Campo de la técnica

La presente invención concierne a un dispositivo de captación de energía solar que incluye varios seguidores solares de un eje provistos de respectivos árboles de giro tubulares alineados coaxiaimente.

El término "alineados coaxiaimente" hace referencia a la disposición de los árboles de giro tubulares de los varios seguidores solares de un eje en condiciones ideales, es decir, en el caso de estar instalados sobre un terreno completamente liso y llano. No obstante, en condiciones reales ios árboles de giro tubulares pueden experimentar una cierta desalineación, si bien un extremo final de un árbol de giro tubular está siempre enfrentado a un extremo inicial de otro árbol de giro tubular adyacente. Antecedentes de la invención

El documento ES 1119081 U da a conocer un seguidor solar de un eje que comprende una estructura alargada sobre la que están instalados de manera coplanaria una pluralidad de paneles fotovoltaicos, un árbol de giro tubular fijado a un lado inferior de dicha estructura y dispuesto a lo largo de una dirección longitudinal de la misma, una pluralidad de pies de apoyo distribuidos a lo largo de la estructura, teniendo cada pie de apoyo un extremo superior que soporta un cojinete acoplado a dicho árbol de giro tubular y un extremo inferior anclado en el suelo, y un motor de accionamiento conectado operativamente para hacer girar el árbol de giro tubular junto con la estructura y dichos paneles fotovoltaicos de acuerdo con los movimientos relativos del Sol.

En una instalación de captación de energía solar suelen disponerse varías hileras paralelas de seguidores solares de un eje, como por ejemplo el descrito en el citado documento ES 1119081 U, donde cada hilera incluye varios seguidores solares de un eje con sus árboles de giro tubulares mutuamente alineados. Un inconveniente es que los cables conductores de polaridades positiva y negativa, que conducen energía eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos conectados en serie de los diferentes seguidores solares de un eje que forman una hilera deben ser soportados, por ejemplo mediante bandejas portacables, y conducidos hasta una caja de conexiones situada en el último seguidor solar de un eje de la correspondiente hilera, lo que implica una instalación compleja y la necesidad de incorporar numerosos elementos adicionales.

Exposición de la invención La presente invención contribuye a paliar el anterior y otros inconvenientes apollando un dispositivo de captación de energía solar que incluye varios seguidores solares de un eje, donde cada uno de los seguidores solares de un eje comprende una estructura alargada sobre la que están instalados de manera coplanaria una pluralidad de paneles fotovoltaicos, un árbol de giro tubular fijado a un lado inferior de la estructura y dispuesto a lo largo de una dirección longitudinal de la misma, una pluralidad de pies de apoyo distribuidos a lo largo de la estructura, teniendo cada pie de apoyo un extremo superior que soporta un cojinete acoplado al árbol de giro tubular y un extremo inferior anclado en el suelo, y un motor de accionamiento conectado operativamente para hacer girar el árbol de giro tubular junto con la estructura y los paneles fotovoltaicos de acuerdo con los movimientos relativos del Sol, y donde los árboles de giro tubulares de los varios seguidores solares de un eje están alineados coaxialmente.

Unos cables conductores de polaridades positiva y negativa, denominados en adelante cables positivos y negativos, que conducen energía eléctrica generada por varios de los paneles fotovoltaicos conectados en serie de los diferentes seguidores solares de un eje están alojados en el interior de uno o más de los árboles de giro tubulares.

Con esta disposición, los árboles de giro tubulares realizan una doble función: como proveedor de un eje de giro alrededor del cual giran la estructura y los paneles fotovoltaicos; y como soporte y protección para los cables conductores positivos y negativos que conducen la energía eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos hasta una caja de conexiones.

Preferiblemente, los cables conductores positivos y negativos provenientes de los paneles fotovoltaicos conectados en serie de los diferentes seguidores solares de un eje son insertados al interior de los árboles de giro tubulares a través de unos extremos abiertos de los mismos. Por ejemplo, los cables conductores positivos y negativos salen de un extremo final abierto del árbol de giro tubular de uno de los de los seguidores solares de un eje y se insertan al interior del árbol de giro tubular de otro seguidor solar de un eje adyacente a través de un extremo inicial abierto del correspondiente árbol de giro tubular. Así, los cables conductores positivos y negativos de cada seguidor solar de un eje se van añadiendo a los cables conductores positivos y negativos alojados en los árboles de giro tubulares de los sucesivos seguidores solares de un eje y se conectan a una caja de conexiones situada en el último seguidor solar de un eje.

