DE9116151U1 - Device for tracking solar panels - Google Patents
Device for tracking solar panelsInfo
- Publication number
- DE9116151U1 DE9116151U1 DE9116151U DE9116151U DE9116151U1 DE 9116151 U1 DE9116151 U1 DE 9116151U1 DE 9116151 U DE9116151 U DE 9116151U DE 9116151 U DE9116151 U DE 9116151U DE 9116151 U1 DE9116151 U1 DE 9116151U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylinders
- cylinder
- tube
- axis
- protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000112598 Pseudoblennius percoides Species 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000036561 sun exposure Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S2030/10—Special components
- F24S2030/11—Driving means
- F24S2030/115—Linear actuators, e.g. pneumatic cylinders
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
- Ol -- Oil -
Vorrichtung zum Nachführen von Sonnenkol1Device for tracking solar panels ektorenectors
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachführen von Sonnenkollektoren, insbesondere von ebenen Anordnungen fotovoltaischer Zellen.The invention relates to a device for tracking solar collectors, in particular planar arrangements of photovoltaic cells.
Fotovoltaische Zellen zur Gewinnung elektrischer Energie aus Sonnenstrahlung
werden in der Regel in ebener Anordnung zu Paneln vereinigt; entsprechend der geografischen Breite werden diese Panel geneigt und im
wesentlichen nach Süden orientiert fest montiert, sei es an oder auf Gebäuden, sei es an besonderen Standorten. Sie liefern so allerdings nur
einen Teil der möglichen Ausbeute, da die der Sonne exponierte wirksame Fläche dem Cosinus-Gesetz gehorcht; mit andern Worten: Nur bei senkrechter
Inzidenz der Sonnenstrahlung ist die Ausbeute an elektrischer Leistung maximal.
Bei jedem anderen Winkel ist die wirksame Fläche reduziert um den Faktor cosV, wobei &psgr; der Winkel zwischen der Flächennormalen und der Inzidenzrichtung
ist.Photovoltaic cells for generating electrical energy from solar radiation are usually combined in a flat arrangement to form panels; depending on the geographical latitude, these panels are tilted and mounted, essentially facing south, either on or in buildings or at special locations. However, they only deliver a part of the possible yield, since the effective area exposed to the sun obeys the cosine law; in other words: the yield of electrical power is only maximum when the solar radiation is incident vertically.
At any other angle, the effective area is reduced by the factor cosV, where ψ is the angle between the surface normal and the direction of incidence.
Daher wurde verschiedentlich vorgeschlagen, die Panel anordnung ein- oder zweiachsig nachzuführen dergestalt, dass Flächennormale und Inzidenzrichtung dauernd zusammenfallen. Solche Nachführeinrichtungen sind bekannt und werden seit langer Zeit bei astronomischen Fernrohren eingesetzt. Therefore, it has been suggested on various occasions that the panel arrangement should be tracked on one or two axes in such a way that the surface normal and the direction of incidence constantly coincide. Such tracking devices are known and have been used for a long time in astronomical telescopes.
Bei fotovoltaisehen Sonnenkollektoren - und erst recht bei thermischen Flachkollektoren - haben sich solche, auch einachsige, Nachführungen nicht durchzusetzen vermocht, da der Aufwand an elektrischer Leistung für Steuerung und Motoren auch bei hochentwickelten Lösungen etwa dem Anteil entspricht, der durch die Nachführung gewonnen wird. In den mittleren Breiten liesse sich für das Sommerhalbjahr dieser Aufwand noch knapp vertreten; im Winterhalbjahr, besonders jedoch etwa in den Monaten November, Dezember, Januar würde eine solche elektrisch betriebene Nachfüllvorrichtung praktisch die ganze Ausbeute an elektrischer Leistung konsumieren. Dazu kommt noch der beträchtliche technische und finanzielle Aufwand, der solche bekannten Vorrichtungen völlig unattraktiv macht. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Nachführvorrichtung, die völlig ohne elektrische Energie funktioniert und die Nachführung mit der geforderten - massigen - Genauigkeit besorgt.In the case of photovoltaic solar collectors - and even more so in the case of flat-panel thermal collectors - such tracking systems, even single-axis ones, have not been able to prevail, since the amount of electrical power required for the control and motors, even with highly developed solutions, corresponds roughly to the amount gained through tracking. In the middle latitudes, this amount of effort could still be justified for the summer months; in the winter months, but especially in the months of November, December and January, such an electrically operated refilling device would consume practically the entire yield of electrical power. In addition, there is the considerable technical and financial effort, which makes such known devices completely unattractive. The aim of the present invention is to create a tracking device that functions completely without electrical energy and provides tracking with the required - moderate - accuracy.
PHA-301 NachführungPHA-301 Tracking
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im Schutzanspruch 1. Anhand der beigefügten Zeichnung wird der Erfindungsgedanke mittels mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.The solution to the problem is given in claim 1. The inventive concept is explained using several embodiments in the attached drawing.
Es zeigenShow it
Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows the first embodiment in a schematic representation,
Fig. 2a ein Detail von Fig. 1,Fig. 2a a detail of Fig. 1,
Fig. 2b,c Variationen von Fig. 2a in schematischer Darstellung,Fig. 2b,c Variations of Fig. 2a in schematic representation,
Fig. 3a,b,c schematische Darstellung des Verhaltens der Vorrichtung gemäss Fig. 1,Fig. 3a,b,c schematic representation of the behavior of the device according to Fig. 1,
Fig. 4 eine Erweiterung des ersten Ausführungsbeispiels,Fig. 4 an extension of the first embodiment,
Fig. 5 das zweite Ausführungsbeispiel,Fig. 5 the second embodiment,
Fig. 6 ein Detail zu Fig. 5,Fig. 6 a detail of Fig. 5,
Fig. 7a das dritte Ausführungsbeispiel,Fig. 7a the third embodiment,
Fig. 7b ein Detail von Fig. 7aFig. 7b a detail of Fig. 7a
Fig. 8 das vierte Ausführungsbeispiel.Fig. 8 the fourth embodiment.
Fig. 9 das fünfte Ausführungsbeispiel.Fig. 9 the fifth embodiment.
Fig. 10 a, b eine Detailzeichnung eines Drehantriebs in zwei Ansichten.Fig. 10 a, b a detailed drawing of a rotary drive in two views.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 besteht aus einem fotovoltaischen Solarpanel 1, das von einem Rahmen 2 getragen wird. Ueber beispielsweise einen Fuss 3 ist der Rahmen 2 mit einem Rohr 16 verbunden, das um seine Längsachse schwenkbar an einem Gestell 4 gelagert ist. Am Gestell 4 istThe embodiment according to Fig. 1 consists of a photovoltaic solar panel 1, which is supported by a frame 2. The frame 2 is connected via a foot 3, for example, to a tube 16, which is mounted on a frame 4 so that it can pivot about its longitudinal axis.
