FOTOVOLTAICAS

MEMORIA DESCRIPTIVA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo de freno de seguridad para instalaciones fotovoltaicas que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.

El objeto de la presente invención recae, concretamente, en un dispositivo que, aplicable para su incorporación en instalaciones de paneles solares móviles, en particular aquellos que se orientan automáticamente mediante seguidor solar, se configura como sistema de seguridad para impedir el giro del seguidor solar cuando su movimiento es acelerado más de lo esperado por la acción del viento, impidiendo así que el seguidor solar entre en resonancia por consecuencia del viento en los extremos del panel, limitando la efectividad del sistema.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de aparatos y dispositivos accesorios para instalaciones fotovoltaicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, muchas de las instalaciones fotovoltaicas que conforman campos o granjas solares de extensión considerable, los paneles solares suelen estar incorporados a estructuras motorizadas que proporcionan el movimiento conjunto de dichos paneles por grupos para dotarlos de seguimiento solar, es decir, hacer que se vayan inclinando en función de la posición del sol con objeto de ofrecer una posición óptima de captación, lo más perpendicular posible a la incidencia de los rayos del sol.

Uno de los problemas de este tipo de instalaciones es que el viento, en ciertas circunstancias, provoca que las placas de los extremos, que son las que están más alejadas del motor que hace girar el eje al que van unidas todas las placas, entren en resonancia y se muevan (giren) a velocidades superiores que pueden provocar su rotura. Sería deseable, pues, poder bloquear dicho giro para evitar que tales placas entren en resonancia (que cada vez giren a mayor velocidad) y se rompan.

Para evitar dicho giro se puede utilizar la solución que se describe en el modelo de utilidad U201830695, cuyo titular es el propio solicitante de la presente invención, consistente en un cerrojo de seguridad basado en unas piezas de bloqueo de la barra horizontal que transmite el movimiento giratorio a las placas. Sin embargo, aunque es una buena solución, es de difícil implementación al tener que coincidir perfectamente dos piezas, ya que, con el tiempo las partes de mueven ligeramente y las piezas no encajan.

También se conoce un sistema de amortiguadores unidos entre el poste y los extremos de la placa solar. Sin embargo los amortiguadores no resisten las altas fuerzas del viento y, además, solo tienen un recorrido determinado. El objetivo de la presente invención es, pues, proporcionar una solución alternativa, a la problemática descrita del giro de las placas externas y sin los inconvenientes de las soluciones actualmente conocidas.

Por otra parte, y como referencia al estado actual de la técnica cabe señalar que, al menos por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro dispositivo de freno de seguridad para instalaciones fotovoltaicas, ni ninguna otra invención de aplicación similar, que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas iguales o semejantes a las que presenta el que aquí se reivindica.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo de freno de seguridad para instalaciones fotovoltaicas que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan la presente descripción.

Más concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un dispositivo aplicable para su incorporación en instalaciones de paneles solares móviles, preferentemente aquellos que se orientan automáticamente mediante seguidor solar, que constituye un sistema de seguridad para impedir el giro inapropiado de las placas fotovoltaicas externas de un panel a una velocidad superior a la programada para impedir vibraciones o resonancias indeseadas provocadas en ellas por la acción del viento. Preferentemente, el sistema de seguridad es accionado por el control electrónico del seguidor cuando debido a altas velocidades de viento, el seguidor es llevado a su posición de 0 ^Q ó seguridad. En ese momento se activa el freno para limitar el movimiento de los paneles por efecto del viento. Una vez la velocidad del viento ha bajado de los límites establecidos por el fabricante del seguidor, el freno es desactivado para permitir el libre movimiento del seguidor.

Para ello, el dispositivo de la invención, que está ideado para ir incorporado en los paneles extremos de las instalaciones fotovoltaicas, se configura, esencialmente, a partir de, al menos, un cable o una cadena fijado/a, por uno o ambos extremos, a una placa de los extremos del panel y vinculado/a a un mecanismo de movimiento provisto de, al menos, un eje de giro controlado mediante sistema de bloqueo, el cual permite el movimiento controlado de dicho cable o cadena así como su bloqueo en una posición concreta.

