La presente invención tiene por objeto un sistema autónomo interactivo de producción de energía solar.

Hasta ahora, son conocidos distintos sistemas de producción de energía solar que comprenden un panel solar, constituido por un campo fotovoltaico, térmico o mixto giratorio y posicionado preferentemente hacia el sur, ó que gira en relación al sol para recoger la maxima energía solar durante el recorrido azimutal y cenital del sol desde su salida en el este hasta su puesta en el oeste durante el dia.

Estos sistemas conocidos presentan varios inconvenientes entre los que se pueden considerar que la orientación azimutal y cenital de los campos fotovoltaicos, térmicos y/o mixtos que recogen la energía solar, no consiguen un balance energético perfecto, puesto que para seguir el sol mecánicamente se consume energía, de manera que no son necesarios los movimientos de seguimiento independientes de su utilidad para captar el máximo número de fotones, por ejemplo durante las horas que está nublado, llueve o cuando las inclemencias del tiempo no permiten aprovechar la radiación solar. En estos casos, el rendimiento con seguimiento es inferior a 0, porque con el seguimiento no se incrementa el rendimiento, y por otra parte, se consume energía para el seguimiento

informático de la órbita del sol y naturalmente para su posterior seguimiento mecánico.

Otros inconvenientes son el hecho de que los campos fotovoltaicos y/o térmicos aunque giran orientándose azimutalmente de este a oeste y cenitalmente en verticalidad, para recoger el máximo de energía solar, si dicha energía no es consumida inmediatamente, posiblemente no pueda ser almacenada por falta de capacidad transitoria de los acumuladores, debido a la limitación de la carga que corta la carga por autovoltaje. Asimismo, dichos sistemas conocidos no permiten mantener o asegurar el suministro eléctrico en condiciones climáticas desfavorables, como si hay nubosidad, lluvia, etc, con lo que requiere el concurso de un generador de energía independiente.

Los citados inconvenientes han sido totalmente eliminados mediante el sistema autónomo interactivo de producción de energía solar objeto de la presente nvención, que se caracteriza porque comprende en combinación una serie de elementos ensamblados de forma singular, que comprenden al menos uno de los siguientes elementos : un campo fotovoltaico, térmico y/o mixto de silicio que constituye un captador de energía, un seguidor azimutal y cenital para orientar perpendicularmente durante el dia el campo fotovoltaico, térmico y/o mitxo de silicio con respecto a los rayos del sol correspondiente al ángulo de máximo rendimiento consiguiendo la máxima captación de energía, un acumulador de energía para almacenarla

y suministrarla durante la noche y/o en condiciones climáticas adversas consiguiendo la máxima rentabilidad de la energía captada, un generador de seguridad y soporte que actúa de grupo electrógeno para producir energía en picos de consumo altos y que actúa de sistema de seguridad, una conexión en paralelo a la red pública para recibir/transferir energía, y medios informáticos que proporcionan la información de las variaciones del consumo de los distintos aparatos de la instalación, de la producción de energía, y que determina automáticamente y en forma interactiva de donde se toma la energía y a que aparatos se debe suministrar.

La presente invención comprende un regulador de carga que controla el almacenamiento de la energía obtenida por los campos fotovoltaicos, térmicos y/o mixtos que actúan secuencial y diacrónicamente en forma aleatoria al almacenador, un convertidor- cargador que convierte la corriente continua en alterna y/o actúa como un cargador del acumulador, y unos captadores de energía eléctrica excedente residual que distribuyen la energía eléctrica generada por el grupo electrógeno.

Asimismo, la invención comprende la implementación del citado sistema de producción de energía solar mediante una base fija y un a modo de prisma giratorio respecto de la base, cuyo prisma es giratorio azimutalmente de 0° a 280° de este a oeste en correspondencia con el recorrido del sol y presenta una cara articulada inferiormente que constituye el

campo fotovoltaico, térmico y/o mixto de silicio que recoge la energía solar y que es basculante entre 45° y 90° para orientarse perpendicularmente, con un margen de unos pocos grados, a los rayos del sol en su desplazamiento cenital, con lo que se consigue un rendimiento máximo de generación de energía orientando dichos campos fotovoltaicos, térmicos y/o mixtos azimutal y cenitalmente en perpendicularidad a los rayos del sol en su desplazamiento desde su salida a su puesta.

Según la invención, el generador de seguridad y soporte está fijado en el suelo independientemente de la base y el prisma para evitar la transmisión de vibraciones, y se encuentra dispuesto centralmente en la base, la cual a los lados incorpora otros de los elementos citados, y el prisma incorpora debidamente sellados los componentes informáticos y otros de los componentes citados.