PHA-901 NachführungPHA-901 Tracking
zu diesem Zwecke eine Achse 5 befestigt, die im wesentlichen gegen Süden orientiert ist und gegen die Horizontale einen Neigungswinkel aufweist. Dieser Neigungswinkel ■& ist im wesentlichen der Winkel der Mittagshöhe der Sonne am Aufstellungsorte des Solarpanels 1 etwa zur Zeit der Tag- und Nachtgleiche, mit andern Worten der Winkel der geografischen Breite. Der genannte Winkel &udiagr; kann jedoch modifiziert werden, um die Gesamtausbeute über das ganze Jahr hinweg entweder zu optimalisieren oder zu maximieren. Dabei muss jedoch in Betracht gezogen werden, dass eine Abweichung des Flächenlotes um +_ 20° von der Inzidenzrichtung lediglich eine Einbusse von 6% an Ausbeute bringt. Ist # auf die geografische Breite eingestellt, und das Solarpanel 1 parallel zur Achse 5 montiert, so ist die maximale Elevationsabweichung der Inzidenzrichtung vom genannten Flächenlot +_ 23,5°, was einer maximalen Einbusse von etwa 8% entspricht. Aus Optimalisierungsgründen kann das Solarpanel 1 jedoch auch nichtparallel zur Achse 5 montiert werden. Einflussgrössen sind lokale topografische und meteorologische Verhältnisse und der Einsatzzweck der fotovoltaischen Anlage.for this purpose, an axis 5 is attached which is oriented essentially towards the south and has an angle of inclination with respect to the horizontal. This angle of inclination ■& is essentially the angle of the midday height of the sun at the location of the solar panel 1 at approximately the time of the equinox, in other words the angle of the geographical latitude. The said angle &udiagr; can, however, be modified in order to either optimise or maximise the overall yield over the whole year. In this case, it must be taken into account that a deviation of the surface perpendicular of +_ 20° from the direction of incidence only results in a loss of 6% in yield. If # is set to the geographical latitude and the solar panel 1 is mounted parallel to the axis 5, the maximum elevation deviation of the direction of incidence from the said surface perpendicular is +_ 23.5°, which corresponds to a maximum loss of approximately 8%. For optimisation reasons, the solar panel 1 can, however, also be mounted non-parallel to the axis 5. Influencing factors are local topographical and meteorological conditions and the intended use of the photovoltaic system.
Am Gestell 4 sind zwei Zylinder 6, 7 gelenkig befestigt, die über ihre ganze Länge in parabolische Reflektoren 8 eingebaut sind. Die Reflektoren 8 sind beispielsweise durch transparente Platten 9 abgeschlossen, weisen jedoch an ihren Stirnseiten Oeffnungen 10, 11, auf für die mechanischen Anschlüsse der Zylinder 6,7. Als Zylinder 6, 7 kommen solche Geräte in Betracht, die mit einem niedrig siedenden Stoffe gefüllt sind sei dies eine Flüssigkeit oder ein fester Stoff - und ab einer bestimmten Schwellentemperatur in Funktion der Temperatur einen Kolben bewegen. Dieser ist an eine Stange 13 angeschlossen und bewegt sich axial zum Zylinder 6, 7. Das andere Ende des Zylinders 6, 7 ist an einer weiteren Stange 12 befestigt. Solche genannten Zylinder werden weit verbreitet zum Heben von Frühbeet-Abdeckungen und Fenstern von Treibhäusern eingesetzt. Die Rückstellkräfte werden beispielweise von einer Schraubenfeder aufgebracht, die entweder im Zylinder integriert ist, oder den Zylinder umgibt.Two cylinders 6, 7 are attached to the frame 4 in an articulated manner, which are built into parabolic reflectors 8 over their entire length. The reflectors 8 are closed off, for example, by transparent plates 9, but have openings 10, 11 on their front sides for the mechanical connections of the cylinders 6, 7. Devices that are filled with a low-boiling substance - be it a liquid or a solid substance - and that move a piston as a function of the temperature from a certain threshold temperature are considered as cylinders 6, 7. This is connected to a rod 13 and moves axially to the cylinder 6, 7. The other end of the cylinder 6, 7 is attached to another rod 12. Such cylinders are widely used to lift cold frame covers and greenhouse windows. The restoring forces are applied, for example, by a coil spring that is either integrated in the cylinder or surrounds the cylinder.
Die Befestigung der Zylinder 6, 7 am Gestell 4 geschieht mittels der Stangen 12 über beispielsweise elastische Gelenke 28. Die Reflektoren 8 sind an den Stangen 12 befestigt, während die Stangen 13 in den Oeffnun-The cylinders 6, 7 are attached to the frame 4 by means of the rods 12 via, for example, elastic joints 28. The reflectors 8 are attached to the rods 12, while the rods 13 are in the openings.
MachführungMach leadership
gen 11 hin und her gleiten können. Die beiden Oeffnungen 10,11 in den
Reflektoren 8 sind so angeordnet, dass die Längsachsen der Zylinder 6, 7
sich in der Brennlinie der Reflektoren 8 befindet. Der Reflektor 8 mit dem Zylinder 6 ist im wesentlichen nach Osten, jener mit dem Zylinder 7
im wesentlichen gegen Westen orientiert. Die Stangen 13 sind an einem kurzen, plattenförmig ausgestalteten Hebel 14 mittels zweier Gelenke 18
gelagert. Der Hebel 14 ist um eine zur Achse 5 senkrecht stehende Achse 15 schwenkbar, welche durch eine am Rohr 16 beispielsweise angeschweisste
Fahne 17 hindurchgeht. Der Hebel 14 ist im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 zweischenklig ausgeführt. Damit entsteht Platz für die Gelenke
18. Die Normallage des Solarpanels 1 in der erfindungsgemässen Anordnung
ist - wie in Fig. 1 angedeutet - die Orientierung nach Süden, parallel zur Achse 5. Die Normal lage wird beispielsweise nachts oder bei bedecktem
Himmel eingenommen. Geht nun morgens die Sonne auf, so strahlt sie streifend, oder gar von hinten auf das Solarpanel 1; zugleich aber
strahlt sie auf den im wesentlichen nach Osten gerichteten Reflektor 8, der den Zylinder 6 enthält. Dadurch wird dieser erwärmt, und die Stange
13 axial verschoben; auf den Hebel 14 wirkt eine Kraft, die ihn nach oben drücken würde, würde er nicht durch die Stange 13 des Zylinders 7
zwangsgeführt, wie in Fig. 2 gezeigt. Mit A_ ist der Bogen bezeichnet,
der vom Gelenk des Zylinder 6 beschrieben wird, mit B jener des Zylinders 7. Der Hub des Zylinders 6 bewirkt also Drehung des Rohrs 16, da
nur der Zylinder 6 von der Sonne beschienen wird. Durch die Orientierung des nach Osten geöffneten Reflektors 8 wird bewirkt, dass bei steigender
Sonne immer weniger Strahlung darauf fällt, die Erwärmung des Zylinders 6 nachlässt, bzw. der Zylinder 6 teilweise vom Solarpanel 1 beschattet
wird. Bei Sonnenhöchststand fällt keine Strahlung mehr in den nach Osten orientierten Reflektor 8, oder bei entsprechender Justierung gleich wenig
auf beide Reflektoren 8, womit sich die Drehwirkungen beider Zylinder
6, 7 kompensieren. Verlängerungen der beiden Zylinder 6, 7, die
durch die Umgebungstemperatur bedingt sind, werden durch die Drehbewegung des Hebels 14 um die Achse 15 aufgenommen, ohne dass eine Drehwirkung
um die Achse 5 entsteht.
