CN108377653A - 太阳能设备 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能设备(100)，其包括以下部分：被太阳辐射的太阳能元件(106)；用于容纳太阳能元件(106)的承载装置(112)；用于移动承载装置(112)以及布置在承载装置处的太阳能元件(106)的移动装置(114)，用以调整太阳能元件(106)使其对准实时太阳位置。

Description

太阳能设备
技术领域
本发明涉及一种太阳能设备，其例如运用在太阳能发电厂中。
背景技术
示例性地，在以下列出的专利文件和公开出版物以及其中被引用的专利文件和公开出版物中已知多种太阳能设备。
公开出版物A.Pfahl"Survey of Heliostat Concepts for Cost Reduction,Solar Energy Engineering 136"，公开出版物R.Diver,J.Grossman"SandwichConstruction Solar Structural Facets"，Broschüre Eloplast Micheln Papierwabenund Wabenbauteile"Papierwaben für den Leichtbau"，US 4129360，US 4209231A，WO2008/058866 A1，WO 2010/115237 A1。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能设备，其构造简单且成本低廉。特别是避免使用大量昂贵材料而不会影响太阳能设备的稳定性和可靠性。
根据本发明主要通过用于吸收和/或传导太阳辐射的太阳能设备达到这一目的，其中太阳能设备包括以下部分：
-被太阳辐射的太阳能元件；
-用于容纳太阳能元件的承载装置；
-用于移动承载装置以及布置在承载装置处的太阳能元件的移动装置，用以调整太阳能元件使其对准实时太阳位置。
有利的是，承载装置包括承载板，其包括多层复合元件。
优选地，多层复合元件包括夹心层和两个盖层，夹心层布置在两个盖层之间。
也可特别设置为，承载板由多层复合元件形成。
示例性地，盖层可以由(特别是有涂层的)纸质材料或者金属材料或者(特别是纤维加强的)塑料材料、混凝土材料和/或泡沫材料形成。
例如也可设置为，盖层由金属板、特别是钢板形成。
优选地，太阳能元件的厚度最大约为3mm、例如最大约为2mm、特别是最大约为1mm。
有利的是，太阳能元件布置在承载板上，特别是与承载板材料连接和/或大面积连接。
然而也可设置为，多层复合元件的两个盖层中的一个通过太阳能元件形成。
优选地，承载板和太阳能元件从而形成一个构件、特别是整体构件。
示例性地，夹心层可以具有蜂窝状结构和/或波浪结构和/或锯齿形结构和/或栅格结构。
可为有利的是，在盖层和/或夹心层与太阳能元件之间布置有柔性的、可伸缩的和/或弹性的中间层。优选地，由此能够优化太阳能设备的抗雹强度。
在本发明的设计方案中可设置为，夹心层包括纸质材料和/或塑料材料和/或混凝土和/或泡沫材料。
特别地，纸质材料是纸、厚纸或纸板。
示例性地，塑料材料是聚乙烯或聚对苯二甲酸乙酯(polyethylenterephthalat)。例如可以使用循环材料作为塑料材料。也可特别设置为，将(特别是由聚乙烯或聚对苯二甲酸乙酯形成的)一次性塑料瓶切割成环并且使其彼此连接用以制造夹心层。
在本发明的另一种设计方案中也可设置为，夹心层具有由混凝土成型和/或形成的蜂窝状结构或栅格结构。那么优选地，远离太阳能元件靠后的夹层同样由混凝土形成。
有利的是，太阳能元件直接粘贴在夹心层上。
此外可设置为，夹心层具有由泡沫材料、特别是由泡沫板切割成的和/或成型的蜂窝状结构、锯齿形结构或栅格结构。例如可设置为，将泡沫板切割成锯齿形的长条并使这些长条彼此连接用以制造栅格结构、锯齿形结构和/或蜂窝状结构。
优选地，夹心层由有涂层的纸质材料形成。
