CH706132A2

CH706132A2 - Photovoltaic system for integrating in agro culture field, has solar modules integrated with longitudinal wire frames in field and in planting sticks for combined use of field for electricity generation and agro production

Info

Publication number: CH706132A2
Application number: CH00219/12A
Authority: CH
Inventors: Placi Wenzin; Roland Bartholet
Original assignee: Placi Wenzin
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-08-30
Also published as: CH706132B1

Abstract

The system (10) has multiple stationary solar modules (12) arranged in series for generating electric current. The solar modules are integrated with longitudinal wire frames (2) in an agro culture field (1) and in planting sticks i.e. vine sticks, for combined use of the agro culture field for electricity generation and unobstructed agro production. The sticks are arranged in series. The longitudinal wire frames form both part of an anchorage of the agro culture field and an infrastructure of the system. The solar modules utilize 15-60%, preferably not greater than 80% of a floor area.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Photovoltaikanlage mit einer Vielzahl von Solarmodulen in ortsfesten Solarmodulreihen angeordnet, zur Erzeugung von elektrischem Strom. The invention relates to a photovoltaic system with a plurality of solar modules arranged in stationary rows of solar modules, for generating electrical power.

[0002] Man kennt heute verschiedenste Photovoltaikanlagen, von kleinsten Einzelanwendungen, bei denen der gewonnene elektrische Strom meistens vor Ort kurzzeitig über eine Batterie gespeichert und z.B. für die Lichterzeugung verbraucht wird. Die Technik ist bereits so weit fortgeschritten, dass in grösseren Anlagen je nach Tagesgang so viel Netto-Strom erzeugt wird, dass dieser in einem Stromverbrauchernetz gespiesen werden muss. Die neue Erfindung richtet sich primär auf diese Kategorie, also zur Erzeugung von Netto-Netzstrom. Today, a wide variety of photovoltaic systems are known, from the smallest individual applications, in which the electric current obtained is mostly temporarily stored on-site via a battery, e.g. is consumed for the production of light. The technology has already progressed so far that in larger plants, depending on the daily cycle, so much net power is generated that it has to be fed into a power consumer network. The new invention is primarily directed to this category, that is, to generate net grid electricity.

[0003] In Bezug auf die Anordnung der einzelnen Solarmodule hat sich bei grösseren Anlagen eine Reihenanordnung durchgesetzt. Damit können die einzelnen Solarmodule kostengünstig befestigt werden, sei es an Gebäudefassaden oder Dächern, oder entlang von Strassen. Die Reihenanordnung hat den grossen Vorteil, dass die elektrischen Leitungen einer Reihe wettergeschützt unter den Modulen durchgeführt werden können. Abgesehen von der Anordnung von Solarmodulreihen entlang von Verkehrswegen wird in jedem Fall versucht, wenn eine plane Fläche abgedeckt wird, diese dicht, Solarmodul an Solarmodul aufzustellen. Im Falle von geneigten Anordnungen z.B. mit 30°-Neigung der Solarmodule auf Flachdächern werden die Reihen im Abstand zueinander aufgestellt, so dass möglichst keine Beschattung von einer Reihe zu der nächsten entsteht. Dies bedeutet, dass die maximale Flächennutzung etwa 60 bis 70% beträgt. With respect to the arrangement of the individual solar modules, a series arrangement has prevailed in larger systems. Thus, the individual solar modules can be inexpensively secured, whether on building facades or roofs, or along streets. The series arrangement has the great advantage that the electrical cables of a row weatherproof can be performed under the modules. Apart from the arrangement of rows of solar modules along traffic routes is in any case, when a flat surface is covered, this tight, solar module to install solar panel. In the case of inclined arrangements, e.g. with 30 ° inclination of the solar modules on flat roofs, the rows are placed at a distance to each other, so that no possible shading from one row to the next arises. This means that the maximum land use is about 60 to 70%.

[0004] In jüngster Zeit sind Bestrebungen im Gange, auch grössere Solaranlagen aufzustellen, gleichsam im Sinne von Solarparks. In einem Fall wird versucht eine grössere Felswand beinahe vollständig mit Solarmodulen abzudecken. Dies kann dann interessant sein, wenn die Ausrichtung der Felswand gegen Süden oder Südwesten liegt. Ein zweiter Fall ist bekannt, bei dem ein Geröllabhang nach einer leichten Humusierung und Begrünung beinahe vollständig mit einer Vielzahl von Reihen von Solarmodulen abgedeckt wird. Interessant ist dabei, dass unter den Solarmodulen ein minimaler Pflanzenwuchs aufrechterhalten werden kann, allerdings ohne eine echte landwirtschaftliche Nutzung. In recent years, efforts are underway to set up even larger solar systems, as it were in the sense of solar parks. In one case, a larger rock face is almost completely covered by solar modules. This can be interesting if the orientation of the rock face is facing south or southwest. A second case is known in which a scree slope after a slight humusification and greening is almost completely covered with a plurality of rows of solar modules. It is interesting that under the solar modules a minimum plant growth can be maintained, but without a real agricultural use.

[0005] Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, nach weiteren Nutzungsmöglichkeiten zu suchen, so dass Voltaikgrossanlagen wirtschaftlich erstellt und ohne Nachteil für die Umgebung betreibbar sind und eine hohe Energieausbeute erlauben, bzw. zur Netto-Stromerzeugung geeignet sind. The invention has now been made the task to look for other uses, so that voltaic systems are economically created and operated without detriment to the environment and allow high energy yield, or are suitable for net power generation.