Der in Fig. 2a eingetragene Winkel « ist im wesentlichen 90°; damit entspricht
der Hub h des Zylinders 6 im wesentlichen der Verschwenkung &ngr;gen 11 can slide back and forth. The two openings 10, 11 in the reflectors 8 are arranged so that the longitudinal axes of the cylinders 6, 7 are in the focal line of the reflectors 8. The reflector 8 with the cylinder 6 is oriented essentially towards the east, that with the cylinder 7 essentially towards the west. The rods 13 are mounted on a short, plate-shaped lever 14 by means of two joints 18. The lever 14 can be pivoted about an axis 15 which is perpendicular to the axis 5 and which passes through a flag 17 which is welded to the tube 16, for example. The lever 14 is designed with two legs in the embodiment according to Fig. 1. This creates space for the joints 18. The normal position of the solar panel 1 in the arrangement according to the invention is - as indicated in Fig. 1 - the orientation to the south, parallel to the axis 5. The normal position is assumed, for example, at night or when the sky is overcast. Now, when the sun rises in the morning, it shines grazingly or even from behind the solar panel 1; at the same time, however, it shines on the reflector 8, which is directed essentially to the east and contains the cylinder 6. This heats the cylinder and moves the rod 13 axially; a force acts on the lever 14 which would push it upwards if it were not forced to move by the rod 13 of the cylinder 7, as shown in Fig. 2. A_ designates the arc described by the joint of the cylinder 6, and B that of the cylinder 7. The stroke of the cylinder 6 therefore causes the tube 16 to rotate, since only the cylinder 6 is illuminated by the sun. The orientation of the reflector 8, which is open to the east, means that as the sun rises, less and less radiation falls on it, the heating of the cylinder 6 decreases, or the cylinder 6 is partially shaded by the solar panel 1. At the highest point of the sun, no more radiation falls on the reflector 8, which is oriented to the east, or, if adjusted accordingly, the same amount falls on both reflectors 8, which compensates for the rotational effects of both cylinders 6, 7. Extensions of the two cylinders 6, 7, which are caused by the ambient temperature, are absorbed by the rotational movement of the lever 14 about the axis 15, without any rotational effect about the axis 5 occurring.
The angle « shown in Fig. 2a is essentially 90°; thus the stroke h of the cylinder 6 corresponds essentially to the pivoting v.
PHA-901 NachführungPHA-901 Tracking
des Zylinders 7. Allerdings ist &ogr; keineswegs auf 90° beschränkt. \staj>
90°, so bewirkt der gleiche Hub h eine stärkere Verdrehung des Rohres 16, bei«<90° eine kleinere, als bei &agr; = 90°.
Je nach eingesetztem Zylinder, den ortsüblichen Lufttemperaturen, den zu erwartenden Windlasten auf das Solarpanel 1, können die Flächen der Reflektoren
8, die Länge des Hebels 14 und der Winkel &eegr; variiert werden um ein optimales Resultat, das heisst sonnenstandbedingtes Schwenken der
erfindungsgemässen Vorrichtung zu bewirken. In den Fig. 2b,c sind die
Winkel a= 60° und &agr;= 120° dargestellt. Das Gestell 4, die beiden Zylinder
6, 7 und der Hebel 14 sind nur schernatisch dargestellt. Dabei ist
ersichtlich, dass für&agr;= 60° die Verschwenkung des Hebels 14 wesentlich
kleiner ist, als für&agr;= 120°; dabei tritt die durch den Hub des Zylinders
6 auf den Zylinder 7 übertragene Längskraft als Druckkraft in Erscheinung, bei &agr;= 60° als Zugkraft. Nur bei &agr; - 90° wird keine Längskraft
übertragen.of the cylinder 7. However, &ogr; is by no means limited to 90°. \staj> 90°, the same stroke h causes a greater twisting of the tube 16, at <90° a smaller one, than at &agr; = 90°.
Depending on the cylinder used, the local air temperatures, the expected wind loads on the solar panel 1, the areas of the reflectors 8, the length of the lever 14 and the angle η can be varied in order to achieve an optimal result, i.e. pivoting of the device according to the invention depending on the position of the sun. The angles a= 60° and α= 120° are shown in Fig. 2b,c. The frame 4, the two cylinders 6, 7 and the lever 14 are only shown schematically. It can be seen that for α= 60° the pivoting of the lever 14 is significantly smaller than for α= 120°; the longitudinal force transmitted to the cylinder 7 by the stroke of the cylinder 6 appears as a compressive force, and at α= 60° as a tensile force. Only at α - 90° is no longitudinal force transmitted.
Ueberschreitet die Sonne den Kulminationspunkt, so wird der den Zylinder 7 enthaltende Reflektor 8 allmählich mehr und mehr beschienen, worauf der Zylinder 7 auf seine Stange 13 Schub ausübt und damit das Rohr 16 auf die andere Seite schwenkt. Dieser im wesentlichen nach Westen geöffnete Reflektor 8 kann selbstverständlich den klimatischen und topografischen Verhältnissen entsprechend, und unabhängig vom anderen Reflektor 8, eingestellt werden.If the sun passes the culmination point, the reflector 8 containing the cylinder 7 is gradually illuminated more and more, whereupon the cylinder 7 exerts a thrust on its rod 13 and thus swings the tube 16 to the other side. This reflector 8, which is essentially open to the west, can of course be adjusted according to the climatic and topographical conditions and independently of the other reflector 8.
Der gesamte Schwenkbereich der erfindungsgemässen Vorrichtung beträgt
knapp 180°. Durch Anschläge 19 am Rohr 16 und am Gestell 4 ist dafür gesorgt, dass die Grenzen nicht erreicht werden, und gleichzeitig damit
verhindert, dass die Zylinder 6, 7 in die falsche Drehrichtung wirken.
Ist es einerseits die Aufgabe des Hebels 14 zu ermöglichen, dass nur der eine der Zylinder 6, 7 axiale Verlängerung oder Verkürzung erfährt, so
sorgt er gleichzeitig dafür, dass keine Drehung erfolgt, wenn sich beide ZyIinder lediglich unter dem Einfluss der Umgebungstemperatur gleichsinnig
verlängern. Dies ist in den Fig. 3a,b,c je für &eegr; - 90°; &agr; = 60° und
&agr;= 120° dargestellt. Mit R sind die hier schematisch zu einem Punkt zusammengefassten
Gelenke 18 bezeichnet in der Normallage des Solarpanels 1. Den Buchstaben S^ trägt dieser Punkt in den den Fig. 2b,c entsprechenden
Positionen. Wird bei den Zylindern 6,7 noch eine TemperaturdifferenzThe entire swivel range of the device according to the invention is almost 180°. Stops 19 on the tube 16 and on the frame 4 ensure that the limits are not reached and at the same time prevent the cylinders 6, 7 from rotating in the wrong direction.
If on the one hand the task of the lever 14 is to enable only one of the cylinders 6, 7 to undergo axial extension or contraction, it also ensures that no rotation occurs if both cylinders extend in the same direction only under the influence of the ambient temperature. This is shown in Fig. 3a,b,c for η - 90°; α = 60° and α = 120°. The joints 18, which are schematically combined here to form a point, are designated by R in the normal position of the solar panel 1. This point bears the letter S^ in the positions corresponding to Fig. 2b,c. If a temperature difference is still present in the cylinders 6,7,
PHA-301 NachführungPHA-301 Tracking
überlagert, die oberhalb der Schwellentemperatur liegt und wobei der entsprechende zusätzliche Hub bei beiden Zylindern 6, 7 beispielsweise gleich gross ist, so ergeben sich daraus die Punkte J_, deren seitliche Abweichungen von der Lage der Punkte S klein ist. Mit dieser weiteren Funktion des Hebels 14 arbeitet die Vorrichtung im wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur.which is above the threshold temperature and where the corresponding additional stroke is, for example, the same for both cylinders 6, 7, the result is the points J_ whose lateral deviations from the position of the points S are small. With this additional function of the lever 14, the device works essentially independently of the ambient temperature.
