MX2013009512A - Sistema se seguimiento solar. - Google Patents

Abstract

Un aparato de seguimiento solar que comprende un montaje de la estructura de la matriz adaptada para soportar al menos un producto recogida solar, permitiendo que la rotación del montaje de la estructura de la matriz, al menos, acompañe el sol de este a oeste a lo largo de un eje principal rotación fijo, lo que significa que el ajuste permitirá que el montaje de la estructura de la matriz pueda ser ajustado con respecto al eje principal de rotación para permitir cambios estacionales en la elevación del sol y los cambios en la declinación a lo largo de cada día.

Description

SISTEMA DE SEGUIMIENTO SOLAR CAMPO PE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un sistema de seguimiento que permite que una matriz de colectores solares controle mejor el sol a lo largo de las estaciones del año. La invención también puede ser dirigida a un sistema de accionamiento que hace girar la matriz, y permite que múltiples unidades pudiesen llevarse a cabo en conjunción. La matriz puede incluir paneles solares fotovoltaicos, paneles solares térmicos, módulos bifaciales, o cualquier otro producto que pueda beneficiarse del sistema de seguimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los paneles solares fotovoltaicos (también conocidos como matriz PV (abreviatura en inglés de PANELS PHOTOVOLTAIC, que significa panel solar fotovoltaico)) son más eficientes cuando la luz del sol golpea los paneles en ángulo recto. En las regiones ecuatoriales, los paneles pueden estar soportados sobre un eje sustancialmente horizontal. La eficiencia de la matriz se puede mejorar hasta en un 30% si la matriz puede girar alrededor del eje horizontal de este a oeste durante el día para mantener la matriz en ángulo recto con respecto al sol. Este tipo de control es la rotación en torno a un solo eje y se conoce comúnmente como "seguidor de un solo eje".

Por el incremento de latitud (lejos del ecuador), se sabe que la matriz debe estar inclinada para compensar la latitud. La matriz puede ser girada alrededor del eje alternativo (también conocido como el eje mayor) de este a oeste para mejorar la captación solar. En latitudes crecientes, sin embargo, el arco del sol en el cielo tiene una diferencia muy significativa entre el verano (cuando el sol está más alto en el cielo) y el invierno (cuando el sol está más bajo en el cielo). Él es conocido por ofrecer un seguidor de doble eje que puede compensar las diferentes trayectorias del sol en las latitudes más altas, pero son complejos y costosos.

Los sistemas de seguimiento automáticos requieren actuadores o motores para operar el sistema. Es común tener cada panel fotovoltaico impulsado por un motor separado. Esto aumenta el costo y la complejidad del sistema. El acoplamiento de dos o más generadores fotovoltaicos que trabajan juntos para ser impulsado por los resultados de los motores individuales en un sistema se vuelve complicado y costoso, especialmente para los sistemas de seguimiento de doble eje pesados y complejos. Habría una ventaja si fuera posible proporcionar un sistema de seguimiento que pudiese tener varias matrices controladas por un solo o unos pocos conductores.

La resistencia del viento es un problema para muchos paneles solares. Esto puede resultar en muchas matrices siendo fijadas en posición para prevenir el daño de la carga de viento, pero esto resulta en una reducción de la eficiencia debido a que la matriz no puede girar.

Alternativamente, el sistema de seguimiento se puede hacer robusto y capaz de resistir las cargas de viento, pero esto aumenta el coste y el peso y por lo tanto aumenta las fuerzas requeridas para operar el sistema. Habría una ventaja si fuera posible proporcionar un sistema de seguimiento que podría tener la tolerancia al viento, pero tiene asociadas las desventajas de complejidad, peso, etc.

El auto-sombreado es un problema para muchos paneles solares y requiere que sean espaciados a una distancia considerable. El problema es más común en invierno, cuando el sol está bajo en el cielo. Habría una ventaja si se pudiera proporcionar un sistema de seguimiento que podría tener menos auto-sombreado permitiendo que las matrices se coloquen más cerca, sobre todo en una distancia de norte a sur, por lo que el mismo podría ser más espaciadas y lateralmente para permitir una mejor recaudación del sol de la mañana y de la tarde sin aumentar el tamaño de las matrices de medición.

Es el objeto de la invención proporcionar un sistema de seguimiento solar, que puede superar al menos algunas de las desventajas mencionadas anteriormente y proporcionar una opción útil o comercial en el mercado.

Todas las referencias a los métodos, el aparato o los documentos de la técnica anterior no debe interpretarse como que constituye ninguna prueba o admisión de que se forman o formando parte del conocimiento general común.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo de seguimiento solar que comprende una montaje de la estructura de la matriz adaptada para soportar al menos un producto de captación de energía solar, que tiene extremos opuestos; significa que el medio de rotación comprende un par elementos de accionamiento separados para permitir que la montaje de la estructura de la matriz de rotación, por lo menos, hará un seguimiento del sol de este a oeste a lo largo de un eje de rotación inclinado, y los extremos opuestos de dicha montaje de la estructura de la matriz son siguientes elementos de accionamiento y medios de ajuste para permitir que el montaje de la estructura de la matriz se ponga sobre el eje primario de rotación permitiendo variaciones estacionales en la elevación solar y alteraciones en la declinación del sol a lo largo de cada día: los medios de ajuste serán operables adyacentemente a cada extremo de dicha montaje de la estructura de la matriz que comprende una primera parte conectada para cada elemento de accionamiento y una segunda parte ajustable conectada a la primera parte para permitir el ajuste de dicha montaje de la estructura de la matriz en relación con el eje primario de rotación.

En otra forma, la invención puede comprender un dispositivo de seguimiento solar, que comprende una montaje de la estructura de la matriz adaptada para soportar al menos un producto para recoger la luz solar, en que la rotación permite que el montaje de la estructura de la matriz gire, al menos, para realizar un seguimiento del sol de este a oeste a lo largo de un eje primario de rotación y medios de ajuste para permitir que el montaje de la estructura de la matriz se pueda ajustar en relación con el eje de rotación para permitir tanto los cambios estacionales en la elevación del sol cuanto los cambios diarios en el ángulo de declinación del sol (posición con respecto al ecuador).

Por lo tanto, el dispositivo de seguimiento solar puede mejorar la eficiencia de un seguidor de dos ejes, pero con la simplicidad y la rentabilidad de un seguidor de un solo eje. En todas las estaciones, el dispositivo permite que la energía solar pueda ser capturada por la mañana temprano y por la tarde de una manera que es más eficiente que la mayoría de los otros dispositivos de seguimiento y dispositivos de rastreo especialmente con un solo eje.

En una forma de realización, el aparato puede seguir el movimiento del sol alrededor de un eje longitudinal inclinado de este a oeste (el eje de rotación principal) , y el ángulo de inclinación de acuerdo a la latitud y también se puede ajustar en torno el eje este-oeste secundario generalmente incremental, (ajuste de media) para proporcionar la capacidad única del dispositivo de rastreo puede permitir que los cambios estacionales en la elevación y la posición al principio y al final de un día soleado.

Es preferible que los medios de ajuste permitan que el montaje de la estructura de la matriz sea elevado por encima del eje primario de rotación y la parte del montaje de la estructura de la matriz se reduce por debajo del eje primario de rotación. En consecuencia, el montaje de la estructura de la matriz se ajusta mediante la compensación de los extremos opuestos del montaje de tal manera que un extremo del montaje se mueve sobre el eje primario de rotación y el extremo opuesto del montaje se desplaza por debajo del eje de rotación primario. En consecuencia, el desplazamiento es alrededor de un eje secundario que se extiende a través del montaje y aproximadamente a medio camino de los mismos.

Este cambio puede proporcionar la característica única que el eje primario y secundario son normales (en ángulos rectos) uno a lo otro sólo al mediodía o en el equinoccio de configuración (el punto de la órbita en que el día y la noche son iguales en longitud). En contraste, hay rastreadores de doble eje que tienen sus ejes perpendiculares entre sí en todos momentos.

El dispositivo de seguimiento solar se puede colocar en el suelo, en un techo, en una plataforma o en cualquier otra posición adecuada. No se considera que ninguna limitación innecesaria deba ser colocada en la invención para ejemplificar simplemente ejemplos de ciertos lugares preferidos no limitantes.

