DE8811780U1

DE8811780U1 - Elektrisch betriebene Nachführeinrichtung für Solarmodule

Info

Publication number: DE8811780U1
Application number: DE8811780U
Authority: DE
Original assignee: Burgis Eduard Drrernat 8871 Haldenwang De
Current assignee: Burgis Eduard Drrernat 8871 Haldenwang De
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1988-11-10

Description

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Dr,rrar.natiEduard Burgis KirdhenstrassE 6, 8871 Haldenwang

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Elektrisch betriebene Nachführeinrichtung für Solarmodule

Die Erfindung betrifft eine Halterung und Nachführeinrichtung für ein- oder mehrere Solarmodule unterschiedlicher Hersteller. Zweck der Erfindung ist die Erhöhung des Wirkungsgrades de;r Solarmodule.

Solarmodule werden in der Regel in einem Winkel von 45 Grad starr montiert und nach Süden ausgerichtet. Diese Aufstellung ist jedoch nur eine Notlösung, da die Sonnenstrahlen im Tagesverlauf nur mittags senkrecht auf die Module auf treffen.« so daß nur etwa 2 Stunden lang die optimale Stromausbeute erreicht werden kann. Auch die 45 Grad-Neigung ist nur ein Mittelwert, da im Jahresverlauf der Sonnenhöchststsnd zwischen 25 und 65 tSrad über Horizont schwankt.

Durch die Abweichung des Einfallswinkels der Sonnenstrahlung von der Senkrechten, nimmt der Wirkungsgrad beträchtlich ab. Durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Ausrichten der Solarmodule auf die Sonne wird im Tagesverlauf der senkrechte Einfall der Sonnenstrahlung verlängert und dadurch die Stromausbeute der Solarmodule um bis zu 50 7. pro Tag gesteigert, gemessen in Ah oder Wh.

Aufgabe der vorliegenen Erfindung ist es daher« eine Sgnnen-Warhfyhr-Finrichtund ju schaffen, die den Wirkungsgrad der teuren Solarmodule erhöht ohne hohe Zusatzkosten zu verursachen.
Solarmodule werden üblicherweise auf einer nach Süden geneigten Dachfläche starr montiert oder auf einem starren Stativ am Boden aufgestellt, wenn kein geeignetes Dach zur Verfugung steht. Wenn jedoch ohnehin schon ein Stativ erforderlich ist, dann ist es sinnvoller ein Stativ zu wählen bei dem die Solarmodule drehbar gelagert sind, da dann eine Nachführung möglich ist. Eine Nachführung per Hand scheidet aus, da die Nachführung mehrmals am Tag zu verschiedenen Zeiten vorgenommen werden muß. Es bietet sich eine automatische Nachführung an.

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Beschreibunq "■ . ', \ ', ' ',,'',,'

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Automatische elektrische IMachführuhgen sind nicht neu* sondern insbesondere für astronomische Fernrohre oder Sonnenspiegel schön seit Jahrzehnten in Gebrauch- Auch für ein- oder mehrachsige Solarköllektor-Naehführungen liegen Beschreibungen vori 5* Gebrauchsmuster F24J 3-02 GM 79 03 91&iacgr; und GM 79 24 579. Gemeinsam ist allen diesen Nadhf ührungen, daß sie Sehr teuer sind Und mit Netastrom betrieben werden. Diese Anlagen erfordern Zementfundamente und sind immobil* Der Preis solcher stationärer Nachführungen beträgt ein Vielfaches des Preises von Solarmodulen. Eine Nachführung für Solarmodule ist nur dann wirtschaftlich, wenn der Preis der Nachführeinrichtung geringer ist als der Preis der eingesparten Soiarmodule.

Eine Nachführeinrichtung für Solarmodule sollte ferner mobil sein, da diese Art der Stromerzeugung häufig an Wochenendhäusern, j| Berghütten j und Camping verwendet wird und wechselden Eiedingungen angepaßt werden muß»

Alle beschriebenen Kriterien wurden mit vorliegender Erfindung verwirklicht! Die Nachführeinrichtung ist stabil, zerlegbar, Unkompliziert, preisgünstig und anpassungsfähig. Die Nachführeinrichtung wird mit 12 V Bleichstrom betrieben, der direkt von den Solarmodulen zur Verfügung gestellt werden kann. Der Stromverbrauch der elektrischen Nachführeinrichtung ist minimal ( i Ah pro Tag) da der Motor nur intermittierend läuft.

Durch die Aufbockstützen (B) kann die Schrägachse (27), die in einem Winkel van 45 Grad montiert ist flacher oder steiler geneigt werden und so dem jahreszeitlichen Sonnenhöchst-Stand angepaßt werden.

Auf dem Markt werden Meß- und Steuereinrichtungen für den Sonnenstand angeboten, sog. Heliostaten, die jedoch für einen Privatanwender von Solarenergie kaum infraqe kommen, da allein die elektronische Steuereinheit mehr kostet als 2 große Solarmodule.

Zur Sicherheit gegen mechanisches überdrehen sind am Rotor (31) berührungslose Endabschalter .in Form von Reedkontakten (55) angebracht. Als Antrieb wird ein umgebauter Antennenrotor verwendet.

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Beschreibung . &Iacgr;.'