Fig. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung wie Fig. 1, hier ergänzt um einen dritten, von der Sonnenstrahlung völlig abgeschirmten Zylinders 20. Ferner tritt an die Stelle des starr mit dem Rahmen 2 verbundenen Fusses 3 ein Fuss 21 mit einem Scharniergelenkt 22, das erlaubt, das Solarpanel 1 in der Elevationsrichtung um einen Winkel von beispielsweise 45° zu schwenken. Der genannte Zylinder 20 funktioniert als Thermometer für die Umgebungstemperatur und bewirkt bei hohen Temperaturen ein Flachstellen des Solarpanels, womit der bisher nicht berücksichtigte Jahresgang der Sonne angenähert wird. Bei einer Verschwenkbarkeit von beispielsweise 45° wird das Solarpanel 1 in Normalstellung, also bei völlig eingefahrenem Zylinder 20 um etwa 23° steiler gestellt, als die Achse 5, um die das Rohr 16 dreht. Damit kann, bei völlig ausgefahrenem Zylinder 20 auch der höchste Sonnenstand annähernd erreicht werden. Wiederum sind klimatische und topografische Elemente bestimmend für den Einsatz und die Dimensionierung auch des Zylinders 20.Fig. 4 shows the same device as Fig. 1, here supplemented by a third cylinder 20 that is completely shielded from solar radiation. Furthermore, instead of the foot 3 that is rigidly connected to the frame 2, there is a foot 21 with a hinge joint 22 that allows the solar panel 1 to be pivoted in the elevation direction by an angle of, for example, 45°. The cylinder 20 mentioned functions as a thermometer for the ambient temperature and causes the solar panel to flatten at high temperatures, thereby approximating the annual course of the sun that has not been taken into account so far. With a pivoting ability of, for example, 45°, the solar panel 1 is positioned in the normal position, i.e. with the cylinder 20 fully retracted, about 23° steeper than the axis 5 around which the tube 16 rotates. This means that even with the cylinder 20 fully extended, the highest position of the sun can be approximately reached. Again, climatic and topographical elements determine the use and dimensioning of cylinder 20.
Die Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf eine Neigung der Achse 5, wie sie in mittleren geografischen Breiten vorkommt. Selbstverständlich lässt sich die erfindungsgemässe Vorrichtung auch in äquatorialen Breiten einsetzen. Im Extremfall ist die Achse 5 horizontal, die beiden Reflektoren 8 nach wie vor im wesentlichen nach Osten bzw. nach Westen orientiert. Der Einsatz des Zylinders 20 entfällt wegen der doppelten Periodizität des Sonnenstandes im Jahresgang und wegen Mangels eines ausgeprägten jährlichen Temperaturganges.Fig. 1 to 4 refer to an inclination of the axis 5 as occurs in medium geographical latitudes. Of course, the device according to the invention can also be used in equatorial latitudes. In the extreme case, the axis 5 is horizontal, the two reflectors 8 are still oriented essentially to the east and west. The use of the cylinder 20 is omitted due to the double periodicity of the sun's position over the course of the year and due to the lack of a distinct annual temperature trend.
Im Erfindungsgedanken mitenthalten ist es, die Zylinder 6, 7 vor der Achse 5 anstatt hinter ihr anzuordnen. Fahne 17 und Hebel 14 werden dann entsprechend vorne angebracht, und die Stellungen der Zylinder 6, 7 sind vertauscht: Der nach Osten geöffnete Reflektor 8 mit dem Zylinder 6 ist westlich, der andere, nach Westen geöffnete, östlich des Rohres 16 angebracht.The idea behind the invention is to arrange the cylinders 6, 7 in front of the axis 5 instead of behind it. The flag 17 and lever 14 are then mounted at the front accordingly, and the positions of the cylinders 6, 7 are swapped: the reflector 8 with the cylinder 6, which is open to the east, is mounted to the west, the other, which is open to the west, to the east of the tube 16.
PHA-9Ü1 NachführungPHA-9Ü 1 Tracking
Immer noch im Erfindungsgedanken ist die Anordnung &ogr; b e r h a 1 b des Solarpanels 1, ebenfalls mit beiden möglichen Anordnungen. Vorzugsweise ist der Winkel &agr; dann nach oben geöffnet. Selbstverständlich lassen sich die Zylinder 6, 7 mit ihren Reflektoren 8 auch unterhalb des Solarpanels 1 mit nach oben geöffnetem Winkel &agr; anbringen.The arrangement &ogr; b e r h a 1 b of the solar panel 1 is still in the inventive concept, also with both possible arrangements. Preferably, the angle &agr; is then open upwards. Of course, the cylinders 6, 7 with their reflectors 8 can also be attached below the solar panel 1 with the angle &agr; open upwards.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Zusätzlich zu
den von den Reflektoren 8 umgebenen Zylindern 6, 7 sind zwei weitere, durchwegs von der Sonnenstrahlung abgeschirmte Zylinder 23, vorgesehen.
Diese sind beispielsweise von gleicher Bauart und gleicher Temperatur/ Weg-Charakteristik, wie die Zylinder 6, 7, und weisen ebenfalls fest mit
ihnen verbundene Stangen 25 und bewegliche, den Hub übertragende Stangen 26 auf, analog zu den Stangen 12, 13 der Zylinder 6, 7. Von der Achse 5
zum Gestell 4 verläuft eine Strebe 24, an der die Stangen 26 befestigt sind. Die Stangen 25 sind mit den Stangen 12 der Zylinder 6, 7 verbunden.
Hier sind diese Stangen 12 nun nicht über Biegegelenke mit dem Gestell 2 verbunden, sondern laufen axial frei in je einem mit dem Gestell
4 gelenkig verbundenen Rohr 27, wie in Fig. 6 gezeigt.
Steigt nun die Lufttemperatur über den Schwellenwert der Zylinder 6, 7, 23, so senkt sich die Stange 25 und nimmt die mit ihr verbundene Stange
12 in der Längsrichtung der Stange 12 mit, wie in Fig. 6 mit einem Pfeil
angedeutet. Damit ist die Schwenkbewegung des Hebels 14 nur noch vom Hub des von der Sonne bestrahlten Zylinder 6 bzw. 7 abhängig; der Temperaturgang
ist kompensiert.
Das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 5, 6 ist vor allem für Orte mit
starkem täglichem Gang der Lufttemperatur vorzuziehen.A second embodiment is shown in Fig. 5. In addition to the cylinders 6, 7 surrounded by the reflectors 8, two further cylinders 23 are provided, which are completely shielded from solar radiation. These are, for example, of the same design and have the same temperature/displacement characteristics as the cylinders 6, 7, and also have rods 25 firmly connected to them and movable rods 26 which transmit the stroke, analogous to the rods 12, 13 of the cylinders 6, 7. A strut 24 runs from the axis 5 to the frame 4, to which the rods 26 are attached. The rods 25 are connected to the rods 12 of the cylinders 6, 7. Here, these rods 12 are not connected to the frame 2 via flexible joints, but run axially freely in a tube 27 which is articulated to the frame 4, as shown in Fig. 6.
If the air temperature now rises above the threshold value of the cylinders 6, 7, 23, the rod 25 lowers and takes the rod 12 connected to it with it in the longitudinal direction of the rod 12, as indicated by an arrow in Fig. 6. The pivoting movement of the lever 14 is thus only dependent on the stroke of the cylinder 6 or 7 irradiated by the sun; the temperature variation is compensated.
The embodiment according to Fig. 5, 6 is preferable especially for places with strong daily variations in air temperature.
