WO2007062614A1 - Tracking solar roof arrangement - Google Patents

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WO2007062614A1
WO2007062614A1 PCT/DE2006/000901 DE2006000901W WO2007062614A1 WO 2007062614 A1 WO2007062614 A1 WO 2007062614A1 DE 2006000901 W DE2006000901 W DE 2006000901W WO 2007062614 A1 WO2007062614 A1 WO 2007062614A1
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roof
building
solar system
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solar
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PCT/DE2006/000901
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Hans-Herbert Röh
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Roeh Hans-Herbert
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Definitions

  • the present invention relates to a trackable solar system in which a roof structure in the form of a pent roof rotatably rests on buildings or structures of cylindrical design, on the inclined roof surface of a solar system is arranged statically.
  • This design has the disadvantage that its entire weight rests only in a single point on the roof due to the attachment with a mast. As a result, the maximum weight of the solar system and thus simultaneously their maximum size and overall performance due to the static requirements is severely limited.
  • Another disadvantage of this design is that only a relatively small part of the otherwise unused area of the roof is used for solar energy production.
  • a solar system for detecting the full-day sunlight for installation on roofs and buildings is known in which a solar system is mounted on a rotatable at least 180 ° mast by means of a liftable by about 80 ° horizontal pivot bearing. Since this construction is based on the attachment by means of a mast, it has the same disadvantages when installed on roofs as the construction previously shown.
  • a sun position tracking device for solar collectors in which a frame that carries a console for receiving solar collectors, is rotatably mounted on a turntable.
  • the device can not act as a roof of buildings due to its open design.
  • this construction has the disadvantage that the roofs of the buildings must be spatially arranged in such a way that they can accommodate the turntable.
  • the roofs must also be designed statically so that they can carry the weight of the solar system. This greatly limits the maximum weight of the solar system and, at the same time, its maximum size and overall performance when installed on buildings.
  • the construction Due to its open design, the construction has the disadvantage that the console, which carries the solar collectors, the wind provides a large attack surface. This makes a high and expensive design effort required to make the device stable for all weather conditions. Finally, the open structure is exposed to the weather unprotected and subject to heavy pollution, which requires a very high maintenance.
  • the invention has for its object to equip buildings and structures cylindrical design with a trackable solar system, the highest possible efficiency with low technical and design effort having.
  • the Soiarstrom should use the entire available roof area for energy production.
  • the overall system should be inexpensive to manufacture, have low maintenance during operation and have a long life.
  • the roof construction rests rotatably within a circumferential guide on the outer wall of the building.
  • the individual modules of the solar system are installed flat on the inclined roof surface, parallel to their outer surface.
  • the angle of inclination of the roof surface is chosen such that on average the most energetically effective angle of incidence of the sun's rays is achieved over the entire course of the day and the year. The ideal angle depends on the exact geographical location of the solar system.
  • the invention has the particular advantage that cylindrical buildings and cylindrical structures can be equipped in a technically simple manner with the entire roof area filling, the sun's run can be tracked about a rotation axis solar system and so a new, additional use can be supplied.
  • the original purpose of use of the buildings can be maintained, since the space below the roof is not claimed.
  • the invention is therefore particularly suitable for retrofitting agricultural or industrial buildings and structures cylindrical design, such as slurry tanks, storage tanks or storage.
  • the circulating support on the walls of the building or plant ensures that the weight of the solar system is evenly distributed to the outer walls of the building, which allows the installation of large-area, high-weight solar systems.
  • the invention Compared with conventional solar systems statically installed on roofs, the invention has an approximately 25% - 35% higher efficiency due to the ability to track the solar system to the sun's movement about an axis of rotation. Versus- over a biaxial tracking - about an additional axis of rotation in the vertical - the invention has the advantage that it is much easier to design, has a low maintenance and can be made much cheaper.
  • the overall construction thus represents the optimum compromise for achieving the highest possible energy yield with the least possible technical and constructional outlay, the lowest possible cost and the lowest possible maintenance expenditure combined with a long service life.
  • the modules of the solar system occupy the entire sloping roof surface between roof ridge and eaves.
  • the rotatable support of the roof structure can be achieved in a simple manner by a round track is attached to the upper end of the outer wall of the building, on which on its underside with rollers providing roof construction is placed.
  • the rotatable support of the roof structure can be achieved by a turntable that connects the building exterior wall with the roof structure.
  • An increase in carrying capacity, which is particularly suitable for receiving particularly large-area and thus particularly heavy solar systems - such as those with an area of more than 8 m in diameter - is achieved in that the roof construction in addition to the circulating support on the outer wall of the Rotatably rests on a pillar in the center of the building.
  • the rotatable support can be achieved by means of a ball joint, a swivel or a turntable.