El dispositivo se puede utilizar para soportar al menos un dispositivo de recogida de energía solar. Esto puede incluir al menos un panel fotovoltaico, colector de calor solar y similares. El tipo de panel fotovoltaico puede variar y puede incluir paneles monocrlstalinos, paneles fotovoltaicos policristal, laminados solares, paneles bifaciales, concentradores solares y similares. Las dimensiones del dispositivo de captación de energía solar pueden variar para adaptarse. Como un ejemplo, un panel fotovoltaico típico será rectangular y tiene una longitud de entre 1 y 2 metros y una anchura de entre 0,5 y 1 ,5 metros. Sin embargo, los paneles fotovoltaicos con dimensiones de entre 0,2 a 2,2 metros de longitud y 0,2 a 1 ,2 metros de ancho, también pueden ser adecuados. Los colectores solares térmicos pueden comprender tuberías, cajas y calor similar. Concentradores puede incluir superficies reflectantes solares, lentes y similares, concentrar la luz o el calor a las áreas relativamente pequeñas.

El montaje de la estructura de la matriz puede mantenerse a sí mismos, o un múltiplo de los dispositivos de captación de energía solar puede soportar todos los paneles fotovoltaicos o una mezcla de diferentes tipos de dispositivos de captación de energía solar.

El montaje de la estructura de la matriz puede tener cualquier forma y tamaño adecuados. Para resultar en menos sombreado lateral, toda la estructura de la matriz será preferiblemente sustancialmente rectangular en la configuración. El montaje de la estructura de la matriz puede tener una longitud de entre 0,5 a 30 metros y una anchura de 0,5 a 10 metros y típicamente tendrá una longitud entre 3 y 6 metros y una anchura de entre 1 ,5 y 2,2 metros. Naturalmente, esto puede variar para adaptarse.

El montaje de la estructura de la matriz puede ser hecho de cualquier material o materiales adecuados. Es ventajoso que el montaje de la estructura sea hecho de metal. Un metal adecuado sería el acero, que puede ser tratado para la resistencia a la corrosión. Por ejemplo, el metal puede ser pintado, en polvo recubierto, de aluminio anodizado, acero galvanizado y similares. Alternativamente, el metal puede comprender aluminio. Mientras que otros metales también se pueden utilizar, el acero y el aluminio son, probablemente, los más rentables en la fabricación del montaje de la estructura. El montaje de la estructura puede ser hecho de un material que no sea de metal. Por ejemplo, el montaje de la estructura puede ser hecho de un plástico de ingeniería fuerte. Se prevé también que el montaje de la estructura en su totalidad o partes del mismo puede ser hecho a partir de material laminado. También está previsto que el montaje de la estructura se puede hacer de diferentes materiales, tales como para tomar ventaja de la fuerza de algunos materiales y el peso de otros.

El montaje de la estructura de la matriz puede comprender elementos alargados que se pueden conectar los unos a los otros o relativamente los unos a los otros para formar el montaje. Los miembros alargados pueden estar unidos por cualquier medio adecuado, que puede incluir elementos de fijación de tornillo, tuerca y tornillo de fijación, remaches, soldadura, engaste, y similares. También se puede proporcionar una combinación de medios de fijación. Los miembros alargados pueden incluir tubos, barras sólidas, elementos en forma de caja alargada, miembros en forma de "L", miembros en forma de "C", miembros en forma "U", elementos tipo canal y similares. Puede proporcionarse una combinación de diferentes tipos de miembros alargados. El montaje puede incluir miembros transversales, amortiguadores, miembros de refuerzo, y así sucesivamente. El montaje puede incluir un tipo de plataforma en que los paneles fotovoltaicos puedan ser apoyados. La plataforma puede comprender una malla, una placa perforada, una disposición de rejilla como una combinación, los travesaños y similares. La estructura de la matriz también puede tomar la forma de una sola línea recta, con el miembro rígido de manera que los paneles fotovoltaicos se fijan transversalmente.

Una ventaja de la presente invención, y en particular la configuración del dispositivo de seguimiento solar es la capacidad para añadir, por lo menos, un elemento de extensión en el montaje de la estructura de la matriz de tal manera que los paneles fotovoltaicos adicionales u otros tipos de dispositivos de recogida o reflectores solares puedan conectarse. Un ejemplo no limitativo de esto se ilustra con el número de referencia 78 en la Figura 7B. Es importante tener en cuenta que ninguna limitación innecesaria debe ser colocada en la invención, sólo para la demostración de ejemplo no limitativo de un elemento de extensión.

Puede haber circunstancias en que puede ser ventajoso tener más de un montaje de estructura de la matriz. Por ejemplo, el dispositivo de seguimiento solar puede tener un par de montajes de las estructuras de la matriz que se pueden posicionar unos al lado de los otros. Estos pueden ser adaptados para su rotación a lo largo de un eje primario de rotación común.

El dispositivo de seguimiento solar incluye una rotación que permite que el montaje de la estructura de la matriz pueda seguir al sol de este a oeste y este es activado por la rotación de la matriz alrededor del eje primario de rotación.

El eje primario de rotación será típicamente inclinado o en ángulo dependiendo de la latitud. Normalmente, el eje primario de rotación se ajusta entre 16°-22°, dependiendo de la latitud. Los medios de rotación comprenden, típicamente, un eje rotativo y por lo general no será un par de ejes espaciados y que gira con el montaje de la estructura de la matriz a ser posicionada entre los ejes espaciados entre ellos. El eje de rotación de cada barra normalmente se alinea con el eje y comprenderá típicamente el eje primario de rotación. El eje de rotación principal es típicamente en un ángulo entre 16° y 22° en función de la latitud del lugar donde se va a utilizar el dispositivo de seguimiento solar.

Los medios de ajuste pueden proporcionar un desplazamiento desde el eje primario de rotación de hasta 38° hasta lo otro permitiendo que el dispositivo de seguimiento solar se adapte bien a las latitudes entre 50° norte y 50° sur, además, ajustables .

Los medios de ajuste pueden comprender un medio para el ajuste manual. Alternativamente, los medios de ajuste se pueden automatizar usando actuadores y similares. Los medios de ajuste pueden ser accionados, a distancia si se desea. Si los medios de ajuste son medios de ajuste manuales, pueden comprender alguna forma de medios de bloqueo ajustables o con medios de sujeción u otros medios de retención. En , un ejemplo, los medios de ajuste pueden comprender parte de un montaje de la estructura secundaria (descrito en mayor detalle a continuación), con el montaje de la estructura de la matriz a ser montado de forma ajustable con respecto al montaje de la estructura secundaria. Esto puede conseguirse utilizando algún tipo de medios con cierre ajustable. Un ejemplo no limitante de este tipo de medios de ajuste se ¡lustra, al menos, en la Figura 3, y otro ejemplo no limitante de un medio de ajuste se ilustra al menos en la Figura 6A y Figura 6B.

Alternativamente, el medio de ajuste puede comprender otra más allá del montaje de la estructura secundaria. Por ejemplo, los medios de ajuste pueden comprender brazos ajustables o similares, y un ejemplo no limitativo de este tipo de medio de ajuste se ilustra, al menos, en la Figura 7A, Figura 7B y la Figura 8.

Un montaje de la estructura secundaria puede ser proporcionado para apoyar el montaje de la estructura de la matriz y, para permitir que el montaje de la estructura de la matriz pueda girar con respecto a al menos una porción del montaje de la estructura secundaria. El montaje de la estructura secundaria puede estar asociada operativamente con medios de rotación tal que provoca movimiento alternativo en el montaje de la estructura secundaria (por ejemplo, de este a oeste), y como el montaje de la estructura de la matriz se une al montaje de la estructura secundaria, el montaje de la estructura de la matriz también fluctuará (por ejemplo, de este a oeste). El montaje de la estructura de la matriz se puede montar en el montaje de la estructura secundaria para compensar entre el sol de verano y el sol de invierno, en particular en las latitudes más altas. Esto se describirá en mayor detalle a continuación.

El montaje de la estructura secundaria puede estar hecho de cualquier material adecuado, y los materiales descritos con referencia al montaje de la estructura de la matriz pueden ser adecuados. En una forma de realización preferida, el montaje de la estructura secundaria comprende una serie de elementos alargados de diversas configuraciones que se pueden conectar entre sí para formar la totalidad de la estructura secundaria. Esto se describirá en mayor detalle a continuación.

Un montaje de la estructura de soporte puede ser proporcionado para apoyar el resto del dispositivo de seguimiento solar a la inclinación correcta. El montaje de la estructura de soporte puede ser separado y unido al montaje de la estructura secundaria. Alternativamente, el montaje de la estructura de soporte puede formar parte del montaje de la estructura secundaria que sea más conveniente. En üna alternativa futura, el montaje de la estructura de soporte puede estar conectado indirectamente al montaje de la matriz del "rostro" de tal manera que un montaje de la estructura secundaria no sea necesario (como en el ejemplo de la Figura 8). El montaje de la estructura de soporte normalmente soporta el dispositivo de seguimiento solar en un ángulo generalmente a lo largo del eje primario. El montaje de la estructura de soporte puede estar conectado a cada extremo del montaje de la estructura secundaria.