优选地，纸质材料是在初始状态呈平面的材料，其两侧涂有防水的涂层。
优选地，仅在纸质材料的表面涂有涂层。特别地，纸质材料优选是不饱和的，也就是说涂层材料并未浸透纸质材料。
示例性地，涂层可以包括塑料材料、特别是聚乙烯和/或金属材料、特别是铝，或者由塑料材料、特别是聚乙烯和/或金属材料、特别是铝形成。
有利的是，夹心层通过由纸质材料、特别是有涂层的纸质材料成型的长条形成。
优选地，长条具有锯齿形或波浪形或栅格形或蜂窝状。
可设置为，纸质材料至少区段性地具有截面，截面特别是通过裁剪长条得到。优选地，截面贴靠在多层复合元件的盖层处并与盖层粘接。优选地，截面由此被密封、特别是防水密封。
有利的是，夹心层包括由纸质材料成型的多个长条，其彼此直接相连、特别是彼此直接粘接。
优选地，纸质材料包括纸、厚纸或纸板，特别是包括牛奶盒纸、牛奶盒厚纸和/或牛奶盒纸板。
在此优选地，纸、厚纸和纸板的区别在于所选的壁厚。
优选地，纸质材料的涂层利于气候耐性并且在太阳能设备处于安装状态时不具有支持作用。
在本发明的设计方案中，太阳能元件设计成多件式。优选地，太阳能元件的多个部分彼此固定连接，特别是使得太阳能元件在其整个范围上都能够传递拉力和/或压力。
优选地，太阳能设备具有连接元件用以连接太阳能元件的多个部分。
特别地，太阳能元件的多个部分借由连接元件沿着(特别是平面的)太阳能元件的主延伸方向彼此连接。
优选地，太阳能元件的多个部分借由连接元件、特别是镜面元件或玻璃元件彼此连接、例如彼此粘接。
特别地，连接元件是条状镜面或条状玻璃，其布置在太阳能元件的相应的两个部分之间的接合区域处，并且特别地，条状镜面或条状玻璃与太阳能元件的各相邻部分部分地、特别是稍稍地重叠。
在此特别地，条状镜面或条状玻璃理解为这样的连接元件，其长度明显大于宽度和高度。示例性地，长度至少约为宽度的5倍和/或至少约为厚度或高度的10倍。
在本发明的设计方案中可设置为，太阳能元件的多个部分借由其上布置有多个部分的独立的盖层彼此连接、特别是能够传递力地彼此连接，因此太阳能元件与独立的盖层一起在其整个范围上都能够传递拉力和/或压力。
优选地，太阳能设备包括控制装置和传感装置，控制装置用于控制移动装置，传感装置用于获取太阳能元件的实时定向、特别是相对于实时太阳位置的定向。
优选地，设计和安装控制装置，从而能够借由控制装置获取由传感装置获取的实时定向与预设的额定定向之间的偏差。
此外优选地，设计和安装控制装置，从而能够借由控制装置控制移动装置，进而借由控制装置将太阳能元件带至额定定向。
特别地，传感装置是位置传感器。对此更进一步的细节例如在WO2008/058866A1中可见，由此引用其全部内容作为本说明书的内容。
优选地，借由控制装置和/或传感装置能够实现或实现自动追踪太阳能设备、特别是太阳能元件。
有利的是，移动装置包括支承环，其特别是能够放置或放置在地板上和/或移动装置的导轮能够在支承环上放置和/或滚动。
特别地，地板是地面、例如未经加工的或整平的或以其他方式加工的平的地面。
示例性地，支承环可由混凝土和/或金属材料形成或者包括混凝土和/或金属材料。
例如可设置为，支承环是金属环，移动装置的导轮能够在金属环上放置和/或滚动。
示例性地，本申请和所附权利要求中提到的的所有混凝土材料可以是常规混凝土材料和/或特殊混凝土材料，其热膨胀与玻璃的热膨胀近似。
示例性地，支承环、特别是混凝土材料支承环可如此制造，首先围绕中心点、特别是围绕夯入桩(Rammstab)划圈或划环。该圈或环随后用于制造环形基础。示例性地，然后可围绕中心点、特别是围绕夯入桩设置刮削器，用以制造支承环的平且对称的表面。
示例性地，支承环的直径至少约为5m，例如至少约为7m。
有利的是，移动装置具有与支承环的尺寸相匹配的滚动装置，承载装置能够借由滚动装置相对于支承环移动。
特别地，滚动装置包括一个或多个滚动元件、特别是导轮和/或驱动轮。
优选地，滚动元件与支承环相互作用，特别地，滚动元件在支承环处被引导。