Preferiblemente, los cables conductores positivos y negativos son conducidos desde el mencionado extremo final abierto de uno de los árboles de giro tubulares hasta el extremo inicial abierto del árbol de giro tubular de otro seguidor solar de un eje adyacente por el interior de un manguito protector. En una realización, los extremos inicial y final abiertos de cada árbol de giro tubular tienen acopladas unas respectivas tapas provistas de al menos una abertura. Por ejemplo, cada tapa tiene uno o más salientes que se insertan a enchufe en el correspondiente extremo inicial o final abierto del árbol de giro tubular. El manguito protector tiene sus extremos conectados, por ejemplo enchufados, a estas aberturas de las tapas situadas en los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubulares de dos seguidores solares de un eje adyacentes.

Preferiblemente, el manguito protector está hecho de un material flexible, y puede tener, por ejemplo, la forma de un tubo corrugado hecho de plástico o elastémero.

En una realización alternativa, los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubular tienen unas respectivas tapas provistas de una abertura cubierta por una membrana, y esta membrana tiene uno o más cortes en una región central de la misma para el paso de los cables conductores positivos y negativos. Opcionalmente, la membrana está soportada en un aro fijado a la abertura. También opcionalmente, las tapas tienen un cuello que tiene un borde que define la abertura, y el aro está fijado en el borde del cuello.

En otra realización alternativa, los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubulares de dos seguidores solares de un eje adyacentes están fijados coaxialmente a una rueda de accionamiento giratoria de un dispositivo de accionamiento por unos elementos de conexión tubulares. La rueda de accionamiento giratoria tiene una abertura central y los cables conductores positivos y negativos pasan de uno a otro de los extremos finales abiertos de los árboles de giro tubulares por el interior de ios elementos de conexión tubulares y a través de la abertura central de la rueda de accionamiento giratoria.

Opcionalmente, los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubulares tienen unas respectivas tapas provistas de al menos una abertura. En el interior de los elementos de conexión tubulares y a través de la abertura central de la rueda de accionamiento giratoria está instalado un manguito protector que tiene sus extremos conectados a las aberturas de las tapas. Los cables conductores positivos y negativos son conducidos desde uno a otro de los extremos finales abiertos de los árboles de giro tubulares por el interior del manguito protector.

También opcionalmente, cada uno de los elementos de conexión tubulares tiene un extremo fijado a la rueda de accionamiento giratoria y otro extremo opuesto fijado a un soporte, y el correspondiente árbol de giro tubular está fijado al mencionado soporte por unos elementos de fijación amovibles. Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización, el cual tiene un carácter meramente ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos que la acompañan, en los que:

la Fig. 1 es una vista lateral de un seguidor solar de un eje que forma parte del dispositivo de captación de energía solar de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en planta esquemática del dispositivo de captación de energfa solar de la presente invención incluyendo varios seguidores solares de un eje dispuestos formando una hilera;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva esquemática que muestra un extremo abierto de un árbol de giro tubular, con una tapa y un manguito protector según una realización; la Fig. 4 es una vista en perspectiva parcial que muestra el último seguidor solar de un eje incluyendo una caja de conexiones;

la Fig. 5 es una vista en perspectiva seccionada que muestra un extremo abierto de un árbol de giro tubular, con una tapa y un manguito protector según otra realización; la Fig. 6 es una vista parcial en sección transversal que muestra la conexión de dos árboles de giro tubulares a un reductor; y

la Fig. 7 es una vista en perspectiva seccionada que muestra los elementos que realizan la conexión de la Fig. 6, donde se han omitido los árboles de giro tubulares para una mayor claridad. Descripción detallada de un ejemplo de realización