En consecuencia, el montaje de la estructura de soporte comprende una primera montaje secundaria en el "final polar " del restante del dispositivo de seguimiento solar, y una segunda montaje secundaria en el "final ecuatorial". El primer montaje secundario puede ser más alto y el segundo montaje secundario puede ser más corto, por lo que ayudará al posicionamiento del aparato con el ángulo de inclinación correcta dependiendo de la latitud.

El montaje de la estructura de soporte puede ser hecho de cualquier material adecuado y los materiales descritos con referencia al ensamblado de la estructura de la matriz pueden ser adecuados. En un ejemplo, el montaje de la estructura de soporte se compone de piezas de forma alargada como "piernas". Estas pueden ser ajustables en longitud, si se desea. Cada montaje secundaria puede comprender un par de elementos alargados (véase la figura 3 como un ejemplo). Alternativamente, cada montaje secundaria puede comprender un solo miembro de "pierna" (véase la figura 6A como un ejemplo). En todavía una alternativa adicional, el montaje de la estructura de soporte puede comprender una "cuna", siendo que un ejemplo no limitativo se ha representado en la Figura 8. No se considera que ninguna limitación innecesaria deba ser colocada en el montaje de la estructura de soporte.

Se prefiere que el montaje de la estructura de soporte apoye los medios de rotación. Por lo tanto, una parte del montaje de la estructura de soporte puede soportar un eje giratorio, que forma parte de los medios de giro.

El dispositivo de seguimiento solar puede ser impulsado por un medio de accionamiento. Los medios de accionamiento pueden comprender un motor, una pila de conducción, un actuador o cualquier otro medio de accionamiento adecuado. Los medios de accionamiento pueden estar operativamente conectados a medios de rotación para hacer la rotación del montaje de estructura de la matriz. Esto significa que los medios de accionamiento se pueden acoplar directamente a la rotación o pueden estar separados de los medios de rotación y conectados operativamente al elemento de rotación a través de un intermedio que puede comprender un brazo, eje, polea, rueda dentada, cadena, correa y similares.

En un aspecto preferido de la invención, se proporciona un sistema de accionamiento longitudinal, para permitir que más de un dispositivo de seguimiento solar pueda ser impulsado por medios de accionamiento (por ejemplo, un motor). Por lo tanto, en un aspecto preferido de la presente invención, un dispositivo de seguimiento solar, dos o más pueden estar operativamente conectados para ser accionado por gn único medio de accionamiento. Se puede instalar un movimiento longitudinal del sistema para permitir que dicha operatoria conexión. El sistema de transmisión puede comprender un eje giratorio longitudinal que interconecta la interconexión de los medios de rotación de un dispositivo de seguimiento solar con la rotación de rotación de un segundo dispositivo de seguimiento solar. La interconexión de eje giratorio puede comprender un único eje o un número de ejes que son interconectados. Un ejemplo de un aparato de monitorización de interconectar dos longitudinalmente a una unidad de sistema solar separada se ilustra con el número de referencia 82 en la Figura 14. Alternativamente, el sistema de accionamiento longitudinal puede comprender un sistema de correa y polea, o un sistema de cadena y rueda dentada como la parte posterior de la figura 14 o cualquier otro tipo adecuado de accionamiento longitudinal.

En otro aspecto preferido de la invención, se proporciona un sistema de accionamiento lateral. El sistema de accionamiento lateral puede estar provisto además de o en lugar del sistema de tracción longitudinal. Es preferible que el sistema de accionamiento lateral sea proporcionado más allá del sistema de accionamiento longitudinal. Un ejemplo no limitante de un sistema de accionamiento lateral se ilustra con el número de referencia 131/134 en la Figura 14. El sistema de accionamiento lateral puede comprender al menos un miembro de brazo alternativo o elemento de eje como se ilustra en la Figura 14. Sin embargo, hay que señalar que ninguna limitación particular debe ser colocada acerca de la invención sólo por una demostración de un tipo particular de sistema de accionamiento lateral.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características preferidas, formas de realización y variaciones de la invención pueden ser discernidas a partir de la siguiente descripción detallada que se proporciona información suficiente para que los expertos en la técnica puedan darse cuenta de la invención. La descripción detallada no se debe considerar como limitante del alcance del anterior Sumario de la Invención de ninguna manera. La descripción detallada se referirá a una serie de dibujos, como sigue: Figura 1A. Ilustra una elevación oriental del aparato mostrando compensar al mediodía típico de Invierno, y que ilustra el montaje de la matriz del "rostro" en un ángulo de inclinación superior para colocar el montaje de la matriz del "rostro" en ángulos rectos con los rayos de sol de invierno.

La Figura 1 B. Ilustra una elevación oriental mostrando compensar al mediodía típico de verano, y que ilustra el montaje de la matriz del "rostro" en un ángulo de inclinación menor que ponga el montaje de la matriz del "rostro" en ángulos rectos con los rayos de sol de verano.

La Figura 2A. Ilustra una vista superior mostrando la posición del montaje de la matriz del "rostro" variada en una mañana y tarde de invierno típico.

La Figura 2B. Ilustra una vista superior mostrando la posición del montaje de la matriz del "rostro" variada en una mañana y tarde de verano típico.

La Figura 3. Ilustra una vista superior derecha de un aparato de acuerdo con una primera forma de realización de la invención, y que ¡lustra un montaje de la estructura de la matriz bloqueada para un ejemplo de un montaje de la estructura secundaria, que está conectado a los ejes de rotación, y que ilustra en particular la doble estructura en "V" apoyando los brazos en el montaje de la estructura secundaria.

La Figura 4A. Ilustra una vista de extremo del montaje de la estructura de la matriz de la Figura 3, y que ilustra en particular los soportes fijos y los miembros de bloqueo de contraventamiento en forma de "V".

La Figura 4B. Ilustra una vista lateral del extremo derecho del montaje de la estructura de la matriz de la Figura 3, y que ilustra en particular el soporte fijo y miembros de contraventamiento en forma de "V" con llave.

Figura 5. Ilustra una vista superior derecha de un aparato con una estructura secundaria ligeramente diferente, y sólo un par de miembros de montaje de la estructura de la matriz en forma de "V". Estos miembros no son ejes en la estructura secundaria.

Figura 6A. Ilustra una vista superior derecha de un aparato de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención, y que ilustra en particular varillas en la estructura secundaria, siendo que la posición del montaje de la matriz del "rostro" es para un día de invierno.

La Figura 6B. Ilustra una elevación oriental del aparato de la Figura 6A en la posición equinoccio (punto de la órbita en que el día y la noche son iguales en longitud), y que ilustra en particular las varillas de la estructura secundaria y las ruedas y guías.

La Figura 6C. Ilustra otra modificación de la forma de realización de varilla secundaria.

La Figura 7A. Ilustra una elevación oriental de un aparato de acuerdo con una tercera forma de realización de la invención, y que ilustra en particular brazos ajustables utilizados para lograr el desplazamiento sin necesidad de un montaje de la estructura secundaria, siendo que la posición del montaje de la matriz del "rostro" del aparato es para un día de invierno.

La Figura 7B. Ilustra el aparato de la Figura 7A, siendo que la posición del montaje de la matriz del "rostro" del dispositivo es para un día de verano, y también ilustra la posición en la que se pueden añadir los módulos fotovoltaicos.

La Figura 8. Ilustra una vista superior derecha del dispositivo en una tercera forma de realización, siendo que la posición del montaje de la matriz del "rostro" del aparato es para un día de invierno, y que ilustra en particular brazos ajustables, siendo una parte de un ejemplo de un sistema de accionamiento longitudinal que comprende un eje de torsión que puede conectarse a rastreadores longitudinalmente adyacentes y un montaje de la estructura de soporte que comprende una estructura final "A" que soporta la conexión vía suelo de los miembros de apoyo.

La Figura 9. Ilustra una vista superior derecha de una estructura de soporte para soportar un rastreador fotovoltaico, que tiene dos pares de estructuras exteriores inclinadas "A", con suelo apoyado para conectar miembros con esquina y puntos de fijación al suelo u otra estructura. Un rastreador de este bastidor puede operar independientemente de otros rastreadores.

La Figura 10. Ilustra una vista superior derecha de un sistema de apoyo de rastreador, donde rastreadores longitudinalmente adyacentes son conectados a un eje común con equilibrio universal o juntas homocinéticas. Soportes de rodamiento se pueden ajustar en altura y longitud del eje de torsión puede ser ajustado a través de una acción telescópica.

La Figura 1 1A. Ilustra una elevación oriental de un ejemplo de sistema de accionamiento longitudinal para conectar dos aparatos de seguimiento solar con un eje común de torsión y el que el eje de torsión común no tiene una función de apoyo y en que las extremidades distales de las juntas universales son realizadas en el ángulo de inclinación de soportes en las extremidades distales de un brazo cubriendo el bastidor "A" en el extremo sur de un rastreador, y en el extremo norte del próximo rastreador polar posicionado.