  • a further increase in load bearing capacity can be achieved by additionally supporting the roof structure outside of the building on steel supports which are secured to the outer wall and anchored in the ground in addition to part of their length.
  • This embodiment is particularly suitable for upgrading with sol- chen structural systems that are not suitable by the statics of their outer walls alone, to carry the solar system according to the invention.
  • a maintenance and low-wear drive of the tracking can be achieved by the use of an electro-hydraulic drive.
  • a simple and cost-effective automation of the tracking can be achieved when using electronic drives by the controller with a timer.
  • the switching times are chosen such that the solar system follows the course of the sun over the day in an optimal with respect to the irradiation angle of the sun's rays.
  • the electric drive in the morning by a coupled with a light sensor switch is set in motion and the solar system in the evening, triggered by a twilight switch, moved back to their original position.
  • Figures 1 and 2 show a building with nach textsbarer solar roof system in a front view (Fig. 1) and side view (Fig. 2).
  • Figure 3 shows a side view of the roof structure of the building without fairing.
  • Figure 4 shows the support mechanism of the roof construction in plan view.
  • Figure 5 shows the support mechanism of the roof construction in cross section.
  • a farm used as straw and hay storage former slurry tank (1) a rotatable roof construction in the form of a pent roof (3) is installed, on which a photovoltaic system (2) is mounted, which occupies the entire area between roof ridge and eaves.
  • the roof construction consists of a load-bearing bracing wood construction (4), which is clad with trapezoidal sheet metal (5).
  • the floor of the roof construction consists of star-shaped double T-beams (6), the outside of a rounded to the circle double T-beam (7) are included.
  • rounded to the circle double T-beam are several, to be sized according to the size of the number of rollers (8), each mounted on its underside between the flanges by axes (9), and an electro-hydraulically operated Drive wheel (10), which serves to drive the entire roof construction.
  • steel supports (12) On the outer wall of the former slurry tank (11) are steel supports (12), which are firmly connected to the outer wall of the container (13) and about one-fourth of its length are embedded as a foundation. Attached to them is another, opposite the first rotated by 90 ° also rounded to the circle double T-beam (14), which serves the wheels as a tread.
  • To guide the roof construction has several smaller guide rollers (15), which are at an angle of 90 ° to the rollers and stand on the outside of serving as a tread double-T-carrier.
  • FIG.1 Frontal view of a cylindrical building with nachWhenbarer solar roof system.
  • FIG. 2 side view of the cylindrical building with nachWhenbarer solar roof system.
  • Fig. 3 side view of the roof structure of the building without fairing.
  • Fig. 4 support mechanism of the roof construction in plan view.
  • Fig. 5 support mechanism of the roof construction in cross section.
  • the inventive trackable solar system is suitable for use on all types of cylindrical buildings and cylindrical structures. Since the original use of the structure can be maintained, it is particularly suitable for use on agricultural or industrial use Buildings and facilities, such as liquid manure high tanks, fuel tanks, grain warehouses or sewage treatment plants.

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Abstract

The invention relates to a tracking solar arrangement for installation on cylindrical buildings or cylindrical structures. The object of said invention is to equip buildings and structures of cylindrical construction with a tracking solar arrangement which has the highest possible degree of efficiency together with little outlay in terms of engineering design. The solar arrangement should utilize all the available roof surface in order to acquire energy. The entire arrangement should be cost-effective to produce, require little outlay on maintenance and have a long service life. This is achieved in that a horizontally rotatable roof structure in the form of a pent roof bears against the building or the structure, and a solar arrangement is statically arranged on the inclined roof surface of said pent roof, wherein the roof structure rests in a rotatable manner within a circumferential guide on the outer wall of the building.

Description

Nachführbare Solar-Dachanlaαe Traceable solar roof system
1. Technisches Gebiet: Die vorliegende Erfindung betrifft eine nachführbare Solaranlage, bei der auf Gebäuden oder baulichen Anlagen zylindrischer Bauform eine Dachkonstruktion in Form eines Pultdachs drehbeweglich aufliegt, auf deren geneigter Dachfläche eine Solaranlage statisch angeordnet ist.1. Technical Field: The present invention relates to a trackable solar system in which a roof structure in the form of a pent roof rotatably rests on buildings or structures of cylindrical design, on the inclined roof surface of a solar system is arranged statically.