[0006] Von den Erfindern ist erkannt worden, dass die Stromversorgung durch Solarstrom nur dann einen spürbaren Anteil des von einer modernen Volkswirtschaft geforderten elektrischen Stromes übernehmen kann, wenn entsprechend grosse Flächen in bewirtschafteten Zonen genutzt werden, so dass eine photovoltaische Stromerzeugung von heute weniger als 1% auf 10 bis 20% steigerbar ist. From the inventors has been recognized that the power supply by solar power can only take a significant proportion of the demand of a modern economy electric current, if correspondingly large areas are used in managed areas, so that a photovoltaic power generation of today less than 1% can be increased to 10 to 20%.

[0007] Die erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Solarmodule in einem Agrokulturfeld mit in Reihe angeordneten Pflanzstöcken, insbesondere Weinstöcken, mit Längsdrahtrahmen integriert sind zur kombinierten Nutzung des Agrokulturfeldes für die der Stromerzeugung und eine ungehinderte Agrarproduktion. The inventive solution is characterized in that the solar modules are integrated in a Agrokulturfeld with arranged in series planting, especially vines, with longitudinal wire frame for the combined use of Agrokulturfeldes for power generation and unhindered agricultural production.

[0008] Von den Erfindern ist ferner erkannt worden, dass aus Sicht der Gewinnung von Solarenergie die ganz speziellen Agrokulturfelder mit Pflanzstöcken, insbesondere im Falle von Weinstöcken, ideale Voraussetzungen anbieten, weil: 1. in Bezug auf die Besonnung vor allem wenn sie an Süd-, Südwest- und Westhängen und damit ideal für Solaranlagen angeordnet sind, 2. und weil die Pflanzstockreihen bereits mit allen technischen Einrichtungen für die Befestigung und Schulung der Pflanztriebe mittels Längsdrahtrahmen bereits eine ideale Befestigungsgrundstruktur auch für die Montage der Solarmodule aufweisen. From the inventors has also been recognized that, from the perspective of the production of solar energy, the very special agro-cultural fields with planting, especially in the case of grapevines, offer ideal conditions, because: 1. in relation to the tanning, especially if they are arranged on south, southwest and west slopes and thus ideal for solar systems, 2. and because the rows of plant already with all technical facilities for the attachment and training of Pflanztriebe by means of longitudinal wire frame already have an ideal mounting base structure for the installation of solar modules.

[0009] Wie noch dargelegt wird, liegt das völlig überraschende und gleichsam auch naheliegendste Argument darin, dass die Vorteile einer Reihenanordnung sowohl der Pflanzstöcke wie der Solarmodule kombiniert werden, und dadurch eine Doppelnutzung des Bodens erlauben. Bei der Reihenanordnung von Pflanzstöcken sind besonders zwei Gesichtspunkte im Vordergrund: – Das eine ist die Beschattung. Die Pflanzstockreihen müssen so weit im Abstand nebeneinander stehen, so dass von den Pflanzstöcken zueinander keine übermässige Beschattung entsteht. – Der zweite Gesichtspunkt liegt darin, dass sowohl für die Pflege der Pflanzstöcke wie auch des Bodens zwischen den Pflanzstöcken genügend Freiraum vorhanden sein muss für eine optimale Pflege der Pflanzstöcke sowie für eine mechanische Bearbeitung. As will be explained, the completely surprising and almost obvious argument is that the advantages of a series arrangement of both the plant pots and the solar modules are combined, thereby allowing a double use of the soil. In the series arrangement of planting sticks two aspects are in the foreground: - One is shading. The rows of rows of plants must stand next to each other at a distance so that there is no excessive shading of the plant stalks. - The second aspect is that both for the care of plant pots as well as the soil between the planting blocks must be sufficient space for optimum care of the planting stock and for mechanical processing.

[0010] Bekanntlich werden die Pflanzstockreihen in Abständen von etwa 2,5 m oder mehr angelegt. Dieser Abstand ist grosszügig allein schon im Hinblick auf die Beschattung. Erfindungsgemäss wird deshalb eine kombinierte Nutzung der Bodenfläche vorgeschlagen. Für die in Reihe angeordneten Pflanzstöcke werden grossmehrheitlich Längsdrahtrahmen erstellt, welche im Falle von Reben nicht nur dem Einzelstock Halt geben, sondern auch den Austrieben zur Befestigung dienen, wofür parallel Drähte zwischen je zwei Endverankerungen gespannt werden. Zwischen den Endverankerungen werden z.B. im Abstand von 2 bis 3 m senkrechte Stützpfähle eingeschlagen, zur Stützung der Drähte. As is known, the rows of crops are applied at intervals of about 2.5 m or more. This distance is generous alone in terms of shading. Therefore, according to the invention, a combined use of the floor space is proposed. For the row of plants arranged in large rows of longitudinal wire frames are created, which not only give the single stock hold in the case of vines, but also serve the shoots for attachment, for which parallel wires are stretched between each two Endverankerungen. Between the end anchors, e.g. At a distance of 2 to 3 m vertical support posts hammered in to support the wires.

[0011] Ein ganz entscheidender Punkt gemäss der neuen Erfindung liegt darin, dass das Agrokulturfeld drei Nutzungszonen erhält: – die traditionelle Nutzung der Pflanzstöcke (N1) – zwischen je zwei Reihen die traditionelle Nutzung für die Pflege der Pflanzstöcke und des Bodens (N3) – und als oberste Etage die Nutzung als Solarfeld (N2). A very crucial point according to the new invention is that the agro-culture field receives three usage zones: - traditional use of plant species (N1) Between each two rows the traditional use for the care of the plant floors and the soil (N3) - and as the top floor the use as a solar field (N2).