La Figura 11 B. Ilustra un sistema de accionamiento similar a lo ilustrado en la Figura 11 A, excepto que las juntas están ahora en soportes de extensión desde estructuras "A".

La Figura 12A. Ilustra las secciones este-oeste de un sistema de accionamiento lateral, que se puede conectar y operar un aparato múltiple, con tres ilustraciones que representan el movimiento de un referido aparato desde el mediodía hasta al final de la tarde, a continuación, el inicio de la rotación de retorno hacia el este.

La Figura 12B. Ilustra las secciones este-oeste del sistema de accionamiento de la figura 12A, mostrando el movimiento del dispositivo de vuelta para la posición de operación más oriental, o sea, la parte inicial del movimiento diario.

La Figura 13A. Ilustra una sección a través de un miembro oriental apoyado en el suelo que muestra un sistema de accionamiento lateral, de acuerdo con una primera forma de realización de la invención, que tiene un estilo de canal "C" de brazo alternativo.

La Figura 13B. Ilustra una sección a través de un miembro apoyado en el suelo que muestra un sistema de accionamiento lateral de acuerdo con una segunda forma de realización de la invención, que tiene guías de ruedas duales y estilo de tubo de brazo alternativo.

La Figura 14. Ilustra una vista superior derecha que muestra cuatro dispositivos diferentes apilados lado a lado y de extremo a extremo con un sistema de movimiento lateral y dos sistemas de accionamiento longitudinal, y que en primer plano será de eje binario con diseño de articulación en "U" que se describe en detalle y uno en el que la parte trasera ilustra un diente de engranaje alternativo y una cadena (o correa y polea) de arreglo duro.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Nota: Las ilustraciones son para el hemisferio norte, son esquemáticas y no a escala, y todas las formas de realización descritas son para el hemisferio norte.

Todos los dispositivos de seguimiento solar de las concretizaciones tienen un montaje de la estructura de la matriz 13. En algunas formas de realización el montaje de la estructura de la matriz es unido de manera ajustable a un montaje de la estructura secundaria (59 Fig. 3, o 61/62 Fig. 6A/6B), que está fijado al eje giratorio de la unidad 12. En otras formas de realización, hay un montaje de la estructura secundaria y la matriz del "rostro" es ajustable y montada en la unidad de ejes (por ejemplo, Fig. 8). En todas las concretizaciones, se proporciona un montaje de la estructura de la matriz que puede incluir "piernas" cónicas (Fig. 1 ), con un solo palo (Fig. 6A) o una base (Fig. 8).

La invención, tal como se ilustra y describe en las formas de realización preferidas, es un sistema de seguimiento solar, donde el panel solar puede seguir el movimiento del sol, moviendo la matriz del "rostro": (A) alrededor de un eje primario longitudinal inclinado de este a oeste a diario y (B) alrededor de un eje de este a oeste secundario con un ajuste incremental. Este ajuste periódico consiste en elevar un extremo de la estructura de la matriz más alta que el punto de partida de la línea del eje longitudinal de rotación en un extremo y bajar el otro extremo de la estructura de la matriz después de otro punto del eje longitudinal de rotación (si el ajuste se realiza por medio día). Esto le da al rastreador la capacidad de permitir los cambios estacionales en la elevación del sol y posición al principio y al final del día, y permite que el mismo pueda conducir la matriz del "rostro" para ser casi perpendicular al sol al principio y al final del día y durante todo el año.

El rastreador también puede incorporar un nuevo método de la dirección este-oeste y un sistema de apoyo que incorpora un innovador sistema de accionamiento (norte-sur). El sistema presenta mayor resistencia al viento y menos auto-sombreado que la mayoría de dos ejes y acimutales de eje simple y requiere menos fuerza que la mayoría de los sistemas de seguimiento. Su diseño también permite la expansión de la zona de influencia del sol en los meses más cálidos.

Una modalidad incluye un nuevo sistema de apoyo a la incorporación de dos nuevos sistemas de accionamiento, una que conduce el rastreador lado al lado (un sistema de accionamiento lateral) y un que conduce el rastreador de extremo a extremo (un sistema de accionamiento longitudinal). Esto significa que muchas matrices pueden ser giradas por un motor de accionamiento.

El montaje de la estructura de la matriz puede ser rectangular, y cuando está en funcionamiento, está orientado de norte a sur en la realización de uno o más módulos PV. (paneles solares fotovoltaicos) o CPV (sistemas fotovoltaicos de concentración (CPV) utilizan espejos o lentes para concentrar la radiación solar en las células fotovoltaicas. El objetivo es reducir el costo de producción de electricidad a estos sistemas para reemplazar el área de las células o módulos fotovoltaicos, generalmente de alto costo, por ópticas de concentración de menor costo. Son sistemas que pueden lograr eficiencias superiores al 25 % en la producción de electricidad a partir de energía solar y los valores del orden de 75 % de eficiencia global teniendo en cuenta la utilización de la disipación de energía en las células. Dado que normalmente se ejecutan a la radiación directa, son especialmente adecuados para zonas de la Tierra donde la intensidad media de la radiación solar directa sea alta. Portugal, en particular la zona sur del País, es una de las zonas más interesantes del mundo en utilizar esta tecnología.) o dispositivos de recolección de energía solar.

El montaje de la estructura de la soporte soporta el extremo polar de la serie de seguimiento superior al final ecuatorial a través de dos ejes giratorios. La línea entre estos dos ejes de rotación representa una línea del eje primario, que está inclinada hacia el ecuador.

El montaje de la estructura de la matriz gira en torno a la línea del eje de este a oeste y de vuelta todos los días.

Una adaptación de un método que comprende medios de compensación de cada uno de los extremos opuestos de la estructura de la matriz de arriba o hacia abajo de distancia desde el punto de inclinación de los ejes de rotación se proporciona. Estos ajustes se realizan gradualmente, ya que el progreso de las estaciones del año y pueden participar al mismo tiempo pasando de un extremo a otro y hacia abajo para cambiar el ángulo de inclinación. Alternativamente, los medios de ajuste pueden ajustar primero un extremo y a continuación, puede ajustar el otro extremo.

Diferentes maneras de lograr este cambio se exponen. Una forma puede requerir que la estructura de la matriz sea desviada hacia arriba o hacia abajo y luego encerrada en una estructura secundaria que está suspendida entre los ejes giratorios. Otra implica el uso de brazos ajustables para hacer el cambio.