2. Stand der Technik:2. State of the art:
Es ist bekannt, Sonnenergie mit Hilfe von Solaranlagen, insbesondere Fotovol- taikanlagen und thermischen Solaranlagen (Sonnenkollektoren), zur Energiegewinnung zu nutzen. Derartige Anlagen werden aufgrund der verfügbaren Freifläche häufig statisch auf Dächern installiert. Dabei wird möglichst eine Ausrichtung der einzelnen Module der Solaranlage nach Süden hin angestrebt, um während des Tages eine möglichst lange Sonneneinstrahlung zu erreichen. Hierbei besteht der Nachteil, dass die Anlagen lediglich einen relativ geringen Wirkungsgrad besitzen, da sie auch bei einer Ausrichtung nach Süden nur während kurzer Zeiträume eine optimale Stellung zur Sonne aufweisen. Die Menge der Sonnen- energie, die von den Modulen der Solaranlage aufgenommen werden kann, hängt unmittelbar vom Einfallswinkel, mit dem die Sonnenstrahlen auf die Module der Solaranlage fallen, ab. Dieser Einfallwinkel ändert sich zum einen während des Tages durchgängig mit dem durch die Eigenrotation der Erde bedingten Lauf der Sonne. Zu einem geringeren Maße ändert sich der Einfallwinkel auch im Jah- resverlauf aufgrund der Bewegungsbahn, welche die Erde um die Sonne beschreibt. Insbesondere die ständige Veränderung des Einfallwinkels während des Tagesverlaufs verringert den Energiegewinn bis hin zum totalen Ausfall der Solaranlage. Zur Lösung dieses Problems sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden, um die Solaranlagen dem Stand der Sonne nachzuführen. Aus der DE 27 40 431 A1 ist eine zweiachsig nachführbare Soiaranlage zur Konstruktion auf Dächern bekannt. Bei dieser ist ein Sonnenkollektor auf einem Halter um eine festgelegte, schräg zur Vertikalen verlaufenden Achse schwenkbar angeordnet und mittels einer Antriebsvorrichtung zur Ausrichtung auf die Sonne bewegbar. Die gesamte Anlage ruht auf einem Mast, der gleichzeitig zur Verankerung auf dem Dach eines Gebäudes dient. Diese Konstruktion hat zum einen den Nachteil, dass ihr gesamtes Gewicht aufgrund der Befestigung mit einem Mast lediglich in einem einzigen Punkt auf dem Dach ruht. Hierdurch ist das maximale Gewicht der Solaranlage und damit gleichzeitig ihre maximale Größe und Gesamtleistung aufgrund der statischen Anforderungen stark begrenzt. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass nur ein verhältnismäßig geringer Teil der ansonsten ungenutzten Fläche des Dachs zur Solarenergiegewinnung verwandt wird.It is known to use solar energy with the aid of solar systems, in particular photovoltaic systems and thermal solar systems (solar collectors), for energy production. Such systems are often installed statically on roofs due to the available open space. In this case, as far as possible an alignment of the individual modules of the solar system to the south, in order to achieve as long as possible sun exposure during the day. Here, there is the disadvantage that the systems have only a relatively low efficiency, as they have an optimal position to the sun even when facing south only for short periods. The amount of solar energy that can be absorbed by the modules of the solar system depends directly on the angle of incidence at which the solar rays fall on the modules of the solar system. This angle of incidence changes throughout the day throughout the day with the course of the sun caused by the self-rotation of the earth. To a lesser extent, the angle of incidence also changes in the course of the year due to the trajectory that describes the earth around the sun. In particular, the constant change in the angle of incidence during the course of the day reduces the energy gain up to the total failure of the solar system. To solve this problem, various devices have been developed to track the solar systems the sun. From DE 27 40 431 A1 a biaxially trackable Soiaranlage for construction on roofs is known. In this, a solar collector is pivotally mounted on a holder about a fixed axis extending obliquely to the vertical and movable by means of a drive device for alignment with the sun. The entire system rests on a mast, which also serves as anchorage on the roof of a building. This design has the disadvantage that its entire weight rests only in a single point on the roof due to the attachment with a mast. As a result, the maximum weight of the solar system and thus simultaneously their maximum size and overall performance due to the static requirements is severely limited. Another disadvantage of this design is that only a relatively small part of the otherwise unused area of the roof is used for solar energy production.
Aus der DE 28 02 167 A1 ist eine Solaranlage zur Erfassung der ganztägigen Sonneneinstrahlung zur Installation auf Dächern und Gebäuden bekannt, bei der eine Solaranlage auf einem mindestens 180° drehbaren Mast mittels eines um ca. 80° anhebbaren horizontalen Schwenklagers montiert ist. Da auch diese Konstruktion auf der Befestigung mittels eines Masts beruht, besitzt sie bei der Installation auf Dächern die gleichen Nachteile wie die zuvor dargestellte Konstruktion.From DE 28 02 167 A1 a solar system for detecting the full-day sunlight for installation on roofs and buildings is known in which a solar system is mounted on a rotatable at least 180 ° mast by means of a liftable by about 80 ° horizontal pivot bearing. Since this construction is based on the attachment by means of a mast, it has the same disadvantages when installed on roofs as the construction previously shown.
