algoritmos de control para disminuir el impacto de las sombras proyectadas por estructuras cercanas lo que implica una mayor separación entre seguidores. Este distanciamiento entre seguidores para evitar que se den sombra entre sf Implica un menor aprovechamiento del terreno, en relación a potencia instalada por metro cuadrado.

Por otro lado, este tipo de seguidores de doble eje monoposte montados sobre un pilar único, exigen en el proceso de montaje un grado de especialización importante tanto de mano de obra como de maquinaria, que implica un coste adicional de materiales y tiempo, redundando en un coste claramente superior.

Por otro lado, los denominados seguidores solares de un único eje con seguimiento solar a un eje horizontal, que buscan obtener una buena captación energética con un montaje más sencillo, y una disminución de los costes de fabricación, instalación y mantenimiento frente a los anteriores _» comprenden múltiples filas de placas solares dispuestas en paralelo soportadas sobre una estructura horizontal actuada en giro para hacer pivotar las placas solares y orientarlas hacia el sol. Estos seguidores solares, a su vez, se pueden suhdividír en dos grandes grupos. Por un lado, estarían los seguidores de un único actuador para el conjunto de ejes, los cuales presentan una estructura excesivamente rígida y son por e l l o muy sensibles a las fuerzas transmitidas por el viento, agravándose este problema de rigidez al aumentar el número y longitud de filas de placas. Esta rigidez de la estructura y ei excesivo espacio ocupado por este tipo de seguidores solares, dificulta su instalación en terrenos de superficies irregulares. Pero, además, para garantizar que este tipo de seguidores solares pueda soportar las acciones del viento y otras condiciones ambientales adversas, se suelen emplear cimentaciones de hormigón, como zapatas, o pilotes, aumentando considerablemente el coste de instalación del seguidor solar.

Por otro lado, estarían los seguidores solares de un único eje con seguimiento en el sentido Este-Oeste, pero con movimiento provocado por varios actuadores, uno por cada fila de placas solares del seguidor. En este caso las diferentes filas de placas solares que componen dicho seguidor solar no están unidas entre sí, sino que cada fila actúa de forma independíente a través de un actuador lineal, que provoca el giro del eje de la fila de placas solares que conforman el seguidor solar.

En ambos casos, para conseguir una adaptabilidad al terreno ante posibles desviaciones del mismo en sentido Norte-Sur actualmente se consigue incrementando costes ai tener que Incrementar piezas en la configuración del seguidor tales como bisagras, patas adicionales, y sometiendo a ia estructura a sobreesfuerzos, dado que el centro de gravedad queda desplazado con respecto al centro de giro.

Se hace por tanto necesario disponer de un seguidor solar con una configuración estructural que permita compensar las irregularidades del terreno en sentido Norte-Sur y que atenúe las cargas que deba soportar la estructura por causa de acciones extemas con un mínimo incremento de coste, siendo éste el objeto de la presente invención. De conformidad con ello ía presente invención propone un seguidor solar de un único eje con una configuración estructural ventajosamente idónea para asentarse en terrenos de superficies irregulares, y ello lo consigue gracias a la novedosa incorporación de una rótula adapfaliva de un material de polietileno de alta densidad que además de contribuir a un menor mantenimiento, es de una gran estabilidad dado que el centro de gravedad no queda desviado con respecto al eje de giro.

Las ventajas ofrecidas por la presente invención sobre tos seguidores solares conocidos son las siguientes:

- Perfecta adaptabilidad del seguidor solar tanto a las dimensiones del terreno como a las irregularidades del mismo.

- Mínima obra civil

- Incremento en la rentabilidad de los proyectos por una disminución en el coste.

- Completamente escaíable, desde instalaciones pequeñas hasta varios megavatios.

- Mínima cantidad de partes móviles.

~ Debido a su escasa altura (menos de 2 metros) genera un mínimo el impacto ambiental. - El mantenimiento se reduce a la revisión del conjunto motor-actuador lineal.

- En al supuesto que se averie el conjunto motor-actuador lineal, responsable del movimiento del seguidor, el sistema puede continuar produciendo electricidad como si fuese un sistema de estructura fija.

