DE20204679U1

DE20204679U1 - Nachführanlage für Solarzellen

Info

Publication number: DE20204679U1
Application number: DE20204679U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Degerenergie De GmbH
Priority date: 2002-03-23
Filing date: 2002-03-23
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2012-03-24

Description

Artur Deger, 19. März 2002

72160 Horb; K/bi

651/04
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Nachführanlage für Solarzellen

Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Nachführanlage für Solarzellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Automatische Nachführanlagen für Solarzellen sind allgemein bekannt. Die Antriebe derartiger Vorrichtungen führen die Solaranlagen in Azimut- und/oder Elevationsrichtung derart der Sonne nach, dass immer die optimale mögliche Sonnenlichtmenge auf die Solarzellen auftrifft. Bekannte Anlagen, die eine Nachführung in Azimut- und Elevationsrichtung ermöglichen weisen beispielsweise am Ende des Tragmastes einen Drehkranz für die Einstellung der Ost-West-Richtung und eine in der Länge veränderbare Positionierstange für die Einstellung der Elevation auf. Ein derartiger Aufbau weist ein relativ hohes Gericht auf und ist infolgedessen auch hinsichtlich der Herstellkosten nicht optimal.

Bei einer anderen Nachführanlage ist der Tragrahmen an einem um die vertikale Achse des Tragmastes drehbares Führungsrohr befestigt, das über eine in Längsrichtung veränderbare Positionierstange in Azimutrichtung drehbar ist

(vergleiche DE 297 07 201 U1). Für die Elevationsrichtung ist dann ebenfalls wieder eine entsprechende Positionierstange vorgesehen. Bei einer derartigen Anordnung ist durch das massive Führungsrohr der Aufwand ebenfalls erheblich wobei darüber hinaus noch ein eingeschränkter Bewegungsbereich durch die Positionierstange in Ost-West-Richtung gegeben ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nachführanlage vorzuschlagen, die möglichst wenig Gewicht aufweist und einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Nachführanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß der Erfindung ist der Tragrahmen, der die Solarzellen trägt, am Ende des Tragmastes über eine allseitige schwenkbare Schwenkgelenkverbindung an diesem befestigt. Diese Verbindung erlaubt eine Drehung des Tragrahmens in alle gewünschten Richtungen, wobei die beiden Drehachsen, um die der Tragrahmen gedreht wird, möglichst nahe beieinander sind. Als eine derartige Schwenkgelenkverbindung kann beispielsweise ein Kugel- oder Kreuzgelenk verwendet werden. Des weiteren sind die Angriffspunkte der beiden Positionierstangen an dem Tragrahmen auf zwei im rechten Winkel zueinanderstehenden Linien angeordnet, die jeweils durch den Angriffspunkt an dem Tragrahmen und den Schnittpunkt mit der senkrechten zentralen Achse durch den Tragmast verlaufen. Damit ist gewährleistet, dass der Tragrahmen in die gewünschten Richtungen bewegbar ist. Die entgegengesetzten Angriffspunkte der Positionierstangen sind deutlich unterhalb der oberen Angriffspunkte angeordnet. Die Anordnung der unteren Angriffspunkte der Positionierstangen kann je nach Aufbau an dem Tragmast, an einem Grundrahmen, der den Mast trägt, oder beispielsweise einem Betonsockel erfolgen. Vorzugsweise sind die Positionierstangen am Tragmast angeordnet, da

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diese Anordnung fertigungstechnische Vorteile aufweist und im Hinblick auf die zu verwendenden Positionierstangen kostengünstiger ist. Die Positionierstangen können hydraulisch oder elektromechanisch linear in der Länge verändert werden.

Während beim Stand der Technik die Bewegung der Solarzellen im Tagesverlauf immer durch zwei voneinander getrennte Bewegungsrichtungen einmal in der Ost-West-Richtung und das andere Mal in der Elevationsrichtung erfolgen und dadurch die obere Solarzelle eines Solarpendels während der ganzen Bewegung immer die obere Solarzelle bleibt, werden bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Bewegungen überlagert, so dass die Fläche des Solarzellen sich im Tagesverlauf dreht und die Solarzelle, die am Morgen die obere Solarzelle an der Solarpaneele war, am Abend die untere Solarzelle ist.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es stellen dar:

Figur 1 die Draufsicht auf einen rechteckigen Tragrahmen zur Aufnahme von Solarzellen und

Figur 2 die perspektivische Ansicht des Tragrahmens und des Tragmastes von der Rückseite.