示例性地，设置有两个或三个滚动元件，其能够在支承环的上侧上滚动。对此替代地或补充地可设置为，设置有两个或三个或更多个滚动元件，其能够在支承环的径向内侧上滚动。
对此替代地或补充地还可设置为，设置有两个或三个或更多个滚动元件，其能够支承环的径向外侧上滚动。
优选地，滚动装置包括至少一个受驱动的滚动元件。
特别地，受驱动的滚动元件是驱动轮。
也可设置为，一个或多个滚动元件能够在崎岖的地形上滚动，因此特别地设置有宽滚动面用以避免滚动元件不期望地陷入地板中。特别地，在使用此种滚动元件时可以放弃独立的支承环。因此简单的整平的地面已足够。
优选地，借由滚动元件能够使承载装置和太阳能元件一起围绕竖直的轴转动。
特别地，竖直的轴是支承环的对称轴。
也可设置为，移动装置包括支柱用以将太阳能设备锚固在地板中。
特别地，地板在此也是地面。
优选地，支柱是夯入桩，其被夯入地板用以锚固。
示例性地，支柱设计为逐渐变尖且在纵向上由于材料是稳固的。例如支柱的长度至少约1.5m，特别是至少约2m。直径优选至少约40mm，例如至少约50mm。
优选地，在支柱的参考重力方向的上端处布置有旋转轴承，特别地，借由旋转轴承能够使太阳能设备的承载装置相对于支柱转动并布置在支柱处。
也设置为，移动装置包括三角形的、特别是四面体形的底盘。
示例性地，移动装置可具有三角形的基架，其三个角全部置于滚动元件上。对此替代地，基架的两个角置于滚动元件处且第三个角置于支柱处。
优选地，基架的两个角用于连接太阳能元件的两个角区域。优选地，基架的另一个角用于放置承载元件和/或升降驱动装置，用于围绕水平轴倾斜太阳能元件。
优选地，太阳能元件贴近地板放置，特别是借由移动装置贴近地板放置。
优选地，在靠近底板处的风速较小，特别是大的空气涡流的竖直分量较小，因此作用于太阳能元件的风荷载较小。
太阳能元件与地板的最大间距优选最大约为太阳能元件的最大高度或宽度或长度的一半、特别是最大约为三分之一、优选最大约为五分之一。
有利的是，太阳能元件参考横向方向和/或纵向居中放置和/或放置在至少两个角区域处。
示例性地，太阳能元件居中放置在侧边处和两个角区域处，其中该角区域不是那个放置有太阳能元件的侧边的角区域。
优选地，借由三点支撑部放置太阳能元件。
也可设置为，移动装置包括枢转装置，太阳能元件借由枢转装置能够移动，从而在移动、特别是枢转太阳能元件时升高或降低太阳能元件的质心。
优选地，水平的枢转轴布置在太阳能元件的下边缘区域，太阳能元件能够围绕水平的枢转轴枢转。
优选地，另一个枢转轴是竖直的轴，其通过支柱和/或支承环的对称轴给出。
特别地，移动装置设计成转盘式底盘。
优选地，在至少一个轴承点处通过杠杆臂、特别是承载元件和/或支撑元件放置和/或支撑太阳能元件。
优选地，用于升高和/或枢转太阳能元件的升降驱动装置包括马达、例如是电动马达。优选地，还设置有链式或带式驱动装置，其中链或带形成了升降驱动装置的驱动元件。优选地，驱动元件设计成环绕的、环形闭合的驱动元件。特别地，承载元件或支撑元件设计成U型型材，驱动元件可移动地放置在U型型材中。
优选地，驱动元件与承载元件或太阳能元件固定连接、特别是在侧边区域中居中连接，因此能够通过移动驱动元件从而移动、特别是枢转太阳能元件。
优选地，承载元件、特别是支撑元件可枢转地布置在移动装置的基架处。
优选地，借由升降驱动装置能够使太阳能元件沿着承载元件、特别是沿着支撑元件移动。
优选地，为了驱动驱动元件，升降驱动装置包括一个或多个变速档、例如链式变速档。
优选地，在驱动元件处还布置有移动装置的配重。优选地，配重和承载元件或太阳能元件布置在驱动元件处，使得在驱动元件移动时，配重和承载元件或太阳能元件参考重力方向相对移动。
齿轮的支座可以固定在套筒上，套筒能够在杆上推移并且例如借由埋头螺丝固定。链由此能够以低成本的方式张紧。链发生磨损时可将其上紧。然而由于链仅须进行少数几次循环且最大荷载仅在特定的少数风荷载情况下出现，因此磨损后上紧的情况仅极少发生或完全不会发生。此外原本也是允许较大的游隙的，因为当配重的质量稍小于需要的质量时升降驱动装置是被大致预张紧的，而且杠杆臂非常长。