Das dritte Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7a,b zeigt eine andere Anordnung der Zylinder 6, 7 als das erste und zweite. Die beiden Zylinder 6, 7 sind parallel zueinander angeordnet und verlaufen im wesentlichen in nord-südlicher Richtung, wobei ihre Achsen beispielsweise senkrecht stehen auf der Achse 5, um die das Solarpanel 1 schwenkt. Die den Hub des Zylinders 6 übertragende Stange 13 ist an einer Fahne 31 angebracht, die fest mit dem Gestell 4 verbunden ist. Die Stange 13 des Zylinders 7 ist gelenkig mit einer Fahne 32 verbunden, die am Rohr 16 beispielsweise angeschweisst ist. Die beiden Stangen 12 sind mit einer Gabel 33 verbunden, die auf eine zu den Stangen 12 parallele Stange 34 arbeitet. DieThe third embodiment according to Fig. 7a,b shows a different arrangement of the cylinders 6, 7 than the first and second. The two cylinders 6, 7 are arranged parallel to each other and run essentially in a north-south direction, with their axes being perpendicular, for example, to the axis 5 around which the solar panel 1 pivots. The rod 13 transmitting the stroke of the cylinder 6 is attached to a flag 31 which is firmly connected to the frame 4. The rod 13 of the cylinder 7 is connected in an articulated manner to a flag 32 which is welded to the tube 16, for example. The two rods 12 are connected to a fork 33 which works on a rod 34 parallel to the rods 12. The
&Rgr;&EEgr;&Agr;-90&Iacgr; Nachführung&Rgr;&EEgr;&Agr;-90&Iacgr; Tracking
Stange 34 ist längsgleitend in einem gelenkig gelagerten Rohr 35 gelagert,
und die Anordnung beispielsweise mittels eines Rohres 36 auf einer Platte 37 befestigt, die an einer Mauer angeschraubt wird. Wiederum ist
der Reflektor 8 des Zylinders im wesentlichen nach Osten, jener des Zylinders
7 im wesentlichen nach Westen orientiert, jeweils mit einer Elevation, die den örtlichen Verhältnissen angepasst wird.
Diese Anordnung kompensiert die Umgebungstemperatur, sobald diese über die Schwellentemperatur der Zylinder 6, 7 ansteigt. Dehnt sich der Zylinder
6, so überträgt er über die Gabel 33 die Längsverschiebung auf den Zylinder 7, der über seine Stange 13 auf die Fahne 32 Zug ausübt und
damit das Solarpanel 1 in östlicher Richtung verschwenkt. Erhält der Zylinder 7 Sonnenstrahlung, so übt er auf die Fahne 32 eine Druckkraft aus
und verschwenkt damit das Solarpanel 1 in westlicher Richtung. Um Spannungen zu vermeiden, kann die Befestigung von einer der Stangen 12 an
der Gabel 33 gelenkig ausgebildet werden.Rod 34 is mounted so as to slide longitudinally in an articulated tube 35, and the arrangement is fastened, for example by means of a tube 36, to a plate 37 which is screwed to a wall. Again, the reflector 8 of the cylinder is oriented essentially to the east, that of the cylinder 7 essentially to the west, each with an elevation which is adapted to the local conditions.
This arrangement compensates for the ambient temperature as soon as it rises above the threshold temperature of the cylinders 6, 7. If the cylinder 6 expands, it transfers the longitudinal displacement via the fork 33 to the cylinder 7, which exerts tension on the vane 32 via its rod 13 and thus pivots the solar panel 1 in an easterly direction. If the cylinder 7 receives solar radiation, it exerts a compressive force on the vane 32 and thus pivots the solar panel 1 in a westerly direction. In order to avoid tension, the attachment of one of the rods 12 to the fork 33 can be designed to be articulated.
In einer nicht gezeichneten Variante zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig 7a arbeitet die Stange 13 des Zylinders 7 auf eine Zahnstange, die sich in der gleichen Richtung erstreckt wie die Stange 13 und fest mit ihr verbunden ist. Anstelle der Fahne 32 tritt ein Zahnrad, das ebenfalls auf der Achse 5 läuft und fest mit dem Rohr 16 verbunden ist. Damit entfällt die Beschränkung des Drehwinkels auf knapp 180°; ebenso entfallen dann natürlich die Anschläge 19.In a variant of the embodiment according to Fig. 7a (not shown), the rod 13 of the cylinder 7 works on a rack that extends in the same direction as the rod 13 and is firmly connected to it. Instead of the flag 32, there is a gear wheel that also runs on the axis 5 and is firmly connected to the tube 16. This eliminates the restriction of the angle of rotation to just under 180°; the stops 19 are also of course eliminated.
In einer weiteren, ebenfalls nicht gezeichneten, Variante wirkt die genannte Stange 13 des Zylinders 7 auf eine Kette, die um ein Kettenrad umläuft, welches koaxial an der Stange 16 befestigt ist. Diese Kette ist durch eine Feder vorgespannt. Die durch die Stange 13 des Zylinders 7 gelieferte Druckkraft wirkt vermindernd auf die Vorspannkraft, wormit die gewünschte Drehung erzeugt wird. Anstelle der Kette kann selbstverständlich auch ein Drahtseil verwendet werden, das um eine zur Stange 16 koaxiale Trommel umläuft und ebenfalls durch eine Feder vorgespannt ist.In another variant, also not shown, the mentioned rod 13 of the cylinder 7 acts on a chain that runs around a sprocket that is attached coaxially to the rod 16. This chain is pre-tensioned by a spring. The pressure force provided by the rod 13 of the cylinder 7 reduces the pre-tensioning force, thus producing the desired rotation. Instead of the chain, a wire rope can of course also be used that runs around a drum coaxial with the rod 16 and is also pre-tensioned by a spring.
In Fig. 7b ist ein Schnitt durch die Stange 34, die Rohre 35, 36 und die Platte 37 dargestellt. Montagedetails sind nur als Beispiele dargestellt und können, da nicht erfindungswesentlich, je nach den örtlichen Gegebenheiten anders ausgeführt werden. Allgemein sind die Befestigungen desFig. 7b shows a section through the rod 34, the tubes 35, 36 and the plate 37. Assembly details are shown only as examples and, as they are not essential to the invention, can be carried out differently depending on the local conditions. In general, the fastenings of the
PHA-9Q1 NachführungPHA-9Q1 tracking
Gestells 4 an die Urngebungsstruktur nur schematisch dargestellt.Frame 4 to the surrounding structure is only shown schematically.
Selbstverständlich ist eine Vertauschung der beiden Zylinder 6, 7 - im Sinne, dass der Zylinder 6 auf die Fahne 32, der Zylinder 7 auf die Fahne 31 arbeitet - im Erfindungsgedanken mitenthalten.Of course, an exchange of the two cylinders 6, 7 - in the sense that cylinder 6 works on the flag 32, cylinder 7 on the flag 31 - is included in the inventive concept.
Eine weitere Anordnung als viertes Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 8
a,b; Fig. 8a in Perspektive, Fig. 8b in schematischer Aufsicht von hinten.
Die Achsen der beiden auch hier vorgesehenen Zylinder 6, 7 sind ost-westlich orientiert. Die den Hub übertragende Stange 13 des Zylinders
6 ist an einer Säule 38 befestigt, die ihrerseits mit dem Gestell 4 verbunden ist. Die zum Zylinder 6 gehörige Stange 12 ist, wie im vorigen
AusfUhrungsbeispiel gemäss Fig. 7a,b, mittels der Gabel 33 mit der Stange
12 des Zylinders 7 gelenkig verbunden. Die Gabel 33 weist ebenfalls eine Stange 34 auf, die in einem in einer zweiten Säule 39 befestigten
Rohr 35 gleitet. Die Stange 13 des Zylinders 7 wirkt auf eine Fahne 40, die am Rohr 16 nach Norden hinweisend beispielsweise angeschweisst ist.
