19© OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

11© Número de publicación: 2 316 27121© Número de solicitud: 20070037051© Int. Cl.:

F24J 2/54 (2006.01)

12© SOLICITUD DE PATENTE A1

22© Fecha de presentación: 12.02.2007

43© Fecha de publicación de la solicitud: 01.04.2009

43© Fecha de publicación del folleto de la solicitud:01.04.2009

71© Solicitante/s: Salvador Gabarrós RoviraCan Bros, s/n08760 Martorell, Barcelona, ES

72© Inventor/es: Gabarrós Rovira, Salvador

74© Agente: Sugrañes Moliné, Pedro

54© Título: Seguidor solar.

57© Resumen:Seguidor solar destinado a soportar el peso de eleva-das áreas de captadores solares en plantas industrialesde generación de energía eléctrica a partir de la energíasolar, que comprende un armazón esencialmente planoadaptado para sujetar una pluralidad de captadores sola-res; y una estructura de soporte del armazón, provista deuna pista de rodadura anclada al suelo y de un bastidormóvil deslizable por la pista de rodadura, el cual está pro-visto de unos medios de impulsión adaptados para pro-vocar el desplazamiento del bastidor móvil respecto de lapista de rodadura. El bastidor móvil comprende unos me-dios de abatimiento del armazón, por giro alrededor deun eje horizontal solidario del bastidor móvil y dispuestocontiguo o adyacente a un borde periférico del armazón,así como unos correspondientes medios de actuación pa-ra desplazar verticalmente al armazón y provocar su giroalrededor del citado eje horizontal en cualquier sentido.

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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 so-lar destinado a soportar el peso de elevadas áreas decaptadores solares en plantas industriales de genera-ción de energía eléctrica a partir de la energía solar.Antecedentes de la invención

En la actualidad se conocen distintos tipos de rea-lizaciones diferentes de seguidores solares que por logeneral persiguen y tienen como mismo propósito elde mejorar el aprovechamiento de la energía solar.

De hecho, recientemente se están utilizando segui-dores que no tan sólo orientan los captadores solareshacia donde está en cada momento el sol, lo que seconoce como orientación por radiación solar, sino queademás son capaces de orientar los citados captadoreshacia donde hay más luminosidad ambiental.

Como ejemplo referente del actual estado dela técnica puede citarse el modelo de utilidadU200103096, el cual describe un seguidor solar quecomprende una plataforma fija dotada de un carril cir-cular adaptada para que una plataforma giratoria, pro-vista de ruedas, se sitúe encima y gire para orientarseal sol. Esta plataforma giratoria es portadora de unapluralidad de captadores solares dispuestos en filas ycolumnas sobre una superficie en rampa. Además, elcitado seguidor solar prevé a su vez que los captado-res solares puedan girar desde una posición verticalen la que reciben los rayos solares al amanecer, has-ta una posición horizontal, en la que captan los rayossolares cuando el sol está en su cenit, y recuperar denuevo la posición vertical al anochecer. El movimien-to de giro de la citada plataforma giratoria se realizamediante un motorreductor vinculado a unas ruedas.

Por otro lado, el movimiento angular de los capta-dores solares se realiza mediante otro motorreductor,a través de un husillo-tuerca u otro mecanismo de vai-vén, como por ejemplo una biela-manivela.

De todos modos, las realizaciones como la del mo-delo de utilidad U200103096 adolecen de un proble-ma derivado de la cantidad de elementos mecánicosde los que están provistos, que se derivan en una du-dosa fiabilidad de funcionamiento cuando las insta-laciones deben soportar el peso de elevadas áreas decaptadores solares, por ejemplo en plantas industria-les de generación de energía eléctrica a partir de laenergía solar, además de que comportan un manteni-miento más riguroso y constante. Por otro lado, en larealización según el modelo de utilidad U200103096,debido a que la plataforma giratoria está situada enci-ma de una columna fija sustancialmente elevada conrespecto del nivel del terreno o suelo, el seguidor estámuy expuesto a las perturbaciones y problemas de-rivados de condiciones atmosféricas adversas, comopor ejemplo corrientes de aire o vientos de fuerza ele-vada.

