DE202007016716U1

DE202007016716U1 - Scaffolding for solar collectors with swivel elements

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Publication number: DE202007016716U1
Application number: DE202007016716U
Authority: DE
Original assignee: Kark AG
Current assignee: Kark AG
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: WO2009068306A1

Abstract

Stützgerüst (1) für Solarkollektoren (2) mit Einzelschwenkelementen umfassend mindestens zwei Querholme (20, 21) und mindestens zwei daran befestigten Längsträgern (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Querholme (20, 21) und Längsträger (10) gitterartig angeordnet sind und die Längsträger (10) jeweils entlang einer eigenen Achse (18) schwenkbar an den Querholmen (20, 21) befestigt sind.Scaffold (1) for solar collectors (2) with individual pivoting elements comprising at least two transverse beams (20, 21) and at least two longitudinal members (10) attached thereto, characterized in that the transverse beams (20, 21) and side members (10) are arranged like a lattice are and the side members (10) each along its own axis (18) pivotally mounted on the cross beams (20, 21) are attached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stützgerüst für Solarkollektoren bestehend aus mindestens zwei Einzelschwenkelementen, mit denen jeweils ein oder mehrere Solarkollektoren wenigstens einachsig der Sonne nachgeführt werden können.The The invention relates to a scaffold for solar collectors consisting of at least two individual pivoting elements with which one or more solar collectors at least uniaxial of the sun tracked can be.

Solarkollektoren, unabhängig ihres Typs, erreichen ihren maximalen Wirkungsgrad, wenn die Sonnenstrahlung senkrecht auf zur Strom- und/oder Wärmegewinnung ausgestaltete Fläche der Kollektoren auftrifft bzw. eine maximale Gesamtstrahldichte auf die Kollektorfläche erreicht wird. Grundsätzlich wird versucht, Winkelabweichungen von der idealen senkrechten Bestrahlung gering zu halten oder ganz zu vermeiden, um so den auftretenden Wirkungsgradverlust zu minimieren.Solar collectors, independently of their type, reach their maximum efficiency when the sun's rays perpendicular to the power and / or heat generation designed area of the collectors or a maximum total radiation density the collector surface is reached. Basically tries to angle deviations from the ideal vertical irradiation to minimize or avoid altogether, so as to occur Minimize efficiency loss.

Im Stand der Technik ist es weitläufig bekannt, Solarkollektoren auf in Richtung Äquator abgeschrägten Flächen, wie z.B. Dächern eines Hauses, anzubringen. Dadurch wird die durchschnittliche Winkelabweichung von der idealen senkrechten Bestrahlung bspw. gegenüber horizontal angeordneten Solarkollektoren verringert und so der Wirkungsgrad erhöht. Aufgrund der Sonnenwanderung bleibt der Wirkungsgrad der Anlage jedoch nicht konstant, also auch nicht maximal.in the The state of the art is extensive known, solar collectors on towards the equator beveled surfaces, such as e.g. roofs of a house to install. This will cause the average angle deviation from the ideal vertical irradiation eg opposite to horizontal arranged solar panels reduced and thus increases the efficiency. by virtue of However, the efficiency of the system does not remain in the solar migration constant, not maximal.

Um den Wirkungsgrad von Solarkollektoren zu erhöhen, können sie nachgeführt werden, so dass die Sonneneinstrahlung immer möglichst senkrecht auf die Solarkollektoren auftrifft. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 77 26 729 ist bekannt, mehrere Solarkollektoren durch eine Tragestruktur zu einer flächigen Einheit zusammenzufassen. Die Einheit als Ganzes bildet eine einachsig nachführbare, gegenüber dem Untergrund abgeschrägte Fläche, bei welcher der Azimutwinkel durch Rotation der gesamten Einheit um eine Achse senkrecht zum Untergrund einstellbar ist. Die Konstruktion weist eine erhebliche Höhe auf. Aufgrund dessen und der Ausgestaltung als flächige Einheit ist die Konstruktion sehr windanfällig. Darüber hinaus sind bei abgeschrägten Untergründen die aufgrund der Drehachse erreichbaren Winkelstellungen der ebenen Fläche häufig unzufriedenstellend im Hinblick auf die durchschnittliche Winkelabweichung von der idealen senkrechten Bestrahlung und damit den Wirkungsgrad der Anlage. Aus diesen Gründen ist die Konstruktion für den Einsatz auf Dächern – insbesondere auf Schrägdächern – nicht oder nur sehr begrenzt geeignet.In order to increase the efficiency of solar collectors, they can be tracked, so that the sunlight always impinges as vertically as possible on the solar panels. From the German utility model DE 77 26 729 It is known to combine several solar collectors by a support structure to a flat unit. The unit as a whole forms a uniaxially trackable, beveled surface with respect to the ground, in which the azimuth angle is adjustable by rotation of the entire unit about an axis perpendicular to the ground. The construction has a considerable height. Because of this and the design as a flat unit, the construction is very susceptible to wind. In addition, with beveled surfaces, the angular positions of the flat surface achievable due to the axis of rotation are often unsatisfactory in terms of the average angular deviation from the ideal perpendicular irradiation and thus the efficiency of the system. For these reasons, the construction for use on roofs - especially on pitched roofs - not or only very limited.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Stützgerüstes für eine Mehrzahl von Solarkollektoren, die eine, wenigsten einachsige Nachführung ermöglicht, so dass die im Stand der Technik bekannten Nachteile nicht oder nur in vermindertem Umfang auftreten. Die Lösung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1 und vorzugsweise denjenigen der Unteransprüche.task the invention is to provide a scaffold for a plurality of solar collectors, the one, least uniaxial tracking allows, so that in the state The known disadvantages of the art or not occur only to a reduced extent. The solution consists in the features of claim 1 and preferably those the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht ein Stützgerüst für Solarkollektoren mit Einzelschwenkelementen vor, welches mindestens zwei Querholme und mindestens zwei daran befestigte Längsträger um fasst, wobei die Querholme und Längsträger gitterartig angeordnet sind und die Längsträger jeweils entlang einer eigenen Achse schwenkbar an den Querholmen befestigt sind.The sees solution according to the invention a scaffold for solar collectors with individual pivoting elements in front, which at least two transverse spars and at least two longitudinal beams attached thereto to summarizes, the transverse beams and longitudinal beams lattice-like are arranged and the side members each along a separate axis are pivotally mounted on the crossbars.

Die Längsträger sind dabei in der Regel an ihren jeweiligen Enden mit den Querholmen verbunden. Es ist aber auch möglich, dass sich die Längsträger noch über die Querholme hinaus erstrecken. Insbesondere ist es auch möglich, einen der Länge nach zweigeteilten Längsträger vorzusehen, der an insgesamt drei Querholmen schwenkbar befestigt ist. Die Schwenkachse eines Längsträgers verläuft bevorzugt parallel zu seiner größten Ausdehnung.The Longitudinal beams are usually at their respective ends with the crossbars connected. But it is also possible that the longitudinal members still on the Extend cross beams out. In particular, it is also possible to have a lengthwise to provide two-part longitudinal members, which is pivotally mounted on three transverse beams. The pivot axis a longitudinal member is preferred parallel to its greatest extent.