Die beiden Reflektoren 8 sind hier im wesentlichen nach Norden gerichtet und etwas nach oben gekippt um einen Winkel, der abhängig ist von der
geografischen Breite und den örtlichen Gegebenheiten.
Zum Ausgleich der Zug- und Druckkräfte der beiden Zylinder 6, 7 sind die Säulen 38, 39 dgrch eine Strebe 41 verbunden. Um Fehlbesonnungen der Reflektoren
8 zu vermeiden, sind sie mit je einer innenliegenden Abdeckplatte 42 versehen.A further arrangement as a fourth embodiment is shown in Fig. 8a,b; Fig. 8a in perspective, Fig. 8b in a schematic view from behind. The axes of the two cylinders 6, 7 also provided here are oriented east-west. The rod 13 of the cylinder 6, which transmits the stroke, is attached to a column 38, which in turn is connected to the frame 4. The rod 12 belonging to the cylinder 6 is, as in the previous embodiment according to Fig. 7a,b, articulated to the rod 12 of the cylinder 7 by means of the fork 33. The fork 33 also has a rod 34, which slides in a tube 35 attached to a second column 39. The rod 13 of the cylinder 7 acts on a flag 40, which is, for example, welded to the tube 16 pointing north. The two reflectors 8 are essentially directed towards the north and tilted slightly upwards by an angle which depends on the geographical latitude and the local conditions.
To compensate for the tensile and compressive forces of the two cylinders 6, 7, the columns 38, 39 are connected by a strut 41. To prevent the reflectors 8 from being exposed to the sun, they are each provided with an internal cover plate 42.
Wird am Morgen nur der Zylinder 6 von der Sonne bestrahlt, so überträgt sich sein Hub auf die Gabel 33, die dann auch den Zylinder 7 nach Westen zieht. Die dadurch auf die Fahne 40 wirkende Zugkraft schwenkt das Rohr 16, und damit das Solarpanel 1, um maximal einen rechten Winkel. Die höher steigende Sonne lässt - wegen des Neigungswinkels der Reflektoren 8 - weniger Energie auf den Zylinder 6 fallen, wodurch der Hub zurückgeht, und das Solarpanel 1 seine Normal!age langsam wieder einnimmt. Der Vorgang am Nachmittag betrifft nur den Zylinder 7, dessen Hub auf die Fahne 40 eine Druckkraft ausübt und damit das Solarpanel 1 nach Westen verschwenkt. If only cylinder 6 is illuminated by the sun in the morning, its stroke is transferred to the fork 33, which then also pulls cylinder 7 to the west. The pulling force acting on the flag 40 swings the pipe 16, and thus the solar panel 1, by a maximum of a right angle. The higher rising sun - due to the angle of inclination of the reflectors 8 - allows less energy to fall on cylinder 6, whereby the stroke decreases and the solar panel 1 slowly returns to its normal position. The process in the afternoon only affects cylinder 7, the stroke of which exerts a compressive force on the flag 40 and thus swings the solar panel 1 to the west.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist geometrische Vertauschung der Zylinder 6, 7 innerhalb des Erfindungsgedankens: Der Zylinder 7 ist an der Säule 39 befestigt, die Gabel 33 mit der Stange 34 befindet sich aufIn this embodiment, the geometric interchange of the cylinders 6, 7 is also within the concept of the invention: The cylinder 7 is attached to the column 39, the fork 33 with the rod 34 is located on
PHA-9G1 NachführungPHA-9G1 tracking
der östlichen Seite bei der Säule 38, und der Zylinder 6 arbeitet zwischen der Gabel 33 und der Fahne 40.the eastern side at column 38, and cylinder 6 operates between the fork 33 and the flag 40.
Für alle Ausführungsbeispiele gilt auch, dass die Reflektoren 8 asymmetrisch sein können, dergestalt, dass die eine Längswand höher ist als die andere. Tritt damit ein erhöhter Sammeleffekt ein für Sonnenlicht von der einen Seite, so bewirkt diese Form gleichzeitig eine Beschattung von der anderen.For all embodiments, the reflectors 8 can also be asymmetrical, in such a way that one longitudinal wall is higher than the other. If this results in an increased collection effect for sunlight from one side, this shape simultaneously creates shading from the other.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 9 ist eine Variante zu jenem gemäss Fig. 4. Hier ist der Hebel 14 nicht gelenkig ausgeführt, sondern fest mit dem Rohr 16 verbunden. Ferner ist das Rohr 16 oben verkürzt, so dass es entlang seiner Achse 5 auch axial verschieblich ist. Normalerweise sitzt das Rohr 16 - infolge seines Gewichtes ganz unten. Dehnen sich die Zylinder 6,7 wegen hoher Umgebungstemperatur aus, ungeachtet der unterschiedlichen Besonnung, so wird das Rohr 16 infolge des gemeinsamen Hubes axial nach oben geschoben. Der Rahmen 2 des Solarpanels 1 ist wie in Fig. 4 mittels des Scharniergelenkes 22 am Fuss 21 angelenkt. Am oberen Teil des Rahmens befinden sich zwei weitere horizontale und zueinander koaxiale Scharniergelenke 45, an welchen Streben 46 angelenkt sind, welche - miteinander verbunden - um ein weiteres horizontales Scharniergelenk 47 schwenkbar sind. Das Scharniergelenk 47 befindet sich an einem Ring 48, welcher um den obersten Teil der Achse 5 drehbar ist, axial jedoch unverschieblich ist.The embodiment according to Fig. 9 is a variant of that according to Fig. 4. Here, the lever 14 is not designed to be articulated, but is firmly connected to the tube 16. Furthermore, the tube 16 is shortened at the top so that it can also be moved axially along its axis 5. Normally, the tube 16 is located at the very bottom due to its weight. If the cylinders 6, 7 expand due to high ambient temperatures, regardless of the different sun exposure, the tube 16 is pushed axially upwards due to the common stroke. The frame 2 of the solar panel 1 is hinged to the base 21 by means of the hinge joint 22 as in Fig. 4. On the upper part of the frame there are two further horizontal and coaxial hinge joints 45 to which struts 46 are hinged, which - connected to one another - can be pivoted about another horizontal hinge joint 47. The hinge joint 47 is located on a ring 48, which can rotate about the uppermost part of the axis 5, but is axially immovable.
Wird nun das Rohr 16 durch den gemeinsamen Hub der Zylinder 6,7 angehoben, so schwenken die Streben 41 nach oben aus, wodurch sich im oberen Teil die Distanz des Rahmens 2 zum Rohr 16 verkürzt; mit anderen Worten: Der Rahmen 2 und damit das Solarpanel 1 - werden flacher gestellt. Dies bewirkt Anpassung an die sommerliche Sonnenhöhe.If the tube 16 is now raised by the joint stroke of the cylinders 6, 7, the struts 41 swing upwards, whereby the distance between the frame 2 and the tube 16 is shortened in the upper part; in other words: The frame 2 and thus the solar panel 1 are positioned flatter. This causes adaptation to the height of the sun in summer.
Je nach Länge der Streben 46 und oder axialen Versetzung der Scharniergelenke 45 bezüglich des Scharniergelenkes 47 im Zusammenspiel mit dem Temperaturgang der Zylinder 6,7 kann so der jährliche Sonnengang über die Lufttemperatur geführt werden.Depending on the length of the struts 46 and/or axial displacement of the hinge joints 45 with respect to the hinge joint 47 in conjunction with the temperature gradient of the cylinders 6,7, the annual solar gradient can be guided by the air temperature.