Otro ejemplo conocido, referente al mismo sec-tor técnico que el objeto de la presente invención, esel modelo de utilidad U200602025 que describe unseguidor solar de dos ejes que comprende una pie-za-base, una estructura inferior, unos medios motorespara variar el giro norte-sur de la estructura inferiorrespecto a la pieza-base, un eje horizontal montadoen dicha estructura inferior y provisto de dos puntosde apoyo y giro para una estructura superior, portado-ra de los captadores solares, y unos medios motores

para variar el giro acimutal de la estructura superiorrespecto a la estructura inferior en torno al citado ejehorizontal. Uno de los principales inconvenientes dedicho modelo de utilidad U200602025 reside en quese requiere ubicar el eje horizontal a una altura con-siderable respecto del suelo para permitir el vaivénde la estructura superior portadora de los captadoressolares, comportando esta característica un seguidorsensible a las perturbaciones y problemas derivadosde distintas condiciones adversas, como por ejemplorachas de viento elevadas. Además, dicha realizaciónrequiere de una gran área de cimentación, tal comouna zapata de hormigón, para su anclaje al suelo yestabilidad, lo que comporta necesariamente la utili-zación de una gran cantidad de material y en el finalde su vida útil, cuando éste debe desmantelarse, com-porta medioambientalmente una gran generación deresiduos.

Por todo ello, es un objetivo de la presente inven-ción dar a conocer un seguidor solar destinado a so-portar el peso de elevadas áreas de captadores sola-res en plantas industriales de generación de energíaeléctrica a partir de la energía solar que sea capaz desuperar las situaciones atmosféricas adversas sin pro-blemas, que mejore el rendimiento de los seguidoresconocidos y en la que se reduzca las operaciones demantenimiento.Explicación de la invención

El seguidor solar objeto de la invención, destinadoa soportar el peso de elevadas áreas de captadores so-lares en plantas industriales de generación de energíaeléctrica a partir de la energía solar, comprende un ar-mazón esencialmente plano adaptado para sujetar unapluralidad de captadores solares; y una estructura desoporte del armazón, provista de una pista de rodadu-ra anclada al suelo y de un bastidor móvil deslizablepor la pista de rodadura, el cual está provisto de unosmedios de impulsión adaptados para provocar el des-plazamiento del bastidor móvil respecto de la pista derodadura.

En esencia, el seguidor solar se caracteriza porqueel bastidor móvil comprende unos medios de abati-miento del armazón, por giro alrededor de un eje ho-rizontal solidario del bastidor móvil y dispuesto con-tiguo o adyacente a un borde periférico del armazón,así como unos correspondientes medios de actuaciónpara desplazar verticalmente al armazón y provocar sugiro alrededor del citado eje horizontal en cualquiersentido.

Ventajosamente, debido a que el seguidor solar se-gún la invención está provisto de este tipo de mediosde abatimiento, el armazón, además de ser de gran-des dimensiones, puede en caso necesario colocarseen posición horizontal para evitar los sobreesfuerzosmecánicos que sufren este tipo de instalaciones cuan-do ocurren fenómenos meteorológicos bruscos, comopueden ser rachas de viento muy fuertes, quedandodispuestos los captadores a poca distancia del suelo.

Según otra característica de la invención, el segui-dor solar se caracteriza porque los medios de actua-ción están provistos de una pluralidad de elementosde longitud variable, cada uno de los cuales tiene unode sus extremos fijado articuladamente al armazón, entanto que el otro extremo está fijado también articula-damente al bastidor móvil.