[0012] Bei Neuanlagen können etwas stabilere Längsdrahtrahmen für die Solarmodulreihen verwendet werden, dies auch zum Vorteil der Pflanzstrockreihen, so dass die Kombination zum Vorteil beider Nutzungen ist. Wichtig ist für beide, dass die Hauptnutzung nicht unmittelbar über dem Boden, sondern in einem gewissen freien Abstand zum Boden besteht, wobei die Pflanzstöcke vom Boden und die Solarmodule von oben von der Sonnen gespiesen bzw. genährt werden. Bei den Pflanzstöcken wird der biologische Luftstoffwechsel in keiner Weise behindert. Zentral ist, dass die Solarmodulreihen in dem Agrokulturfeld integriert sind. For new installations slightly more stable longitudinal wire frame can be used for the solar module rows, this also for the benefit of the Pflanzstrockreihen, so that the combination is to the advantage of both uses. It is important for both, that the main use is not directly above the ground, but in a certain free distance to the ground, the plant species are fed from the ground and the solar modules from above from the suns or nourished. In the plant stalks, the biological air metabolism is in no way hindered. It is crucial that the solar module rows are integrated in the agro-culture field.

[0013] Die neue Erfindung gestattet ferner eine ganze Anzahl ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. Bevorzugt bilden die Längsdrahtrahmen sowohl Teil der Verankerung der Agrokulturanlage wie der Infrastruktur der Photovoltaikanlage. Die Agrokulturanlagen können unverändert wie im Stand der Technik bearbeitet werden. Dies gilt ganz besonders im Falle von einem Rebberg, insofern die Rebstöcke in Reihen gepflanzt sind. The new invention also allows a number of very particularly advantageous embodiments. Preferably, the longitudinal wire frames form both part of the anchoring of the agro-culture plant as the infrastructure of the photovoltaic system. The agro-culture plants can be processed unchanged as in the prior art. This is especially true in the case of a vineyard, as far as the vines are planted in rows.

[0014] Gemäss einem weiteren Ausgestaltungsgedanken werden die Solarmodulreihen parallel oder quer zu den Pflanzstockreihen angeordnet, wobei zumindest Teile der Rahmen für die Verankerung der Solarmodule wie den Pflanzstöcken gemeinsam genutzt werden. Im Falle einer queren Anordnung entsteht ein schachbrettartiges Feld, wobei zumindest die senkrechten Stützen gemeinsam benutzt werden. According to another embodiment, the solar module rows are arranged parallel or transverse to the rows of planting, at least parts of the frame for the anchoring of the solar modules as the planting blocks are used together. In the case of a transverse arrangement, a checkerboard-like field is created, wherein at least the vertical supports are shared.

[0015] Im Sinne einer maximalen Nutzung der neuen Erfindung werden in einem Agrokulturfeld mit einer Vielzahl von Längsdrahtrahmen jedem Längsdrahtrahmen eine Reihe Solarmodule zugeordnet. Dies bedeutet, dass bei einem ganzen Rebberg auch nur einzelne Rebfelder erfindungsgemäss ausgebildet werden können. In dem Falle, dass die Solarmodulreihen parallel zu den Pflanzstockreihen angeordnet werden, werden die beiden Endverankerungen der Längsdrahtrahmen für die einzelnen Stockreihen durch die Träger der Infrastruktur der Photovoltaikanlage gebildet, bei einer Annahme, dass die Last der Früchte etwa dem vierten Teil gegenüber der Last der Solarmodule beträgt, dass also die Solarmodule die grössere Last ausmachen. In the sense of maximum use of the new invention, a row of solar modules are assigned to each longitudinal wire frame in an agro-culture field with a plurality of longitudinal wire frame. This means that in a whole vineyard even individual vineyards can be formed according to the invention. In the event that the solar module rows are arranged parallel to the rows of saplings, the two end anchors of the longitudinal wire frames for the individual rows of floors are formed by the support of the infrastructure of the photovoltaic system, assuming that the load of fruit about the fourth part compared to the load of Solar modules is that so make the solar modules, the larger load.

[0016] Bevorzugt beträgt die Nutzung der Bodenfläche durch die Solarmodule wenigstens 15% bis 60% jedoch höchstens 80%. Dies erlaubt nicht zuletzt für die Frage der Beschattung ein Optimum zu erreichen, wobei in jedem Fall angestrebt werden soll, dass die Solarmodule nicht von den Pflanzen beschattet werden. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Solarmodule zur Minimierung der Beschattung teiltransparent ausgebildet. Preferably, the use of the floor area by the solar modules is at least 15% to 60% but not more than 80%. This not least allows for the question of shading to achieve an optimum, in each case the aim should be that the solar modules are not shaded by the plants. According to a further advantageous embodiment, the solar modules are designed to minimize shading partially transparent.