El rastreador puede funcionar de forma independiente, con su propio sistema de apoyo como un stand-alone (un dispositivo que no necesita el apoyo de otro dispositivo o sistema), o si los sistemas de accionamiento descritos ilustrados en las figuras 10, 1 1 A, 1 1 B son utilizados, un eje de accionamiento común podría apoyar el extremo norte de una matriz y el extremo sur de una matriz adyacente. Los números de referencia y los identificadores de las partes principales del sistema descrito en las formas de realización son los siguientes. Las formas de realización ilustradas pueden contener los números de referencia adicionales: 10 matriz del "rostro"; 12 ejes de accionamiento giratorio; 13 montaje de estructura de la matriz; 15 línea de eje primario (norte-sur); 16 ángulo de inclinación de la línea de eje, (0) que será definido entre 16 y 22 grados dependiendo de la latitud; 17 el ángulo de desviación 01 ; 18 ángulo de inclinación de renombre de la matriz, que es la suma de 0+ 01 ; 9 estructura de soporte de extremo ecuatorial; 20 estructura de soporte de extremo polar; L la distancia de desplazamiento de la matriz del "rostro" desde la línea de eje en el extremo ecuatorial; L1 la distancia de desplazamiento de la matriz del "rostro" desde la línea de eje en el extremo polar. (Para rastreadores con un quadro secundario L será igual a L1 a menos que la matriz del "rostro" sea definida más grande que la línea del eje primario por razones de equilibrio de peso); L3 la distancia de desplazamiento en el extremo polar en el verano por lo general menor que L y L1 ; L4 la distancia de desplazamiento en el extremo polar en el verano. L3 y L4, puede o no ser igual, en formas de realizaciones que no tienen un quadro secundario; 24 borde más cercano de la estructura de la matriz; 51 rodamientos; 52 soporte sobre el cual rodamiento es montado (regulable en altura). También puede ser visto como un soporte regulable en altura. Elevado este soporte, la línea del eje secundario es empujada hacia la derecha; 53 soporte con cierre fijado a la estructura de la matriz; 53A soporte fijo extremo ecuatorial; 53B soporte fijo extremo polar; 54 miembros de contraventamiento en forma de "V"; 55 soporte de cierre flotante; 56 línea del eje de este a oeste secundario; 57 montaje de la estructura de soporte en forma de "V"; 59 montaje de la estructura secundaria; 502 pasador de bloqueo; 60 miembro de articulación entre el vástago y la estructura secundaria; 61 miembro inferior curvado (o angular) fijado a la estructura de la matriz; 62 miembro superior curvado de la estructura secundaria entre ejes de rotación; 63 guías fijas para transportación por ferrocarril curvado y cierre para encajar la estructura de la matriz con el pasador de bloqueo; 64 ruedas fijas para varillas que se desplazan sobre la estructura secundaria ferrocarril; 65 brazo de apoyo; 71 brazos ajustables que pueden girar en la estructura de la matriz, entre el eje de rotación y el codo; 72 codo pivotante; 73 brazo deslizante articuladamente conectado al brazo superior ajustable que desliza a lo largo del pasador en el brazo inferior bloqueando en la posición deseada; 74 correa para detener la serie de movimientos de balanceo de la matriz cuando se acerque a una alta inclinación; 78 posición de módulos solares adicionales, dispositivos de colección de energía solar o reflectores que pueden ser montados entre los equinoccios en el extremo más caliente del año; 81 junta universal o junta homocinética; 82 eje de torsión; 83 soporte de extensión para realización del eje y rodamiento giratorio en el ángulo; 84 miembros terrenales apoyados deseados, convergiendo hacia el final ecuatorial; 92 superior, polar, inclinándose hacia afuera (vista lateral) en la estructura "A" (vista final); 93 inferior, ecuatorial, inclinándose hacia fuera en la estructura "A"; 95 sujetadores, tales como estacas de anclaje o tornillos; 96 espaciador / plataforma empacadora; 102 eje extensible de menor diámetro / retráctil, que puede deslizarse telescópicamente hacia dentro o fuera para cambiar la longitud del eje de torsión y bloqueado en su lugar con un perno o tuerca de bloqueo; 103 pasador de bloqueo; 11 1 brazo cubriendo el soporte de la estructura "A" que sostiene el soporte de rodamiento, y por lo tanto la junta universal en el ángulo deseado; 112 soporte de rodamiento; 1 13 soporte de conexión que cubre el brazo de soporte de la estructura "A"; 121 barra de conexión; 22 brazo alternativo; 131 sección "C" del brazo alternativo; 132 ruedas / guías de rodamientos; 133 soporte de fijación; 134 tubo o barra de brazo alternativo; 135 guías de ruedas; 136 eje de guías de ruedas; 137 manejador fijado al brazo alternativo; 138 pasador de pivote en el rodamiento plástico; 141 eje del torque con diente de engranaje y una cadena o polea y correa; 142 diente de engranaje o polea; 143 cadena o correa.

Haciendo referencia ahora con mayor detalle a los dibujos e inicialmente a la Figura 1A: la Figura 1A ilustra esquemáticamente la posición de la matriz del "rostro" 10 alrededor del mediodía en invierno e ilustra el ángulo de desviación. Por otro lado, la Figura B ilustra esquemáticamente la posición básica del montaje de la estructura de la matriz 10 del mediodía en verano e ilustra el ángulo (y invertido) de desviación inferior. El montaje de la matriz del "rostro" 10 está operativamente montada en un par de medios separados entre sí de rotación en forma de dos ejes giratorios 12, siendo que un eje 12 se coloca en el extremo superior de la estructura de apoyo de extremo ecuatorial 19 y el otro eje es colocado en el extremo superior de la estructura de apoyo de extremo polar 20. Los ejes 12 están alineados a lo largo de un eje primario de rotación 15, que también puede ser llamado de línea del eje primaria (norte-sur). El eje de rotación 15 está inclinado en función de la latitud aproximada. El ángulo de inclinación de la línea de eje se identifica como 0 en la figura 1A y se encontrará entre 16° y 22°, dependiendo de la latitud.

Se proporciona un medio de ajuste para permitir que la matriz del "rostro" sea más inclinada o desplazado del eje de rotación 15. La letra "L", ilustra la distancia de desplazamiento de la matriz del "rostro" desde la línea del eje 15 en el extremo ecuatorial del dispositivo, mientras que la letra "L1" ilustra la distancia de desplazamiento de la matriz del "rostro" desde la línea del eje 15 en el extremo polar. Como se muestra en la Figura 1A (desplazamiento de invierno) y la Figura 1B (desplazamiento de verano), la distancia de desplazamiento "L3", en el extremo polar de verano es generalmente menor que el desplazamiento en el invierno.

El número de referencia 17 (véase la Figura 1A) ilustra el ángulo de inclinación de la estructura de la matriz 02, que es la suma de 0+01. El número de referencia 18 representa el ángulo de desviación 01.

La Figura 2A ilustra una vista superior que muestra la posición del montaje de la estructura de la matriz 13 por la mañana y por la tarde de invierno típico, mientras que la Figura 2B muestra una vista superior de la posición del montaje de la estructura de la matriz 13 por la mañana y por la tarde de verano típico. Los ejes de accionamiento giratorio 12 se ilustran en cada figura como un punto de referencia fijo.

La Figura 3 ¡lustra un dispositivo completo de seguimiento solar de acuerdo con una primera forma de realización. El aparato comprende un montaje de la estructura de la matriz 13, que es soportado por un montaje de la estructura secundaria 59. El montaje de la estructura secundaria 59 tiene extremos opuestos, lo que significa cada uno de los extremos fijos a una rotación en la forma de un eje de accionamiento 12. Por lo tanto, la rotación del eje de accionamiento 12 en sentido horario o en sentido antihorario hará con que el montaje de la estructura secundaria 59 corresponsal de oscilación en sentido horario o en sentido antihorario, lo que hará que el montaje de la estructura de la matriz 13 tenga equilibrio y así pueda realizar el seguimiento del sol. Cada eje de accionamiento 12 está montado en un extremo superior del montaje de la estructura de soporte 19, 20. El montaje de la estructura de soporte, en esta forma de realización particular, comprende un primer montaje secundaria más corto 20 en un extremo del aparato, y más un segundo montaje secundaria 19 en el otro extremo. Cada montaje secundario comprende un par de elementos alargados. Un rodamiento 51 está colocado sobre un soporte de apoyo ajustable en altura 52, y el soporte está montado en el extremo superior de cada montaje secundario.

El montaje de la estructura secundaria 59 comprende un miembro alargado que está conformado para adoptar una forma de "U" estirada. Cada extremo del miembro alargado está fijado al eje de accionamiento 12 en consecuencia.

El montaje de la estructura de la matriz 13 soporta uno o más paneles fotovoltaicos. El montaje de la estructura de la matriz 13 comprende una estructura de metal que está soportada por el montaje de estructura secundaria 59 de la siguiente manera: el extremo inferior del montaje de la estructura de la matriz 13 (véase la Figura 3) está fijado al extremo inferior del montaje de estructura secundaria, por un soporte de bloqueo 53A. El soporte de bloqueo 53A puede bloquear el montaje de estructura secundaria 59 en diferentes posiciones para ajusfar el ángulo del montaje de la estructura de la matriz 13 con relación al montaje de estructura secundaria. El montaje de estructura secundaria está provisto de una pluralidad de aberturas espaciadas y el soporte de bloqueo 53A puede bloquear cualquiera de estos agujeros por un pasador de bloqueo.

De una manera similar, un segundo soporte 55 de bloqueo flotante se proporciona en el otro extremo del montaje de estructura secundaria 59 y este soporte 55 también puede estar unido a cualquiera de las aberturas espaciadas en el otro extremo de este montaje de estructura secundaria.

Un par de componentes de cierre en forma de "V" 54 se suministra al espacio en el extremo superior del montaje de la estructura de la matriz del montaje de la estructura secundaria. Un otro par de componentes de bloqueo similares 54 se proporciona para bloquear el extremo inferior del montaje de la estructura de la matriz 13 y este segundo par de componentes de bloqueo está fijado a otro soporte flotante 55 bloqueable. Además, el soporte está provisto de un par adicional de la estructura 57, de lo cual el extremo inferior está típicamente conectado al montaje de estructura secundaria. Por último, la altura de un soporte ajustable 58 se proporciona un extremo inferior de forma ajustable, que se puede montar en el montaje de estructura secündaria 59, y el extremo superior de lo cual está fijado al montaje de la estructura de la matriz 13. El movimiento (de ajuste) de este rango 58, y particularmente alta de este rango irá empujar la línea del eje secundario 56 a la derecha.