Eine Variante zur Drehvorrichtung gemäss den Fig. 1, 4 und 9 zeigt Fig. 10 a, b in zwei Ansichten; Fig. 10 a von der Seite, Fig. 10 b von hinten. Das axial verschiebliche Rohr 16 gemäss Fig. 9 ruht durch sein Eigengewicht auf einem Rohr 49, welches ebenfalls axial verschieblich,A variant of the rotating device according to Fig. 1, 4 and 9 is shown in Fig. 10 a, b in two views; Fig. 10 a from the side, Fig. 10 b from the rear. The axially movable tube 16 according to Fig. 9 rests by its own weight on a tube 49, which is also axially movable,
PHA-9C1 NachführungPHA-9C1 tracking
aber nicht drehbar ist. Es wird am Drehen gehindert durch einen Bolzen 50, welcher in einem Schlitz 51 läuft und an der Achse 5 der Vorrichtung befestigt ist. An diesem Rohr 49 ist ein Arm 52 befestigt, welcher eine Seiltrommel 53 mit einem darauf befestigten Schwenkarm 54 trägt. Auf die beiden Enden des Schwenkarms 54 wirken die Stangen 13 der Zylinder 6,7 in der bekannten Weise. Ein Drahtseil 55 läuft um die Seiltrommel 53 und ist beispielsweise durch eine Klemme 56 daran befestigt. Das Drahtseil 55 läuft nach oben über zwei Umlenkrolien 57, welche ebenfalls am Arm 52 drehbar befestigt sind, wird durch sie umgelenkt und läuft dann um eine weitere Seiltrommel 58, welche koaxial mit dem Rohr 16 verbunden ist und worauf das Drahtseil 55 mittels einer weiteren Klemme 56 befestigt. Die Durchmesser der Seiltrommeln 53 und 58 sind so aufeinander abgestimmt, dass der maximale Schwenkbereich des Schwenkarmes 54 der maximal nötigen Drehung des Rohres 16 entspricht. Der Durchmesser der Seiltrommel 53 ist also in aller Regel grosser, als jener der Seiltrommel 58. Selbstverständlich kann der beschriebene Seiltrieb gemäss Fig. 10 a, b durch einen entsprechend dimensionierten Kegelradantrieb ersetzt werden, ohne den Bereich des Erfindungsgedankens zu verlassen. Ferner lässt sich der Seiltrieb gemäss Fig. 10 a, b auch bei den anderen Ausführungsbeispielen einsetzen mit kleinen Modifikationen, die jedem Fachmann geläufig sind.but is not rotatable. It is prevented from rotating by a bolt 50 which runs in a slot 51 and is attached to the axis 5 of the device. An arm 52 is attached to this tube 49, which carries a cable drum 53 with a swivel arm 54 attached to it. The rods 13 of the cylinders 6, 7 act on the two ends of the swivel arm 54 in the known manner. A wire rope 55 runs around the cable drum 53 and is attached to it, for example, by a clamp 56. The wire rope 55 runs upwards over two deflection rollers 57, which are also rotatably attached to the arm 52, is deflected by them and then runs around another cable drum 58, which is connected coaxially to the tube 16 and to which the wire rope 55 is attached by means of another clamp 56. The diameters of the cable drums 53 and 58 are matched to one another in such a way that the maximum swivel range of the swivel arm 54 corresponds to the maximum required rotation of the pipe 16. The diameter of the cable drum 53 is therefore generally larger than that of the cable drum 58. Of course, the cable drive described according to Fig. 10 a, b can be replaced by a correspondingly dimensioned bevel gear drive without leaving the scope of the inventive concept. Furthermore, the cable drive according to Fig. 10 a, b can also be used in the other embodiments with small modifications that are familiar to any person skilled in the art.
Ist weder das obere Rohr 16, noch das untere Rohr 49 axial verschieblich ausgebildet, so kann der Drehantrieb gemäss Fig. 10 a, b auch für diejenigen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden, bei denen die axiale Ver-Schiebung des oberen Rohres 16 nicht vorgesehen ist, namentlich also bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und 4.If neither the upper tube 16 nor the lower tube 49 is designed to be axially displaceable, the rotary drive according to Fig. 10 a, b can also be used for those embodiments in which the axial displacement of the upper tube 16 is not provided, namely in the embodiments according to Fig. 1 and 4.
Die Orte, wo die von den Zylindern 6, 7, 23 bewirkten Kräfte entweder an
das Gestell 4 oder an eine der Fahnen 17, 32, 40, das genannte Zahrad, den Schwenkarm 54, oder von einer Stange über die Gabel 33 an eine andere
Stange abgeleitet werden, sind als Kraftanschlüsse bezeichnet. Im Sinne einer Sprachregelung seien ferner die bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen
eingesetzten Bauelemente, wie Hebel 14, Fahnen 32, 40, Schwenkarm 54, gemeinsam Antriebselemente genannt.
Wurde die erfindungsgemässe Nachführvorrichtung bisher ausschliesslich
in ihrer Anwendung auf elektrovoltaische Sonnenkollektoren beschrieben,The places where the forces caused by the cylinders 6, 7, 23 are transferred either to the frame 4 or to one of the flags 17, 32, 40, the aforementioned gear, the swivel arm 54, or from a rod via the fork 33 to another rod, are referred to as force connections. For the sake of terminology, the components used in the various embodiments, such as lever 14, flags 32, 40, swivel arm 54, are also referred to collectively as drive elements.
The tracking device according to the invention has so far been described exclusively in its application to electrovoltaic solar collectors,
PHA-901 NAcIi führungPHA-901 NAcIi guide
so ist jedoch immer eingeschlossen, dass anstelle des Solarpanels 1 ein thermischer Flachkollektor treten kann, beispielsweise zur Erzeugung heissen Wassers.However, it is always included that a thermal flat collector can be used instead of the solar panel 1, for example to generate hot water.
