ES2323840B1

ES2323840B1 - SECURITY SYSTEM FOR THE FOCUS OF SOLAR FOLLOWERS.

Info

Publication number: ES2323840B1
Application number: ES200800041A
Authority: ES
Inventors: Unai Romero Vergel
Original assignee: HYDRA-POWER SL; HYDRA POWER SL
Current assignee: HYDRA-POWER SL; HYDRA POWER SL
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2010-05-24
Anticipated expiration: 2028-01-10
Also published as: ES2323840A1

Abstract

Sistema de seguridad para el desenfoque de seguidores solares.Security system for blurring solar trackers

El sistema es aplicable en aquellos seguidores solares accionados mediante actuador/s óleo-hidráulico/s (1) para conseguir el desenfoque y/o seguimiento solar mediante acumulador/s óleo-hidráulico/s. Comprende un acumulador (3) asociado a un presostato (4), de manera que a ese acumulador (3) está conectada una válvula (8) alimentada eléctricamente y que en posición normal de funcionamiento del seguidor solar se encuentra cerrada, mientras que ante un fallo de corriente eléctrica se abre y produce el envío del fluido desde el acumulador (3) hasta la cámara (11) de los actuador/es hidráulicos (1 y 2), produciendo el desplazamiento inverso del actuador/es (1 y 2) y por lo tanto el desenfoque del seguidor solar para evitar que por sobrecalentamiento se produzcan averías o daños en determinados elementos de la instalación.The system is applicable in those followers solar powered by actuator / s oil-hydraulic / s (1) to get blur and / or solar tracking through accumulator / s oil-hydraulic / s. Includes an accumulator (3) associated with a pressure switch (4), so that this accumulator (3) an electrically powered valve (8) is connected and in normal operating position of the solar tracker is closed, while in the event of a power failure opens and produces the sending of the fluid from the accumulator (3) to the chamber (11) of the hydraulic actuator (s) (1 and 2), producing the reverse displacement of the actuator / s (1 and 2) and therefore the blur solar tracker to prevent overheating breakdowns or damage to certain elements of the installation.

Description

Object of the invention

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de seguridad óleo-hidráulico para el desenfoque o retorno a posición de seguridad de seguidores solares, el cual ha sido concebido y realizado para evitar averías o posibles deterioros de un seguidor solar, que pudieran producirse por causas ambientales o por sobrecalentamiento en caso de falta de suministro eléctrico, ya que mediante el sistema de la invención se consigue un desenfoque del seguidor solar para que éste varíe su orientación respecto del sol, haciendo que los rayos solares no incidan directamente sobre los correspondientes paneles o placas fotovoltaicas de la instalación, o bien retornar el seguidor solar a posición de seguridad ya sea por acumular más energía solar o bien por causas medioambientales tales como fuertes vientos, lluvia, granizo, etc., en esos casos de falta de suministro eléctrico. El desenfonque o retorno a posición de seguridad objeto de patente se realiza a través de almacenar energía óleo-hidráulica en acumulador/es óleo-hidráulico/s.The present invention, as expressed in the set forth in this specification, refers to a system of oil-hydraulic safety for blurring or return to security position of solar trackers, which has been conceived and carried out to avoid breakdowns or possible deterioration of a solar tracker, which could be caused by causes environmental or overheating in case of lack of supply electrical, since the system of the invention achieves a blur of the solar tracker so that it varies its orientation respect to the sun, making the sun's rays not affect directly on the corresponding panels or plates photovoltaic of the installation, or return the solar tracker to safety position either by accumulating more solar energy or well for environmental causes such as high winds, rain, hail, etc., in those cases of lack of supply electric. The release or return to security position object Patent is done through storing energy oil-hydraulic accumulator / s oil-hydraulic / s.

Background of the invention

Los seguidores solares pueden ser de uno o dos ejes, teniendo siempre por finalidad obtener la máxima energía del sol.The solar trackers can be one or two axes, always aiming to obtain maximum energy from Sun.