[0017] Die Solarmodule sollen vorzugsweise in einer optimalen Neigung von 10 bis 40° zu der Horizontalen angeordnet werden, bzw. einstellbar sein. Die Solarmodulreihen werden ein- oder beidseitig im Kopfbereich der senkrechten Stützen der Längsdrahtrahmen direkt über den Stützen oder seitlich neben den Stützen angeordnet. Ferner können die Solarmodulreihen als Wind-Wetter oder Hagelschutz ausgebildet werden und/oder kombiniert werden, mit Einrichtungen zum Beschatten der Pflanzstöcke. Die Solarmodule einer Reihe können ferner über wenigstens zwei Tragdrähte oder Tragseile im Bereich zwischen den senkrechten Stützen der Endverankerung der Längsdrahtrahmen aufgehängt werden, wobei die Tragdrähte bzw. Tragseile für die Solarmodule nachspannbar sind. The solar modules should preferably be arranged at an optimum inclination of 10 to 40 ° to the horizontal, or be adjustable. The solar module rows are arranged on one or both sides in the head area of the vertical supports of the longitudinal wire frame directly above the supports or laterally next to the supports. Furthermore, the solar module rows can be formed as wind weather or hail protection and / or combined with facilities for shading the plant species. The solar modules of a series can also be suspended via at least two supporting wires or supporting cables in the region between the vertical supports of the end anchoring of the longitudinal wire frame, wherein the supporting wires or supporting cables for the solar modules can be re-tensioned.

[0018] Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Solarmodule einer Reihe an einem gemeinsamen Rohr drehbeweglich angebracht. Für die Drehbewegung schlägt die neue Erfindung eine ganze Anzahl vorteilhafter Ausgestaltungen vor, z.B. – mittels Handkurbel oder mit automatischem Getriebe – oder über diverse Verstelleinrichtungen. According to a preferred embodiment, the solar modules of a row are mounted rotatably on a common tube. For rotary motion, the new invention proposes a number of advantageous embodiments, e.g. - by hand crank or with automatic transmission - or via various adjustment.

[0019] Gemäss einem weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken werden die Solarmodule über die Tragdrähte oder Tragseile über einen Drehmechanismus manuell oder automatisch dem Tages und/oder dem Jahresverlauf der Sonne nachführbar ausgebildet. Damit können die Solarmodule aber auch in Bezug auf eine optimale bzw. minimale Beschattung der Agroproduktion speziell der Weinstöcke eingestellt werden. According to a further very advantageous embodiment, the solar modules are trained on the wires or suspension cables via a rotating mechanism manually or automatically the day and / or the course of the year of the sun traceable. In this way, however, the solar modules can also be adjusted with regard to optimal or minimal shading of the agroproduction especially of the grapevines.

[0020] Die neue Erfindung erlaubt ferner, dass das Regenwasser oder Wasser von Bewässerungsanlagen jeder Solarmodulreihe gezielt gesammelt und an Stellen, welche optimal für die Pflanzstöcke sind, im Boden eingeleitet, ferner, dass in dem Bereich der Tragdrähte bzw. Tragseile eine Führung für Stromverkabelung angeordnet werden. Dabei werden die Stützen als Stahlrohre ausgebildet. The new invention also allows the rainwater or water of irrigation systems of each solar module row specifically collected and initiated in places that are optimal for the planting stock in the ground, further, that in the field of supporting wires or supporting cables a guide for power cabling to be ordered. The supports are designed as steel pipes.

[0021] Bevorzugt wird den Solarmodulen eine Verstelleinrichtung zugeordnet, welche unterhalb der Solarmodule angeordnet und etwa zwei gleichschwere Modulhälften bilden. Des Weiteren kann den Verstellaxen je einer Solarmodulreihe ein automatischer Verstellantrieb zugeordnet werden, der über den photovoltaisch erzeugten Strom antreibbar ist. Preferably, the solar modules associated with an adjustment, which are arranged below the solar modules and form about two equally heavy module halves. Furthermore, the adjusting axles of each solar module row can be assigned an automatic adjusting drive, which can be driven via the photovoltaically generated current.

[0022] Die neue Erfindung wird nun an Hand von besonders vorteilhaften Ausgestaltungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen: <tb>die Fig. 1<sep>einen Ausschnitt aus einem Agrokulturfeld mit in Reihe angeordneten Pflanzstöcken; <tb>die Fig. 2<sep>ein Agrokulturfeld entsprechend Fig. 1mit sechs Längsrahmen im Grundriss; <tb>die Fig. 3<sep>ein kleiner Ausschnitt eines Pflanzfeldes mit einem senkrechten Pfahl mit Längsdrähten, einem Rebstock sowie zwei Solarmodulen; <tb>die Fig. 4 und 5<sep>schematisch ein Grundriss die Solaranlage parallel zu der Rebanlage und quer zu der Rebanlage die Solaranlage (Fig. 5); <tb>die Fig. 6<sep>die verschiedenen Nutzungszonen in einem Agrokulturfeld N1 die Pflanzzone, N2 die Solarzone, N3 die Bearbeitungszone <tb>die Fig. 7a, 7b und 7c<sep>einen Ausschnitt einer Reihe mit zwei Rebstöcken sowie Solarmodulen mit Seitenansicht (Figur 7a) sowie schematisch einer Verstellung der Solarmodule; <tb>die Fig. 8a bis 8d<sep>schematisch verschiedene Ausgestaltungen von Verstelleinrichtungen der Solarmodule; <tb>die Fig. 9a bis 9c<sep>weitere Ausgestaltungen der Solarmodule; <tb>die Fig. 10a bis 10d<sep>verschiedene Varianten von Verstellmechanismen für die Solarmodule.The new invention will now be explained with reference to particularly advantageous embodiments with further details. Show it: FIG. 1 shows a section of an agro-culture field with planting stems arranged in series; FIG. Fig. 2 is an agroculture field corresponding to Fig. 1 with six longitudinal frames in plan; Fig. 3 shows a small section of a planting field with a vertical pile with longitudinal wires, a vine and two solar modules; FIGS. 4 and 5 schematically show a plan view of the solar system parallel to the vineyard and transverse to the vineyard of the solar plant (FIG. 5); Fig. 6 shows the different usage zones in an agroculture field N1 the planting zone, N2 the solar zone, N3 the processing zone FIGS. 7a, 7b and 7c show a section of a row with two vines and solar modules with a side view (FIG. 7a) and a schematic view of an adjustment of the solar modules; FIGS. 8a to 8d show diagrammatically different embodiments of adjusting devices of the solar modules; FIGS. 9a to 9c show further embodiments of the solar modules; FIGS. 10a to 10d show different variants of adjusting mechanisms for the solar modules.