- Ausencia de perfiles verticales por doble uso de las piezas de sujeción de las placas fofovoffaicas a la estructura.

- Totalmente dimensionahle,

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Aunque no se ha encontrado ninguna Invención idéntica al seguidor solar adaptable a terrenos irregulares objeto de la presente invención» exponemos a continuación documentos encontrados que reflejan el estado de la técnica relacionado con la misma.

Asi el documento ES1061033U hace referencia a un seguidor solar para paneles fotovoitaicos, en el que el panel se dispone giratorio respecto a un eje paralelo al eje polar N-S de la tierra, comprendiendo un motoreductor que imparte al panel una velocidad de 157b, de tal manera que el panel va siguiendo al sol a lo largo del dia. En comparación con la invención propuesta el giro es tan sólo de un panel, no de un eje que actúa sobre una fila de paneles o placas solares.

El documento ES2253099A1 propone un seguidor solar del tipo que a través de sistemas que siguen la trayectoria del sol se utiliza para mejorar la producción de los paneles fotovoitaicos, captando la máxima radiación de energía solar durante el mayor tiempo posible, estando constituido de forma que en su parte superior se sitúan los paneles fotovoitaicos en filas dispuestas separadamente a diferente nivel y a dos vertientes, favoreciendo su ventilación, y permitiendo la dilatación del marco; estando sostenido cada panel por dos piezas en forma de horquilla a las que se amarra mediante cuatro pinzas, atornilladas al marco del panel que se encuentran a su vez soldadas a una tubería de soporte y distanciadas entre si en función del ancho del panel y del tornillo de apriete, formando, las tuberías de soporte con sus correspondientes .horquillas cada una de las mencionadas filas de paneles del seguidor solar. En este caso la rigidez de las pinzas y horquillas Impide él asentamiento del seguidor solar en terrenos de superficies irregulares como lo hace la invención objeto de la presente memoria descriptiva, a través de la rótula adaptáis va de poísetileno de alta densidad que propone corno novedad.

Conclusiones: Gomo se desprende de la investigación realizada, ninguno de ios documentos encontrados soluciona los problemas planteados como lo hace la invención propuesta.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El seguidor solar adaptable a terrenos irregulares objeto de la presente invención se constituye a partir de una configuración estructural ventajosamente adaptable a los terrenos de superficie irregular sobre ios que se asienta, al incorporar en sus uniones perpendiculares una rótula adaptativa de un material de polietileno de alta densidad que además de contribuir a un menor mantenimiento, es a la vez de una gran estabilidad.

Dicho seguidor solar está constituido por múltiples filas de placas solares independientes, estando soportada cada fila por una estructura horizontal de un único eje sobre el que pivota para realizar el seguimiento del sol, y careciendo dicha estructura de perfiles verticales adicionales, ya que el mismo sistema de sujeción central del módulo confiere la estabilidad vertical, resultando así menos rígida la estructura, asi como una disminución en costes.

En cada uno ele dichos ejes presenta dicho seguidor solar un actuador lineal de giro que provoca ei pivotado de todas las placas sotares de cada fila. Dicho actuador está sujeto a la estructura mediante un sistema de transmisión biela-manivela en el que un motor actúa como biela y la manivela consiste en una pieza de acero galvanizado acoplada al eje único Para poder compensar las irregularidades del terreno en donde se asienta dicho seguidor solar, el eje único de cada fila de placas solares se encuentra dividido en cinco semiejes ensamblados entre sí por medio de unas rótulas adaptaíivas articuladas. El conjunto del seguidor soiar se encuentra soportado sobre unas patas de apoyo variables en altura que van hincadas directamente al suelo o en caso de dificultades por ía constitución del terreno, atornilladas a un sistema de penetración del terreno, siendo ambos sistemas susceptibles de regularse en altura para igualmente poder adaptarse a la superficie del suelo. Los módulos fotovoltaicos que componen las placas solares van dispuestos y retenidos por medio de unos subperfiles de aluminio, los cuales disponen de unos suplementos en altura para alcanzar la altura mínima requerida para superar a dicha rótula adaptativa.