Aus der Draufsicht gemäß Figur 1 ist der Tragrahmen 1 zur Aufnahme von nicht dargestellten Solarzellen ersichtlich, der in diesem Ausführungsbeispiel eine rechteckige (quadratische) Ausgestaltung hat. Der Tragrahmen 1 ist mittels Querstreben 2, die sich im Mittelpunkt 3 treffen, stabilisiert. Der Mittelpunkt 3 liegt auf der vertikalen Achse 14 des in dieser Figur nicht ersichtlichen Tragmastes 4 (Figur 2) und ist der Angriffspunkt für die Gelenkverbindung zum Tragmast 4. An dieser Stelle erfolgt die Verbindung des Tragrahmens 1 mit dem Tragmast 4. In der Figur sind die Angriffspunkte 5 und 6 an den Rahmenstreben 7 dargestellt, an denen die in der Figur 2 dargestellten Positionierstangen angreifen. Die

Verbindungslinie 8 zwischen dem Angriffspunkt 5 und dem Mittelpunkt 3 und die Verbindungslinie 9 zwischen dem Angriffspunkt 6 und dem Mittelpunkt 3 stehen senkrecht aufeinander. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Angriffspunkte so angeordnet werden, dass der Angriffspunkt 5 sich im Norden und der Angriffspunkt 6 im Osten befindet. Entscheidend ist nur, dass die Angriffspunkte auf um 90° versetzten Verbindungslinien 8, 9 liegen.

In der schematischen perspektivischen Ansicht gemäß Figur 2 sind die beiden Positionierstangen 10 und 11 ersichtlich, die in dem Ausführungsbeispiel mittels eines im inneren angeordneten nicht dargestellten Spindelantriebs in der Länge verändert werden können. Der Antrieb erfolgt jeweils über ein nicht dargestelltes Getriebe und einen Motor 12. Die Anlenkungen der Positionierstangen 10, 11 an den beiden Enden sind nur prinzipiell angedeutet und sind in einer dem Fachmann geläufigen Art und Weise realisiert, um die in der Figur angegebenen Bewegungen auszuführen.

In dem Ausführungsbeispiel wurden ein Kreuzgelenk 13 vorgesehen, das an dem Tragmast 4 und im Mittelpunkt 3 des Tragrahmens 1 befestigt ist und die gewünschten Bewegungen des Tragrahmens 1 erlaubt. Das Kreuzgelenk 13, dessen Lager- und Befestigungspunkte ebenfalls nur prinzipiell angedeutet sind, erlaubt einerseits, wie in der Figur dargestellt, eine Drehung des Gelenks 13 um die Lagerachse gemäß Pfeil 15 am Mast 4 und dann eine Bewegung des Tragrahmens 1 gemäß dem Pfeil 16 um den Anlenkpunkt 3, der gleichzeitig den Mittelpunkt darstellt. Die Positionierstangen 10, 11 sind an dem Tragmast 4 befestigt, so dass der Montageaufwand vereinfacht ist und eine derartige Anlage auch als Dachaufbau verwendet werden kann. Bei der Bewegung dreht sich die Fläche des Tragrahmens 1 in jede Richtung, wobei den einzelnen Positionierstangen, nicht wie beim Stand der Technik, genau die Azimut- bzw. Elevationsrichtung zugeordnet werden kann, da zwischen dem Sonnenaufgang und dem Sonnenuntergang ein Wechsel erfolgt.

Eine derart ausgestaltete Nachführanlage zeichnet sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus, da sie mit möglichst wenigen handelsüblichen und vor allem nicht so schweren Bauteilen auskommen kann, ohne dass die erforderlichen statischen Eigenschaften darunter leiden.

Claims

1. Nachführanlage für Solarzellen mit einem Tragrahmen zur Halterung der Solarzellen, die am Ende eines Tragmastes angeordnet ist, und zwei in der Länge veränderbare Positionierstangen, die den Tragrahmen in der Azimutrichtung und in der Elevationsrichtung bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (1) am Ende des Tragmastes (4) über eine allseitig schwenkbare Schwenkgelenkverbindung (13) an diesem angeordnet ist,
die beiden Angriffspunkte (5, 6) der beiden Positionierstangen (10, 11) an dem Tragrahmen (1) auf zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Linien (8, 9) angeordnet sind, die jeweils durch den Angriffspunkt (5, 6) und den Mittelpunkt (3), an dem die Gelenkverbindung (13) angreift, verlaufen, und
die entgegengesetzten Angriffspunkte der Positionierstangen (10, 11) deutlich unterhalb der Angriffspunkte (5, 6) angeordnet sind.

2. Nachführanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkgelenkverbindung als Kugel- oder Kreuzgelenk ausgebildet ist.

3. Nachführanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkung der unteren Enden der Positionierstangen (10, 11) am Tragmast (4) erfolgt.

4. Nachführanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierstangen (10, 11) mittels eines Linearantriebs verlängerbar sind.