La disposición permite que el montaje de la estructura de la matriz 13 pueda girar o ser desplazado en relación al montaje de estructura secundaria de una manera particular. El montaje de la estructura de la matriz se puede ajustar en relación con la línea de eje primario 15 por cualquier rotación alrededor del eje secundario 56 en oposición a simple incline hacia arriba o hacia abajo en un extremo del montaje de estructura de la matriz. Esta particular disposición de desplazamiento resulta en mitad del montaje de la estructura de la matriz se desplazando por encima de la línea de eje primario 15 y la otra mitad del montaje de la estructura de la matriz se desplazando por debajo de la línea de eje primario 15, que se ilustra en la Figura 3, y también se ¡lustra, al menos, en las figuras 1A y 1B.

La Figura 4A es una vista de extremo del montaje de la estructura de la matriz 13 y particularmente una estrecha vista que ilustra el soporte con cierre fijado a la estructura de la matriz 53 y el pasador de bloqueo fijo 52 que se bloquea en una de las aberturas acerca del montaje de estructura secundaria ilustrado en la Figura 3. La Figura 4 ilustra también el montaje en forma de "V" apoyando los miembros 54 de los extremos inferiores de los cuales están conectados al soporte de cierre flotante 55 que también tiene un pasador de bloqueo 52. La Figura 4B es una vista lateral del extremo derecho del montaje de estructura de la matriz.

La figura 5 ilustra una forma ligeramente diferente de la estructura secundaria. Sólo hay un par de elementos de soporte en forma de "V", que están fijados rígidamente en la estructura secundaria. No hay manera de mover la posición del eje este-oeste 56 con esta disposición.

Las figuras 6A, 6B y 6C ¡lustran otra amplia realización de la invención, siendo la principal diferencia la configuración del montaje de estructura secundaria. En esta configuración particular, el montaje de la estructura de la matriz 13 está soportado sobre un montaje generalmente curvado. El montaje comprende un miembro superior curvado 61 que está fijado al montaje de estructura de la matriz, y un miembro inferior curvado 62, que se encuentra por debajo del miembro superior curvado 61. El miembro superior curvado 61 puede ser guiado a lo largo del miembro inferior curvado 62 utilizando una serie de ruedas de guía 64.

Por lo tanto, el ángulo de inclinación del montaje de la estructura de la matriz 13 se puede ajusfar en relación al montaje de estructura secundaria, cuando en la configuración deseada, puede ser bloqueado en su lugar por tres miembros de guía espaciados bloqueables 63. El miembro de guía 63 forma una doble función, es decir, (1 ) para mantener el miembro superior curvado 61 y no dejarlo caer en el miembro inferior curvado 62, y (2) para bloquear el miembro superior curvado 61 (y por lo tanto, toda el montaje de la estructura de la matriz 13) para disminuir el miembro inferior curvado 62 (parte del montaje de estructura secundaria). El dispositivo de bloqueo se puede hacer usando un pasador de bloqueo de modo que puede ser similar al dispositivo de bloqueo descrito con referencia a la Figura 3.

El miembro inferior curvado 62 tiene extremos opuestos que están fijados al eje de accionamiento 12, de manera que la rotación del eje de accionamiento 12 provoca la rotación del miembro inferior curvado 62 y, por lo tanto el miembro superior curvado 61 y, por lo tanto la matriz del "rostro" 10. El eje de rotación primario (que es el eje de rotación común de los ejes de accionamiento 12) está inclinado en el ángulo deseado (dependiendo de la latitud) y esto se logra por un par de soportes espaciados entre sí 20 y 19, los cuales comprenden el montaje de estructura de soporte. Por lo tanto, el aparato de seguimiento solar, como se ilustra en la Figura 6A y la Figura 6B proporciona la misma función que el dispositivo de seguimiento solar, como se ilustra en la Figura 3 y la Figura 5, pero con una construcción diferente.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 7A, 7B y la Figura 8, se ilustra una tercera forma de realización de la invención, en que básicamente el montaje de la estructura de matriz 13 es soportada sin la necesidad del montaje de estructura secundaria descrita en la Figura 3 y en las Figuras 6A y 6B. En esta tercera forma de realización de la invención, el montaje de la estructura de la matriz 13 se mantiene en el ángulo deseado por medio de brazos ajustables y pivotantes 71. El dispositivo de seguimiento solar de esta tercera forma de realización comprende una vez más un par opuesto de soporte generalmente vertical 19, 20, que se apoya en los ejes de accionamiento 12 de una manera no muy diferente de la descrita anteriormente. Con cada eje de accionamiento 12 hay un extremo de un brazo ajustable 71. El otro extremo del brazo ajustable está conectado a otro brazo ajustable 71 por un codo pivotante 72. El eje de rotación del codo pivotante 72 es perpendicular al eje de rotación del eje de accionamiento 12. Por lo tanto, la rotación del eje de accionamiento 12 hará que el par de brazos ajustables pueda ser girado hacia la derecha o hacia la izquierda (según sea apropiado). Sin embargo, cada par de brazos ajustables se puede ajusfar con respecto a lo otro (es decir, el ángulo entre cada par de brazos ajustables se puede ajusfar) que irá ajusfar el ángulo de inclinación del montaje de la matriz del "rostro" 10. Esto se ¡lustra claramente en la figura 7A y la Figura 7B, donde en la Figura 7B, cada par de brazos ajustables debe girar uno con respecto al otro para estar más cerca el uno al otro en relación con el ángulo de cada par de brazos ajustables en la Figura 7A. Por lo tanto, el ángulo obtuso entre los brazos ajustables ilustrados en la Figura 7A, la inclinación del montaje de la matriz del "rostro" 10 es mayor que el ángulo agudo entre los brazos ajustables ilustrados en la Figura 7B, donde el montaje de la matriz del "rostro" tiene una orientación más horizontal.

Para mantener los brazos ajustables 71 a un ángulo deseado se proporciona un nuevo brazo de deslizamiento 73, que es pivotante y conectado a uno de los miembros de brazo y puede ser bloqueado para el otro miembro de brazo, cuando los miembros de brazo estuvieren en la posición deseada.

Finalmente, una correa de conexión 74 puede estar provista para evitar que la matriz gire hacia abajo cuando se aproxima de una alta inclinación.

También se ilustra en la Figura 7B la capacidad de proporcionar una extensión 78 para permitir que los módulos solares adicionales (por ejemplo, paneles fotovoltaicos) sean montados entre los equinoccios en el extremo caliente del año (cuando el montaje de la matriz del "rostro" 10 es de cualquier posición más horizontal que la ilustrada en la Figura 7B, y por lo tanto, un panel de extensión 78 se puede conectar sin golpear el suelo u otras partes del dispositivo de seguimiento solar).

Haciendo referencia a la Figura 8, se ilustra una ligera variación de las formas de realización de la figura 7A y 7B en que las estructuras de soporte vertical 19, 20 han sido reemplazados por un miembro del tipo estructura de apoyo en el suelo 84. El miembro de apoyo 84 tiene un contacto inferior con el suelo, y las partes finales 92,93, extendiese hacia arriba. El extremo superior de cada parte contiene un soporte de extensión 83 en el que un rodamiento 51 puede ser fijo y el eje de accionamiento 12 puede ser soportado por el respectivo rodamiento 51.

En esta realización particular, se muestra un mecanismo para permitir que diferentes dispositivos de seguimiento solar puedan acoplarse entre sí y accionados desde un solo motor. Esto se logra mediante el uso de un sistema de accionamiento longitudinal. El sistema de accionamiento comprende un eje de torsión alargado longitudinal 82, un extremo del cual está acoplado a una junta universal 81 , que está conectado a un respectivo eje de accionamiento 12. El otro extremo del mismo eje de torsión alargado 82 está unido a otra junta universal 81 , que está conectada al eje de accionamiento de un segundo dispositivo de seguimiento solar. Por lo tanto, dos dispositivos de seguimiento solar o más pueden ser girados por un solo motor u otro accionador mediante el acoplamiento de un dispositivo a otro utilizando el eje de torsión alargado 82.

Haciendo referencia ahora a la Figura 10, se ilustra en mayor detalle un tipo particular de eje de torsión alargado 82. El eje 82 puede ser soportado para rotación por rodamientos espaciados 51 , siendo que cada rodamiento será soportado sobre un soporte 52 y que será apoyado por miembros alargados, las piernas o las estructuras de soporte 19, 20. La longitud del eje 82 se puede ajustar por un diámetro extensible / retráctil del eje menor 102, el que puede ser telescópico en relación con el resto del eje 82 y se puede bloquear en una posición deseada utilizando un pasador de bloqueo 103. En esta forma de realización particular, es importante tener en cuenta que cada extremo del eje de torsión 82 está acoplado directamente en el montaje de la estructura secundaria u otra parte del dispositivo de seguimiento solar y por lo tanto cada extremo del eje de torsión 82 comprende el eje de accionamiento 12, de modo identificado.