Aus der DE 94 05 983 111 ist eine fotovoltaische Solaranlage bekannt, die durch Drehung um eine aus der Senkrechten nach Norden geneigte Achse dem Son- nenstand nachführbar ist. Die Solaranlage ist auf einer pfostenartigen Stütze montiert und besitzt daher ebenfalls die dargestellten Nachteile.DE 94 05 983 111 discloses a photovoltaic solar system which can be tracked to the sun state by rotation about an axis inclined from the vertical to the north. The solar system is mounted on a post-like support and therefore also has the disadvantages shown.
Aus der DE 296 13 778 U1 ist ein Solarnachrüstsatz zum Anbringen an einem Mast bekannt, der konstruktionsbedingt die bereits dargestellten Nachteile auf- weist. Aus der DE 101 44 601 ist eine zweiachsig nachführbare, gegenüber der DE 2740431 A1 verbesserte Solaranlage bekannt. Die Solaranlage besitzt eine pfostenartige Befestigung und weist daher die bereits dargestellten Nachteile auf.From DE 296 13 778 U1 a solar retrofit kit for attachment to a mast is known, the construction-related disadvantages already has up. From DE 101 44 601 a two-axis trackable, compared to DE 2740431 A1 improved solar system is known. The solar system has a post-like attachment and therefore has the disadvantages already described.
Aus der DE 103 433 74 A1 ist eine Sonnenstandnachführungseinrichtung für Solarkollektoren bekannt, bei der ein Gestell, dass eine Konsole zur Aufnahme von Solarkollektoren trägt, drehbeweglich auf einem Drehkranz angeordnet ist. Die Vorrichtung kann aufgrund ihrer offenen Gestaltung nicht selbst als Dach von Gebäuden fungieren. Bei der Installation auf Gebäuden besitzt diese Konstrukti- on den Nachteil, dass die Dächer der Gebäude räumlich derart beschaffen sein müssen, dass sie den Drehkranz aufnehmen können. Zum anderen müssen die Dächer auch statisch derart beschaffen sein, dass sie das Gewicht der Solaranlage zu tragen vermögen. Hierdurch ist das maximale Gewicht der Solaranlage und damit gleichzeitig ihre maximale Größe und Gesamtleistung bei der Installa- tion auf Gebäuden stark begrenzt. Durch ihre offene Gestaltung besitzt die Konstruktion den Nachteil, dass die Konsole, welche die Solarkollektoren trägt, dem Wind eine große Angriffsfläche bietet. Dies macht einen hohen und teuren konstruktiven Aufwand erforderlich, um die Vorrichtung für alle Witterungsbedingungen stabil zu gestalten. Schließlich ist die offene Konstruktion der Witterung un- geschützt ausgesetzt und unterliegt einer starken Verschmutzung, was einen sehr hohen Wartungsaufwand erforderlich macht.From DE 103 433 74 A1 a sun position tracking device for solar collectors is known, in which a frame that carries a console for receiving solar collectors, is rotatably mounted on a turntable. The device can not act as a roof of buildings due to its open design. In the case of installation on buildings, this construction has the disadvantage that the roofs of the buildings must be spatially arranged in such a way that they can accommodate the turntable. On the other hand, the roofs must also be designed statically so that they can carry the weight of the solar system. This greatly limits the maximum weight of the solar system and, at the same time, its maximum size and overall performance when installed on buildings. Due to its open design, the construction has the disadvantage that the console, which carries the solar collectors, the wind provides a large attack surface. This makes a high and expensive design effort required to make the device stable for all weather conditions. Finally, the open structure is exposed to the weather unprotected and subject to heavy pollution, which requires a very high maintenance.
Aus der DE 20 2004 003 158 U 1 ist eine mittels einer Elektrosteuerung sonnen- nachgeführte Mehrzweckhalle in Leichtbauweise bekannt, die gegen eine stati- sehe Bodenplatte dem Lauf der Sonne nach gedreht werden kann. Diese Erfindung besitzt den Nachteil, dass sie nur als Neubau - lediglich als Gebäude in Leichtbauweise - realisiert werden kann und nicht die Nachrüstung bestehender Gebäude ermöglicht. Hierdurch ist ihr Anwendungsbereich stark eingeschränkt.From DE 20 2004 003 158 U 1, a multi-purpose hall in lightweight construction, which is sun-tracked by means of an electric control, is known, which can be rotated against a static floor slab according to the course of the sun. This invention has the disadvantage that it can be realized only as a new building - only as a building in lightweight construction - and does not allow the retrofitting of existing buildings. As a result, their scope is severely limited.