同样地，可设置具有相似的张紧装置的链式变速档用于方位驱动。
优选地，可借由自给自足的能量供应装置为升降驱动装置提供能量。
特别地，太阳能设备因此优选包括用于升降驱动装置的自给自足的能量供应装置。
优选地，能量供应装置包括光伏模块和/或用于电能的存储器。优选地，能量供应装置与升降驱动装置连接，用以提供用于运转的能量、特别是电能。
也可设置为，移动装置包括可移动的配重，其能够借由枢转装置移动并且与太阳能元件和/或承载元件连接，使得配重和太阳能元件和/或承载元件的共同的重心基本上不依赖于太阳能元件和/或承载元件的重心的上升或下降而至少大致保持在恒定的高度。
优选地，配重包括用于容纳配重材料的容器。配重材料例如是沙、石材、水等。
特别地，通过这种容器和在容器中有选择地布置不同数量的配重材料可以调节配重的质量。
有利的是，太阳能元件和配重借由绳索牵引装置彼此连接。
特别地，绳索牵引装置由升降装置的驱动元件形成。
有利的是，绳索牵引装置包括转向轮，因此能够实现太阳能元件和/或承载元件与配重的相对移动。
在本发明的设计方案中可设置为，在移动装置的承载元件处、例如支撑元件处可移动地引导配重。
也可特别设置为，承载元件可沿着支撑元件向上向下移动。
特别地，在此平行于重力方向移动或倾斜于重力方向移动。
也可设置为，例如在狂风天气为了保护太阳能设备，可将配重带至锁紧位。在此优选地，使配重在竖直方向上向下移动，尽管优选地也可先将太阳能元件和/或承载元件带至尽可能深的和/或水平的位置。
优选地，为了使太阳能设备重新工作，将配重自动地和/或机动地、特别是借由升降驱动装置重新带至工作位置。
优选地，配重能够与驱动元件连接和/或解耦，特别是用以将配重带至锁紧位置和/或工作位置(锁紧位、工作位)。
示例性地，太阳能元件是镜面。
此外可设置为，太阳能元件是光伏元件。
优选地，太阳能设备设计成定日镜或光伏追踪器或者包括定日镜或光伏追踪器。
优选地，在本说明书和随附权利要求中的说明涉及太阳能设备的安装状态和/或使用状态和/或锁紧位置(锁紧位)。
此外，本发明涉及一种用于制造太阳能设备的方法，特别是用于制造太阳能设备的承载装置的承载板的方法。
因此本发明的目的在于提供一种方法，借由该方法可以简单且低成本地制造太阳能设备。
根据本发明例如可由此达到本目的，即，将用于容纳太阳能设备的太阳能元件的承载装置的承载板制造成多层复合元件。
特别地，将夹心层制造成具有前述夹心层的一个或多个特征。
特别地，还可在夹心层处布置两个盖层，其中盖层优选具有前述盖层的一个或多个特征。
特别地，借由根据本发明的方法能够制造根据本发明的太阳能设备。
此外，本发明的目的可由此达到，即，提供一种太阳能设备的移动装置，其特别包括带滚动元件的滚动装置。
优选地，这样安装太阳能设备，即，将太阳能设备的太阳能元件贴近地板布置。
优选加工、特别是整平地板、特别是地面的应当构造太阳能设备的区域。滚动装置的滚动元件优选能够在地板上滚动。
对此替代地可设置为，在地板上设置支承环或其他的辊垫。
示例性地，支承环可以是现浇混凝土环。
对此替代地或补充地，还可借由支柱设置有太阳能设备的支撑部和/或容纳部。示例性地，支柱在此设计成夯入桩并被夯入地板中，用以形成太阳能设备的稳固的基础。
此外，所述方法还可具有与装置相关的一个或多个所述特征。
在本发明的设计方案中可设置为，移动装置包括滚动装置，太阳能设备借由滚动装置在地板上、特别是地面上放置和/或滚动。
优选地，滚动装置包括多个、例如两个能够在崎岖的地形上滚动的滚动元件。
有利的是，移动装置包括滚动装置，滚动装置能够针对随时间或空间变化的地板进行调整。
特别地，即便是在地板、特别是地面随着时间变化、例如局部升高或降低的时候，移动装置也能够使太阳能设备无障碍地工作和/或无障碍地使用，其中滚动装置的滚动元件在地板、特别是地面上放置和/或滚动。
也可设置为，太阳能设备包括传感装置，借由传感装置能够获取地板随时间或空间的变化。