Die Solarkollektoren sind auf den Längsträgern angebracht und können um die Schwenkachse der einzelnen Längsträger der Sonne nachgeführt werden. Bei der so erreichten einachsigen Nachführung fallen die Strahlen auf die Solarkollektorfläche eines Längsträgers parallel zu der zur Solarkollektorfläche senkrechten Ebene, in der die Schwenkachse des einen Längsträgers liegt. Diese Ebene wird im Folgenden als Strahlungsebene bezeichnet. Die Lage dieser Achsen wird maßgeblich durch die Anordnung der Querholme beeinflusst. Insbesondere können die mindestens zwei Querholme auf unterschiedlichen Höhen angebracht werden. Bei der Installation auf einem Dach kann so beispielsweise ein Querholm im Bereich des Dachfirstes und ein zweiter Querholm nahe der Dachkante installiert werden. Durch eine solche Anordnung der Querholme auf verschiedenen Höhenniveaus wird ein Elevationswinkel der Schwenkachsen gegenüber der Horizontalen erreicht, der sich vorteilhaft für die Nachführung erweisen kann. Je nach Standort der Anlage und Lage der Schwenkachsen ergeben sich zusammen mit dem Verlauf der Sonne maximale Schwenkwinkel, zwischen denen der Längsträger bewegt werden muss, um über die Zeit eine möglichst optimale Bestrahlung der Kollektorflächen zu erreichen.The Solar collectors are mounted on the side rails and can be tracked about the pivot axis of the individual longitudinal members of the sun. In the uniaxial tracking thus achieved, the rays fall on the solar collector surface of a Side member parallel to the solar collector surface vertical plane in which the pivot axis of the one longitudinal member is located. This level is referred to below as a radiation plane. The location these axes will be decisive influenced by the arrangement of the cross beams. In particular, the at least two transverse beams at different heights become. For example, when installing on a roof a transverse spar in the region of the roof ridge and a second transverse spar be installed near the edge of the roof. By such an arrangement The crossbars at different height levels becomes an elevation angle the swivel axes opposite reaches the horizontal, which prove advantageous for the tracking can. Depending on the location of the plant and location of the pivot axes arise together with the course of the sun maximum swivel angle, between which the side member moves has to be over the time one possible to achieve optimal irradiation of the collector surfaces.

Sofern die Längsträger parallel zur darunterliegenden Fläche angeordnet sind, sollten die Schwenkachsen der Längsträger in einem solchen Abstand von dem Untergrund befinden, dass eine rotatorische Bewegung der Längsträger zwischen den beiden maximalen Schwenkwinkeln ungehindert möglich ist. Die maximale Höhe des Stützgerüstes ergibt sich dann aus dem Abstand der Schwenkachse vom Untergrund und der maximalen, vertikalen Erstreckung der Längsträger oberhalb der Schwenkachse bei einem beliebigen Schwenkwinkel zwischen den maximalen Schwenkwinkeln.If the side members are arranged parallel to the underlying surface, the pivot axes of the side members should be at such a distance from the ground that a rotational movement of the side members between the two maximum pivot angles is possible without hindrance. The maximum height of the scaffold then results from the distance of the pivot axis from the ground and the maximum vertical extent of the side members above the pivot axis at any pivot angle between rule the maximum swing angles.

Durch die erfindungsgemäße Lösung sind Stützgerüsthöhen von unter 2m erreichbar. Aufgrund dessen eignen sich die erfindungsgemäßen Stützgerüste auch zur nachträglichen Installation auf Dächern von Wohn- oder Gewächshäusern. Auch bei einer nachträglichen Vergrößerung der Solarkollektorfläche nimmt die Stützgerüsthöhe nicht zu. In einem solchen Fall werden vielmehr zusätzliche Längsträger installiert, wodurch sich die benötigte Grundfläche vergrößert, nicht aber die Stützgerüsthöhe. Die Windanfälligkeit bleibt ebenfalls nahezu unverändert.By the solution according to the invention are scaffold heights of reachable under 2m. Due to this, the scaffolds according to the invention are also suitable for later Installation on roofs of residential or greenhouses. Also in a subsequent Magnification of the solar collector does not take the scaffold height to. In such a case, rather, additional side rails are installed, resulting in the required footprint increases, not but the scaffold height. The wind susceptibility also remains almost unchanged.

Der von den Solarkollektorflächen geworfene Schatten verläuft im Wesentlichen parallel zur Strahlungsebene. Sind die Längsträger eng nebeneinander angeordnet, so kann bei einer nicht horizontalen Lage der Solarkollektorflächen ein Längsträgers die Solarkollektorfläche eines benachbarten Längsträgers wenigsten teilweise abschatten. Die im Schatten befindliche Solarkollektorfläche kann dann nicht mehr zur Strom- und/oder Wärmegewinnung genutzt werden und der durch die Bestrahlung parallel zur Strahlungsebene gewonnene Wirkungsgradgewinn wird wieder reduziert. Es wäre also vorteilhaft, diese Abschattung der Längsträger untereinander zu vermeiden.Of the from the solar collector surfaces thrown shadows runs essentially parallel to the radiating plane. Are the side members tight? arranged next to each other, so may in a non-horizontal position the solar collector surfaces a stringer the solar collector of a neighboring longitudinal member least partially shaded. The solar collector surface in the shade can then no longer be used for electricity and / or heat and that obtained by the irradiation parallel to the radiating plane Efficiency gain is reduced again. So it would be beneficial to do this Shading of the side members with each other to avoid.

Da die Winkelabweichung der Strahlung parallel zur Strahlungsebene vom Lot auf der Solarkollektorfläche bei der Betrachtung der Abschattung der Längsträger untereinander keine Rolle spielt, kann vereinfachend vorgesehen sein, den Abstand zwischen zwei benachbarten Längsträgers so groß zu wählen, dass die für die Bestückung mit Solarkollektoren vorgesehene Fläche jedes Längsträgers – auch beim maximalen Schwenkwinkel – vollständig senkrecht bestrahlbar ist. Eine inaktive Solarkollektor(teil)fläche durch den Schattenwurf eines benachbarten Längsträgers wird so vermieden.There the angular deviation of the radiation parallel to the radiating plane from the solder on the solar collector surface does not matter when considering the shading of the longitudinal members can be provided simplifying the distance between two adjacent Longitudinal member so great to choose that the for the equipment area of each longitudinal member provided with solar collectors - even at the maximum pivoting angle - completely vertical is irradiated. An inactive solar collector (part) area through the shadow of a neighboring side member is thus avoided.

Die zu einem Zeitpunkt für die Energiegewinnung optimalen Schwenkwinkel der einzelnen Längsträger eines erfindungsgemäßen Stützgerüstes sind in der Regel nahezu identisch. Vorzugsweise können wenigsten einige Längsträger mechanisch so zu einer Gruppe verbunden werden, dass sich die Schwenkbewegung eines Längsträgers auf die anderen Gruppenmitglieder übertragen. In einem solchen Fall ist es ausreichend anstelle eines Antriebselementes pro Längsträgers nur ein Antriebelement für die gesamte Gruppe vorzusehen, wodurch sich auch die Regelung vereinfachen kann. Die Längsträger sind vorzugsweise selbsttragend ausgeführt. Das bedeutet, dass sie ihre Form beibehalten, unabhängig davon, ob auf ihnen Solarkollektoren installiert sind oder nicht. Die Solarkollektoren tragen die Struktur also nicht mit.The at a time for the energy production optimum swing angle of the individual side members of a supporting framework according to the invention are in usually almost identical. Preferably, at least some of the side members can be mechanical be connected to a group so that the pivoting movement of a longitudinal member transfer the other group members. In such a case, it is sufficient instead of a drive element per longitudinal member only a drive element for the whole group, which also simplifies the scheme can. The side members are preferably carried out self-supporting. That means she maintain their shape, regardless of whether solar collectors are installed on them or not. The solar collectors So do not carry the structure with you.

Weiter vorzugsweise besitzen die Längsträger einen gleichschenklig-dreiecksförmigen Querschnitt. Bei einem gleichschenkligen Dreieck weisen zwei der drei Seiten – die sogenannten Schenkel – die gleiche Länge auf. Bei der dritten Seite handelt es sich um die Basis des Dreiecks. Die der Basis gegenüberliegende Ecke wird als Spitze bezeichnet. Im Falle eines gleichseitigen Dreiecks, bei dem alle drei Seiten die gleiche Länge besitzen, handelt es sich um eine Sonderform des gleichschenkligen Dreiecks. Hier kann frei bestimmt werden, welche Seite die Basis darstellen soll. In der Folge gelten dann auch die übrigen Definitionen für das gleichschenklige Dreieck. Ein dreidimensionaler Körper, dessen Querschnitt ein gleichschenkliges Dreieck ist, ähnelt einem Keil. Im Sinne dieser Erfindung bezieht sich daher der Beg riff Keilspitze auf die Kante des Längsträgers, die im Querschnitt mit der Spitze des gleichschenkligen Dreiecks zusammenfällt. Die beiden weiteren Kanten werden als Basiskanten bezeichnet. Die Fläche zwischen den beiden Basiskanten ist die Basisfläche, die Flächen zwischen der Keilspitze und je einer der Basiskanten sind die Schenkelflächen.Further Preferably, the side members have a isosceles-triangular Cross-section. In an isosceles triangle, two of the three pages - the so called thighs - the same length on. The third page is the base of the triangle. The opposite of the base Corner is called a peak. In the case of an equilateral triangle, in which all three sides have the same length, it concerns a special form of the isosceles triangle. Here you can freely choose which page should be the base. In the consequence apply then the rest too Definitions for the isosceles triangle. A three-dimensional body whose Cross-section is an isosceles triangle, resembles a wedge. For the purpose of This invention therefore relates to the Beg riff wedge tip on the Edge of the longitudinal member, the coincides in cross section with the apex of the isosceles triangle. The both other edges are called base edges. The area between the two base edges is the base area, the areas between the wedge tip and each one of the base edges are the leg surfaces.