La Figura 11A ilustra una disposición ligeramente diferente tipo de ejes de torsión, donde el propio eje de torsión 82 está soportado por rodamientos 51 , etc., más, en lugar de esto interconectan los ejes de accionamiento 12 que son soportados por rodamientos 51 y los ejes de accionamiento para serán conectados con un esfuerzo de torsión del eje 82 una junta universal 81.

La Figura 11B es similar a la realización ilustrada en la Figura 11 A, excepto que los rodamientos 51 se apoyan sobre la extensión del soporte 83 en oposición a un montaje de la estructura de soporte 111 ilustrado en la Figura 11 A.

Haciendo referencia ahora a la Figura 9, se ilustra una disposición de estructura tipo soporte el dispositivo de seguimiento solar, que ilustra varios anclajes 95 y los espaciadores 96 para ayudar a anclar el dispositivo de seguimiento solar en una superficie de soporte. La Figura 9 ilustra también los pares de ruedas de guías que forman parte de un sistema de accionamiento lateral, mejor ilustrado en la Figura 14 y las alternativas que se ilustran en la Figura 13A y 13B.

La Figura 14 muestra ejemplos de sistemas de accionamiento laterales y longitudinales que en combinación pueden permitir muchos rastreadores apilados lado a lado y de extremo a extremo siendo impulsados por un motor de accionamiento. Dos posibles sistemas de accionamiento longitudinales se ilustran usando también un eje de torsión común.

La figura 14 ¡lustra también un par de dispositivos de seguimiento solar conectados lado a lado por un sistema de disparo lateral que incluye un brazo alternativo, que puede ser una sección "C" del brazo alternativo 131 (se muestra en mayor detalle en la Figura 13A) o de una barra alargada o tipo del tubo del brazo alternativo 134 (se muestra en mayor detalle en la Figura 13B). El brazo 131/134 está situado entre la rueda opuesta 135 en la base de apoyo de cada dispositivo de seguimiento solar. El brazo 31/134 está conectado al montaje de estructura secundaria 59 por una barra de conexión 121 que está articulada tanto con en el brazo cuanto con el montaje de estructura secundaria 59. Por lo tanto, el movimiento alternativo del brazo hará que el montaje de la matriz del "rostro" 10 de cada dispositivo de seguimiento solar pueda girar para seguir el sol.

Es importante destacar que la barra de conexión 121 tendrá una orientación casi vertical cuando la matriz está en una posición más probable al viento y, como las guías 132, 135 evitará los brazos de moverse hacia arriba o hacia abajo, el rastreador es más capaz de resistir a las fuerzas del viento que los sistemas de accionamiento laterales convencionales.

Además, es posible hacer que el sistema de accionamiento longitudinal 82 o 141 y el sistema de accionamiento lateral 131 , sean conectados por un solo motor de accionamiento (de forma sincronizada) a un montaje de la matriz del "rostro" de varios dispositivos de seguimiento solar, que pueden ser alineados longitudinalmente (uno tras otro) o lateralmente (una al lado del otro).

Haciendo referencia ahora a la Figura 13A, se ilustra una forma de realización no limitante a un tipo particular de sistema de accionamiento lateral. Este sistema particular, comprende la sección "C" del brazo alternativo 131 y se soporta para movimiento alternativo por ruedas de guía 132 que se ejecuta en un eje 136; el eje será soportado por un soporte en forma de "L" 133, que puede ser atornillado a una parte de la cavidad de soporte 84 de un dispositivo de seguimiento solar. La barra de conexión pivotante 121 es conectada al movimiento alternativo 131 por medio de un soporte 137, siendo que la barra de conexión 121 es normalmente conectada de forma similar a una parte del dispositivo de seguimiento solar.

La Figura 13B es en general similar, excepto en que la sección "C" del brazo alternativo 131 fue reemplazada por un tubo circular 134 que es guiado por ruedas de guía 135, que giran alrededor de un eje vertical.

Las figuras 12A y 12B ilustran cómo el juego recíproco de disparo lateral puede hacer el giro del montaje de la matriz del "rostro" 10 de este a oeste y de oeste a este.

El rastreador tiene la capacidad de actuar como un solo rastreador de eje inclinado cuando la estructura de la matriz se bloquea en la estructura secundaria en el plano paralelo a la línea del eje longitudinal. Esto ocurre alrededor de los equinoccios de primavera y otoño.

Además, los extremos norte y sur de la estructura de la matriz se pueden compensar en direcciones opuestas entre sí. Un extremo está cerrado por debajo de la línea del eje para que por la mañana temprano hasta el final de la tarde, no se produzcan oscilaciones a través de un arco por debajo de la línea del eje. Esto es contrarrestado por el otro extremo de la matriz a ser mayor que la línea de eje de desplazamiento a través de un arco a lo largo de la línea de eje, cuando la matriz está conectada diariamente a lo largo del eje longitudinal principal.

Este ajuste de compensación se puede realizar gradualmente para mantener la matriz del "rostro" dentro de un rango aceptable de ser normal al sol. Si este ajuste se lleva a cabo manualmente, es un procedimiento simple, tomando menos de dos minutos por matriz.

Desde el momento del equinoccio de otoño, cuando la matriz del "rostro" es aproximadamente paralela al eje longitudinal, al mediodía, la inclinación del ecuador se aumenta gradualmente (línea ecuatorial es ajustada hacia abajo y / o al extremo polar es ajustada hacia arriba) (Figura 1A). En una mañana de invierno, la matriz comienza el día enfrenta SE (se refiere a cualquier descripción del Hemisferio Norte), pero debido al desplazamiento, por la tarde la matriz se enfrenta automáticamente SW, donde el sol de invierno es la configuración (Figura 2A).

Una vez que el solsticio de invierno pasa, el final ecuatorial se eleva progresivamente y / o el extremo polar reduce progresivamente hasta que, durante el verano, temprano en la mañana, la matriz enfrenta ENE, a mediodía la matriz del "rostro" está cerca horizontal mente (+ o - 10 grados) y por la tarde la matriz del "rostro" enfrenta WNW siguiendo la trayectoria del sol durante todo el día (Figura 2B).

Esto representa una mejora significativa con respecto a los rastreadores acimutales de eje simple, no que siempre enfrentará al este por la mañana y al oeste por la tarde, tanto como 30 grados fuera de los rayos del sol en estos momentos.

Otra ventaja es que en las posiciones iniciales y finales de la época de invierno, el gran final de la estructura de la matriz se mueve hacia abajo y las oscilaciones bajan de manera que las sombras movidas en diagonal hacia el norte son más cortas que para muchos rastreadores de doble o un solo eje.

Además, el peso de la matriz es equilibrado y la fuerza requerida para hacer girar la matriz es relativamente baja.

Una forma de realización tiene un eje de torsión de rotación común entre las matrices norte-sur que actúan conjugado como parte de la estructura de soporte, adición de un refuerzo y de ventaja de contraventamiento, es decir, los costes de material se pueden minimizar. Esta disposición significa que una unidad de accionamiento en movimiento de un rastreador también irá transformar uno o más rastreadores longitudinalmente conectados en fase exacta unos con los otros.

Un sistema de accionamiento complementar lateral (este-oeste) tiene mucha más capacidad de bloqueo de viento que los sistemas de transmisión existentes. El uso de este sistema de accionamiento, junto con el sistema de accionamiento longitudinal permite que múltiples líneas de rastreadores sean impulsados por un brazo alternativo.

El sistema también tiene un beneficio adicional de ser capaz de tener módulos fotovoltaicos añadidos o superficies reflectantes adicionales en los meses más calientes, ya que estos tiempos que el final ecuatorial de la estructura de la matriz está bien fuera de la tierra y claro de sombra de los rastreadores alrededor.

La presente invención puede proporcionar una mayor eficiencia que los rastreadores de doble eje con la simplicidad y la rentabilidad de un rastreador de un solo eje. La invención permite que la matriz del "rostro" pueda seguir de cerca el sol en todas las estaciones del año y capturar más energía solar por la mañana temprano y en el final de la tarde que la mayoría de los rastreadores.

En invierno, este rastreador produce menos auto- sombreado diagonal, que se produce en la mayoría de los rastreadores. Esto permite la separación de norte a sur, cerca de las matrices apiladas. Así que para los índices de cobertura de suelo comparables, rastreadores se puede colocar más separado lateralmente, es decir, temprano por la mañana y a los finales de la tarde el sombreado se reduce y se mejora el factor de capacidad.

El sistema es adecuado para latitudes entre 50 grados norte y 50 grados sur, con ajustes de inclinación fija entre 16 y 22 grados y ajustable desplazamiento añadiendo otro + o - 38 grados. Esto permite la máxima inclinación hacia el ecuador en invierno sea de hasta 60 grados al mediodía.