有利的是，当承载装置移动和/或太阳能元件对准实时太阳位置时，借由太阳能设备的控制装置能够顾及和/或补偿地板随时间或空间的变化，和/或特别是基于借由传感装置获取的测量值对地板随时间或空间的变化进行补偿。
例如可设置为，借由传感装置获取地板随时间或空间的变化，并且在太阳能设备后续工作中借由控制装置适当调整定向以顾及地板随时间或空间的变化。
也可设置为，太阳能设备包括用于存放承载装置、特别是存放承载装置的承载板以及在地板上布置在承载装置处的太阳能元件的存放装置。
优选地，存放装置包括一个或多个存放元件，其特别设计成支承枕座。
优选地，至少当太阳能设备处于存放状态时，一个或多个存放元件、特别是所有存放元件布置在太阳能设备的滚动装置的滚动元件的移动路径的径向外部。
对此替代地可设置为，至少当太阳能设备处于存放状态时，一个或多个存放元件、特别是所有存放元件布置在太阳能设备的滚动装置的滚动元件的移动路径上或者移动路径的径向内部。
优选地，一个或多个存放元件、特别是所有存放元件固定在承载装置的承载元件、特别是承载板处。
特别地，一个或多个存放元件永久地布置在承载元件处、特别是承载板处。
对此替代地或补充地可设置为，一个或多个存放元件、特别是所有存放元件固定在地板处、特别是永久地固定在地板处。
有利的是，一个或多个存放元件、特别是所有存放元件布置在承载装置的承载元件的、特别是承载板的互不相同的角区域处或者与其接触。
也可设置为，借由移动装置以及存放装置能够将承载装置、特别是承载装置的承载板以及布置在其处的太阳能元件锁止在锁紧位置。
在此可设置为，借由移动装置的升降驱动装置能够将承载装置、特别是承载装置的承载板以及布置在其处的太阳能元件相对于移动装置的滚动装置的一个或多个滚动元件和/或相对于存放装置的一个或多个存放元件张紧。
优选地，借由升降驱动装置将承载装置、特别是承载装置的承载板紧固在地板、特别是地面上。
优选地，将承载装置、特别是承载装置的承载板支撑在地板、特别是地面上的多个、例如四个角区域处，并且借由升降驱动装置将承载装置、特别是承载装置的承载板基本居中地沿着重力方向向下张紧。
有利的是，承载装置、特别是承载装置的承载板以及布置在其处的太阳能元件能够通过围绕太阳能设备的旋转轴转动而与存放装置的一个或多个存放元件锁合、特别是能够抵抗住逆着重力方向向上升起而锁紧。
示例性地，也可以设置为钩住或其他方式的锁合。
在本发明的设计方案中可设置为，太阳能设备包括移动装置的支撑元件。
优选地，支撑元件能够穿过或穿过承载装置、特别是承载装置的承载板以及布置在其处的太阳能元件。
也可特别设置为，支撑元件能够基本居中穿过或基本居中穿过承载装置、特别是承载装置的承载板。
优选地，支撑元件在承载装置、特别是承载板以及布置在其处的太阳能元件的不同的升降位置处会不同程度地伸出承载装置、特别是伸出承载板。
也可设置为，承载装置、特别是承载装置的承载板以及布置在其处的太阳能元件包括用于使支撑元件穿过的特别是居中布置的穿孔。
特别地，“居中”在此是承载装置的例如矩形的承载元件的、特别是承载装置的例如矩形的承载板的对角线相交的区域。
优选地，支撑元件是移动装置的升降驱动装置的组成部分。
优选地，驱动元件能够在支撑元件处推动。特别地，驱动元件与承载装置的承载元件、特别是承载板接合，因此通过驱动元件相对于支撑元件的移动最终能够将太阳能元件带至不同的升降位置。
示例性地，支撑元件是杆状的U型型材或I型型材或者包括杆状的U型型材或I型型材。
特别地，I型型材即所谓的双T型型材。
此外可设置为，支撑元件设计成长度可变的，例如设计成伸缩杆或剪式升降件(Scherenhubelement)。
优选地，支撑元件固定、特别是可转动地固定在地板、特别是地面、例如是支柱处。
此外优选地，支撑元件固定、特别是可转动地固定在承载装置的承载元件处。
特别地，支撑元件可以止于承载元件的远离太阳能元件的背侧处和/或固定、特别是可转动地固定在其处。
优选地，支撑元件止于承载元件的远离太阳能元件的背侧处并基本居中地位于承载元件处。