[0023] In der Folge wird auf die Fig. 1und 2 Bezug genommen. Die Fig. 1zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Agrokulturfeldes 1 mit drei Längsrahmen 2, 2 ́, 2 ́ ́, welche durch senkrechte Pfähle 3, einer Endverankerung 4 sowie horizontal verlaufenden Längstragdrähte bzw. Längstragseile 5 gebildet werden. Bei den Pflanzstöcken 6 handelt es sich um niederstämmige Obstbäume, es könnte sich aber auch um Kernobstpflanzen handeln. Die Fig. 1 ist gleichsam die Ausgangslage für die Erfindung. Im Unterschied zu der älteren Pflanz-Kulturform mit irgendwie angeordneten Pflanzstöcken z.B. Rebstöcken 7 werden heute die Anlagen so angeordnet, dass abwechselnd je eine Pflanzreihe 8 und ein Bearbeitungskorridor entsteht. Das Charakteristische der Reihenpflanzung sind die senkrechten Pfähle 3 die im Abstand von etwa 5 bis 6 Metern angeordnet sind, an welchen mehrere übereinander angeordnete Drähte 5 befestigt sind. In der Mehrzahl der Fälle sind heute die senkrechten Pfähle 3 Holzpfähle. Die Erfindung kann auch in völlig anderen Kulturen eingesetzt werden, z.B. in Hopfenfeldern, so lange Längsrahmen vorhanden sind. In the following, reference is made to FIGS. 1 and 2. 1 schematically shows a section of an agro-culture field 1 with three longitudinal frames 2, 2, 2, which are formed by vertical piles 3, an end anchor 4 and horizontally extending longitudinal strands 5. The plant stalks 6 are low-stemmed fruit trees, but could also be pome fruit plants. Fig. 1 is as it were the starting point for the invention. In contrast to the older plant cultivar with somehow arranged planting stems e.g. Vines 7, the plants are now arranged so that alternately a plant row 8 and a processing corridor arises. The characteristic of the row planting are the vertical piles 3 which are arranged at a distance of about 5 to 6 meters, to which a plurality of superimposed wires 5 are attached. In the majority of cases today the vertical piles are 3 wooden piles. The invention can also be used in completely different cultures, e.g. in hop fields, as long as longitudinal frames are present.

[0024] Damit die Drähte 5 nicht unter der Last durchhängen, werden Drahtspanner 9 sowie Längsabspannungen als Endverankerung 4 verwendet. Das eigentlich tragende Gerüst stellen die Pfähle 3 dar. In der Fig. 2sind Massangaben in Metern eingetragen. Diese haben aber nur Beispielcharakter. So that the wires 5 do not sag under the load, wire tensioner 9 and Längsabspannungen be used as the final anchorage 4. The actually supporting framework represent the piles 3. In FIG. 2, dimensions are entered in meters. These have only an example character.

[0025] Die Fig. 3 zeigt den kleinstmöglichen Ausschnitt einer erfindungsgemässen Photovoltaikanlage 10. An einem senkrechten Pfahl 3 sind zwei Längsdrähte 5 aufgehängt. Im obersten Bereich des Pfahles 3 sind parallel zu den Längsdrähten 5 zwei Seile 11 gespannt. Diese sind die Tragseile 11 für die Befestigung der Solarmodule 12. Der Rebstock 7 ist im Boden 13 verwurzelt, wo auch die Pfähle 3 verankert sind. Beim Rebstock 7 handelt es sich um einen noch jungen Rebstock, wobei schematisch drei Triebe 14 dargestellt sind, welche am untersten Draht 5 über eine Befestigung 15 angebunden sind. Von unten der dritte Draht kann als isoliertes Kabel 16 ausgebildet sein, so dass von jedem Solarmodule 12 der erzeugte Strom, noch als Gleichstrom, über eine Steckverbindung 17 gesammelt und an einen zentralen Umformer geleitet werden kann. Wie aus der Fig. 3 ferner ersichtlich ist, kann das Kabel 16 aber auch benutzt werden, um einen Teil der Triebe 18 mittels einer Befestigung 19 anzubinden. Wichtig ist jedoch, dass die Seile 11 nicht mehr benutzt werden, für das Anbinden der Rebtriebe, da deren Laub sonst eine Schattenwirkung für die Solarmodule hätten und die Stromausbeute reduzieren würden. Dies kommt der neuzeitlichen Rebbergpraxis entgegen, da die Traubenerträge vor allem im Bereich der untersten beiden Drähte 5 gewünscht werden. FIG. 3 shows the smallest possible detail of a photovoltaic system 10 according to the invention. Two longitudinal wires 5 are suspended on a vertical pile 3. In the uppermost area of the pile 3, two cables 11 are stretched parallel to the longitudinal wires 5. These are the supporting cables 11 for the attachment of the solar modules 12. The vine 7 is rooted in the ground 13, where the piles 3 are anchored. The vine 7 is still a young vine, with three shoots 14 are shown schematically, which are connected to the bottom wire 5 via a fixture 15. From below, the third wire may be formed as an insulated cable 16, so that from each solar module 12, the electricity generated, as a direct current, can be collected via a connector 17 and passed to a central converter. As can also be seen from FIG. 3, however, the cable 16 can also be used to connect a part of the drives 18 by means of a fastening 19. However, it is important that the ropes 11 are no longer used for connecting the Rebd shoots, since their leaves would otherwise have a shadow effect for the solar modules and reduce the current efficiency. This is contrary to the modern vineyard practice, since the grapes yields are desired especially in the area of the lowest two wires 5.