La rótula adaptativa está constituida por dos piezas concéntricas clave: un cuerpo esférico hueco exterior que aloja un segundo cuerpo esférico concéntrico con el anterior y sobre el cual se desliza y dicho cuerpo está atravesado por el propio eje único. Dicha rótula adaptativa está ejecutada en un material plástico de alta dureza como es el polietlleno de alta densidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para una mejor comprensión de io descrito con anterioridad se acompañan a esta memoria descriptiva unos dibujos que representan una realización preferente de la presente invención.

En dichos dibujos:

Figura 1 : Vista esquemática del seguidor soiar en la que se aprecia la disposición del mismo sobre un terreno irregular.

Figura 2: Vista en perspectiva convencional de la rótula adaptativa en la que se aprecian las dos piezas claves constitutivas de la misma.

Figura 3: Vista axial latera! de la estructura con placa solar en la que se aprecia ef actuador lineal, el motor hiela y la manivela. Figura 4: Vista esquemática en perspectiva ele! seguidor con sus cinco semiejes.

Las referencias numéricas de fas figuras corresponden a los siguientes elementos constitutivos de la presente invención:

1. Estructura horizontal

2. Unión de la estructura horizontal

3. Rótula adaptativa

4. Fila

5. Placa solar

6. Único eje

7. Actuador lineal de giro

8. Motor biela

9. Manivela

10. Semieje

11. Pata, de apoyo

12. Subperfií de aluminio

13, Suplemento en altura del subperfil de aluminio

14, Cuerpo esférico hueco exterior

15, Cuerpo esférico Interior

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

Una realización preferente del seguidor solar adaptable a terrenos irregulares objeto de la presente invención, haciendo referencia a los números de dichas figuras, se puede basar en una estructura horizontal {1} que incorpora a sus uniones (2) longitudinales una rótula adaptatlva {3} de un material de polietileno de alfa densidad o poliamida que además de contribuir a un menor mantenimiento, es a la vez de una gran estabilidad,

Dicho seguidor solar está constituido por múltiples fiias (4) de placas solares (5) independientes, estando soportada cada fila (4) por una estructura horizontal (1 } de un único eje (6) sobre el que pivota para realizar el seguimiento del sol, y careciendo dicha estructura horizontal (1) de perfiles verticales adicionales, ya que el mismo sistema de sujeción central del módulo confiere la estabilidad vertical, resultando así menos rígida la estructura horizontal (1) asi como una disminución en costes.

En cada uno de dichos ejes únicos (6) presenta dicho seguidor solar un acluador lineal de giro {7} que provoca el pivotado de todas las placas solares (5) de cada fila (4) de placas solares (5). Dicho actuador lineal de giro (7) está sujeto a la estructura mediante un sistema de transmisión biela-manivela en el que un motor (8) actúa como biela y la manivela (9) consiste en una pieza de acero galvanizado acopiada al eje único (6). Para poder compensar las irregularidades del terreno en donde se asienta dicho seguidor solar, el eje único (6) de cada fila (4) de placas solares (5) se encuentra dividido en cinco semiejes (10) ensamblados entre sí por medio de unas rótulas adaptativas (3) articuladas. El conjunto del seguidor solar se encuentra soportado sobre unas patas de apoyo (11 ) variables en altura que van hincadas directamente al suelo o en caso de dificultades por la constitución del terreno, atornilladas a un sistema de penetración del terreno, siendo ambos sistemas susceptibles de regularse en altura para igualmente poder adaptarse a la superficie del suelo. Los módulos fotovoltaicos que componen las placas solares (5) van dispuestos y retenidos por medio de unos subperfiles de aluminio (12), los cuales disponen de unos suplementos en altura (13) para alcanzar la altura mínima requerida para superar a dicha rótula adaptatíva (3).

La rótula adaptativa (3) está constituida por dos piezas concéntricas clave: un cuerpo esférico hueco exterior (14) que aloja un segundo cuerpo esférico (15) concéntrico con el anterior y sobre el cual se desliza y dicho cuerpo está atravesado por el propio eje único (6). Dicha rótula adaptativa (3) está ejecutada en un material plástico de alta dureza como es el poliefileno de alfa densidad,