A partir de ello, en una primera variante de realización mediante cable, el dispositivo comprende un sistema de cables o cintas que parten de un mecanismo de enrollado controlado, que preferentemente está fijado en el pilar o poste de sustentación de dichos paneles, hacia cada uno de los extremos del panel final de la instalación. El mecanismo de enrollado cuenta con un eje que permite el movimiento controlado de los cables o cintas para que quede por debajo de una cierta velocidad, la programada que hace girar los paneles para orientarse correctamente al sol, pero impide movimientos bruscos, por encima de dicha velocidad programada, provocados por rachas de viento, bloqueando su movimiento tal como lo hacen los cinturones de seguridad de los vehículos automóviles.

En una opción de realización de dicha variante, el dispositivo comprende un único mecanismo de enrollado controlado con un único eje al que se enrollan en dirección contraria dos cables o cintas que van a parar a los respectivos extremos opuestos del panel. Cuando el panel gira una de las dos cintas se enrolla y la otra se desenrolla. En este caso el mecanismo incorpora dos elementos de bloqueo del giro (uno para cada lado) que impiden el giro del eje a una velocidad brusca.

Y, en otra opción de realización de la antedicha variante, el dispositivo comprende dos mecanismos de enrollado controlado independientes, cada uno con un eje independiente, para cada uno de los dos cables o cintas.

En ambos casos, el dispositivo de freno de seguridad se fija al poste del panel por apriete, preferentemente, mediante atornillado de una brida con la que cuenta para tal fin, sin tener que hacer agujeros que debiliten el poste.

El proceso de instalación es sencillo. Se unen los extremos de los cables o cintas a las placas de los respectivos extremos opuestos del panel y se fija el mecanismo de enrollado al poste central a la altura adecuada para que los cables o cintas estén en tensión.

Por otra parte, en una segunda variante de realización de la invención mediante cadena, en que igualmente está ideado para ir incorporado en los paneles extremos de las instalaciones fotovoltaicas donde la incidencia del viento suele ser mayor, el dispositivo comprende una cadena, cuyos extremos se fijan en los extremos del panel, y, como mecanismo de movimiento, un piñón central, situado en el poste de la estructural del panel, por el que pasa la cadena y que está vinculado a un sistema de bloqueo situado en su eje y provisto con sendos motores accionados a través del control electrónico del seguidor.

De este modo, cuando el control electrónico del seguidor alimenta los motores que accionan el sistema de bloqueo, el freno bloquea el movimiento del mecanismo de piñón limitando el movimiento de la cadena y por lo tanto evitando el giro del seguidor. Y, cuando el control electrónico del seguidor alimenta los motores del sistema de bloqueo en sentido opuesto, se libera el freno y éste permite el libre giro del piñón y por lo tanto permite el desplazamiento de la cadena que, a su vez, permite el giro del seguidor.

En una opción de realización preferida de dicha variante, el sistema de seguridad estará programado para que desactive el freno y permita girar los paneles para orientarse correctamente al sol cuando la velocidad del viento esté por debajo del límite establecido, y para que active el freno cuando la velocidad del viento supere el límite establecido impidiendo así movimientos bruscos de los paneles provocados por rachas de viento fuertes.

Y en una opción de realización preferida, el sistema de bloqueo del piñón es un doble trinquete con dos engranajes orientados en sentidos opuestos y dos gatillos que, colocados en posición simétrica para encajar en los dientes de cada uno de dichos engranajes, están asociados a respectivos motores que los mueven a través de un vástago que empuja cada uno de los gatillos para situarlos o no en posición de trabado, de manera que uno permite o bloquea el desplazamiento del piñón y, por tanto, de la cadena, en un sentido y el otro lo hace en el sentido opuesto.