Solarmodule Weisen je nach Hersteller Unterschiedliche Größen und Rahmenkonstruktionen auf, da keine? Normung existiert * Käufer von Solarmodulen sind daher meist darauf angewiesen, sich selbst irgendwelche Halterungen für ihre Module zu bauen, was auf die Dauer lästig und unzumutbar ist« Gegenstand vorliegender Erfindung war es daher auch., eine einfache, schnell möntierbare Und anpassungsfähige Halterung für Solarmodule au entwickeln. Dieses Problem wurde mit schraubbaren Hodulklemmen (34) gelöst*

Konstruktionsmerkmale der Nachführeinrichtung

An einer Grundschiene (i) sind im rechten Winkel zwei Füße (2) Und (3) festgeschraubt und mit Vertrebungen (6) und (7) Versteift. Am vorderen oder hinteren Fuß werden zwei Backstützen (B) angeschraubt, um den Neigungswinkel der Rotorachse (27) zu variieren. An der der Grundschiene (i) und dem Mastfuß (4) ist ein Rohr, der Rotorfuß (21) mit Bügelschellen festgeschraubt. Dieser trägt den Rotor (31). Am oberen Ende des Rotors (31), der Mastaufnahme (31a), ist die Rotorachse (27) festgeschraubt. Diese Achse ist um 45 Grad zur Waagrechten geneigt und liegt mit ihrem oberen Ende auf zwei Bockrollen (19) des Gegenlagers (20). Dieses Gegenlager (13) wird von einem senkrechten Profileisen, dem Lagerhalter (5) gehalten. Am Lagerhalter (5) sind außerdem die Verteilerdosen (25) und der Schaltkasten (26) für die Elektronik angebracht.

An der Rotorachse (27) ist ein Gewicht (17) festgeschraubt, das sich in zwei Ebenen verschieben läßt. Dieses Gewicht (17) balanziert die an der Rotorachse (27) festgeschraubten Modulträger (33) und die daran befestigten Solarmodule (60) aus. Die Modulträger (33) lassen sich an der Rotorachse (27) auf- und abschieben und so den unterschiedlichen Solarmodulen anpassen. Je nach Länge der Rotorachcp C"¹?) la?s§n sich bis ru 1-5 nm Solarmoduia befestigen.

Die Schutzhaube (9) wird über den Rotor (31) gestülpt und an Haltern (12) mit Flügelmuttern (47) befestigt. Sie verbessert die Wetterbeständigkeit der Nachführeinrichtung, was wegen der etarken Beanspruchung durch Regen, Schnee und Sonne nötig ist.

Außer dem Rotor (31) und den BockroIlen (19) enthält die Nachführeinrichtung keine beweglichen Teile; trotzdem ist die qanze Vorrichtung zerlegbar und nimmt im zerlegten Zustand nicht mehr Platz ein als zwei Paar Ski.

An der Mastaufnahme (31a) des Rotors (31) ist ein Magnet befestigt, der die ebenfalls am Rotor anqebrachten Reedkontakte (55) schaltet.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.

Claims

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Dr.rer.nat.Eduard Burgis"
Kirchenstrasse 6
Haldenwang

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SCHUTZANSPRÜCHE
Oberbegriff Hauptanspruch

1. Elektrisch betriebene,einachsige Nachführeinrichtung für Solarmadule mit automatischer Rückführung, gekennzeichnet durch eine mobile oder stationäre Tragekonstruktion aus Metall, einer parallel zu Erdachse ausgerichteten Achse, die von einem 12 Volt Betrieberotor bewegt wird und einer programmierbaren 12 VoIt—Schaltuhr für die Nachführung zur Sonne, sowie einem Dämmerungsschalter für die automatische Rückführung und berührungslesen Endabschaltern. Gekennzeichnet ferner durch universelle Modul halter mit Schraubklemmen, durch ein verschiebliches Gegengewicht an der Schrägachse und eine Wetterschutzhaube.

Kennze ichnung

2« Nachführeinrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch •Bin zerlegbares oder stationäres Stativ aus Metall z.B. aus verzinstem Profileisen, das eine parallel zur Erdachse geneigte Rotorachse (27) trägt.

3. Nachführeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Getrieberotor (31), der mit 12 Volt Gleichstrom betrieben wird und der die Rotorachse (27) täglich um loO Grad dreht und nachts in die Ausgangsstellung zurückdreht.

4. Nachführeinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch angeschraubte Stützen (8) zum Aufbocken vorn oder hinten.

5. Nachführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuerung (26) des Rotors bestehend aus einer programmierbaren netzunabhängigen Schaltuhr, einem Dämmerungsechalter und berührungslosen Endabschaltern in Form von Reedkontakten (55).

Nachführeinrichtung nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet durch eine universelle Solarmodul-Halterung für Module unterschiedlicher Hersteller, bestehend aus Trägerprofilen (33), die auf der Rotorachse (27) verschieblich angeordnet sind und Schraubklemmen (33a).

SCHUTZANSPRÜCHE

Nachführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein in zwei Raumrichtungen verschiebbares ,Gegengewicht (17), das die Solarmodule ausbalanciert und das Rotorgetriebe entlastet.

Nachführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Wetterschutzhaube (9) für den Rotor (31)