Entre los seguidores solares de un eje, pueden citarse los colectores de cilindro parabólicos, así como los seguidores fotovoltaicos de un eje, etc., mientras que entre los seguidores solares de dos ejes pueden citarse los del tipo heliostato, así como los seguidores solares de dos ejes, etc., los cuales basculan sobre sus respectivos ejes para seguir el movimiento solar y aprovechar al máximo su radicación.Among the solar trackers of an axis, they can cite the parabolic trough collectors as well as the photovoltaic followers of an axis, etc., while among the two-axis solar trackers can be mentioned those of the type heliostat, as well as two-axis solar trackers, etc., the which swing on their respective axes to follow the solar movement and make the most of its location.

Estos equipos o seguidores solares, ante una situación de emergencia como puede ser un fallo de la conexión eléctrica, un fallo de control, un fallo de los equipos de bombeo, etc., como consecuencia de estar en constante seguimiento solar, enfocados al sol, se debe realizar una maniobra de desenfoque para evitar que se siga capturando/reflejando energía, dado que hay elementos en todos los equipos susceptibles de averías por sobrecalentamiento.These teams or solar trackers, before a emergency situation such as a connection failure electrical, a control failure, a failure of the pumping equipment, etc., as a result of being in constant solar tracking, focused on the sun, a blur maneuver should be performed to prevent further capture / reflection of energy, since there are elements in all equipment susceptible to breakdowns by overheating

La maniobra de desenfoque/posición de seguridad, debe realizarse siempre en sentido contrario al seguimiento solar, desenfocando en cada caso los grados necesarios para no causar averías en los materiales instalados.The blur / safety position maneuver, should always be done in the opposite direction to solar tracking, blurring in each case the necessary degrees so as not to cause breakdowns in installed materials.

Concretamente, en los seguidores solares de dos ejes la orientación al sol se realiza mediante un sistema óleo-hidráulico guiado por un control electrónico de mando, de manera que una vez que el seguidor está orientado los rayos solares que inciden en equipos se reflejan y son concentrados a una torre dotada de unos tubos/receptores por el que circula un fluido que se calienta y es enviado al correspondiente sistema de generación de energía eléctrica.Specifically, in the solar trackers of two axes the orientation to the sun is done by a system oil-hydraulic guided by an electronic control of command, so that once the follower is oriented the solar rays that affect equipment are reflected and are concentrated to a tower equipped with tubes / receivers through which a fluid circulates that heats up and is sent to the corresponding electric power generation system.

En este tipo de seguidores, para realizar el desenfoque se suele utilizar un generador de energía eléctrica accionado por motor térmico o baterías de acumulación eléctrica, los cuales suministran fluido eléctrico cuando se produce el fallo de suministro eléctrico a la planta. Además de ser una solución cara y costosa en mantenimiento, puede producirse fallo en el arranque del motor térmico o en el cableado eléctrico hasta el seguidor, incluyendo fallos en la carga de las baterías, en el almacenamiento de dicha energía y en los elementos de control de carga.In this type of followers, to make the blur you usually use an electric power generator powered by thermal engine or electric accumulation batteries, which supply electric fluid when the fault occurs Power supply to the plant. In addition to being a solution expensive and expensive in maintenance, failure may occur in the thermal motor start or electrical wiring until follower, including battery charging failures, in the storage of said energy and in the control elements of load.

En cuanto los seguidores solares de un eje, la orientación al sol se efectúa también en base al sistema óleo-hidráulico guiado por un control electrónico de mando, de manera que una vez orientado el seguidor, los rayos solares captados se reflejan y concentran sobre un tubo, por el cual circula un fluido que se calienta y se envía al sistema de generación de energía eléctrica, al igual que en los seguidores solares entre dos ejes referidos con anterioridad.As the solar followers of an axis, the orientation to the sun is also done based on the system oil-hydraulic guided by an electronic control of command, so that once the follower is oriented, the rays captured solar are reflected and concentrated on a tube, by the which circulates a fluid that is heated and sent to the system electric power generation, as in the followers solar between two axes referred to previously.