3. Darstellung der Erfindung:3. Presentation of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gebäude und bauliche Anlagen zylindrischer Bauform mit einer nachführbaren Solaranlage auszurüsten, die bei geringem technisch-konstruktivem Aufwand einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist. Die Soiaranlage soll die gesamte verfügbare Dachfläche zur Energiegewinnung nutzen. Die Gesamtanlage soll kostengünstig herzustellen sein, einen geringen Wartungsaufwand während des Betriebs aufweisen und eine hohe Lebensdauer besitzen.The invention has for its object to equip buildings and structures cylindrical design with a trackable solar system, the highest possible efficiency with low technical and design effort having. The Soiaranlage should use the entire available roof area for energy production. The overall system should be inexpensive to manufacture, have low maintenance during operation and have a long life.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf zylindrischen Gebäuden oder zylindrischen baulichen Anlagen eine horizontal (um die auf dem Mittelpunkt des Grundrisses stehende Senkrechte) drehbare Dachkonstruktion in Form eines Pultdachs aufliegt, auf deren geneigter Dachfläche eine Solaranlage statisch angeordnet ist. Die Dachkonstruktion ruht drehbeweglich innerhalb einer umlaufenden Führung auf der Außenwand des Bauwerks. Die einzelnen Module der Solaranlage werden flach auf der geneigten Dachfläche, parallel zu ihrer O- berfläche, installiert. Der Neigungswinkel der Dachfläche ist dabei so gewählt, dass im Mittel der energetisch effektivste Einstrahlungswinkel der Sonnenstrah- len über den gesamten Tages- und Jahresverlauf hin erreicht wird. Der ideale Winkel ist vom genauen geographischen Standort der Solaranlage abhängig.According to the invention the object is achieved in that a horizontal (around the center of the floor plan vertical) rotatable roof construction in the form of a pent roof rests on cylindrical buildings or cylindrical structures, on the inclined roof surface, a solar system is arranged statically. The roof construction rests rotatably within a circumferential guide on the outer wall of the building. The individual modules of the solar system are installed flat on the inclined roof surface, parallel to their outer surface. The angle of inclination of the roof surface is chosen such that on average the most energetically effective angle of incidence of the sun's rays is achieved over the entire course of the day and the year. The ideal angle depends on the exact geographical location of the solar system.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass zylindrische Gebäude und zylindrische bauliche Anlagen auf technisch-konstruktiv einfache Weise mit einer die gesamte Dachfläche ausfüllenden, dem Lauf der Sonne um eine Drehachse nachführbaren Solaranlage ausgerüstet und so einer neuen, zusätzlichen Nutzung zugeführt werden können. Der ursprüngliche Nutzungszweck der Bauwerke kann dabei beibehalten werden, da der Raum unterhalb des Daches nicht beansprucht wird. Durch die Nutzung der Fläche vorhandener Gebäude und baulicher Anlagen tritt kein Landverbrauch ein. Die Erfindung eignet sich dadurch insbesondere zur Nachrüstung von landwirtschaftlich oder industriell genutzten Gebäuden und baulichen Anlagen zylindrischer Bauform, etwa Gülle-Hochbehältern, Speichern, Lagern oder Tanks. Durch die umlaufende Auflage auf den Wänden des Gebäudes oder der Anlage wird eine gleichmäßige Verteilung des Gewichts der Solaranlage auf die Außenwände des Bauwerkes erreicht, was die Installation großflächiger Solaranlagen mit hohem Gewicht ermöglicht. Gegenüber herkömmlichen, auf Dächern statisch installierten Solaranlagen besitzt die Erfindung aufgrund der Möglichkeit, die Solaranlage dem Lauf der Sonne um eine Drehachse nachzuführen, einen um etwa 25% - 35% höheren Wirkungsgrad. Gegen- über einer zweiachsigen Nachführung - etwa einer zusätzlichen Drehachse in der Vertikalen - besitzt die Erfindung den Vorteil, dass sie erheblich einfacher zu konstruieren ist, einen geringen Wartungsaufwand besitzt und wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann. Die Gesamtkonstruktion stellt so den opti- malen Kompromiss zur Erreichung einer möglichst hohen Energieausbeute mit einem möglichst geringem technisch-konstruktivem Aufwand, möglichst geringen Kosten und möglichst geringem Wartungsaufwand bei einer hohen Lebensdauer dar.The invention has the particular advantage that cylindrical buildings and cylindrical structures can be equipped in a technically simple manner with the entire roof area filling, the sun's run can be tracked about a rotation axis solar system and so a new, additional use can be supplied. The original purpose of use of the buildings can be maintained, since the space below the roof is not claimed. By using the area of existing buildings and structures no land consumption occurs. The invention is therefore particularly suitable for retrofitting agricultural or industrial buildings and structures cylindrical design, such as slurry tanks, storage tanks or storage. The circulating support on the walls of the building or plant ensures that the weight of the solar system is evenly distributed to the outer walls of the building, which allows the installation of large-area, high-weight solar systems. Compared with conventional solar systems statically installed on roofs, the invention has an approximately 25% - 35% higher efficiency due to the ability to track the solar system to the sun's movement about an axis of rotation. Versus- over a biaxial tracking - about an additional axis of rotation in the vertical - the invention has the advantage that it is much easier to design, has a low maintenance and can be made much cheaper. The overall construction thus represents the optimum compromise for achieving the highest possible energy yield with the least possible technical and constructional outlay, the lowest possible cost and the lowest possible maintenance expenditure combined with a long service life.