An den jeweiligen Basisflächen der Längsträger können Aufnahmen für ein oder mehrere Solarkollektoren vorgesehen sein. Bevorzugt ist es, wenn mehrere Solarkollektoren in Längrichtung des Trägers hintereinander montiert werden können. Die Breite der Basisfläche eines Längsträgers entspricht vorzugweise annähernd der Breite oder der Länge der einzelnen Solarkollektoren, so dass pro Längsträger eine Bahn Solarkollektoren vorgesehen ist. Die Längsträger weisen vorzugsweise alle die gleiche Länge auf und sie sind so mit den Querholmen verbunden, dass ihre jeweilige Schwenkachse mittig entlang ihrer Basisfläche verläuft. Die Aufnahmen für die Solarkollektoren sind vorzugsweise so gestaltet, dass eine durch das Stützgerüst induzierte, mechanische Belastung der Solarkollektoren möglichst vollständig vermieden wird. Dabei sind besonders unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der einzelnen Komponenten zu berücksichtigen, damit keine Spannungen durch Temperaturänderungen auftreten. Dies kann durch entsprechend zu wählende Spaltmaße erreicht werden, die sich je nach Temperatur verändern können. Die Längsträger sollten weiterhin so biegesteif ausgelegt sein, dass eine Biegebeanspruchung, die zur Beschädigung von Solarkollektoren führen könnte, vermieden wird.At the respective base areas the side members can take pictures for a or more solar collectors may be provided. It is preferred if several solar collectors in longitudinal direction of the carrier can be mounted one behind the other. The width of the base area a longitudinal member corresponds preferably nearly the width or the length of the individual solar collectors, so that each longitudinal beam a track solar collectors is provided. The side rails point preferably all the same length on and they are so connected to the crossbars that their respective Swivel axis runs centrally along its base surface. The shots for the solar collectors are preferably designed so that one induced by the scaffold, Mechanical stress on the solar collectors avoided as completely as possible becomes. Here are particularly different thermal expansion coefficients to consider the individual components so that no tensions due to temperature changes occur. This can by choosing accordingly clearances be achieved, which can vary depending on the temperature. The side members should continue to be so rigid be designed to withstand a bending strain that could damage Solar collectors lead could, is avoided.

Die Mechanik zur Übertragung von Schwenkbewegung von einem auf mindestens einen anderen Längsträger kann als wenigsten eine Lenkstange ausgebildet sein. Diese wenigsten eine Längsstange verbindet die Keilspitzen der wenigstens zwei Längsträger, wobei an den jeweiligen Anschlusspunkten Gelenke vorgesehen sind. Es handelt sich bei der wenigstens einen Lenkstange also um einen Zug-Druck-Stab, der den Abstand der Keilspitzen konstant hält ohne die Schwenkmöglichkeit der Längsträger zu beeinträchtigen. Wird nur der eine Längsträger verschwenkt, folgt der mindestens eine mit diesem verbundene Längsträger der Bewegung.The mechanism for transmitting pivoting movement from one to at least one other longitudinal member may be formed as least a handlebar. This at least one longitudinal bar connects the wedge tips of the at least two longitudinal members, wherein joints are provided at the respective connection points. It is in the at least one handlebar so a pull-push rod, the distance of the wedge Keeps tips constant without affecting the possibility of pivoting the side members. If only one longitudinal beam is pivoted, the at least one longitudinal beam connected thereto follows the movement.

Die Längsträger sind bevorzugt in Fachwerkbauweise ausgeführt. Dabei sind an der Keilspitze sowie an den Basiskanten Längsholme vorgesehen, die untereinander durch Verstrebungen verbunden sind. Dadurch lässt sich eine hohe Steifigkeit in Längrichtung bei gleichzeitig geringem Gewicht erreichen, was wiederum den Transport und die Montage erleichtert.The Longitudinal beams are preferably designed in half-timbered construction. Here are at the wedge tip as well at the base edges longitudinal beams provided, which are interconnected by bracing. By doing so leaves a high rigidity in the longitudinal direction while achieving low weight, which in turn reduces the transport and facilitates the assembly.

Auch wenn das erfindungsgemäße Stützgerüst sich grundsätzlich für jede beliebige Art von Solarkollektoren eignet, so sind Solarkollektoren mit Fresnel-Linsen besonders bevorzugt. Langestreckte Fresnel-Linsen fokussieren die einfallende Strahlung auf einer Brennlinie bzw. eine Linie aus unendlich vielen Brennpunkten. Im Bereich diese Brennlinie kann eine Absorptionsvorrichtung vorgesehen sein, welche die einfallende Strahlung in Wärme- und/oder elektrische Energie umwandelt.Also when the scaffold according to the invention itself in principle for every Any type of solar collectors are suitable, so are solar collectors particularly preferred with Fresnel lenses. Elongated Fresnel lenses focus the incident radiation on a focal line or a line of infinite foci. In the area this focal line may be provided an absorbing device which the incident Radiation in heat and / or converting electrical energy.

Werden langestreckte Fresnel-Linsen kreuzweise geschichtet, lässt sich besonders einfach eine punktförmige Fokussierung erreichen. Um einen einzelnen Brennpunkt zu erhalten, werden bspw. zwei Frensel-Linsen, welche die einfallende Strahlung jeweils eine Brennlinie fokussieren, um 90° verdreht direkt übereinander angeordnet. In den so erhaltenen Brennpunkten der einzelnen Linsen können dann z.B. Hochtemperatursolarzellen zum Einsatz kommen, die sich durch einen besonders hohen Wirkungsgrad auszeichnen. Ob die beiden Fresnel-Linsen mit ihren glatten Seiten aufeinander liegen oder nicht, ist im Übrigen unerheblich für die Fokussierung in einem Brennpunkt. Selbstverständlich ist es natürlich möglich, eine Fresnel-Linse von vorneherein als punktförmig fokussierende Linse zu gestalten.Become elongated Fresnel lenses layered crosswise, can be especially simple a punctiform Achieve focus. To get a single focus, For example, two Frensel lenses which receive the incident radiation focus one focal line at a time, rotated 90 ° directly above each other arranged. In the resulting focal points of the individual lenses can then e.g. High-temperature solar cells are used, which are characterized by a particularly high efficiency. Whether the two Fresnel lenses with their smooth sides lying on each other or not, is by the way irrelevant to the focus in a focal point. Of course it is it of course possible, a Fresnel lens from the outset as a punctiform focusing lens shape.