Según el sistema de la invención, los campos fotovoltaicos y/o térmicos actúan independientes y diacrónicos en forma aleatoria, permitiendo adaptar la producción de energía con la capacidad que en todo momento tengan los acumuladores.

Estas y otras características se desprenderán mejor de la descripción detallada que sigue, para facilitar la cual se acompañan dos láminas de dibujos en las que se ha representado un caso práctico de realización que se cita solamente a título de ejemplo no limitativo del alcance de la presente invención.

En dichos dibujos :

La figura 1 es una vista en perspectiva del sistema objeto de la presente invención, según una forma de realización preferida de la invención.

La figura 2 es una vista en planta esquemática del sistema ilustrado en la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva del sistema objeto de la presente invención, según otra forma de realización preferida de la invención.

La figura 4 es una vista en alzado del sistema objeto de la presente invención, según otra forma de realización preferida de la invención.

La figura 5 es una vista esquemática que ilustra el movimiento azimutal y cenital que realiza el campo de silicio captador de fotones según la presente invención.

De conformidad con los dibujos, el sistema autónomo interactivo de producción de energía solar de la presente invención comprende una serie de elementos ensamblados de forma singular para obtener el máximo rendimiento del sistema de la invención.

E1 sistema de la invención ilustrado en las figuras 1 y 2 según una realización preferida, y con la referencia general-1-comprende una base fija-2- en el suelo y un elemento a modo de prisma-3- giratorio sobre dicha base fija-2-, cuyo prisma está constituido por un cuerpo que presenta una cara mayor principal-4-basculante, una cara posterior-5-fija y una cara inferior-6-que es giratoria y permite el giro de dicho cuerpo constitutivo del prisma con respecto a la base fija-2-.

E1 sistema-1-de la invención constituido por la base fija-2-y el prisma giratorio-3-y provisto de una cara mayor basculante alojan los distintos elementos que están combinados y conectados de manera especial que permite el máximo aprovechamiento de la energía solar que recibe el sistema, aunque de preferencia los diversos componentes del sistema están instalados en el prisma giratorio-3-.

E1 sistema-1-de la invención comprende como elementos un campo-CS-, que puede ser fotovoltaico, termico o mixto y que se puede variar a conveniencia, cuyo campo-CS-de silicio fotovoltaico/mixto está montado en la mencionada pared mayor principal-4- basculante entre 45 y 90° de manera que pueda crientarse en todo momento perpendicularmente a los rayos del sol, según todo el arco cenital desde la salida hasta la puesta del sol, y según un arco de giro azimutal entre 0 y 280° correspondientes al comprendido entre la salida del sol en el este hasta su puesta en el oeste.

En suma, el sistema de la presente invención prevé que el campo-CS-de silicio fotovoltaico/mixto se oriente siguiendo el recorrido del sol y lo más perpendicular posible a los rayos procedentes del mismo, aunque con un pequeño margen, girando dicho campo azimutalmente entre aproximadamente 0 y 280°, correspondientes al intervalo entre la salida del sol por el este y su puesta por el oeste, y girando dicho campo cenitalmente entre 45 y 90°, correspondientes al intervalo entre la posición de salida y puesta del sol

esencialmente sobre el horizonte y el punto cenital más alto que alcanza el sol alrededor de mediodía.

Todo lo cual implica que para que los rayos del sol incidan en todo momento lo más perpendicular posible con respecto al campo de silicio-CS-, implican el giro azimutal (0-280°) y implican un giro cenital entre 90° (el sol en el horizonte, a la salida y a la puesta) y 45° (el sol en el punto cenital más alto aproximadamente a mediodía), todo ello teniendo en cuenta las variaciones existentes en las estaciones del año, y en el hemisferio en que este instalado el sistema de la invención.

Otro de los elementos del sistema corresponde a un seguidor azimutal-SA-y cenital-SZ-que permite, como se ha indicado, orientar el campo-CS-durante el dia con respecto a los rayos del sol correspondiente al ángulo de máximo rendimiento-correspondiente a los rayos del sol incidentes ortogonalmente a la pared principal-4-que sustenta el mencionado campo-CS- rotovoltaico/térmico durante los mencionados movimientos azimutal (0-280°) y cenital (45-90°).

El sistema-1-comprende un acumulador de energía -AE-previsto en el prisma-3-el cual almacena eficazmente la energía durante el dia y la suministra durante la noche o en el caso que se den condiciones climáticas adversas, en caso de lluvia, nublado, tempestades, etc.