Vorzugsweise nehmen die Module der Solaranlage die gesamte geneigte Dachfläche zwischen Dachfirst und Dachtraufe ein.Preferably, the modules of the solar system occupy the entire sloping roof surface between roof ridge and eaves.
Die drehbewegliche Auflage der Dachkonstruktion kann in einfacher Weise erreicht werden, indem am oberen Ende der Außenwand des Gebäudes eine Rundlaufbahn angebracht wird, auf der die an ihrer Unterseite mit Laufrollen versehende Dachkonstruktion aufgesetzt wird.The rotatable support of the roof structure can be achieved in a simple manner by a round track is attached to the upper end of the outer wall of the building, on which on its underside with rollers providing roof construction is placed.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die drehbewegliche Auflage der Dachkonstruktion durch einen Drehkranz erreicht werden, der die Gebäude- außenwand mit der Dachkonstruktion verbindet.In a further embodiment of the invention, the rotatable support of the roof structure can be achieved by a turntable that connects the building exterior wall with the roof structure.
Eine Steigerung der Tragfähigkeit, die sich insbesondere für die Aufnahme besonders großflächiger und mithin besonders schwerer Solaranlagen - etwa solcher mit einer Fläche von mehr als 8 m Durchmesser - eignet, wird dadurch er- reicht, dass die Dachkonstruktion zusätzlich zur umlaufenden Auflage auf der Außenwand des Gebäudes in der Gebäudemitte drehbeweglich auf einem Pfeiler aufliegt. Die drehbewegliche Auflage kann mittels eines Kugelgelenks, eines Drehgelenks oder eines Drehkranzes erreicht werden.An increase in carrying capacity, which is particularly suitable for receiving particularly large-area and thus particularly heavy solar systems - such as those with an area of more than 8 m in diameter - is achieved in that the roof construction in addition to the circulating support on the outer wall of the Rotatably rests on a pillar in the center of the building. The rotatable support can be achieved by means of a ball joint, a swivel or a turntable.
Eine weitere Steigerung der Tragfähigkeit kann erreicht werden, indem die Dachkonstruktion zusätzlich außerhalb des Gebäudes auf Stahlstützen ruht, die an der Außenwand befestigt und zusätzlich zu einem Teil ihrer Länge im Boden verankert sind. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere zur Aufrüstung mit sol- chen baulichen Anlagen, die von der Statik ihrer Außenwände allein her nicht geeignet sind, die erfindungsgemäße Solaranlage zu tragen.A further increase in load bearing capacity can be achieved by additionally supporting the roof structure outside of the building on steel supports which are secured to the outer wall and anchored in the ground in addition to part of their length. This embodiment is particularly suitable for upgrading with sol- chen structural systems that are not suitable by the statics of their outer walls alone, to carry the solar system according to the invention.
Ein wartungs- und verschleißarmer Antrieb der Nachführung lässt sich durch den Einsatz eines elektrohydraulischen Antriebs erreichen.A maintenance and low-wear drive of the tracking can be achieved by the use of an electro-hydraulic drive.
Eine einfache und kostengünstige Automatisierung der Nachführung lässt sich beim Einsatz elektronischer Antriebe durch die Steuerung mit einer Zeitschaltuhr erreichen. Die Schaltzeiten werden dabei derart gewählt, dass die Solaranlage dem Lauf der Sonne über den Tag hinweg in einer hinsichtlich des Einstrahlungswinkels der Sonnenstrahlen optimalen Ausrichtung folgt.A simple and cost-effective automation of the tracking can be achieved when using electronic drives by the controller with a timer. The switching times are chosen such that the solar system follows the course of the sun over the day in an optimal with respect to the irradiation angle of the sun's rays.