[0026] Die Fig. 4 und 5 zeigen, dass die doppelte Nutzung eines Agrokulturfeldes sowohl längs wie quer zu den Pflanzreihen möglich ist. In beiden Fällen werden zumindest Teile der Längsdrahtrahmen von beiden Seiten als Stützkonstruktion genutzt. 4 and 5 show that the double use of a Agrokulturfeldes both longitudinally and transversely to the plant rows is possible. In both cases, at least parts of the longitudinal wire frames are used from both sides as a support structure.

[0027] Die Fig. 6 zeigt einen ganz besonders interessanten Aspekt der neuen Erfindung, nämlich eine dreiteilige Nutzung des Agrokulturfeldes. Mit N1 und N3 ist die Nutzung gemäss heute gängiger Praxis; als Pflanzzone N1 und als Bearbeitungszone N3 dargestellt. Mit N2 ist die Nutzung als Solarzone bezeichnet. In der Fig. 6 sind zwei weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltungen angedeutet. Bei vielen Pflanzarten ist eine Beschattung in der heissen Sommerzeit erwünscht. Hierzu können an den Solarmodulen Befestigungseinrichtungen 20 angebracht werden, zur Anbringung von Schattennetzen 21. Anderseits ist es aber auch möglich, die Solarmodule mit einer Versteileinrichtung 22 auszurüsten, damit z.B. im Falle von Rebstöcken zumindest in den kritischen Herbstmonaten die Schattenwirkung minimalisiert werden kann. Fig. 6 shows a particularly interesting aspect of the new invention, namely a three-part use of Agrokulturfeldes. With N1 and N3 the use according to today common practice; shown as a planting zone N1 and as a processing zone N3. With N2 the use is called solar zone. In Fig. 6, two further very advantageous embodiments are indicated. For many types of plants, a shading in the hot summer time is desired. For this purpose, fastening devices 20 can be attached to the solar modules, for the attachment of shadow nets 21. On the other hand, it is also possible to equip the solar modules with an adjusting device 22 so that e.g. in the case of vines, at least in the critical autumn months, the shadow effect can be minimized.

[0028] Die Fig. 7a, 7b und 7czeigen in Anlehnung die Fig. 6 in einem Ausschnitt einer Reihe von Rebstöcken in einer Ansicht (Fig. 7b) sowie einer Seitenansicht (Fig. 7a) sowie in vergrösserter Form einen Verstellmechanismus für die Solarmodule der seitlich oder in der Mitte einer Pflanzstockreihe angeordnet werden kann. Über zwei Klemmwangen 30 wird ein Tragrohr 31 über einen Klemmhebel 33 arretiert, so dass die Solarmodule einer Reihe in einer gewünschten Schräglage einstellbar sind. Die Solarmodule sind dabei gegenüber dem Tragrohr 31 fest verklemmt. Es versteht sich, dass die Pfähle 3 in Abhängigkeit der Höhe «H» der Solarzone kräftiger ausgebildet und vor allem bei der Neuerrichtung einer Photovoltaikanlage mit kombinierter Nutzung eines Agrokulturfeldes z.B. als Strahlrohre ausgebildet werden. Fig. 7a, 7b and 7c show by reference to Fig. 6 in a section of a series of vines in a view (Fig. 7b) and a side view (Fig. 7a) and in an enlarged form an adjusting mechanism for the solar modules can be arranged laterally or in the middle of a row of planting. About two clamping cheeks 30, a support tube 31 is locked via a clamping lever 33, so that the solar modules of a row are adjustable in a desired oblique position. The solar modules are firmly clamped against the support tube 31. It is understood that the piles 3 formed stronger depending on the height «H» of the solar zone and especially in the new construction of a photovoltaic system with combined use of a Agrokulturfeldes example. be designed as jet pipes.