Otra de las ventajas del dispositivo es que esta configuración permite ajustar el mismo dispositivo a diferentes instalaciones fotovoltaicas, aún cuando tengan diferentes anchos de las placas solares.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, unos planos en que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

Las figuras número 1 y 2.- Muestran sendas vistas, en perspectiva y en alzado lateral respectivamente, de un ejemplo de panel fotovoltaico en el que se ha incorporado un ejemplo del dispositivo objeto de la invención en su variante de realización mediante cable, apreciándose la disposición del mismo y sus partes principales; la figura número 3.- Muestra una vista en alzado frontal de un ejemplo de de la variante dispositivo objeto de la invención mediante cable mostrado en las figuras 1 y 2, en este caso en su opción con mecanismo de enrollado único para las dos cintas que comprende, el cual se ha representado en su posición de uso acoplado al pilar del panel; la figura número 4 Muestra una vista en perspectiva del ejemplo del dispositivo de la invención mostrado en la figura 3, en este caso representado sin acoplar al pilar del panel; las figuras número 5 y 6.- Muestran sendas vistas, en alzado lateral y perspectiva respectivamente, de otro ejemplo de la variante del dispositivo de la invención mediante cable, en este caso en su opción de doble mecanismo de enrollado para cada una de las dos cintas que comprende; la figura número 7.- Muestra una vista esquemática en alzado lateral de un ejemplo de panel fotovoltaico en el que se ha incorporado un ejemplo del dispositivo objeto de la invención, en este caso en su variante con cadena, apreciándose la disposición del mismo y sus partes principales; la figura número 8.- Muestra una vista en perspectiva de la zona del poste del panel en que se incorpora la carcasa con el piñón por el que pasa la cadena y el mecanismo de bloqueo del dispositivo de freno, según el ejemplo de la variante del mismo mostrado en la figura 7; y las figuras número 9 y 10.- Muestran sendas vistas ampliadas y en perspectiva del piñón por el que pasa la cadena y del mecanismo de bloqueo del ejemplo del dispositivo de freno mostrado en las figuras 7 y 8, estando representado en posición de bloqueo y de desbloqueo respectivamente.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas varios ejemplos de realización no limitativa del dispositivo de freno de seguridad para instalaciones fotovoltaicas preconizado, el cual comprende lo que se indica y describe en detalle a continuación.

Así, tal como se observa en dichas figuras, el dispositivo (1 ) en cuestión es aplicable para ir incorporado en una estructura de paneles (2) de una instalación fotovoltaica del tipo conformado por un conjunto de placas solares (3) sostenidas sobre un poste (4) de sustentación, cuenta con movimiento de seguimiento solar imprimido a dichas placas solares (3) por un motor (no representado), preferentemente de un seguidor solar con control electrónico, a través de una barra (50) de giro, y comprende, al menos, un elemento filiforme, en forma de cable (6) o cinta o de cadena (5) fijado, al menos, por un extremo a un extremo de la placa (3) de los extremos del panel (2) y vinculado a un mecanismo (7) de movimiento de dicho cable (6) o cadena (5), estando dicho mecanismo (7) provisto de, al menos, un eje (8) de giro controlado con sistema de bloqueo, el cual permite el movimiento controlado del cable (6) o la cadena (5) y el bloqueo de dicho cable (6) o cadena (5) en una posición concreta. Atendiendo a las figuras 1 a 6, se observa una primera variante del dispositivo (1 ) que comprende dos cables (6) o cintas que, por un extremo se encuentran vinculados a, al menos, un mecanismo (7) de enrollado controlado situado en un punto medio del panel (2), preferentemente fijado al poste (4) de sustentación del mismo, y que por el extremo opuesto se encuentran sujetos a los respectivos extremos opuestos de las placas (3) de los extremos del panel (2), estando dicho mecanismo (7) provisto de, al menos, un eje (8) de giro controlado con sistema de bloqueo, el cual permite el movimiento controlado de los cables (6) o cintas para que se enrollen y desenrollen al mismo cuando este se produce por debajo de una cierta velocidad, en concreto la programada para el seguimiento solar, pero que se bloquea cuanto el movimiento está por encima de dicha velocidad o se produce de manera brusca.