Um die Selbsttätigkeit des Nachführungsmechanismus zu gewährleisten, kann der elektrische Antrieb morgens durch einen mit einem Lichtsensor gekoppelten Einschalter in Gang gesetzt und die Solaranlage abends, ausgelöst durch einen Dämmerungsschalter, in ihre Ausgangstellung zurückgefahren werden.In order to ensure the self-activity of the tracking mechanism, the electric drive in the morning by a coupled with a light sensor switch is set in motion and the solar system in the evening, triggered by a twilight switch, moved back to their original position.
Die erfindungsgemäße nachführbare Solaranlage wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be- schrieben:The trackable solar system according to the invention will be described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawings:
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 - 5 erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Gebäude mit nachführbarer Solar-Dachanlage in Frontalansicht (Fig. 1) und Seitenansicht (Fig. 2). Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Dachkonstruktion des Gebäudes ohne Verkleidung. Figur 4 zeigt den Auflagemechanismus der Dachkonstruktion in Draufsicht. Figur 5 zeigt den Auflagemechanismus der Dachkonstruktion im Querschnitt. Auf einem landwirtschaftlich als Stroh- und Heulager genutzten ehemaligen Gülle-Hochbehälter (1) ist eine drehbare Dachkonstruktion in Form eines Pultdaches (3) installiert, auf der eine Photovoltaikanlage (2) montiert ist, welche die gesamte Fläche zwischen Dachfirst und Dachtraufe einnimmt. Die Dachkonstruktion besteht aus einer tragenden Verstrebungs-Holzkonstruktion (4), die mit Trapezblech (5) verkleidet ist. Der Boden der Dachkonstruktion besteht aus sternförmig angeordneten Doppel-T- Trägern (6), die außen von einem zum Kreis gerundeten Doppel-T-Träger (7) umfasst sind. In dem äußerlichen, zum Kreis gerundeten Doppel-T-Träger befinden sich mehrere, nach der Größe der Konstruktion zu bemessende Anzahl von Laufrollen (8), die jeweils auf seiner Unterseite zwischen den Flanschen durch Achsen (9) befestigt sind, sowie ein elektrohydraulisch betriebenes Antriebsrad (10), das zum Antrieb der gesamten Dachkonstruktion dient. An der Außenwand des ehemaligen Gülle-Hochbehälters (11) befinden sich Stahlstützen (12), die mit der Außenwand des Behälters fest verbunden (13) und etwa zu einem Viertel ihrer Länge als Fundament einbetoniert sind. Auf Ihnen befestigt ist ein weiterer, gegenüber dem ersten um 90° gedrehter ebenfalls zum Kreis gerundeter Doppel- T-Träger (14), welcher den Rädern als Lauffläche dient. Zur Führung besitzt die Dachkonstruktion mehrere kleinere Führungsrollen (15), die in einem Winkel von 90° zu den Laufrollen stehen und auf der Außenseite des als Lauffläche dienenden Doppel-T-Trägers stehen.An embodiment of the invention will be explained with reference to Figures 1-5. Figures 1 and 2 show a building with nachführbarer solar roof system in a front view (Fig. 1) and side view (Fig. 2). Figure 3 shows a side view of the roof structure of the building without fairing. Figure 4 shows the support mechanism of the roof construction in plan view. Figure 5 shows the support mechanism of the roof construction in cross section. On a farm used as straw and hay storage former slurry tank (1) a rotatable roof construction in the form of a pent roof (3) is installed, on which a photovoltaic system (2) is mounted, which occupies the entire area between roof ridge and eaves. The roof construction consists of a load-bearing bracing wood construction (4), which is clad with trapezoidal sheet metal (5). The floor of the roof construction consists of star-shaped double T-beams (6), the outside of a rounded to the circle double T-beam (7) are included. In the outer, rounded to the circle double T-beam are several, to be sized according to the size of the number of rollers (8), each mounted on its underside between the flanges by axes (9), and an electro-hydraulically operated Drive wheel (10), which serves to drive the entire roof construction. On the outer wall of the former slurry tank (11) are steel supports (12), which are firmly connected to the outer wall of the container (13) and about one-fourth of its length are embedded as a foundation. Attached to them is another, opposite the first rotated by 90 ° also rounded to the circle double T-beam (14), which serves the wheels as a tread. To guide the roof construction has several smaller guide rollers (15), which are at an angle of 90 ° to the rollers and stand on the outside of serving as a tread double-T-carrier.
4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen:4. Brief description of the drawings:
Fig.1 Frontalansicht eines zylindrischen Gebäudes mit nachführbarer Solar- Dachanlage.Fig.1 Frontal view of a cylindrical building with nachführbarer solar roof system.
Fig. 2 Seitenansicht des zylindrischen Gebäudes mit nachführbarer Solar- Dachanlage.Fig. 2 side view of the cylindrical building with nachführbarer solar roof system.