[0029] Die Fig. 8a bis 8d zeigen vier Varianten für eine Positionseinstellung der Solarmodule zu dem Sonnenstand. Bei der Fig. 8asind eine Vielzahl von Solarmodulen 12, oben drehbeweglich an einem Seil 11 aufgehängt und können mittels eines an den Solarmodulunterteilen verankerten Verbindungsseil 40 in die gewünschte Schräglage zum Sonnenstand eingestellt werden. Als Antrieb 41 kann als Kraftregelung z.B. ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder eingesetzt werden. Als Spanngewicht kann über eine Umlenkung ein Gewichtsstein 42 verwendet werden. Auf diese Weise können eine Vielzahl von Solarmodulen gleichzeitig exakt eingestellt werden. Durch den Ausgleich mit einem oder mehreren Gewichtsteinen ist die Einstellposition nicht absolut starr. FIGS. 8a to 8d show four variants for a position adjustment of the solar modules to the position of the sun. In Fig. 8a, a plurality of solar modules 12 are suspended from the top of a rope 11 and can be adjusted by means of an anchored to the solar module base connecting cable 40 in the desired angle to the sun. As the drive 41, as a force control, e.g. a hydraulic or pneumatic cylinder can be used. As a tension weight can be used over a deflection weight stone 42. In this way, a plurality of solar modules can be set exactly at the same time. Due to the compensation with one or more weight stones, the setting position is not absolutely rigid.

[0030] Gemäss Ausgestaltungsgedanke der Fig. 8bkönnen mehrere Reihen an einem Antrieb (F1, F2) gekoppelt werden. Jede Solarmodulreihe weist ein Tragrohr 43, welches je an Stützen 3 drehbar gelagert ist. Die einzelnen Reihen sind mit Seilen oder bzw. Druckstangen 44 verbunden, welche exzentrisch zur Lagerung 43 angeordnet sind. Der grosse Vorteil liegt darin, dass alle Solarmodule 12 eines ganzen Agrokulturfeldes z.B. bei Sturm- oder Hagelgefahr durch einen zentralen Antrieb gleichzeitig geschwenkt werden. Der Antrieb kann auf beiden Seiten F1, F2 angeordnet werden und über Hand, Elektro- oder hydraulischen Antrieb erfolgen. According to the design idea of FIG. 8b, several rows can be coupled to one drive (F1, F2). Each solar module row has a support tube 43 which is rotatably mounted on each support 3. The individual rows are connected to ropes or push rods 44, which are arranged eccentrically to the storage 43. The big advantage is that all solar modules 12 of a whole agro-cultural field, e.g. be swung by a central drive at the same time in case of storm or hail. The drive can be arranged on both sides F1, F2 and done by hand, electric or hydraulic drive.

[0031] Eine weitere Ausgestaltung ist in der Fig. 8cdargestellt, welche in einer gleichen Ausbaustufe wie die Lösung gemäss Fig. 8berstellt werden kann. Die Solarmodule sind in einem mittleren Bereich an Rohre oder starken Seilen 47 drehbar gelagert. Alle Reihen sind oberhalb und unterhalb von Drehpunkt z.B. mit Zugseilen 45 und 46 verbunden. Ein oder mehrere Rohre 47 sind an einer oder mehreren Stellen in einem Getriebe 48 gelagert. Damit kann das ganze Feld über einen oder mehrere Elektromotore 49 verstellt werden. Eines oder beide Seile 45, 46 kann als DC-Verkabelung ausgebildet sein. Eine Abspannung der Seile ist nicht zwingend erforderlich. A further embodiment is shown in Fig. 8c, which can be placed in a same stage as the solution according to FIG. 8. The solar modules are rotatably mounted in a central region on pipes or strong ropes 47. All rows are above and below fulcrum e.g. connected with pull ropes 45 and 46. One or more tubes 47 are supported at one or more locations in a transmission 48. Thus, the whole field can be adjusted via one or more electric motors 49. One or both ropes 45, 46 may be designed as DC cabling. A bracing of the ropes is not mandatory.

[0032] Eine vierte Ausgestaltung ist in der Fig. 8ddargestellt. Die Solarmodule sind dabei oben an einem Seil oder Rohr 49 drehbar gelagert. Die Solarmodule nehmen durch Eigengewicht die gewünschte Schräglage ein. Zumindest theoretisch ist es sogar möglich, die Solarmodule 12 im Uhrzeigersinne über die Vertikale Lage hinaus zu verdrehen, nämlich dann, wenn gar kein Schattenwurf durch Solarmodule 12 erzeugt werden darf. Auch hier können mit einem zwei oder mehreren Seilen ein ganzes Feld in Bezug auf den Sonneneinstrahlwinkel optimiert werden. A fourth embodiment is shown in FIG. 8D. The solar modules are rotatably mounted on top of a rope or pipe 49. The solar modules take their own weight the desired angle. At least theoretically, it is even possible to rotate the solar modules 12 in the clockwise direction beyond the vertical position, namely, when no shadow is allowed to be generated by solar modules 12. Again, with a two or more ropes, an entire field can be optimized with respect to the sun's angle of incidence.

[0033] Die Fig. 9a, 9b und 9czeigen weitere Ausgestaltungsgedanken. Gemäss Fig. 9a können die Solarmodule auch auf beiden Seiten der Pfähle 3 angeordnet werden und können dachartig oder beidseits individuell verstellt werden. Die Fig. 9bzeigt, dass z.B. Regenwasser oder Wasser von künstlicher Bewässerung von jedem Solarmodule gesammelt und an optimalen Stellen im Pfianzfeld in den Boden geleitet werden kann. Die Fig. 9c zeigt eine Lösung bei der die Solarmodule an zwei Seilen aufgehängt werden, wobei auch hier durch Bewegen wenigstens eines der Seile jedes Solarmoduls in der Schräglage eingestellt werden kann. FIGS. 9a, 9b and 9c show further refinement thoughts. According to FIG. 9 a, the solar modules can also be arranged on both sides of the piles 3 and can be individually adjusted in the manner of a roof or on both sides. Fig. 9b shows that e.g. Rainwater or artificial irrigation water can be collected from any solar module and directed into the ground at optimal locations in the field. Fig. 9c shows a solution in which the solar modules are suspended on two ropes, wherein also here by moving at least one of the ropes of each solar module can be adjusted in the inclined position.