Die Ausführung des Stützgerüstes in Fachwerkbauweise ist besonders vorteilhaft für diese Art von Solarkollektoren, da bei entsprechender Auslegung die Strahlengänge von der Linse zur Brennlinie nicht oder kaum beeinträchtigt werden. Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Verstrebungen der Basisfläche des Längsträgers entlang der Grenze zwischen zwei benachbarten Solarkollektoren verlaufen. Durch solche Verstrebungen kann zum einen die Stabilität des Längsträgers gesichert werden, zum anderen werden die Solarkollektoren abgestützt und können zusätzlich entlang der jeweiligen Kante gesichert werden.The execution of the scaffold in Timber construction is particularly advantageous for this type of solar collectors, because with appropriate design, the beam paths from the lens to the focal line not or hardly affected become. It proves to be useful when the bracing the base area along the side member the boundary between two adjacent solar collectors run. By such struts can on the one hand secured the stability of the longitudinal member On the other hand, the solar collectors are supported and can additionally be secured along the respective edge.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Fresnel-Linsen derart ausgestaltet sind, dass sich ihre Brennlinie entlang der Keilspitze des jeweiligen Längsträgers befindet. Verläuft dort ein Längsholm kann dieser als zur Basisfläche des Längsträgers geöffnetes U-Profil ausgeführt sein. In diesem Profil kann dann beispielsweise ein Leitungsrohr verlaufen, durch welches ein wärmetragendes Fluid gepumpt wird. Das Rohr wird zweckmäßigerweise gegenüber dem U-Profil und der Umgebung isoliert, abgesehen von der Stelle, auf welche die Strahlung auftrifft.It is particularly advantageous when the Fresnel lenses designed in such a way are that their focal line is located along the wedge tip of the respective longitudinal member. runs there can be a longitudinal spar this as the base area of the side member opened U-profile executed be. In this profile can then, for example, a conduit run through which a heat-carrying Fluid is pumped. The tube is expediently opposite the U-profile and the environment isolated, apart from the place on which the radiation hits.

Die einzelnen Leitungsrohre aller Längsträger sind vorzugsweise zu einer Leitungsschleife verbunden, d.h. das wärmetragende Fluid wird an dem einen Ende der Schleife in die Leitungen gepumpt und durchläuft dann alle Leitungsrohre bevor es am anderen Ende der Leitung austritt. Zwischen Ein- und Ausgang der Leitungsschleife ergibt sich erfindungsgemäß ein Temperaturunterschied. Der Anschluss an die Leitungsschleife kann vorzugsweise durch flexible Schläuche geschehen.The individual pipes of all side members are preferably connected to a line loop, i. the heat-carrying Fluid is pumped into the lines at one end of the loop and goes through then all the pipes before it exits at the other end of the pipe. Between input and output of the line loop results according to the invention, a temperature difference. The connection to the line loop can preferably by flexible hoses happen.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass entlang der Brennlinie der Linsen Photovoltaikzellen angeordnet sind. Aufgrund der hohen Strahlungsintensität in diesem Bereich lassen sich sehr hohe Wirkungsgrade für die Stromerzeugung erzielen. Wegen der Strahlungsintensität entstehen an den Photovoltaikzellen sehr hohe Temperaturen, weshalb bevorzugt Hochtemperatursolarzellen zum Einsatz kommen. Es kann weiterhin vorgesehen sein, in direktem Kontakt mit oder in geringem Abstand zu den Photovoltaikzellen Leitungsrohre auf der von den Fresnel-Linsen abgewandten Seite der Photovoltaikzellen zu verlegen. Diese können zum einen als Kühlung dienen, zum anderen lässt sich die abgeführte Wärme weiter verwenden.It but can also be provided that along the focal line of the Lens photovoltaic cells are arranged. Due to the high radiation intensity in this In this area, very high efficiencies can be achieved for power generation. Because of the radiation intensity arise at the photovoltaic cells very high temperatures, which is why preferably high-temperature solar cells are used. It can continue to be provided in direct contact with or in low Distance to the photovoltaic cells pipes on the of the Lay Fresnel lenses facing away from the side of the photovoltaic cells. these can on the one hand serve as cooling, to the other leaves the dissipated Heat on use.

Sofern punktförmig fokussierende Fresnel-Linsen zum Einsatz kommen, befinden sind die Brennpunkte der Linsen vorzugsweise ebenfalls entlang der Keilspitze des jeweiligen Längsträgers. Bevorzugt sind in diesen Brennpunkten Photovoltaikzellen vorgesehen. In der Regel ist die einachsige Nachführung, wie sie durch die Verschwenkung der Längsträger erreicht werden kann, nicht geeignet, dass sich die Brennpunkte der punktförmig fokussierende Fresnel-Linsen immer an gleicher Stelle in der Keilspitze des jeweiligen Längsträgers befinden. Es ist daher bevorzugt, dass die einzelnen Photovoltaikzellen entlang der Längsholme, auf denen sie sich befinden, verschiebbar sind. Die Photovoltaikzellen können so immer im Brennpunkt positioniert werden. Die Verschiebung kann dabei automatisch, für jede Zelle einzeln oder für mehrere Zellen eines Längsträgers zusammen erfolgen. Letzteres ist möglich, da sich die Brennpunkte benachbarter, punktförmig fokussierender Fresnel-Linsen eines Längsträgers gleichförmig bewegen. Hierzu kann ein Verbindungselement vorgesehen sein, welches die Bewegung einer Photovoltaikzelle auf die andern überträgt und sie so zu einer Verschiebungsgruppe zusammenfasst. Beispielsweise können die Photovoltaikzellen auf einem gemeinsamen Schlitten oder auf einzelnen Schlitten, die durch ein Verbindungsgestänge untereinander verbunden sind, angebracht sein. Der Antrieb der Schlitten kann z.B. durch einen Schnecken-Zahnstangen-Antrieb erfolgen.If punctiform focusing Fresnel lenses are used, the focal points of the lenses are preferably also along the wedge tip of the respective longitudinal member. Preferably, photovoltaic cells are provided in these focal points. In general, the uniaxial tracking, as can be achieved by the pivoting of the side members, not suitable that the foci of punctiform focusing Fresnel lenses are always in the same place in the wedge tip of the respective longitudinal member. It is therefore preferred that the individual photovoltaic cells are displaceable along the longitudinal spars on which they are located. The photovoltaic cells can thus always be positioned in the focal point. The shift can be done automatically, for each cell individually or for several cells of a longitudinal member together. The latter is possible because the focal points of adjacent, point-focused Fresnel lenses of a longitudinal member move uniformly. For this purpose, a connecting element can be provided which transmits the movement of a photovoltaic cell to the other and so summarizes them to a shift group. For example, the photovoltaic cells on egg a common carriage or on individual carriages, which are interconnected by a connecting rod attached. The drive of the slide can be done for example by a worm-rack drive.

Jedenfalls kann der Wirkungsgrad der Anlage weiter gesteigert werden, indem eine Photovoltaikzelle immer im Brennpunkt einer Linse positioniert wird. Änderung im Strahlengang durch die Sonnenwanderung lassen sich in Echtzeit ausgleichen. Es kommt zu einer quasi-zweiachsigen Nachführung.In any case The efficiency of the system can be further increased by a photovoltaic cell is always positioned in the focal point of a lens. modification In the ray path through the solar migration can be in real time compensate. It comes to a quasi-biaxial tracking.

Um den Bedarf an Antriebselementen weiter zu reduzieren, kann weiterhin vorgesehen sein, die Verschiebung der Photovoltaikzellen benachbarter Längsträgern durch ein einzelnes Antriebselement zu erreichen. Dazu kann eine Verbindung der Verschiebemechaniken der einzelnen Photovoltaikzellen oder der Verschiebegruppen vorgesehen sein. Im Falle eines Schnecken-Zahnstangen-Antrieb können die Wellen, auf denen die Schnecken sitzen, bspw. durch eine Kette oder einen Zahnriemen verbunden sein. Es ist auch möglich die Funktion der Lenkstange und die Funktion der Verbindung der Verschiebemechaniken in einem Element zusammenzufassen.Around To further reduce the need for drive elements may continue be provided, the displacement of the photovoltaic cells of adjacent side members by to achieve a single drive element. This can be a connection the shifting mechanisms of the individual photovoltaic cells or the Be provided shift groups. In the case of a worm-rack drive, the Waves on which the snails sit, for example by a chain or be connected to a toothed belt. It is also possible the function of the handlebar and the function of connecting the shifting mechanisms in one To summarize element.

Die Photovoltaikzellen können dann, wie oben beschrieben, über Leitungsrohre auf der von den Fresnel-Linsen abgewandten Seite der Photovoltaikzellen gekühlt werden. Entsprechend ihrem Einsatz optimierte Wärmeleiter zwischen Photovoltaikzellen und den Leitungsrohren sind weithin bekannt.The Photovoltaic cells can then, as described above, over Conduits on the side facing away from the Fresnel lenses of the Photovoltaic cells cooled become. According to their use, heat conductors optimized between photovoltaic cells and the conduits are well known.