Fig. 3 Seitenansicht der Dachkonstruktion des Gebäudes ohne Verkleidung.Fig. 3 side view of the roof structure of the building without fairing.
Fig. 4 Auflagemechanismus der Dachkonstruktion in Draufsicht.Fig. 4 support mechanism of the roof construction in plan view.
Fig. 5 Auflagemechanismus der Dachkonstruktion im Querschnitt.Fig. 5 support mechanism of the roof construction in cross section.
5. Gewerbliche Anwendbarkeit:5. Industrial Applicability:
Die erfindungsgemäße nachführbare Solaranlage eignet sich für den Einsatz auf allen Arten von zylindrischen Gebäuden und zylindrischen baulichen Anlagen. Da die ursprüngliche Nutzung des Bauwerks beibehalten werden kann, eignet sie sich insbesondere für den Einsatz auf landwirtschaftlich oder industriell genutzten Gebäuden und Anlagen, etwa Gülle-Hochbehältern, Treibstofftanks, Getreidelagern oder Kläranlagen. The inventive trackable solar system is suitable for use on all types of cylindrical buildings and cylindrical structures. Since the original use of the structure can be maintained, it is particularly suitable for use on agricultural or industrial use Buildings and facilities, such as liquid manure high tanks, fuel tanks, grain warehouses or sewage treatment plants.

Claims

Ansprüche claims
1. Nachführbare Solaranlage zur Installation auf zylindrischen Gebäuden oder zylindrischen baulichen Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gebäude oder der Anlage eine horizontal - d.h. um die auf dem Mittelpunkt des Grundrisses stehende Senkrechte - drehbare Dachkonstruktion in Form eines Pultdachs aufliegt, auf dessen geneigter Dachfläche eine Solaranlage statisch angeordnet ist, wobei die Dachkonstruktion drehbeweglich innerhalb einer umlaufenden Führung auf der Außenwand des Bauwerks ruht.1. trackable solar installation for installation on cylindrical buildings or cylindrical structures, characterized in that on the building or the plant a horizontal - i. about the standing on the center of the plan vertical - rotatable roof construction rests in the form of a pent roof, on the inclined roof surface a solar system is statically arranged, the roof construction rotatably rests within a circumferential guide on the outer wall of the building.
2. Nachführbare Soiaranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Solaranlage die gesamte geneigte Dachfläche zwischen Dach- first und Dachtraufe einnimmt.2. trackable Soiaranlage according to claim 1, characterized in that the solar system occupies the entire inclined roof surface between roof first and eaves.
3. Nachführbare Solaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Außenwand des Gebäudes eine Rundlaufbahn angebracht wird, auf der die an ihrer Unterseite mit Laufrol- len versehende Dachkonstruktion aufgesetzt wird.3. A trackable solar system according to claim 1 or 2, characterized in that at the upper end of the outer wall of the building, a circular track is mounted, on which the on its underside with rollers rolling providing roof construction is placed.
4. Nachführbare Solaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkonstruktion durch einen Drehkranz mit der Gebäudeaußenwand verbunden ist.4. trackable solar system according to claim 1 or 2, characterized in that the roof construction is connected by a turntable with the building exterior wall.
5. Nachführbare Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkonstruktion zusätzlich zur umlaufenden Auflage auf der Außenwand des Gebäudes in der Gebäudemitte drehbeweglich auf einem Pfeiler aufliegt.5. A trackable solar system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the roof construction rotatably rests on a pillar in addition to the peripheral support on the outer wall of the building in the center of the building.
6. Nachführbare Solaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkonstruktion außerhalb des Gebäudes auf Stahlstützen ruht, die an der Außenwand befestigt und/oder im Boden verankert sind.6. Solar trackable installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that the roof construction outside of the building Rests steel supports that are attached to the outer wall and / or anchored in the ground.
7. Nachführbare Solaranlage nach einem der Ansprüche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkonstruktion mittels eines elektrohydraulischen Antriebs nachgeführt wird.7. A trackable solar system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the roof construction is tracked by means of an electro-hydraulic drive.
8. Nachführbare Solaranlage nach einem der Ansprüche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkonstruktion mittels eines elektrischen Antriebs nachgeführt und die Nachführung durch eine Zeitschaltuhr gesteuert wird.8. A trackable solar system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the roof structure tracked by means of an electric drive and the tracking is controlled by a timer.
9. Nachführbare Solaranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb morgens durch einen mit einem Lichtsensor gekoppelten Einschalter in Gang gesetzt und die Solaranlage abends, ausgelöst durch einen Dämmerungsschalter, in ihre Ausgangstellung zurückgefahren wird. 9. A trackable solar system according to claim 8, characterized in that the electric drive in the morning set by a coupled with a light sensor switch in motion and the solar system in the evening, triggered by a twilight switch, is returned to its original position.
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