[0034] Die Fig. 10a bis 10d zeigen verschiedene Varianten an Verstellhilfen für die Einstellung der Solarmodule. Die Fig. 10a ist die einfachste Lösung und ist für die Einstellung von Hand vorgesehen. Alle Solarmodule sind über einen Drehpunkt DP drehbeweglich gelagert und können über einen Handhebel 50 in verschiedenen Positionen 51 gesteckt werden. Eine solche Lösung eignet sich für Reihen bis zu 20 Metern Länge. Die Fig. 10b ist als ein Beispiel 1 für eine Einstellung «Winter» und 2 für eine Einstellung «Sommer» konzipiert und weist eine Verstellspindel 60 auf. Die Fig. 10c weist bereits einen höheren Technisierungsgrad auf. Die Verstellung erfolgt über eine Spindel 52, eine Zahnstange 53 sowie ein Zahnrad 54. Auch bei dieser Lösung kann eine Verstellung entsprechend den vorgenannten Beispielen von Hand oder gesteuert über Elektromotor erfolgen. Bei der Lösung gemäss Fig. 10d wird ein selbsthemmendes Schneckengetriebe 55 z.B. als Kegel- oder Stirnradgetriebe eingesetzt. Diese Lösung ist vor allem für eine Nachführung der Solarmodule im Jahresverlauf konzipiert. Das Getriebe 55 dient gleichzeitig der Solarmodulbefestigung. FIGS. 10a to 10d show different variants of adjusting aids for the adjustment of the solar modules. Fig. 10a is the simplest solution and is intended for manual adjustment. All solar modules are rotatably supported via a pivot point DP and can be inserted via a hand lever 50 in different positions 51. Such a solution is suitable for rows up to 20 meters in length. FIG. 10 b is designed as an example 1 for a setting "winter" and 2 for a setting "summer" and has an adjusting spindle 60. FIG. 10c already has a higher degree of technicity. The adjustment is made via a spindle 52, a rack 53 and a gear 54. Also in this solution, an adjustment according to the above examples can be done by hand or controlled by electric motor. In the solution according to Fig. 10d, a self-locking worm gear 55, e.g. used as a bevel or helical gear. This solution is designed primarily for tracking the solar modules throughout the year. The gear 55 simultaneously serves the solar module attachment.

Claims

1. photovoltaic system with a plurality of solar modules arranged in stationary rows of solar modules for the production of electric power, characterized in that the solar modules are integrated in an agro-culture field with in-line planting, especially vines, with longitudinal wire frame for the combined use of Agrokulturfeldes for power generation and an unhindered agro-production.

2. Photovoltaic system according to claim 1, characterized in that form the longitudinal wire frame both part of the anchoring of the agro-crop plant as the infrastructure of the photovoltaic system.

3. Photovoltaic system according to claim 1 or 2, characterized in that the solar module row are arranged parallel or transversely to the rows of planting, wherein at least parts of the frame for the anchoring of the solar modules as the planting blocks are used together.

4. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Agrokulturfeld alternately in the direction of the rows - a planting zone (N1) - and a processing zone N3) and over the two zones preferably more than two meters above the ground has a solar zone (N2).

5. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a Agrokulturfeld with a plurality of longitudinal wire frame each longitudinal wire frame a number of solar modules are assigned.

6. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two end anchors of the longitudinal wire frame for the individual rows of floors is formed by the piles of the infrastructure of the photovoltaic system.

7. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the use of the bottom surface by the solar modules of the agro-culture field is at least 15% to 60% but not more than 80%.

8. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the solar modules are partially transparent to minimize the shading.

9. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the solar modules are preferably arranged in an optimum inclination of about 30 ° to the horizontal.

10. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the solar modules are adjustable with respect to the solar radiation, so that they for a part of the year (eg 6 to 11 months) optimal for electricity production and the rest of the year for the quality of agricultural production can be optimized.

11. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the solar module rows are formed as wind, weather or hail protection and / or can be combined with facilities for shading the planting.

12. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 11, characterized in that solar modules with respect to an optimal or minimal shading of the agro-production of the grapevines are adjustable.

13. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the solar modules via the supporting wires or supporting cables via a rotating mechanism manually or automatically the day and / or the course of the year of the sun are trackable.

14. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the solar module rows are arranged on one or both sides in the head region of the vertical supports of the longitudinal wire frame directly above the supports or temporally next to the supports.

15. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the solar modules of a series are rotatably mounted on a common tube.

16. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the solar modules of a row are suspended over at least two supporting wires or supporting cables in the region between the vertical piles of the end anchoring of the longitudinal wire frame.

17. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 16, characterized in that the supporting wires or supporting cables for the solar modules can be re-tensioned.

18. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the solar modules is associated with a Verstellaxe, which is arranged below the solar modules and forms about two equally heavy module halves.

19. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the Verstellaxen each one solar array is assigned an automatic adjustment, which is driven by the photovoltaic power generated.

20. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 18, characterized in that the rainwater or water of irrigation systems of each solar module row specifically collected and at locations which are optimal for the plant species, are conductive.

21. Photovoltaic system according to one of claims 1 to 20, characterized in that in the region of the supporting wires or supporting cables guides for power cabling are arranged or supporting cables are designed as current-insulated cable.