Bei der Nutzung von Photovoltaik- bzw. Hochtemperatursolarzellen können zur Stromleitung Kabel vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich das gesamte Gerüst, oder zumindest den Längsholm in der Keilspitze als Masseleiter zu verwenden. Dadurch ist es möglich, bis zu 50% der benötigten Kabelgesamtlänge einzusparen. Sofern die Leitungsrohre zur Kühlung der Photovoltaik- oder Hochtemperatursolarzellen ausreichend elektrisch von dem Träger in der Keilspitze des Längsträgers isoliert sind, lassen sich diese als zweiten Leiter verwenden. Der Kabelbedarf kann so weiter deutlich reduziert werden.at The use of photovoltaic or high-temperature solar cells can for Power line cable may be provided. But it is also possible the whole Framework, or at least the longitudinal spar to be used as a ground conductor in the wedge tip. This makes it possible to get up to 50% of the needed Cable Total Length save. If the pipes for cooling the photovoltaic or High temperature solar cells sufficiently electrically from the carrier in the Wedge tip of the longitudinal member are insulated, These can be used as a second conductor. The cable requirement can be significantly reduced so on.

Die Erfindung wird nun anhand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert. Dabei wird auf folgende Figuren Bezug genommen:The The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. there Reference is made to the following figures:

1: Eine räumliche Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützgerüstes; 1 : A spatial representation of an embodiment of the scaffold according to the invention;

1a: eine Detailvergrößerung der 1; 1a : a detail enlargement of the 1 ;

1b: eine Detailansicht des Stützgerüstes aus 1; 1b : a detailed view of the scaffold 1 ;

2 einen Querschnitt durch einem Längsholm; 2 a cross section through a longitudinal spar;

3 einen Querschnitt durch eine Verstrebung; 3 a cross section through a strut;

4 einen Querschnitt durch einen Längsholm mit eingesetztem Leitungsrohr; 4 a cross section through a longitudinal spar with inserted conduit;

5 einen Querschnitt durch einen Längsholm mit eingesetztem Leitungsrohr und Photovoltaikzelle; 5 a cross section through a longitudinal spar with inserted conduit and photovoltaic cell;

6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützgerüstes; 6 a further embodiment of the scaffold according to the invention;

7 eine bahnförmige Fresnel-Linse; und 7 a sheet-shaped Fresnel lens; and

8 eine doppelt geschichtete, punktuell fokussierende Fresnel-Linse. 8th a double-layered, point-focusing Fresnel lens.

In 1, 1a und 1b ist ein Stützgerüst 1 dargestellt, welches Längsträger 10 und zwei Querholme 20, 21 umfasst. Bei den Querholmen 20, 21 handelt es sich um standardisierte Rechteckprofile. Sie verlaufen parallel und sind auf Stützen 22, 23 befestigt, die im Untergrund verankert sind. Die Stützen 22 des einen Querholms 20 sind dabei kürzer als die Stützen 23 den anderen Querholms 21. Damit weisen die Längsträger 10, die senkrecht zu den Querholmen 20, 21 verlaufen, einen Winkel gegenüber der Horizontalen auf. In der Draufsicht ergibt sich aus den Längsträgern 10 und den Querholmen 20, 21 eine gitterartige Struktur. Die Längsträger 10 des Stützgerüstes 1 weisen im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf und sind in Fachwerkbauweise ausgeführt. Der Längsträger setzt sich aus Längsholmen 16, 17 in der Keilspitze 11 und an den beiden Basiskanten 12, 13, sowie aus Verstrebungen 14, 15 zusammen.In 1 . 1a and 1b is a scaffold 1 shown, which side member 10 and two crossbars 20 . 21 includes. At the crossbars 20 . 21 these are standardized rectangular profiles. They run parallel and are on supports 22 . 23 fastened, which are anchored in the underground. The pillars 22 of a cross-beam 20 are shorter than the columns 23 the other crossbar 21 , So have the side members 10 perpendicular to the crossbars 20 . 21 are at an angle to the horizontal. In the plan view results from the side rails 10 and the crossbars 20 . 21 a grid-like structure. The side members 10 of the scaffold 1 have in cross-section the shape of an isosceles triangle and are designed in half-timbered construction. The longitudinal member is made up of longitudinal spars 16 . 17 in the wedge tip 11 and at the two base edges 12 . 13 , as well as from bracing 14 . 15 together.

Die Längsträger 10 sind im Bereich Ihrer Basisfläche mit Aufhängungspunkten 24 an den Querholmen 20, 21 so verbunden, dass sie um die mittig zwischen den Basiskanten 12, 13 verlaufenden Achse 18 verschwenkt werden können.The side members 10 are in the range of your base area with suspension points 24 at the cross bars 20 . 21 connected so that they are centered between the base edges 12 . 13 extending axis 18 can be pivoted.

Auf der Basisfläche der Längsträger sind die Solarkollektoren 2 montiert. Der Abstand der einzelnen Aufhängungspunkte der Längsträger 10 an den Querholmen 20, 21 ist so gewählt, dass sich zwei benachbarte Längsträger 10 auch bei maximalem Schwenkwinkel und Lichteinfall senkrecht auf die Solarkollektoren 2 nicht gegenseitig abschatten.On the base surface of the side members are the solar collectors 2 assembled. The distance between the individual suspension points of the side members 10 at the cross bars 20 . 21 is chosen so that there are two adjacent side members 10 even at maximum swivel angle and incidence of light perpendicular to the solar panels 2 do not shade each other.

Auf jedem Längsträger 10 findet eine Mehrzahl von Solarkollektoren 2 Platz. Die Solarkollektoren 2 sind dabei in einer Reihe auf dem Längsträger 10 montiert. So ergeben sich zwischen zwei benachbarten Solarkollektoren 2 Stosskanten 3. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei den Solarkollektoren 2 um punktförmig fokussierende Fresnel-Linsen, welche die von der Sonne einfallende Strahlung auf einen Brennpunkt bündeln. Um möglichst wenig Verlust an Strahlungsenergie zu erleiden, sollen die Strahlengänge von Linse zum Brennpunkt ungestört verlaufen, d.h. ein möglichst großer Flächenanteil der Solarkollektoren 2 soll effektiv genutzt werden. Die Verstrebungen 15 (nicht dargestellt) sollen besonders im Bereich der Basis des Längsträgers 10 die Strahlengänge nicht durchkreuzen, weshalb sie entlang der Stosskanten 3 der Solarkollektoren 2 verlaufen. Die Solarkollektoren 2 liegen auf den Verstrebungen 15 auf und werden von diesen abgestützt. Da die Verstrebungen 15 am Rand der Solarkollektoren 2 verlaufen, kann die Auflagefläche unabhängig von den Dimensionen der Verstrebung 15 gewählt werden. Da so nur ein geringer Teil der Strahlengänge durch die Solarkollektoren 2 ge stört wird, entsteht lediglich eine geringere Beeinflussung der effektiven Fläche des Solarkollektors 2.On each side member 10 finds a plurality of solar collectors 2 Space. The solar collectors 2 are in a row on the side member 10 assembled. This results between two adjacent solar collectors 2 abutting edges 3 , In the example shown, it is the solar collectors 2 around punctiform focusing Fresnel lenses, which focus the sun's incoming radiation to a focal point. In order to suffer the least possible loss of radiation energy, the beam paths from the lens to the focal point should be undisturbed, ie the largest possible area proportion of the solar collectors 2 should be used effectively. The struts 15 (not shown) should especially in the area of the base of the longitudinal member 10 do not cross the beam paths, which is why they are along the butt edges 3 the solar collectors 2 run. The solar collectors 2 lie on the struts 15 up and are supported by these. Because the braces 15 on the edge of the solar collectors 2 run, the bearing surface can be independent of the dimensions of the strut 15 to get voted. Because so only a small part of the beam paths through the solar panels 2 ge is affected, only a minor effect on the effective area of the solar collector 2 ,

Die Solarkollektoren 2 werden sowohl an den erwähnten Verstrebungen 15 als auch an den Längholmen 17 entlang der Basiskanten 12, 13 befestigt. Die Verstrebungen 15 und die Längsholme 17 bilden also eine Aufnahme für die Solarkollektoren 2. Um die Solarkollektoren kräftefrei zu lagern – wobei besonders die Wärmeausdehnung der einzelnen Komponenten zu berücksichtigen ist, da aufgrund von Unterschieden im Temperaturverhalten von Längsträger 10 und Solarkollektoren 2 Spannungen induziert werden können – ist eine entsprechende Aufnahme vorgehen.The solar collectors 2 be both on the mentioned bracing 15 as well as on the longitudinal bars 17 along the base edges 12 . 13 attached. The struts 15 and the longitudinal struts 17 thus form a receptacle for the solar collectors 2 , In order to store the solar collectors without force - in particular, the thermal expansion of the individual components is taken into account because of differences in the temperature behavior of side members 10 and solar collectors 2 Tension can be induced - is an appropriate recording approach.