Description of the invention

El sistema de seguridad para el desenfoque de seguidores solares objeto de la invención, está previsto precisamente para resolver los problemas e inconvenientes que se pueden originar en los sistemas tradicionales de desenfoque, es decir, para conseguir minimizar los riesgos de averías eléctricas, así como eliminar los riesgos de arranque del generador eléctrico, habiéndose reducido los costes del propio sistema de seguridad.The security system for blurring solar trackers object of the invention, is provided precisely to solve the problems and inconveniences that can originate in traditional blur systems, is in order to minimize the risks of electrical failures, as well as eliminate the risks of starting the electric generator, having reduced the costs of the security system itself.

En tal sentido, el sistema de seguridad en cuestión, siendo del tipo óleo-hidráulico, presenta la particularidad de incorporar unos acumuladores de almacenamiento de energía óleo-hidráulica, siendo dicha energía acumulada capaz de producir el desenfoque, mediante un adecuado circuito de maniobra, cuando se produce un fallo de la energía eléctrica que alimenta al equipo o instalación.In that sense, the security system in question, being of the oil-hydraulic type, presents the particularity of incorporating storage accumulators of oil-hydraulic energy, said energy being accumulated capable of producing the blur, by means of a suitable maneuver circuit, when a power failure occurs power supply to the equipment or installation.

Además, los acumuladores de energía referidos pueden realizar otras funciones, tales como la puesta en marcha- parada del motor eléctrico, para que éste no se encuentre continuamente arrancando y parando.In addition, the referred energy accumulators they can perform other functions, such as commissioning- electric motor stop, so that it is not found Continuously starting and stopping.

Como es evidente, cuando se efectúa el desenfoque de la posición del seguidor solar, los rayos solares dejan de concentrarse en el tubo absorbedor de los seguidores parabólicos o bien de concentrarse/reflejarse en los seguidores de dos ejes, con lo que se elimina el riesgo de avería por sobrecalentamiento, tanto en lo que afecta al fluido circulante como al resto de elementos del equipo o instalación.As is evident, when the blur the position of the solar tracker, the sun's rays stop concentrating on the absorber tube of the followers parabolic or to concentrate / reflect on the followers of two axes, eliminating the risk of breakdown by overheating, both in terms of circulating fluid as to the rest of the equipment or installation elements.

Es igualmente destacable el hecho de que el desenfoque del seguidor se produce en sentido inverso al seguimiento solar, evitando que en el mismo día los rayos solares vuelvan a incidir sobre el seguidor, o bien vuelvan a concentrarse en una posición por la cual ya han pasado.Equally remarkable is the fact that the follower blur occurs in the opposite direction to solar tracking, preventing sun rays on the same day re-impact the follower, or re-concentrate in a position through which they have already passed.

Concretamente, el sistema de seguridad está basado, como ya se ha dicho, en un circuito óleo-hidráulico, en el que se han previsto unas válvulas hidráulicas que mediante una retención mecánica de la posición, conservan el sentido de circulación en el que se encontraba en el momento de fallo de la tensión de alimentación, válvulas que combinadas con una válvula que invierte el sentido de circulación del fluido, producen el retroceso del sistema, sea cual sea la posición o sentido en el que se encuentre el seguidor solar al producirse el fallo de alimentación eléctrica.Specifically, the security system is based, as already said, on a circuit oil-hydraulic, in which some are planned hydraulic valves that by mechanical retention of the position, retain the sense of circulation in which was at the time of failure of the supply voltage, valves that combined with a valve that reverses the direction of fluid circulation, produce the system recoil, whatever be the position or direction in which the solar tracker is when the power failure occurred.