De acuerdo con otra característica de la invención,el seguidor solar está dotado además de unos mediosde control que comprenden al menos un circuito elec-

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trónico de control del seguidor, provisto preferente-mente de una placa PCB, y unos medios sensores deposición capaces de captar la luminosidad ambientaly mover el seguidor, desplazando el bastidor móvil encualquier sentido y girando el armazón alrededor deleje horizontal en ambos sentidos de giro, para apro-vechar al máximo la luminosidad ambiental en todomomento.

Según otra característica de la invención, el segui-dor solar está dotado además de unos medios sensoresde la velocidad y dirección del viento capaces de cap-tar y distinguir qué tipo de viento hay, y en que fuerzay dirección en todo momento y que informan a losmedios de control para mover el seguidor desplazan-do el bastidor móvil en cualquier sentido girando elarmazón alrededor del eje horizontal en ambos sen-tidos de giro, para minimizar al máximo los posiblesesfuerzos que debe soportar el seguidor solar.Breve descripción de los dibujos

En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejem-plo no limitativo, un modo de realización del seguidorsolar de la invención. En concreto:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un seguidorsolar según la invención; y

la Fig. 2 es una vista en alzado lateral del seguidorde la Fig. 1.Descripción detallada de los dibujos

El seguidor solar 1 representado en la Fig. 1 es delos destinados a soportar el peso de elevadas áreas decaptadores solares en plantas industriales de genera-ción de energía eléctrica a partir de la energía solar.Dicho seguidor solar 1 comprende un armazón 2 pla-no, adaptado para sujetar una pluralidad de captadoressolares 3, y una estructura de soporte 4 del armazón2, provista de una pista de rodadura 6 anclada al sue-lo y de un bastidor móvil 7 deslizable por la pista derodadura 6. El citado bastidor móvil 7 está provistode unos medios de impulsión 9 adaptados para pro-vocar el desplazamiento del bastidor móvil 7 respectola pista de rodadura 6, que en el caso representado esuna pista circular de 360º.

De un modo característico, tal y como se obser-va con más detalle en la Fig. 2, el bastidor móvil 7del citado seguidor solar 1 comprende unos mediosde abatimiento 11 del armazón 2 dotados, en un ex-tremo, de un acoplamiento rotativo alrededor de uneje horizontal 13 solidario del bastidor móvil 7 y dis-puesto adyacente a un borde periférico del armazón 2y, en el otro extremo de unos medios de actuación 12adaptados para desplazar verticalmente al armazón 2y provocar su giro alrededor del citado eje horizontal13 en cualquier sentido.

De acuerdo con esta última característica, a dife-rencia de los seguidores actualmente conocidos en elactual estado de la técnica, se consigue que el citadoseguidor solar 1 sea menos susceptible a las pertur-baciones atmosféricas bruscas, como por ejemplo lasrachas de viento fuertes, ya que en ese momento pue-de colocarse el armazón 2 en posición horizontal aescasa altura del suelo para evitar los sobreesfuerzosmecánicos que se ocasionan en dichas circunstancias.

En la realización representada a modo ejemplo enlas Fig. 1 y 2, los medios de actuación 12 están pro-vistos de una pluralidad de elementos 17 de longitudvariable, que en el caso representado son pistones hi-dráulicos, cada uno de los cuales tiene uno de sus ex-tremos unido articuladamente al armazón 2, en tan-to que el otro extremo está fijado, también articula-

damente, al bastidor móvil 7. Todo ello dispuesto demodo que al variar los elementos 17 sus respectivaslongitudes se produce un movimiento de abatimientodel armazón 2 respecto al bastidor móvil 7.