El ajuste manual es el método descrito de ajustar el desplazamiento de la estructura de la matriz, pero el ajuste puede ser fácilmente automatizado utilizando actuadores o similares. Esto proporciona la oportunidad de hacer el ajuste con mayor frecuencia (tal vez durante cada día) y por control remoto.

El modo preferido tiene módulos fotovoltaicos solares estándar, pero el sistema también funcionaría bien para el sistema de energía solar térmica y una gama de sistemas de concentración, y también es muy adecuado para módulos bifacíales.

De acuerdo con el estatuto, la invención se ha descrito en un lenguaje más o menos específica a las características estructurales o metódicas. El término "que comprende" y variaciones del mismo, tales como "comprendiendo " y "compuesto de" se utiliza a lo largo en un sentido inclusivo, no la exclusión de cualquier características adicionales. Es de entenderse que la invención no está limitada a las características específicas mostradas o descritas ya que los medios que se describe en este documento comprenden formas preferidas de poner en práctica la invención. Por consiguiente, la invención se reivindica en cualquiera de sus formas o modificaciones dentro del alcance apropiado de las reivindicaciones adjuntas interpretadas apropiadamente por los expertos en la técnica.

A lo largo de la descripción y reivindicaciones (si las hay), a menos que el contexto indique lo contrario, el término "sustancialmente" o "acerca de" se entenderá que no se limitará al valor de la condición del intervalo acondicionado.

Cualquier forma de realización de la invención está destinada a ser ilustrativo solamente y no se pretende que sean limitativas de la invención. Por lo tanto, debe entenderse que otros diversos cambios y modificaciones se pueden hacer a cualquier forma de realización descrita sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de seguimiento solar que comprende un montaje de la estructura de la matriz adaptado para soportar al menos un producto de recolección de energía solar, que tiene extremos opuestos; los medios de rotación comprenden un par de miembros de accionamiento espaciados de la unidad para permitir que el montaje de la estructura de la matriz pueda girar, por lo menos, para seguir el sol de este a oeste a lo largo de un eje de rotación inclinado a los extremos opuestos de dicho montaje de la estructura de la matriz aproximada a los miembros de la unidad y medios de ajuste, para permitir que el montaje de la estructura de la matriz se ajuste en relación al eje primario de rotación para permitir cambios estacionales de elevación y los cambios en la declinación del sol durante todo el día; medios de ajuste siendo operable para uno o ambos los extremos del montaje de la estructura de la matriz y que comprende una primera parte conectada en relación a cada elemento de accionamiento y una segunda parte de forma ajustable conectada a la primera parte para permitir el ajuste de dicho montaje de la estructura de la matriz relativo al eje primario de rotación.

2. El aparato de la reivindicación 1 , en el que la primera parte comprende un montaje de la estructura secundaria adaptado para mantener el montaje de la estructura de la matriz en la posición y orientación deseada.

3. El aparato de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que los miembros de la unidad comprenden dos ejes de rotación, cada uno soportando un extremo del montaje de la estructura secundaria, de las cuales los ejes tienen un eje de rotación que define el eje de rotación primario.

4. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 3, que incluye un montaje de la estructura de soporte adaptado para soportar los ejes rotativos en una dirección longitudinal, con un extremo polar de dicha estructura de soporte estando en una elevación más alta en relación con la estructura de soporte en un extremo ecuatorial de acuerdo con una línea entre los ejes rotativos que comprenden el eje de rotación primario.

5. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el montaje de la estructura de la matriz está provisto de extremos distales opuestos, y los medios de ajuste permiten que los extremos distales se puedan moverse a lo largo de una línea de eje este-oeste secundaria (mediodía), de modo que cuando se mueve del extremo distal del dicho al otro extremo distal, el mismo se mueve hacia arriba, cuando se alcanza la posición deseada y la estructura de la matriz es bloqueada en la posición.

6. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 5, en el que la línea del eje este-oeste es más o menos a mitad de camino a lo largo del montaje de la estructura de la matriz.

7. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que el montaje de la estructura de la matriz es bloqueado en posición contra el montaje de la estructura secundaria mediante un soporte con cerradura bloqueable fijado centralmente en el extremo ecuatorial de dicha estructura de la matriz y un segundo soporte con cerradura bloqueable se fija en el extremo polar de la estructura de la matriz, siendo que ambos dichos soportes con cerradura bloqueables son adaptados para bloquear la dicha estructura secundaria.

8. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 7, que comprende además un par de componentes de bloqueo asociados con cada extremo de dicho montaje de la estructura de la matriz, cerca de las esquinas del montaje de la estructura de la matriz, diseñado por debajo del montaje de la estructura de la matriz, con un soporte con cerradura bloqueable conectado a un extremo inferior de los dichos miembros de contraventamiento y que está adaptado para bloquear acerca de la estructura secundaria, cuando los dichos soportes con cerradura bloqueables no están cerca de la estructura secundaria.

9. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el montaje de la estructura secundaria comprende un miembro rígido que tiene una superficie que mira hacia arriba, de forma generalmente cóncava, que está suspendida entre los dichos elementos de unidad en una dirección norte-sur.

10. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones desde la 2 hasta la 9, incluyendo un primer y un segundo par de elementos de soporte que comprende un medio aproximado del montaje de la estructura secundaria generando una forma en doble "V" (cuando se ve desde cada extremo), convergentes a los extremos superiores de dichos miembros de soporte que apoyan rotacionalmente cada lado del montaje de la estructura de la matriz en los puntos de apoyo, de una línea entre los puntos de apoyo que representan el eje este-oeste secundario, sobre la cual los extremos distales de la estructura de la matriz se pueden mover hacia arriba o hacia abajo.

11. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 10, en el que el dicho primer par de miembros de soporte son ajustables en longitud con dicho segundo par de miembros de soporte, siendo indispensable en el punto de unión al montaje de la estructura secundaria de tal manera que el alargamiento del primer par de miembros de soporte empuje el montaje de la estructura de la matriz en un arco.

12. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones desde la 3 hasta la 7 y 9, que comprende un miembro fijo longitudinalmente hacia debajo de la estructura de la matriz en el que se fijan al menos dos ruedas y al menos tres guías, siendo que las dichas ruedas son capaces de montar un carril semicircular por encima de la estructura secundaria haciendo con que los extremos del montaje de la estructura de la matriz se compensen opuestos con relación al eje primario de rotación y luego bloqueado en la posición deseada en el montaje de la estructura secundaria con las guías que tienen la función de soportes con cerradura bloqueables.

13. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 1 , en el que los extremos del montaje de la estructura de la matriz pueden ser compensados opuestamente a lo largo del eje primario de rotación, siendo que el ángulo de inclinación de la matriz del "rostro" adaptada puede ser variado, con o sin los extremos siendo compensados igualmente.

14. El aparato como el reivindicado en la reivindicación 13, que comprende brazos en ambos los extremos del montaje de la estructura de la matriz, siendo que los brazos son adaptados para girar en puntos de fijación al montaje de la estructura de la matriz y habiendo codos pivotantes entre el montaje de la estructura de la matriz y los miembros de la unidad, que mantiene dichos brazos en la posición deseada mediante un brazo de bloqueo adicional bloqueable.

15. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluyendo un montaje de la estructura de soporte para soportar cada extremo del montaje de la estructura secundaria o del montaje de la estructura de la matriz, siendo que el montaje de la estructura de soporte en un extremo es más alto que el montaje de la estructura de soporte en el otro extremo y el montaje de la estructura de soporte es adaptado para ser fijado a una superficie de soporte.

16. Un sistema de seguimiento solar que comprende un primer aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y un segundo aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer aparato y el segundo aparato están alineados longitudinalmente a lo largo de una alineación norte-sur, y una unidad de sistema longitudinal interconecta el primer y el segundo aparato de tal manera que la rotación del primer aparato causará la rotación del segundo aparato.

17. Un sistema como el reivindicado en la reivindicación 16, en el que el sistema de accionamiento incluye un eje longitudinal binario que es operativamente asociado con el eje de accionamiento de uno de los dichos aparatos y operativamente asociado con el eje de accionamiento de otro dicho aparato de tal manera que la rotación del eje de torsión va a provocar la rotación de cada eje de accionamiento dicho.

18. Un sistema de seguimiento solar que comprende un primer aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un segundo aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primero y el segundo aparato se encuentran en una orientación lateral, y un sistema de accionamiento lateral interconecta el primero y el segundo aparato de tal manera que la rotación del primer aparato causará la rotación del segundo aparato.

19. Un sistema como se reivindica en la reivindicación 18, en el que el sistema de accionamiento lateral comprende al menos un miembro alargado suplente operativamente conectado al aparato de seguimiento solar a través de una varilla, que está conectada articuladamente al miembro alargado y al aparato.