Zwei benachbarte Längsträger 10 sind im Bereich ihrer Keilspitzen 11 durch eine Lenkstange 50 verbunden. Die Anbindung der Lenkstange 50 an die Längsträger 10 erfolgt dabei über ein Gelenk 51, dessen Rotationsachse parallel zur den Schwenkachsen 18 der Längsträger 10 verläuft. Im Prinzip wird durch die Lenkstange 50 der Abstand zwischen zwei benachbarten Keilspitzen 11 konstant gehalten, was zur Folge hat, dass bei einer Verschwenkung des einen Längsträgers 10 um seine Schwenkachse 18, der andere dieser Bewegung folgt. Da in dem dargestellten Beispiel alle Längsträger untereinander verbunden sind, ist lediglich eine Antriebseinrichtung 52 notwenig, um den Schwenkwinkel aller Längsträger simultan einzustellen.Two adjacent side members 10 are in the area of their wedge tips 11 through a handlebar 50 connected. The connection of the handlebar 50 to the side members 10 takes place via a joint 51 whose axis of rotation is parallel to the pivot axes 18 the side member 10 runs. In principle, by the handlebar 50 the distance between two adjacent wedge points 11 kept constant, which has the consequence that when pivoting the one longitudinal member 10 around its pivot axis 18 who follows others of this movement. Since all longitudinal members are interconnected in the illustrated example, only one drive device 52 necessary to adjust the swivel angle of all side members simultaneously.

Bei der beispielhaften Antriebseinheit 52 ist ein Schild 53 verdrehfest am, dem einen Querholm 20 zugewandten Ende eine Längsträger 10 verbunden. Das Schild 53 steht senkrecht zur Schwenkachse 18 und ist mit einem Schlitz 54 senkrecht zur Basisfläche des Längsträgers 10 ausgestattet. An dem einen Querträger 20 und parallel zu diesem ist ein elektrisch betriebener Schlitten-Schnecken-Antrieb vorgesehen. An dem Schlitten dieses Antriebs befindet sich ein Stift 55, der in den Schlitz 54 des Schildes 53 greift. Da zwischen Stift und Drehachse 18 des Längsträgers 10 ein Abstand besteht, wird eine lineare Bewegung des Schlittens durch das Zusammenwirken von Stift 55 und Schlitz 54 in eine Drehbewegung des Längsträgers 10 umgesetzt.In the exemplary drive unit 52 is a sign 53 non-rotating on the one transverse bar 20 facing the end of a side rail 10 connected. The shield 53 is perpendicular to the pivot axis 18 and is with a slot 54 perpendicular to the base surface of the longitudinal member 10 fitted. On the one cross member 20 and in parallel with this, an electrically operated carriage-screw drive is provided. There is a pin on the carriage of this drive 55 in the slot 54 of the shield 53 attacks. Because between pin and axis of rotation 18 of the longitudinal member 10 there is a distance, a linear motion of the carriage is due to the interaction of pen 55 and slot 54 in a rotational movement of the longitudinal member 10 implemented.

Da es sich bei den Solarkollektoren 2 um punktförmig fokussierende Fresnel-Linsen handelt, verschiebt sich der Brennpunkt der Linsen aufgrund der Sonnenwanderung und durch die einachsige Nachführung entlang der Längsholme 16 in den Keilspitzen 11 der jeweiligen Längsträger 10. Die Photovoltaikzellen 60 sind als Hochleistungssolarzellen ausgeführt, deren für die Energieumwandlung geeignete Oberfläche in etwa der Ausdehnung des jeweils auftreffenden Strahlenbündels entspricht. Alle Photovoltaikzellen 60 eines Längsträgers 10 sind auf einem gemeinsamen Träger 61 befestigt. Dieser Träger 61 ist entlang der Längsholme 16 in den Keilspitzen 11 der jeweiligen Längsträger 10 bewegbar. Dazu ist er auf zwei Linearlagern 62, 63 befestigt, die wiederum auf den Längsholme 16 in den Keilspitzen 11 der jeweiligen Längsträger 10 aufsitzen. Das eine Linearlager 63 ist mit einem Schlitten-Schnecken-Antrieb ausgestattet. Die Welle 64 auf der die Schnecke dieses Antriebs sitzt, ist zum dem einen Querträger 20 zugewandten Ende des Längsträgers 10 fortgeführt. An diesem Ende sind Räder 65 drehfest mit der Welle 64 verbunden. Keilriemen 66 verbinden über die Räder 65 die Wellen 64 der einzelnen Längsträger 10. Wird die Position der Photovoltaikzellen 60 eines Längsträgers 10 durch Drehen der Welle 64 desselben Längsträgers 10 verändert, drehen sich die Wellen 64 der anderen Längsträger 10 auf die gleiche Weise, wodurch sich die Photovoltaikzellen 60 den anderen Längsträger 10 ebenfalls verschieben. Für die Verschiebung aller Photovoltaikzellen 60 des Stützgerüstes muss also nur ein Stellmotor 67 vorgesehen sein.As it is the solar collectors 2 is focal point focusing Fresnel lenses, shifts the focus of the lenses due to the solar migration and the uniaxial tracking along the longitudinal struts 16 in the wedge tips 11 the respective side member 10 , The photovoltaic cells 60 are designed as high-performance solar cells whose surface suitable for the energy conversion corresponds approximately to the extent of the respective incident beam. All photovoltaic cells 60 a longitudinal member 10 are on a common carrier 61 attached. This carrier 61 is along the longitudinal bars 16 in the wedge tips 11 the respective side member 10 movable. For this he is on two linear bearings 62 . 63 attached, in turn, on the longitudinal struts 16 in the wedge tips 11 the respective side member 10 seated. The one linear bearing 63 is equipped with a carriage-screw drive. The wave 64 on which the screw of this drive sits, is the one cross member 20 facing the end of the longitudinal member 10 continued. At this end are wheels 65 rotatably with the shaft 64 connected. fan belt 66 connect via the wheels 65 the waves 64 the individual side member 10 , Will the position of the photovoltaic cells 60 a longitudinal member 10 by turning the shaft 64 same longitudinal member 10 changed, the waves turn 64 the other side member 10 in the same way, resulting in the photovoltaic cells 60 the other side member 10 also move. For the displacement of all photovoltaic cells 60 The scaffold must therefore only one servomotor 67 be provided.

Da sich die Keilriemen 66 in direkter Nachbarschaft zu den Lenkstangen 50 befinden, bleiben sie unabhängig vom Schwenkwinkel der Längsträger 10 gespannt: wie oben dargelegt, dienen die Lenkstangen 50 dazu, den Abstand zwischen den Keilspitzen 11 der einzelnen Längsträger 10 konstant zu halten. Da sich die Räder 65 ebenfalls an den Keilspitzen 11 der einzelnen Längsträger 10 befinden, bleibt auch der Abstand zwischen den Rädern 65 benachbarter Längsträger 10 nahezu konstant.Because the V-belts 66 in the immediate vicinity of the handlebars 50 they remain independent of the swivel angle of the side members 10 strained: as explained above, serve the handlebars 50 in addition, the distance between the wedge tips 11 the individual side member 10 to keep constant. As the wheels 65 also at the wedge tips 11 the individual side member 10 The distance between the wheels also remains 65 adjacent side member 10 almost constant.