Haciendo referencia en primer lugar a la Fig. 1, en ella se muestra un seguidor solar de un eje S1 que comprende una estructura 4 alargada en una dirección longitudinal, sobre la cual están instalados de manera coplanaria una pluralidad de paneles fotovoltaicos 2. Un árbol de giro tubular 1 dispuesto a lo largo de la dirección longitudinal está fijado a un lado inferior de la estructura, a lo largo de la estructura 4 están distribuidos una pluralidad de pies de apoyo 20, cada uno de los cuales tiene un extremo superior que soporta un cojinete acoplado al árbol de giro tubular 1 y un extremo inferior anclado en el suelo. Uno de los pies de apoyo 20, el cual está reforzado con un soporte adicional 26, lleva un motor de accionamiento 15 conectado operativamente para hacer girar el árbol de giro tubular 1 junto con la estructura 4 y los paneles fotovoltaicos 2 de acuerdo con los movimientos relativos del Sol. La Fig. 2 muestra un dispositivo de captación de energía solar que incluye varios seguidores solares de un eje S1-S5 dispuestos formando una hilera, donde los árboles de giro tubulares 1 de los varios seguidores solares de un eje S1-S5 están alineados coaxialmente, o tan alineados coaxialmente como permitan las condiciones del terreno sobre el que están instalados. En general, los árboles de giro tubulares 1 de dos seguidores solares de un eje S1-S5 adyacentes tienen unos respectivos extremos abiertos mutuamente enfrentados.

Los paneles fotovoltaicos 2 dispuestos en cada seguidor solar de un eje S1-S5 están conectados en serie y la energía eléctrica generada por los mismos es conducida mediante unos cables conductores positivos y negativos 3a, 3b hasta una caja de conexiones 10 situada en el último seguidor solar de un eje S5 de la hilera. En la realización mostrada, los cables conductores positivos 3a y los cables conductores negativos 3b salen de extremos opuestos de cada seguidor solar de un eje S1-S5, aunque esta no es una condición imprescindible.

Los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b que conducen la energía eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos 2 conectados en serie en los diferentes seguidores solares de un eje S1-S5 se insertan al interior de los árboles de giro tubulares 1 a través de unos extremos abiertos de los mismos y quedan alojados en el interior de uno o más de los árboles de giro tubulares 1. Más específicamente, los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b de cada seguidor solar de un eje S1-S5 se van añadiendo a los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b de los sucesivos seguidores solares de un eje S1-S5 en el interior de los sucesivos árboles de giro tubulares 1 y finalmente se conectan a la caja de conexiones 10.

Entre cada dos seguidores solares de un eje S1-S5 adyacentes, los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b salen de un extremo final abierto del árbol de giro tubular 1 de uno de los de los seguidores solares de un eje S1-S5 adyacentes y se insertan al interior del árbol de giro tubular 1 del otro seguidor solar de un eje S1-S5 adyacente a través de un extremo inicial abierto del correspondiente árbol de giro tubular 1. En la realización mostrada, los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b son conducidos desde el extremo final abierto de uno de los árboles de giro tubulares 1 hasta el extremo inicial abierto del árbol de giro tubular 1 del otro seguidor solar de un eje S1- S5 adyacente por el interior de un manguito protector 5.

Tal como muestra mejor la Fig. 3, el árbol de giro tubular 1 tiene una sección transversal cuadrada y en cada uno de sus extremos inicial y final abiertos 1a, 1 b está acoplada una respectiva tapa 7 que tiene una abertura 8 y un saliente 9 que se inserta a enchufe en el correspondiente extremo inicial o final abierto 1a, 1b del árbol de giro tubular 1. El manguito protector 5 tiene sus extremos conectados a enchufe a las aberturas 8 de las tapas 7 situadas en los extremos inicial y final abiertos 1 a, 1b de los árboles de giro tubulares 1 de dos seguidores solares de un eje S1-S5 adyacentes, extremos inicial y final abiertos 1 a, 1 b de cada árbol de giro tubular 1.

Aunque la Fig. 3 sólo muestra el extremo inicial abierto 1a del árbol de giro tubular 1 y la correspondiente tapa 7, hay que señalar que el extremo final abierto 1b y la correspondiente tapa 7 son análogos. Asimismo, la tapa 7 podría tener varios salientes en lugar del único saliente 9 mostrado para insertarse a enchufe en el correspondiente extremo inicial o final abierta 1a, 1 b del árbol de giro tubular 1 con un resultado equivalente.

El manguito protector 5 está hecho preferiblemente de un material flexible, tal como por ejemplo plástico o elastómero. En la realización mostrada, el manguito protector 5 tiene la forma de un tubo corrugado. Los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b pueden insertarse al interior de los árboles de giro tubulares 1 a través de las aberturas 8 de las tapas 7, por ejemplo a través de un espacio formado entre un borde interior de la abertura 8 de la tapa 7 y una porción deformada elásticamente de la pared del manguito protector.