PHA-901 NAchführungPHA-901 Tracking
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH402890 | 1990-12-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9116151U1 true DE9116151U1 (en) | 1992-03-05 |
Family
ID=4268457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9116151U Expired - Lifetime DE9116151U1 (en) | 1990-12-18 | 1991-12-10 | Device for tracking solar panels |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9116151U1 (en) |
WO (1) | WO1992011496A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1970643A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-17 | Wolfgang Reisdorf | Device and method for tracing at least one module in a solar module array |
WO2013042086A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Active Space Technologies, Actividades Aeroespaciais S.A. | Passive heat source tracking system |
WO2013101696A3 (en) * | 2011-12-29 | 2013-08-29 | Sulas Industries | Solar tracker for solar energy devices |
DE102012209004A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Photovoltaic system of adjusting angle of incidence of electromagnetic radiation, has adjustment element with functional material to perform setting of angle of incidence due to change in property of functional material |
WO2020109805A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Duffin Associates Limited | Apparatus for solar tracking |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4323636A1 (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-19 | Hoechst Ag | Pharmaceutical preparations from coated, poorly water-soluble pharmaceutical substances for inhalation pharmaceutical forms and processes for their preparation |
AT5310U1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-05-27 | Mekal Jolanta Dipl Ing | LIGHT STEERING DEVICE |
AU2003254387B2 (en) * | 2002-10-17 | 2006-11-16 | Portasol Trackers Pty Ltd | Solar tracking apparatus |
US7240674B2 (en) | 2002-10-17 | 2007-07-10 | Michael Terrence Patterson | Solar tracking apparatus |
ES2281990B1 (en) * | 2006-03-16 | 2008-09-01 | Ingenieria, Energia Y Medio Ambiente. Ingema S.L. | SOLAR FOLLOWER IN TWO AXES. |
ES2302469B1 (en) * | 2006-12-29 | 2009-06-09 | Hispanotracker, S.L. | BIDIRECTIONAL SOLAR FOLLOWER. |
MX2009006999A (en) * | 2006-12-29 | 2009-12-09 | Hispanotracker S L | Bidirectional solar tracker. |
US8499756B2 (en) * | 2009-04-30 | 2013-08-06 | SunPoint Technologies, Inc. | Thermal-mechanical positioning for radiation tracking |
US8895836B2 (en) | 2011-10-19 | 2014-11-25 | King Saud University | Dual axis solar tracker apparatus and method |
WO2014056049A1 (en) | 2012-10-11 | 2014-04-17 | Bilić Josip | Device using multiple renewable energy sources (dumres) |
US9548697B2 (en) * | 2013-02-28 | 2017-01-17 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Passive solar tracking system to enhance solar cell output |
CN103753522B (en) * | 2014-02-21 | 2016-10-05 | 上海交通大学 | Two-degree-of-freedorotary rotary manipulator |
CN105135511A (en) * | 2015-10-13 | 2015-12-09 | 柴春林 | Solar-heating-plate-based heating system |
CN108692470B (en) * | 2018-05-23 | 2020-07-24 | 温州吉亿新能源科技有限公司 | Diverter for a solar installation and solar installation |
CN109164832B (en) * | 2018-08-21 | 2021-06-18 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | Automatic angle adjusting system for solar cell panel support |
CN112104310B (en) * | 2020-10-15 | 2021-08-10 | 合肥凌山新能源科技有限公司 | Adjustable solar cell panel assembly |
CN112260634B (en) * | 2020-10-22 | 2021-12-10 | 苏州聚之义智能科技有限公司 | Photovoltaic tracking support |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3982526A (en) * | 1975-05-20 | 1976-09-28 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Turning collectors for solar radiation |
US4044752A (en) * | 1975-08-01 | 1977-08-30 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Solar collector with altitude tracking |
US4063543A (en) * | 1976-08-12 | 1977-12-20 | John Henry Hedger | Servo tracking apparatus |
US4158356A (en) * | 1977-02-22 | 1979-06-19 | Wininger David V | Self-powered tracking solar collector |
US4178913A (en) * | 1977-12-23 | 1979-12-18 | Solar Kinetics, Inc. | Solar collector system |
DE2842084A1 (en) * | 1978-09-27 | 1980-05-08 | Siemens Ag | AUTOMATIC ADJUSTMENT FOR SUN-ORIENTED SYSTEMS |
FR2455252A1 (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-21 | Perez Julien | Solar powered heater for domestic water supply - has rotatable collector panel for tracking sun with series of heat exchangers operating in decreasing temp. sequence |
FR2455313A1 (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-21 | Perrier Jean | Automatic tracking of radiative energy source - focusses received radiation to activate electric, fluidic, or pneumatic control of focussing devices |
US4306541A (en) * | 1979-06-27 | 1981-12-22 | University Of Florida | Solar energy powered sun tracking device |
US4352350A (en) * | 1979-11-19 | 1982-10-05 | Johnson Carl W | Means for tracking the sun |
JPS57174652A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Yoshihiro Yonahara | Solar-energy utilizing water heater |
US4396006A (en) * | 1981-10-13 | 1983-08-02 | Cross Jr Roger H | Solar powered, solar aiming device |
FR2531520A1 (en) * | 1982-08-04 | 1984-02-10 | Sacre Louis | Orientable solar collector. |
JPS5957201A (en) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Sun tracking type condensing mirror |
JPS59231362A (en) * | 1983-06-15 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tracking type solar heat collector |
-
1991
- 1991-12-10 WO PCT/CH1991/000252 patent/WO1992011496A1/en unknown
- 1991-12-10 DE DE9116151U patent/DE9116151U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1970643A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-17 | Wolfgang Reisdorf | Device and method for tracing at least one module in a solar module array |
WO2013042086A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Active Space Technologies, Actividades Aeroespaciais S.A. | Passive heat source tracking system |
WO2013101696A3 (en) * | 2011-12-29 | 2013-08-29 | Sulas Industries | Solar tracker for solar energy devices |
US8763601B2 (en) | 2011-12-29 | 2014-07-01 | Sulas Industries, Inc. | Solar tracker for solar energy devices |
JP2015508634A (en) * | 2011-12-29 | 2015-03-19 | スラス・インダストリーズ・インコーポレイテッドSulas Industries,Inc. | Solar tracking device for solar energy device |
DE102012209004A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Photovoltaic system of adjusting angle of incidence of electromagnetic radiation, has adjustment element with functional material to perform setting of angle of incidence due to change in property of functional material |
WO2020109805A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Duffin Associates Limited | Apparatus for solar tracking |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1992011496A1 (en) | 1992-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE9116151U1 (en) | Device for tracking solar panels | |
DE112005001974B4 (en) | Tracking drive system and solar energy collector system | |
DE69707890T2 (en) | DRIVING DEVICE FOR ADJUSTING THE HEIGHT OF A SUN HEAT CONCENTRATOR | |
EP1290383B1 (en) | Concentrating solar energy system | |
DE202007017719U1 (en) | System for supporting energy production from solar radiation | |
DE2536328C3 (en) | Device for collecting sun rays | |
EP1075629B1 (en) | Thermohydraulic sun-tracking device | |
CH619769A5 (en) | ||
DE102009039021A1 (en) | parabolic trough collector | |
DE212009000065U1 (en) | The solar status automatically tracked photovoltaic system | |
EP0015487A1 (en) | Apparatus for the utilization of solar energy | |
DE2550194A1 (en) | ARRANGEMENT FOR CONCENTRATING AND COLLECTING SOLAR ENERGY WITH SOLAR ADJUSTMENT AND SOLAR ENERGY DETERMINATION CONTROL ARRANGEMENTS AND ASSIGNED PROCEDURES | |
DE3026834A1 (en) | FLAT SUN COLLECTOR FOR CONCENTRATION | |
EP2171767A2 (en) | Solar power plant | |
DE102006010781A1 (en) | Sun position tracking device for e.g. photovoltaic module, has driving motor for pivoting solar module around axis and elevation axis, where axes are driven, such that elevation axis is guided with respect to its inclination | |
DE102012021106A1 (en) | Heliostat device for use in solar energy utilization system used in solar tower power station, has linear drive pivoted at vertical pivot axis, and solar module that is connected with transmission elements through pivot joint | |
DE112011101719T5 (en) | Photovoltaic power generating device with a cylindrical light collecting device | |
DE102011103724A1 (en) | Device for rotating a support structure about a main axis for use in a plant equipped with planar elements or surfaces, in particular a solar system | |
DE2835348C2 (en) | Reflector system for solar collectors | |
EP2135014B1 (en) | Method and device for the utilization of solar energy | |
WO2009068306A1 (en) | Support frame for solar collectors with pivoting elements | |
DE4221896A1 (en) | Solar tracking arrangement for solar power system - has deflection mechanism coupled to passive thermo-hydraulic drive | |
DE4208255C2 (en) | ||
DE202007003078U1 (en) | Solar energy heat collector has parabolic array of mirrors coupled to a motor maintaining orientation to sun forming optical system within a housing | |
DE202011105918U1 (en) | Device for rotating a support structure about a main axis for use in a plant equipped with planar elements or surfaces, in particular a solar system |