In 2 ist eine beispielhafte Aufnahme an einem Längsholm 17 entlang einer Basiskante 12, 13 dargestellt. Der Solarkollektor 2 wird dabei zwischen den Längsholm 17 und einem Gegenstück 30 eingeklemmt. Das Gegenstück 30 ist durch eine Schraube 31 lösbar mit dem Längsholm 17 verbunden. Damit sich der Solarkollektor unter Temperatureinfluss ausdehnen kann, ist an seiner Stirnseite ein Freiraum 32 vorgesehen, dessen Ausmaße sich je nach Temperatur ändern können. Damit sich die Stirnseite 4 des Solarkollektors 2 relativ zum Längholm 17 bewegen kann, sind Gleitbacken 33 vorgesehen. Das Gegenstück 30 kann sich über die gesamte Länge des Längsholms 17 oder nur über die Länge eines Solarkollektors 2 erstrecken. Es ist aber auch denkbar, die Solarkollektoren 2 durch eine Vielzahl von kleinen Gegenstücken 30 zu sichern.In 2 is an exemplary recording on a longitudinal spar 17 along a base edge 12 . 13 shown. The solar collector 2 is doing between the longitudinal spar 17 and a counterpart 30 trapped. The counterpart 30 is through a screw 31 detachable with the longitudinal spar 17 connected. In order to The solar collector can expand under the influence of temperature, is on its front side a free space 32 whose dimensions may vary according to the temperature. So that the front side 4 of the solar collector 2 relative to the longitudinal spar 17 can move, are sliding jaws 33 intended. The counterpart 30 can extend over the entire length of the longitudinal spar 17 or only over the length of a solar collector 2 extend. But it is also conceivable, the solar panels 2 through a variety of small counterparts 30 to secure.

Nach dem gleichen Prinzip lassen sich die Solarkollektoren 2 auch an den Verstrebungen 15 befestigen. Eine Möglichkeit ist in 3 dargestellt. Auf der Verstrebung 15 liegen zu beiden Seiten Solarkollektoren 2 auf. Ein durch eine Schraube 27 befestigtes Gegenstück 34 vervollständigt die Klemmung der Kollektoren 2. Auch hier sind wieder Freiräume an der Stirnseite 4 der Solarkollektoren 2 vorgesehen, ebenso wie Gleitbacken 26. Alternativ zu einer punktförmig fokussierenden Linse kann eine Fresnel-Linse verwendet werden, bei der die einfallende Strahlung in einer Brennlinie gebündelt wird. Die Brennlinien der Fresnel-Linsen fallen dann mit den jeweiligen Längsholmen 16 in den Keilsspitzen 11 der Längsträger 10 zusammen.The solar collectors follow the same principle 2 also on the struts 15 Fasten. One possibility is in 3 shown. On the brace 15 are solar collectors on both sides 2 on. A through a screw 27 attached counterpart 34 completes the clamping of the collectors 2 , Again, there are free spaces on the front page 4 the solar collectors 2 provided, as well as sliding jaws 26 , As an alternative to a point-focusing lens, a Fresnel lens can be used, in which the incident radiation is focused in a focal line. The focal lines of the Fresnel lenses then fall with the respective longitudinal beams 16 in the wedge tips 11 the side member 10 together.

Wie in 4 beispielhaft dargestellt ist ein solcher Längsholm 16 in der Keilspitze 11 als nach oben geöffnetes U-Profil ausge bildet. In diesem U-Profil verläuft ein von Isolationsmaterial 42 umgebenes Leitungsrohr 40. Das Isolationsmaterial 42 verhindert einen ungewollten Wärmeaustausch mit der Umgebung. Lediglich der obere Bereich des Leitungsrohres liegt frei, da an dieser Stelle die durch die Fresnel-Linsen 2 gebündelten Strahlen auftreffen und absorbiert werden. Die Flüssigkeit, die durch das Leitungsrohr 40 fließt, wird so erwärmt.As in 4 shown by way of example is such a longitudinal spar 16 in the wedge tip 11 forms out as open up U-profile. In this U-profile runs one of insulation material 42 surrounded pipe 40 , The insulation material 42 prevents unwanted heat exchange with the environment. Only the upper portion of the conduit is exposed, as at this point the through the Fresnel lenses 2 focused beams are incident and absorbed. The liquid passing through the conduit 40 flows, so is heated.

Die Leitungsrohre 40 aller Längsträger 10 sind miteinander zu einer Leitungsschleife verbunden. Das bedeutet, dass Flüssigkeit die an einem Eingangspunkt in die Leitungsschleife eintritt, alle Leitungsrohre 40 durchläuft, bevor sie an einem Endpunkt aus der Leitungsschleife austritt. Die Verbindung zwischen den einzelnen Längsträgern 10, sowie die Zu- und Abfuhr der wärmetragenden Flüssigkeit zum Eingangs- bzw. vom Endpunkt sind vorzugsweise durch Schläuche realisiert. Dadurch wird auch die Beweglichkeit des Stützgerüstes 1 nicht eingeschränkt.The pipes 40 all side members 10 are connected together to form a loop. This means that liquid enters the line loop at an entry point, all pipes 40 passes through before exiting the line loop at one endpoint. The connection between the individual side members 10 , as well as the supply and removal of heat-carrying liquid to the input or from the end point are preferably realized by hoses. This also makes the mobility of the scaffold 1 not limited.

In 5 ist eine Kombination aus Wandlern für elektrische Energie und Wärme in den Keilspitzen 11 der Längsträger 10 gezeigt. Die gebündelten Strahlen treffen zunächst auf eine Photovoltaikzelle 41, wo sie teilweise in elektrische Energie umgewandelt werden. Die darüber hinaus entstehende Wärme wird über dem Wärmeleiter 43 zu dem darunterliegenden Leitungsrohr 40 geleitet und durch die darin befindliche Flüssigkeit abgeführt. Zum einen wird dadurch ein Kühleffekt für die Photovoltaikzelle 41 erreicht, zum anderen kann die gewonnene Wärme weiter genutzt werden. Auch hier wird durch Isolationsmaterial 42 der Wärmeverlust an die Umgebung eingeschränkt.In 5 is a combination of electrical energy converters and heat in the wedge tips 11 the side member 10 shown. The bundled beams first hit a photovoltaic cell 41 where they are partially converted into electrical energy. The resulting heat is transferred to the heat conductor 43 to the underlying conduit 40 passed and discharged through the liquid contained therein. On the one hand, this creates a cooling effect for the photovoltaic cell 41 On the other hand, the heat gained can continue to be used. Again, by insulation material 42 the heat loss to the environment is limited.

In 6 ist dargestellt, wie eine Anlage ähnlich der aus 1 auf dem Schrägdach 91 eines Hauses 90 installiert werden kann. Die Stützen 22 des einen Querholms 20 befinden sich bei der Dachkante 93, während die Stützen 23 des anderen Querholms 21 im Bereich des Dachfirsts 92 vorgesehen sind. Die Stützen 22 und 23 weisen die gleiche Länge auf; die Schrägung der Längsträger 10 gegenüber der Horizontalen entspricht der Neigung des Daches 91. Zwischen den Keilspitzen 11 der Längsträger 10 muss nur ein geringer Abstand vorgesehen sein, so dass die Längsträger in ihrer Schwenkbewegung nicht behindert werden. Ansonsten entspricht das Stützgerüst dem aus 1.In 6 is shown as a plant similar to the one out 1 on the pitched roof 91 a house 90 can be installed. The pillars 22 of a cross-beam 20 are located at the roof edge 93 while the props 23 of the other crossbar 21 in the area of the roof ridge 92 are provided. The pillars 22 and 23 have the same length; the skew of the side members 10 opposite to the horizontal corresponds to the slope of the roof 91 , Between the wedge tips 11 the side member 10 only a small distance must be provided so that the side members are not hindered in their pivoting movement. Otherwise, the scaffold corresponds to the off 1 ,

Zur Veranschaulichung ist in 7 eine bahnförmige Frensel-Linse 80 dargestellt. Die exemplarisch eingezeichneten, eintreffenden Strahlen 82 werden durch die bahnförmige Linse 80 auf eine Brennlinie 83 fokussiert.By way of illustration is in 7 a sheet-like Frensel lens 80 shown. The exemplary drawn, incoming rays 82 be through the web-shaped lens 80 on a focal line 83 focused.