El acumulador o acumuladores óleo-hidráulicos del sistema están debidamente tarados a una presión tal que sea capaz de mover los correspondientes actuadores (constituidos preferentemente por cilindros óleo-hidráulicos) que convencionalmente mueven el seguidor, un mínimo de recorrido en sentido inverso al del seguimiento solar, o a un máximo en el caso de retornar el seguidor solar a posición de reposo. Ese acumulador o acumuladores óleo-hidráulicos, están asociados a un presostato que indica la presión mínima suficiente para el movimiento de desfase que se desea realizar.The accumulator or accumulators oil-hydraulic system are properly tare at a pressure such that it is able to move the corresponding actuators (preferably constituted by oil-hydraulic cylinders) that conventionally move the follower, a minimum travel in the opposite direction to the of solar tracking, or to a maximum in the case of returning the solar tracker to rest position. That accumulator or accumulators oil-hydraulic, are associated with a pressure switch indicating the minimum pressure sufficient for the movement of lag that you want to make.

El circuito correspondiente al sistema de la invención, incorpora una válvula de alimentación para el o los actuadores y como particularidad una segunda válvula que está activada eléctricamente y que en posición normal de funcionamiento del seguidor se encuentra cerrada, de manera que dicha válvula cuando falta corriente eléctrica se abre, y el fluido del acumulador es enviado a los actuadores de accionamiento, pasando a través de unos dispositivos de control materializados en sendas válvulas que memorizan mecánicamente la posición y sentido del fluido, al objeto de que la energía óleo-hidráulica enviada por la válvula situada en paralelo con la válvula de alimentación de los actuadores, es enviada a la cámara opuesta de estos actuadores, regulando el retroceso de los mismos y por lo tanto el desfase.The circuit corresponding to the system of the invention incorporates a feed valve for the or the actuators and as a particularity a second valve that is electrically activated and in normal operating position of the follower is closed, so that said valve when electric current is missing it opens, and the fluid from the accumulator is sent to drive actuators, moving on to through control devices materialized on paths valves that mechanically memorize the position and direction of the fluid, in order that oil-hydraulic energy sent by the valve located in parallel with the valve actuator power, is sent to the opposite chamber of these actuators, regulating the recoil of them and so Both the lag.

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Brief description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, un juego de dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del sistema de seguridad objeto de la invención.To complement the description that then it will be done and in order to help a better understanding of the features of the invention, accompanies the present specification, a set of drawings based on the which innovations and advantages will be more easily understood of the security system object of the invention.

La figura única representada en la hoja de planos muestra el esquema de bloques correspondiente al circuito hidráulico del sistema de seguridad de la invención.The unique figure represented on the sheet planes shows the block diagram corresponding to the circuit Hydraulic safety system of the invention.

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Description of the preferred embodiment

Como se puede ver en dicha figura, el sistema de la invención, previsto para producir el desfase de un seguidor solar y cuyo accionamiento se efectúa en este caso mediante una pareja de actuadores 1 y 2, comprende un/os acumulador/es óleo-hidráulico/s 3 asociado/s a un presostato 4.As you can see in this figure, the system of the invention, intended to produce a follower offset solar and whose operation is carried out in this case by means of a pair of actuators 1 and 2, comprises an accumulator oil-hydraulic / s 3 associated with a pressure switch Four.

El sistema, incluye un equipo de potencia 5, un bloque de control 7 y una válvula 6 incorporada en el propio bloque de control 7 y prevista para alimentación de las válvulas direccionales que alimentan a los actuadores de accionamiento 1 y 2, estando esa válvula 6 conectada al equipo de potencia 5.The system includes a power equipment 5, a control block 7 and a valve 6 incorporated in it control block 7 and intended for valve supply directional power supply to actuator actuators 1 and 2, that valve 6 being connected to the power equipment 5.

Pues bien, el sistema incorpora una segunda válvula 8, en paralelo con la anterior, conectada con el acumulador óleo-hidráulico 3, estando dicha válvula 8 normalmente cerrada ya que está activada eléctricamente 9.Well, the system incorporates a second valve 8, in parallel with the previous one, connected to the accumulator oil-hydraulic 3, said valve 8 being normally closed since it is electrically activated 9.