Mediante los medios de actuación 12 se consigueen primer lugar que durante el montaje del conjuntodel seguidor solar 1 no sean necesarias elaboradas ta-reas ni un elevado numero de operarios, ya que unavez colocados al menos dos elementos 17 de longitudvariable, éstas pueden soportar el peso del armazón2 y se pueden controlar a distancia los mencionadoselementos 17 y colocar el resto necesario de elemen-tos 17 sin necesidad de mover ni mantener el armazón2 con máquinas elevadoras y/o grúas. Por otro lado, ala hora de situar y montar los captadores solares 3 enel armazón 2, se puede abatir mediante los medios deabatimiento 11 dicho armazón 2 hasta una posiciónhorizontal paralela al suelo, en la cual se puede tra-bajar a una altura aproximada de 2,5 metros de alturarespecto del suelo sin que sea necesaria la instalaciónde máquinas elevadoras o grúas para soportar el ar-mazón 2 como ocurre en seguidores solares del artede la técnica.

A parte de los medios de abatimiento 11, que sonhidráulicos, los medios de impulsión 9 también sonhidráulicos, y están formados por un motorreductorhidráulico que se detallará más adelante. Ambos me-dios de abatimiento 11 y medios de impulsión 9 estánconectados con una bomba hidráulica, no represen-tada, accionada por un motor y dos electroválvulasreduciéndose al máximo el consumo eléctrico de lainstalación, exigencia constante por parte de las ad-ministraciones en este tipo de instalaciones. Además,para reducir la alimentación eléctrica externa ésta serealiza desde una fuente de energía con un consumomínimo (aproximadamente 0,4 kw) como puede serla aprovechada por un molino de viento.

Queda claro que debido a la configuración de di-cho seguidor solar 1, éste puede soportar grandes pe-sos a diferencia de los seguidores conocidos. A mo-do de ejemplo, cabe mencionar que las dimensionesaproximadas del seguidor solar 1 del ejemplo de rea-lización de la invención descrito son de una pista derodadura 6 de aproximadamente 10 metros de diáme-tro, una altura de 7 metros des de la base hasta su pun-to más elevado. Dicho seguidor solar 1 puede llegar aalcanzar hasta 10 Tn de peso total y a nivel energéticogenera hasta 33 kW de pico y 25 kW de salida neta depotencia del total del conjunto de captadores.

Según la variante representada y en combinacióncon la técnica conocida, para controlar los medios deimpulsión 9 y los medios de actuación 12 del segui-dor solar 1 representado en las Figs. 1 y 2, este últimoestá dotado de unos medios de control, no representa-dos, que comprenden un circuito electrónico de con-trol del seguidor solar 1, provisto de un placa PCB, yunos medios sensores de posición capaces de captarla luminosidad ambiental y mover el seguidor solar 1,desplazando el bastidor móvil 7 en el sentido adecua-do y girando el armazón 2 alrededor del eje horizontal13 en el sentido de giro adecuado, para aprovechar almáximo la luminosidad ambiental en todo momento.Asimismo, el mencionado seguidor solar 1 está do-tado de unos medios sensores de la velocidad y di-rección del viento capaces de medir qué tipo de vien-to, en que fuerza y dirección hay en todo momento ysuministrar la señal necesaria para mover el seguidorsolar 1, desplazando el bastidor móvil 7 en el sen-

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tido adecuado y girando el armazón 2 alrededor deleje horizontal 13 en el sentido de giro adecuado, paraevitar al máximo los posibles esfuerzos que debe so-portar el seguidor solar 1 en esos casos. Evidentemen-te, se puede dotar al seguidor solar 1 de otros mediossensores tales como medidores de presión, temperatu-ra, pluviómetros o de granizo que permitan actuar y/omover el seguidor solar 1 en consecuencia para evitarcualquier desperfecto de la instalación.