8 zeigt eine doppelt geschichtete Anordnung 81 zweier bahnförmiger Fresnel-Linsen 80, 80'. Die beiden Fresnel-Linsen sind dabei um 90° verdreht angeordnet. Die exemplarisch eingezeichneten Strahlen 82, die auf die Anordnung 81 auftreffen, werden nun in einem Brennpunkt 84 fokussiert. 8th shows a double layered arrangement 81 two web-shaped Fresnel lenses 80 . 80 ' , The two Fresnel lenses are arranged rotated by 90 °. The exemplary drawn rays 82 on the arrangement 81 impact, are now in a focal point 84 focused.

Claims

Stützgerüst (1) für Solarkollektoren (2) mit Einzelschwenkelementen umfassend mindestens zwei Querholme (20, 21) und mindestens zwei daran befestigten Längsträgern (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Querholme (20, 21) und Längsträger (10) gitterartig angeordnet sind und die Längsträger (10) jeweils entlang einer eigenen Achse (18) schwenkbar an den Querholmen (20, 21) befestigt sind.Scaffold ( 1 ) for solar collectors ( 2 ) with individual pivoting elements comprising at least two transverse beams ( 20 . 21 ) and at least two longitudinal beams ( 10 ), characterized in that the transverse beams ( 20 . 21 ) and side members ( 10 ) are arranged like a lattice and the longitudinal members ( 10 ) each along its own axis ( 18 ) pivotable on the cross beams ( 20 . 21 ) are attached.

Stützgerüst nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsträgern (10) so gewählt ist, dass die für die Bestückung mit Solarkollektoren (2) vorgesehene Fläche jedes Längsträgers (10) bei maximalem Schwenkwinkel vollständig senkrecht bestrahlbar ist.Scaffold according to claim 1, characterized in that the distance between two adjacent longitudinal members ( 10 ) is selected so that the for the assembly with solar panels ( 2 ) provided surface of each longitudinal member ( 10 ) is fully vertically irradiated at maximum swing angle.

Stützgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Längsträger (10) ein Antrieb (52) zur Einstellung des Schwenkwinkels und eine Mechanik zur Übertragung der Schwenkbewegung des einen Längsträgers (10) an wenigstens einen weiteren Längsträger (10) vorgesehen sind.Scaffold according to claim 1 or 2, characterized in that on at least one longitudinal carrier ( 10 ) a drive ( 52 ) for adjusting the pivot angle and a mechanism for transmitting the pivoting movement of the one longitudinal member ( 10 ) at least one further longitudinal member ( 10 ) are provided.

Stützgerüst nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (10) selbsttragend sind und im Querschnitt gleichschenklige Dreiecke darstellen, wobei an der jeweiligen Basisfläche der Längsträger (10) Aufnahmen, vorzugsweise spannungsfrei, für ein oder mehrere Solarkollektoren (2) vorgesehen sind und die Längsträger (10) an so mit den Querholmen (20, 21) verbunden sind, dass die Schwenkachse (18) mittig entlang der Basisfläche verläuft.Scaffold according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the longitudinal members ( 10 ) are self-supporting and represent in cross-section isosceles triangles, wherein at the respective base surface of the longitudinal members ( 10 ) Recordings, preferably stress-free, for one or more solar collectors ( 2 ) are provided and the longitudinal members ( 10 ) so with the cross beams ( 20 . 21 ) are connected, that the pivot axis ( 18 ) runs centrally along the base surface.

Stützgerüst nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Längsträgern (10) wenigstens ein an den jeweiligen Keilspitzen (11) gelenkig angebrachte Lenkstange (50) vorgesehen ist.Scaffold according to claim 4, characterized in that between two adjacent longitudinal members ( 10 ) at least one at the respective wedge tips ( 11 ) articulated handlebar ( 50 ) is provided.

Stützgerüst nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (10) in Fachwerkbauweise aus Längsholmen (16, 17) und Verstrebungen (14, 15) ausgeführt sind.Scaffold according to claim 4 or 5, characterized in that the longitudinal members ( 10 ) in timber frame construction of longitudinal beams ( 16 . 17 ) and braces ( 14 . 15 ) are executed.

Stützgerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarkollektoren (2) als bahnförmige Fresnel-Linsen ausgestaltet sind.Scaffold according to one of claims 4 to 6, characterized in that the solar collectors ( 2 ) are designed as sheet-shaped Fresnel lenses.

Stützgerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarkollektoren (2) als punktförmige Fresnel-Linsen, vorzugsweise als kreuzweise geschichtete bahnförmige Fresnel-Linsen ausgestaltet sind.Scaffold according to one of claims 4 to 6, characterized in that the solar collectors ( 2 ) are designed as point-shaped Fresnel lenses, preferably as cross-layered sheet-shaped Fresnel lenses.

Stützgerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebungen (15) an der Basisfläche der Längsträger (10) entlang der Grenze (3) zwischen zwei benachbarten Solarkollektoren (2) verlaufen.Scaffolding according to one of claims 4 to 8, characterized in that the struts ( 15 ) on the base surface of the longitudinal members ( 10 ) along the border ( 3 ) between two adjacent solar collectors ( 2 ).

Stützgerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsholme (16) in der Keilspitze (11) der Längsträger (10) als zur Basisfläche hin geöffnete U-Profile ausgestaltet sind.Scaffold according to one of claims 4 to 9, characterized in that the longitudinal beams ( 16 ) in the wedge tip ( 11 ) the side members ( 10 ) are configured as open to the base surface U-profiles.

Stützgerüst nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungsrohre (40) vorgesehen sind, welche in den U-Profilen der Längsholme (16) in der Keilspitze (11) der Längsträger (10) verlaufen, wobei die Leitungsrohre (40) bevorzugt eine Leitungsschleife bilden.Scaffold according to claim 10, characterized in that line pipes ( 40 ) are provided, which in the U-profiles of the longitudinal beams ( 16 ) in the wedge tip ( 11 ) the side members ( 10 ), wherein the conduits ( 40 ) preferably form a line loop.

Stützgerüst nach einem der Ansprüche 8 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass an der zur Basisfläche hin gerichteten Seite der Längsholme (16) in der Keilspitze (11) der Längsträger (10) Photovoltaikzellen (60) vorgesehen sind.Scaffold according to one of claims 8 to 11, characterized in that on the side facing the base surface side of the longitudinal beams ( 16 ) in the wedge tip ( 11 ) the side members ( 10 ) Photovoltaic cells ( 60 ) are provided.

Stützgerüst nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikzellen (60) verschiebbar entlang der Längsholme (16) in den Keilspitzen (11) der Längsträger (10) gelagert sind.Scaffold according to claim 12, characterized in that the photovoltaic cells ( 60 ) displaceable along the longitudinal spars ( 16 ) in the wedge tips ( 11 ) the side members ( 10 ) are stored.

Stützgerüst nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikzellen (60) eines Längsträgers (10) durch ein Verbindungselement (61) zu Verschiebungsgruppen zusammengeschlossen sind.Scaffold according to claim 13, characterized in that the photovoltaic cells ( 60 ) of a longitudinal member ( 10 ) by a connecting element ( 61 ) are grouped together to shift groups.

Stützgerüst nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Verschiebungsgruppen einzelner Längsträger (10) mechanisch so verbunden sind, dass sich die Bewegung einer Verschiebungsgruppe auf die anderen Verschiebungsgruppe(n) überträgt.Scaffold according to claim 13 or 14, characterized in that at least two displacement groups of individual longitudinal members ( 10 ) are mechanically connected so that the movement of one shift group is transferred to the other shift group (s).