La Fig. 4 muestra un extremo del seguidor solar de un eje S5 situado en el Último lugar de la hilera, y en ella se puede observar la estructura 4 alargada sobre la que están instalados de manera coplanaría una pluralidad de paneles fotovoltaicos 2, el árbol de giro tubular 1, uno de los pies de apoyo 20 que soporta un cojinete 12 acoplado al árbol de giro tubular 1 , la caja de conexiones 10, y el manguito protector 5 que conduce los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b desde el extremo final abierto del árbol de giro tubular 1 a la caja de conexiones 10.

Un cable conductor negativo 3b que sale de los paneles fotovoltaicos 2 conectado en serie en este seguidor solar de un eje S5 está conectado directamente a la caja de conexiones 10. Desde la caja de conexiones 10 salen además un cable conductor de señal 13 y cable de alimentación 14 que se extienden a lo largo de los varios seguidores solares de un eje S1-S5 en el exterior de los respectivos árboles de giro tubulares 1 , adosados a los mismos.

La Fig. 5 ilustra una realización alternativa en la que los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubular 1 tienen acopladas unas tapas 7. Por ejemplo, los árboles de giro tubular 1 tienen una sección cuadrada y cada tapa 7 tiene uno o más salientes 9 que se insertan a enchufe en el correspondiente extremo abierto del árbol de giro tubular 1. La tapa 7 tiene una abertura 8 cubierta por una membrana 16 que tiene al menos un corte 18, y preferiblemente dos cortes 18 en cruz, situados en una región central de la membrana 16. En la realización ilustrada, la membrana 16 está soportada en un aro 17 fijado a la abertura 8. Más específicamente, las tapas 7 tienen un cuello 7a cuyo borde define la abertura 8, y el ara 17 está fijado en el borde del cuello 7a. Esta realización hace innecesario el uso del citado tubo corrugado en el interior de los árboles de giro tubular 1 , pues las tapas 7 protegen los cables de los cantos vivos presentes en el extremo abierto de los árboles de giro tubular 1.

Estos uno o más cortes 18 permiten el paso de los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b y al mismo tiempo los soportan en una posición centrada y libre de contacto respecto a los bordes de los extremos de los árboles de giro tubular 1 , lo cual evita rozaduras sin necesidad de utilizar un manguito protector.

Las Figs. 6 y 7 muestran la conexión de los extremos abiertos de dos árboles de giro tubulares 1 de un seguidor solar de un eje S1-S5 adyacentes a una rueda de accionamiento giratoria 27 de un dispositivo de accionamiento (31). Por ejemplo, la rueda de accionamiento giratoria 27 forma parte de un reductor y está impulsada por un motor de accionamiento 15 soportado en uno de los pies de apoyo 20.

Los extremos abiertos de los dos árboles de giro tubulares 1 adyacentes están fijados coaxialmente a la rueda de accionamiento giratoria 27 por unos elementos de conexión tubulares 28 rígidos. La rueda de accionamiento giratoria 27 tiene una abertura central 27a. En los extremos inicial y final abiertos de los árboles de giro tubulares 1 están instaladas unas respectivas tapas 7 provistas de una abertura 8. En el interior de los elementos de conexión tubulares 28 y a través de la abertura central 27a de la rueda de accionamiento giratoria 27 está instalado un manguito protector 5 que tiene sus extremos conectados a las aberturas 8 de las tapas 7, y los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b son conducidos desde uno a otro de los extremos finales abiertos de los árboles de giro tubulares 1 por el interior del manguito protector 5. En consecuencia, los cables conductores positivos y negativos 3a, 3b pasan de uno a otro de los extremos finales abiertos de los árboles de giro tubulares 1 por el interior de los elementos de conexión tubulares 28 y a través de la abertura central 27a de la rueda de acción

Tal como muestra mejor la Fig. 7, cada uno de los elementos de conexión tubulares 28 tiene un extremo fijado a la rueda de accionamiento giratoria 27 y otro extremo opuesto fijado a un soporte 29, y el correspondiente árbol de giro tubular 1 está fijado al soporte 29 por unos elementos de fijación amovibles 30, tales como por ejemplo unos tornillos.

El alcance de la presente invención está definido en las reivindicaciones adjuntas.