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Rodamiento de alambres Franke para seguidores solares

04/01/2022
La generación de energía del futuro viene marcada por las energías renovables ya que estas contribuyen significativamente a la conservación del cambio climático global. De entre todas ellas, la energía solar supone uno de los recursos más importantes.

Transición de la industria energética

Podemos encontrar campos enteros de los llamados seguidores solares, que son módulos solares que además de seguir la trayectoria descendente o ascendente del Sol, giran para orientarse de forma óptima a su trayectoria. Esto proporciona una mejor eficiencia energética para un máximo aprovechamiento de la energía solar.

Franke se caracteriza por ofrecer soluciones de rodamiento individuales para cada proyecto, pero hay en el propio concepto de los 4 puntos de contacto de Franke muchos beneficios para prácticamente cualquier industria, y en el caso de los seguidores solares no podía ser menos.

Para empezar, los alambres de rodadura Franke vienen colocados de fábrica a 45 grados de separación. Esto nos permite absorber las cargas desde cualquier dirección, y como sabemos bien, los paneles solares de los campos van a estar expuestos a momentos de fuerza elevados causados por el viento, los cuales se generarán desde cualquier dirección.

El hecho de que sean estos mismos alambres de rodadura los encargados de soportar las cargas, es motivo de más de una alegría para los desarrolladores de los sistemas de giro para los seguidores solares. Esto es algo de suma importancia porque nos abre un abanico de posibilidades amplísimo en nuestros diseños.

De primeras, podemos utilizar materiales mucho más livianos para la estructura circundante de nuestro rodamiento de alambres. Es decir, el anillo interior y exterior del rodamiento podrá ser de aluminio si así lo queremos, sin que esto influya de manera alguna en la capacidad de carga total de nuestro sistema. Recordemos que los alambres internos de rodadura sí que son de acero, y son ellos quienes soportarán las cargas. Con esto vamos a conseguir una mayor eficiencia energética, ya que el peso del sistema de giro va a disminuir significativamente.

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Ejemplo de rodamiento de alambres con anillos mecanizados en aluminio.

También podemos resaltar en este mismo punto otro dato importante, y es que el aluminio es mucho más resistente a la corrosión que el acero.

Otra ventaja sustancial que ofrecen los alambres de rodadura de Franke es la posibilidad de elegir diferentes perfiles de alambre. Esto nos permite ya de primeras y de una forma muy sencilla, adaptar el rodamiento que necesitamos al propósito que buscamos. En el caso de los seguidores solares, se necesita rigidez y precisión. El panel debe mantenerse firme en todo momento. Dentro de las opciones de perfil de nuestros alambres de rodadura nos encontramos con el LER. El LER se caracteriza por su perfil cuadrangular. Esta forma de perfil nos va a suponer una fácil integración en la estructura de giro. Al tener una mayor superficie de contacto con los anillos interior y exterior vamos a obtener una elevada rigidez.

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Rodamientos de alambres Franke serie LER de perfil cuadrangular.

Tenemos que mencionar también otro aspecto particularmente importante y que hay que tener en cuenta a la hora de elegir componentes para los seguidores solares. Hablamos de la dilatación térmica producida por las variaciones de temperatura. Nuestros alambres internos están partidos en un punto, de forma que existe una pequeña abertura controlada en el alambre. Esto está estudiado de forma que el paso de la bola por la pequeña abertura no se note. Al no haber 'salto' de bola, evitamos posibles daños del material por el uso. Con esta pequeña apertura conseguimos compensar posibles deformaciones, haciendo que el rodamiento Franke continúe funcionando donde otros rodamientos de rodillos fallan.

Actuador rotativo Franke para paneles solares

Los rodamientos Franke se usan en la difícil tarea de rotación de los paneles solares.

El seguidor solar gira mediante una corona completa Franke con dentado helicoidal. Importante es mantener bien posicionado el panel independientemente de las inclemencias meteorológicas, y para ello se usa un engranaje helicoidal con un movimiento lento para seguir la trayectoria del Sol.

Otro punto importante es la elevada rigidez del rodamiento, ya que la presión del viento con momentos de fuerza verdaderamente elevados es habitual en campo abierto. En este punto cabe destacar que la resistencia rotacional en nuestros rodamientos de alambres es totalmente ajustable. Para ajustar la precarga, podemos hacer uso de una mecanización total, de un anillo roscado para la unión del anillo partido, o simplemente mediante el uso de galgas de ajuste que podemos suministrar en diferentes grosores a petición del cliente.

Para terminar, también tenemos la opción de diseñar y fabricar la corona de giro completa, cuya precarga irá ajustada de fábrica a conveniencia del cliente.

Estas pueden ser montadas incluso más fácilmente que los rodamientos de alambres. Las coronas giratorias Franke están disponibles en cualquier tamaño, con taladros individuales, diferentes dentados y en numerosos materiales de los anillos, tales como aluminio, acero inoxidable, plástico, carbono o mediante impresión en 3D.

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Campo con seguidores solares usando rodamientos Franke para el giro azimutal.

En la planta termo solar de generación eléctrica de Ivanpah, situada en el Desierto de Mojave en California hay más de 173.000 paneles siguiendo al sol, cuyo movimiento de rotación se lleva a cabo por rodamientos Franke. Con una capacidad nominal de 392 MW, fue la planta solar más grande a comienzos del 2014.

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