Otro elemento del sistema de la invención lo constituye un generador de seguridad y soporte-GS- que está dispuesto en la parte central de la base-2-

y en correspondencia con el eje de giro del prisma-3- respecto de la base-2-, y que está fijado en el suelo o terreno e inependientemente de la base-2-y el prisma-3-, para no transmitir vibraciones a los mismos. Dicho generador-GS-actúa como grupo electrógeno para producir energía en picos de consumo altos, y asimismo actúa como sistema de seguridad para proteger los acumuladores.

E1 sistema-1-está provisto de una conexión en paralelo con la red pública que por ser convencional no se ilustra y que permite recibir energía de la red o transferirla a la red, como incluso está contemplado en la vigente legislación.

Finalmente, como uno de los elementos o componentes principales, el sistema-1-comprende unos medios informáticos-MI-los cuales proporcionan la información en todo momento de las variaciones del consumo de los distintos aparatos de la instalación, vivienda, lugar de trabajo, o similar en el que está instalado el sistema de la invención. Asimismo, dichos medios informáticos proporcionan la información de la energía que se produce en el sistema, y determinan de manera automática y en forma interactiva de donde se toma la energía y a que aparatos se debe suministrar.

Según la invención, el sistema-1-comprende un regulador de carga-RC-el cual controla el almacenamiento en el almacenador de la energía que se obtiene mediante el campo (o campos) fotovoltaico, térmico o mixto que actúan de manera secuencial y diacrónica (en el tiempo) en forma aleatoria. El

sistema comprende un convertidor-cargador-CC-el cual convierte la corriente continua en corriente alterna, o bien actúa como un cargador del acumulador-AE-de energía. Asimismo, el sistema-1-comprende unos captadores de energía eléctrica-CE-excedente residual que se encargan de distribuir la energía eléctrica generada por el citado grupo electrógeno -GS- (generador de seguridad y soporte).

Como se ha indicado y descrito, la base fija-2- sustenta el prisma giratorio-3-mediante una corona -7-que permite el giro del prisma respecto de la base. E1 prisma es giratorio azimutalmente de 0 a 280° de este a oeste en correspondencia con el recorrido del sol, como se ha indicado, y presenta una cara o pared principal-4-que está articulada inferiormente en el lado/eje-8-, cuya cara o pared-4-articulada es basculante entre dos posiciones extremas principales, una-4a-ilustrada en trazo continuo en la figura 1 en posición ligeramente inclinada, y otra -4b-ilustrada en trazo discontinuo en la figura 1 en una posición a 90° respecto del suelo o terreno. Dicho movimiento basculante de la pared-4-, permite orientarse perpendicularmente a los rayos del sol entre 45 y 90° durante el desplazamiento cenital del mismo, como se ha indicado permitiendo un margen de error en la orientación de unos pocos grados. La pared -4-constitutiva y que sustenta el campo de silicio -CS-fotovoltaico/térmico, que es giratoria azimutalmente y basculante cenitalmente entre las orientaciones indicadas, permite la orientación óptima

del campo de silicio-CS-respecto a los rayos del sol durante el dia, orientación cuyo máximo de rendimiento en captación de fotones corresponde a la incidencia perpendicular de los rayos sobre la citada pared-4-.

Dicho rendimiento de máxima captación de fotones, depende de la metereología, ya que en caso de tempestad en que llueve o hace viento, o ambos, el sistema-1-de la invención incorpora un sistema de seguridad que de forma automática hace bascular la pared-P-constitutiva del campo-CS-de silicio fotovoltaico. térmico y/o mixto hasta la posición de 45° correspondiente a la de cierre del prisma, con lo cual el sistema incorpora unos medios de seguridad que en caso de que no se pueda captar energía por cuestiones ambientales y/o metereológicas, el sistema de la invención cierra el prisma para salvaguardar la integridad del mismo. Cuando la climatología es la adecuada, el sistema de la invención prevé el movimiento cenital del campo de silicio-CS-previsto en la pared inclinada-4-del prisma-3-.

E1 sistema de la invención dispone el generador de seguridad y soporte-GS-fijo en el suelo o terreno e independientemente de la base-2-y el prisma-3-, con lo cual evita la transmisión de vibraciones a la base y el prisma, como se ha indicado. Dicho generador de seguridad-GS-se encuentra dispuesto tal como se ilustra en las figuras 1 y 2, centralmente en la base -2-, la cual a los lados incorpora otros elementos de los mencionados, y por su parte el prisma-3- incorpora en la pared posterior-5-de soporte los

componentes informáticos-MI-y otros de los componentes citados debidamente sellados, puesto qye el sistema-1-se encuentra a la intemperie soportando las inclemencias del tiempo.