优选地，通过支撑元件的长度变化能够将承载元件以及布置在其处的太阳能元件带至、特别是竖起至和下降至不同的升降位置。
优选地，支撑元件的长度变化可以自动地、例如机动地、特别是电动地和/或液动地发生。
有利的是，特别是通过与支柱或者与用于将太阳能设备锚固在地板中的夯入桩的固定连接，可以在太阳能设备的存放状态或者锁紧位置将支撑元件锁止。特别地，优选锁紧支撑元件以抵抗不期望的弯折或其他移动。
附图说明
本发明的其他优选特征和/或优点是下述说明和实施例图示的内容。
其中：
图1示出了太阳能设备的第一实施方式的立体示意图，其中太阳能元件可以借由枢转装置和滚动装置对准实时太阳位置，其中滚动装置优选包括能够在崎岖的地形上滚动的滚动元件，因此滚动装置能够在地面上滚动；
图2示出了图1中的太阳能设备的示意性侧视图；
图3示出了图1中的太阳能设备相应于图2的示意性侧视图，其中太阳能元件位于最大竖立位置；
图4示出了太阳能设备相应于图2的示意图，其中太阳能元件处于水平定向；
图5示出了太阳能设备相应于图2的示意图，其中太阳能设备位于锁紧位，在锁紧位处，太阳能元件和配重均完全下降；
图6示出了太阳能设备的第二实施方式的立体示意图，其中设置有支承环，滚动元件在支承环上滚动；
图7示出了图6中的区域Ⅶ的放大图；
图8示出了太阳能设备的第三实施方式相应于图1的立体示意图，其中支撑元件基本居中穿过承载元件；以及
图9示出了图8中的太阳能设备的承载元件的角区域的放大侧视图。
具体实施方式
所有图示中的相同的或功能等效的元件以一致的标号示出。
在图1至5中示出的第一实施方式中整体标号为100的太阳能设备示例性地设计成定日镜102或者光伏追踪器104。
因此特别地，太阳能设备100运用在太阳能发电厂中，以便使用太阳能以产生电能。
太阳能设备100包括太阳能元件106，当太阳能设备100处于使用状态时，太阳能元件被太阳辐射(太阳能辐射)。
特别地，在设计成定日镜102的太阳能设备100中，太阳能元件106用于反射太阳辐射。那么特别地，太阳能元件106设计成镜面108。
特别地，在设计成光伏追踪器104的太阳能设备100中，太阳能元件106是光伏元件110。
优选地，太阳能设备100包括用于容纳太阳能元件106的承载装置112。
此外，设置有移动装置114用以移动承载装置112以及布置在其处的太阳能元件106。特别地，借由移动装置114能够调整太阳能元件106使其对准实时太阳位置。
优选地，承载装置112包括承载元件116、特别是承载板118。
优选地，承载板118设计成多层复合元件120并且包括由两个盖层124包围的夹心层122。
示例性地，夹心层122可以具有波浪结构、蜂窝状结构、锯齿形结构和/或栅格结构。
示例性地，考虑将涂层的纸、厚纸或纸板、混凝土、塑料和/或泡沫材料作为夹心层122的材料。
示例性地，远离太阳能元件106的盖层124由金属板、特别是钢板形成。
示例性地，靠近太阳能元件106的盖层124由太阳能元件106自身形成。
特别地，盖层124和太阳能元件106就设计成多层复合元件120的一个构件。
特别是在非常大的太阳能元件106中可设置为，太阳能元件106设计成多件式。
例如可以将多个镜面部分组合成总镜面。
优选地，太阳能元件106的部分126彼此固定连接、特别是借由(未示出的)连接元件彼此固定连接，因此太阳能元件106在其整个范围上都能够传递拉力和压力。由此能够提高整个多层复合元件120的稳固性。
然而也可设置为，太阳能元件106和靠近太阳能元件106的盖层124是互不相同的元件。因此特别地，太阳能元件106固定地布置在盖层124处、例如材料连接地固定在盖层处。
此外可设置为，在太阳能元件106和盖层124之间布置有(未示出的)中间层。中间层优选设计成柔性的和/或可伸缩的和/或弹性的，用以优化太阳能设备100的抗雹强度。
太阳能元件106能够借由移动装置114围绕两个轴移动，因此能够按期望调节太阳能元件使其对准太阳。
接下来将旋转轴128和枢转轴130作为参考轴。