De esta manera, ante una falta de corriente eléctrica o fallo de energía eléctrica, la comentada válvula 8 se abre y en su conexión con el acumulador óleo-hidráulico 3 envía el fluido hidráulico de éste a los actuadores 1 y 2, previo paso por sendos dispositivos de control 10 constituidos por sendas válvulas que han memorizado mecánicamente la posición y sentido del fluido, de manera que la fuerza o fluido hidráulico enviado por la válvula 8 es aplicada a la cámara 11 de los actuadores 1 y 2, opuesta a la cámara 12, siendo en ésta donde se aplica normalmente el fluido en situación normal de funcionamiento a través de la válvula 6.In this way, before a lack of power electrical or electrical power failure, the commented valve 8 is open and in its connection with the accumulator Oil-hydraulic 3 sends the hydraulic fluid from this one to the actuators 1 and 2, previous step by two devices of control 10 consisting of two valves that have memorized mechanically the position and direction of the fluid, so that the hydraulic force or fluid sent by valve 8 is applied to chamber 11 of actuators 1 and 2, opposite chamber 12, being in this where the fluid in situation is normally applied normal operation through the valve 6.

Es decir, la aplicación del fluido a la cámara 11 hará que los pistones 13 de los actuadores 1 y 2 se desplacen en sentido contrario, logrando el retroceso de ellos y por lo tanto el retraimiento de los vástagos 14 de dichos actuadores 1 y 2, consiguiendo con ello el desfase del seguidor solar que es actuado por dichos actuadores.That is, the application of the fluid to the chamber 11 will cause the pistons 13 of the actuators 1 and 2 to move in opposite direction, achieving the recoil of them and therefore the retraction of the rods 14 of said actuators 1 and 2, thereby achieving the offset of the solar tracker that is operated by these actuators.

El acumulador óleo-hidráulico 3, está debidamente tarado a una presión tal que sea capaz de mover los pistones 13 de los actuadores 1 y 2 del seguidor, un mínimo de recorrido en sentido inverso al desplazamiento de avance convencional.The oil-hydraulic accumulator 3, is properly set at a pressure such that it is capable of moving the pistons 13 of the actuators 1 and 2 of the follower, a minimum of reverse travel to forward travel conventional.

Por su parte, el presostato 4 está previsto para indicar la presión hidráulica mínima del acumulador 3, proporcionando la energía óleo-hidráulica necesaria para producir el movimiento de desenfonque que se pretende, ya sea desde el desenfocador unos pocos grados para que la energía solar no se siga capturando hasta el retornar todo el seguidor solar a su posición de reposo/seguridad.For its part, pressure switch 4 is intended for indicate the minimum hydraulic pressure of the accumulator 3, providing the necessary oil-hydraulic energy to produce the motion of unlocking that is intended, either from the defocusing a few degrees so that solar energy do not continue capturing until the entire solar tracker returns to your rest / safety position.

Claims

1. Safety system for defocusing solar trackers, which being constituted by an oil-hydraulic circuit in connection with a pair of hydraulic actuators (1 and 2), by means of which the movement of the solar tracker is carried out through a valve (6) that sends the fluid to the respective chamber (12) of the actuators (1 and 2) to move the piston (13) and corresponding rod (14) outwards, all associated with a power equipment (5) and a control block (7) to which the valve itself (10) belongs, is characterized in that it incorporates a valve (8) in parallel with the valve (6), which is connected to an oil-hydraulic accumulator (3) associated with a pressure switch (4), and said valve (8) being electrically powered and in the closed position in the normal operation of the system to produce solar tracking, so that in the event of a power failure said valve (8) opens and sends accumulated fluid side (3) to the actuators (1 and 2), fluid that is applied to the chamber (11) of the actuators (1 and 2) to produce the reverse displacement of the pistons (13) and therefore the rod retraction of such actuators (1 and 2), to produce the offset of the corresponding follower; having provided that between the valves (6 and 8) and the actuators (1 and 2) themselves, control devices (10) are interleaved materialized by respective valves that memorize the position and direction of the fluid, to establish the position inversion and send the fluid to the chamber (11) when the valve (8) comes into operation.