El sistema-1-de la invención prevé que el campo de silicio-CS-pueda comprender una parte de campo fotovoltaico-CSF-y una parte de campo térmico-CST-, los cuales pueden actuar independiente y diacrónicamente en forma aleatoria, y permiten adaptar la producción de energía y con la capacidad que en todo momento tengan los acumuladores. La pared-4- constitutiva del campo de silicio-CS-fotovoltaico, térmico o mixto puede comprender una porción de campo fotovoltaico-CSF-, y por ejemplo una parte central correspondiente a una porción de campo térmico-CST-.

Del mismo modo, el sistema de la invención permite que dichos campos fotovoltaico o térmico se puedan variar a conveniencia ocupando la parte que desee el usuario que ocupe de toda la superficie de la mencionada pared basculante-4-. Asimismo, el sistema de la invención permite según las necesidades anular parte del campo de silicio-CS-sea de la porción del campo fotovoltaico-CSF-o de la porción del campo térmico -CST-.

En las figuras 3 y 4 se ilustra otra realización de la invención, exactamente igual que la ilustrada en las figuras 1 y 2, pero haciendo notar el hecho de que la base-2-no consiste en un cuerpo paralelepipédico aDlanado, como se ilustra en las figuras 1 y 2, sino que consiste básicamente en un bastidor metálico (ver

especialmente figura 3) constituido por una serie de vigas metálicas o similares unidas entre si mediante soldadura o equivalente, el cual se puede fijar en el suelo o terreno de cualquier manera conveniente, por ejemplo, mediante hormigón y de preferencia ligeramente elevado respecto al terreno, para posibles inundaciones o similares, al objeto de elevar y separar el prisma-3-que contiene los componentes del sistema de la invención lo más posible del terreno para su salvaguarda. E1 generador de seguridad y soporte-GS- (grupo electrógeno) se fija directamente en el suelo mediante hormigonado u otro sobre un soporte correspondiente, dispuesto de manera central e independientemente del bastidor metálico-2-y del prisma-3-.

Asimismo, la figura 5 representa el sistema de la invención de una manera muy esquemática en lo que hace referencia a la pared-4-que comprende el campo de silicio-CS-fotovoltaico/térmico o mixto, que ilustra de manera muy esquemática el doble movimiento azimutal cenital del mismo con respecto a los movimientos respectivos del sol, y orientándose en todo momento lo más ortogonal posible al sol, de una forma esencialmente muy semejante al movimiento de la conocida planta llamada girasol.

El sistema de la invención, que ha hecho un recorrido diurno básicamente de 280° de manera discreta a intervalos predeterminados, al llegar la noche realiza un movimiento de retorno continuo de los 280° para colocarse de nuevo en la posición de inicio

a 0°, y asimismo, el campo de silicio-CS-de la pared -4-al final del recorrido cenital en el que está dispuesto a 90° realiza un movimiento de retorno continuo a los 45°, que corresponden al cierre del prisma (si no se ha cerrado previamente por motivos de lluvia y/o viento como se ha indicado), con lo cual el sistema de la invención cierra el prisma y gira dicho prisma con respecto al bastidor de base-2-, para estar dispuesto para un nuevo ciclo de captación de energía al dia siguiente.

E1 sistema de la invención es un sistema autogestionario y de manera progresiva, de modo que con disponer el sistema de la invención de un primer panel fotovoltaico, de por ejemplo un metro cuadrado, ya capta energía para permitir que el usuario pueda constituir de manera progresiva y paulatinamente el resto de componentes que constituyen todo el sistema final.

Según el sistema de la invención, el generador de seguridad y soporte-GS-, que constituye básicamente en un grupo electrógeno activado mediante una fuente de alimentación constituida de preferencia mediante una batería convencional (14 voltios), permite suministrar a la vivienda, urbanización, instalación, empresa fabril, u otros, la energía que se requiere en los"picos"de energía básicamente, mientras que la energía"normal" (de consumo de valor"medio") requerida usualmente por la vivienda, instalación, etc, la suministran los acumuladores de energía.

Asimismo, el sistema de la invención, presenta una intercomunicación entre todos los"aparatos"de la vivienda, instalación u otro, y de los distintos componentes constitutivos del sistema, tal como el componente que efectúa el movimiento azimutal/cenital del campo fotovoltaico y similar que es el captador de la energía, el propio generador-GS- (grupo electrógeno), ordenador, fax, instalación eléctrica, lavadora, televisor, equipo de música, alarma, medios informáticos"elementales"simples, etc, de manera que la actuación del sistema se realiza de manera autogestionaria por el mismo de conformidad con las necesidades en cada momento, ante cualquier demanda de cualquier tipo de nergía, por ejemplo, para el funcionamiento de la lavadora, o cualquier otro aparato o componente, o bien ante una demanda expresa que solicita el usuario al sistema.