Adicionalmente, conviene mencionar que la pistade rodadura 6 del seguidor solar 1 está formada a par-tir de sólidos carriles del tipo Grey y que los mediosde impulsión 9 están provistos de un engranaje plane-tario comprendido por un motor de frenado, instaladoen unión positiva sobre una cadena de ancla por me-dio de rueda de cadena que debido a su sólida robus-tez durará más años que los complicados mecanismos

actualmente utilizados en el arte de la técnica.Por otro lado, la estructura de soporte 4 está gal-

vanizada por inmersión en caliente, obteniéndose asíuna perfecta protección de la corrosión, y está pro-vista de un sistema antioscilatorio 20 sobre cimien-tos de hormigón de aproximadamente 12 metros dediámetro y 0,65 metros de profundidad (Fig. 2), quele permite soportar grandes dimensiones de captado-res solares que comportan elevados pesos. Siendo así,se consigue ventajosamente un seguidor solar 1 deelevadas dimensiones que utiliza comparativamentecon los actuales seguidores solares menos cantidad dehormigón para su anclaje al suelo, cuya utilización enexcesivo es de elevada trascendencia cuando se acabala vida útil de dichos seguidores y tienen que desmon-tarse.

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REIVINDICACIONES

1. Seguidor solar (1) destinado a soportar el pesode elevadas áreas de captadores solares en plantas in-dustriales de generación de energía eléctrica a partirde la energía solar, que comprende:

- un armazón (2) esencialmente plano adaptadopara 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 sueloy de un bastidor móvil (7) deslizable por la pista derodadura, el cual está provisto de unos medios de im-pulsión (9) adaptados para provocar el desplazamien-to del bastidor móvil respecto de la pista de rodadura;

caracterizado porque el bastidor móvil (7) com-prende unos medios de abatimiento (11) del armazón(2), por giro alrededor de un eje horizontal (13) so-lidario del bastidor móvil y dispuesto contiguo o ad-yacente a un borde periférico del armazón, así comounos correspondientes medios de actuación (12) pa-ra desplazar verticalmente al armazón y provocar sugiro alrededor del citado eje horizontal en cualquiersentido.

2. Seguidor solar (1) según la reivindicación an-terior, caracterizado porque los medios de actuación(12) están provistos de una pluralidad de elementos

(17) de longitud variable, cada uno de los cuales tieneuno de sus extremos fijado articuladamente al arma-zón (2), en tanto que el otro extremo está fijado tam-bién articuladamente al bastidor móvil (7).

3. Seguidor solar (1) según una cualquiera de lasreivindicaciones anteriores, caracterizado porque es-tá dotado además de unos medios de control que com-prenden al menos un circuito electrónico de controldel seguidor, provisto preferentemente de una placaPCB, y unos medios sensores de posición capaces decaptar la luminosidad ambiental y mover el seguidordesplazando el bastidor móvil (7) en cualquier senti-do girando el armazón (2) alrededor del eje horizon-tal (13) en ambos sentidos de giro, para aprovechar almáximo la luminosidad ambiental en todo momento.

4. Seguidor solar (1) según la reivindicación an-terior, caracterizado porque está dotado además deunos medios sensores de la velocidad y dirección delviento capaces de captar y distinguir qué tipo de vien-to hay, y en que fuerza y dirección en todo momentoy que informan a los medios de control para moverel seguidor desplazando el bastidor móvil (7) en cual-quier sentido girando el armazón (2) alrededor del ejehorizontal (13) en ambos sentidos de giro, para mi-nimizar al máximo los posibles esfuerzos que debesoportar el seguidor solar.

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21© Nº de solicitud: 20070037022© Fecha de presentación de la solicitud: 12.02.2007

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INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA

51© Int. Cl.: F24J 2/54 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría Documentos citados Reivindicacionesafectadas

Categoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la

misma categoríaA: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación

de la solicitudE: 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 1/1

X ES 1063708 U (TECNOLOGIAS VIVA S S L) 16.11.2006, 1-4todo el documento.

X ES 1063906 U (MAGAN DE LA ROCHA JUSTINO) 16.12.2006, 1-4todo el documento.

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

X US 4203426 A (MATLOCK et al.) 20.05.1980, columna 2, 1-4línea 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.

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