En las figuras 3 y 4 se observa cómo, en una opción de realización de esta primera variante, el dispositivo (1 ) comprende un único mecanismo (7) de enrollado controlado con un único eje (8) de giro controlado con sistema de bloqueo al que se enrollan, en dirección contraria, los dos cables (6) o cintas que van a parar a los respectivos extremos opuestos del panel (2), en el cual, ante el movimiento de las placas (3) movidas por la barra (5) para efectuar el movimiento de seguimiento solar, mientras que uno de los dos cables (6) o cintas se enrolla el otro cable (6) o cinta se desenrolla. En este caso el eje (8) del mecanismo (7) incorpora dos elementos de bloqueo del giro, uno para cada sentido de giro, que impiden el giro del eje (8) a una velocidad brusca. Por su parte, en las figuras 5 y 6 se observa cómo, en otra opción de realización de la variante anterior, el dispositivo (1 ) comprende dos mecanismos (7) de enrollado controlado independientes, cada uno con un eje (8) de giro controlado con sistema de bloqueo independiente, para cada uno de los dos cables (6) o cintas.

En cualquier caso, el mecanismo o mecanismos (7) del dispositivo (1 ) se fija al poste (4) del panel (2) por apriete, preferentemente, mediante atornillado de una brida (9) con la que cuenta para tal fin.

Y, atendiendo a las figuras 7 a 10, se observa cómo, en una segunda variante de realización del dispositivo (1 ), aplicable cuando el movimiento de los paneles (2) se efectúa mediante seguidor solar con control electrónico, éste comprende una cadena (5) que, fijada por sus extremos en respectivos anclajes (60) situados en extremos opuestos del panel (2), pasa a través de un mecanismo de movimiento consistente en piñón (7) central, preferentemente situado en el poste (4) de la estructura del panel (2), que está vinculado por su eje a un sistema de bloqueo (8) con motores (90) accionados a través del control electrónico del seguidor, de tal modo que dicho sistema de bloqueo (8) impide o no el movimiento del piñón (7), y, por consiguiente, de la cadena (5) y con ello el giro del panel (2), en función del accionamiento de los motores (90) que efectúa el control electrónico del seguidor en base a lo que se haya programado.

Como se aprecia en las figuras 9 y 10, dicho sistema de bloque (8) del piñón (7) lo constituye un doble sistema de trinquete con dos engranajes (80), unidos solidariamente al piñón (7) y orientados en sentidos opuestos, y dos gatillos (81 ) que, colocados en posición simétrica para encajar en los dientes de cada uno de dichos engranajes (80), están asociados a unos respectivos motores (90) que los mueven a través de un vástago (82) de desplazamiento lineal que los empuja para situarlos o no en posición de trabado en los engranajes (80), de tal manera que uno permite o bloquea el desplazamiento del piñón (7), y, por tanto, de la cadena (5), en un sentido y el otro lo hace en el sentido opuesto.

En la realización preferida, el piñón (7) y el sistema de bloqueo (8) con los motores (90) están integrados en una carcasa (10) que, como ya se ha señalado, preferentemente está fijada en un punto del poste (4) central de soporte de la estructura del panel (2) solar.

Además, de modo preferido, el dispositivo (1 ) comprende la existencia de una rueda dentada adicional (1 1 ) que actúa de guía y tensor para la cadena (5), la cual se encuentra incorporada en un soporte (12) previsto al efecto y que está conformado a partir de un brazo (121 ) que, por un primer extremo se fija a la base (101 ) de la carcasa (10) en que se integran el piñón (7) y el sistema de bloqueo (8), y por el extremo opuesto, donde es más ancho, dispone de un eje (122) en que gira la citada rueda dentada adicional (1 1 ).

Por último, cabe destacar que, en la realización preferida, dicha carcasa (10) comprende una base (101 ) consistente en una pletina o disco con prolongaciones laterales (102) para que se pueda fijar mediante atornillado alrededor del poste (4), una tapa (103) igualmente plana que, a su vez, se atornilla con unos separadores (104) a cierta distancia de la base (101 ) para dar cabida al piñón (7) dejando espacios laterales abiertos para el paso de la cadena (5), y una cubierta (105) que cubre el sistema de bloqueo (8) y los motores (90), los cuales, tal como se aprecia en la figura 8 y en la figura 10, se encuentran situados externamente a la mencionada tapa (103). Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.