特别地，旋转轴128由此得到，太阳能设备100包括支柱132，其例如设计成夯入桩134并且基本上完整地、特别是至少80％、例如是至少大约90％沉降在地板中。
特别地，夯入桩134能够被夯入进地板中。
在夯入桩134参考重力方向的上端处布置有铰链136。
借由铰链136可给定旋转轴128。
此外借由铰链136形成支柱132与太阳能设备100的基架138之间的连接。
特别地，基架138基于铰链136可围绕旋转轴128转动地布置在支柱132处。
特别地，基架138设计成基本上呈三角形。优选地，将铰链136固定在基架138的角区域140处。
优选地，基架138的其他两个角区域140布置在承载元件116处、特别是承载板118处。
特别地，在此将基架138的角区域140可转动地布置在承载元件116处，因此承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106能够围绕优选水平的枢转轴130枢转。
优选地，基架138还设置有两个滚动元件142。
特别地，滚动元件142是移动装置114的滚动装置144的组成部分。
基架138和布置在其处的承载元件116、太阳能元件106以及优选是太阳能设备100的除支柱132以外的其他所有元件均可借由滚动装置144围绕旋转轴128转动。
示例性地，对此设置有受驱动的滚动元件142。
示例性地，滚动元件142可以在地板上、例如在整平的地面上滚动。特别地，滚动元件是能够在崎岖的地形上滚动的，用以避免太阳能设备100不期望地陷入地板中。在此特别地设置有滚动元件142的宽滚动面。
优选地，承载元件116、特别是承载板118还在另一个位置与移动装置114连接、特别是放置在移动装置114处。
移动装置114对此包括支撑元件146，其设计为基本上呈杆状并且例如围绕水平的附加轴可枢转地布置在铰链136的区域处或中。
示例性地，支撑元件146设计成杆状的异型管148并且用于容纳驱动元件150。
示例性地，驱动元件150是能够在异型管148内部转动的且优选沿轴向放置在异型管两端的驱动转轴或绳索或链，驱动转轴或绳索或链在异型管148内部引导。
示例性地，异型管148可以从一侧或两侧打开。
示例性地，异型管148对此可设计成U型型材或I型型材(双T型型材)。
特别地，在异型管148的内部空间中引导驱动元件150。
优选地，太阳能设备100、特别是移动装置114还包括转向轮152，通过转向轮引导驱动元件150，因此当驱动元件相对于支撑元件146移动时，驱动元件150能够部分地沿着支撑元件146的一个方向移动且部分地沿着支撑元件146的另一个方向移动。
优选地，驱动元件150与承载元件116、特别是承载板118相连。特别地，驱动元件150居中固定在承载元件116、特别是承载板118的侧边154处。
通过相对于支撑元件146移动驱动元件150从而使整个承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106移动、特别是围绕枢转轴130枢转。
特别地，能够升高或降低承载元件116的侧边以及布置在其处的太阳能元件106的侧边154。
优选地，支撑元件146、布置在其处的驱动元件150以及转向轮152和/或(未示出的)带马达的、例如带电动马达的驱动装置形成升降驱动装置156。
此外，由此形成枢转装置158以使太阳能元件106围绕枢转轴130枢转。
优选地，移动装置114还包括配重160，其优选与驱动元件150连接。在此特别地，配重与驱动元件150连接，其中配重160和承载元件116参考驱动元件150的延伸方向设置在转向轮152的不同侧上。
因此优选地，配重160的移动与承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106的移动是相对的。
特别地，由此能够避免升降驱动装置156负载过高。在此优选地，选择配重160的质量，使得配重160、承载元件116以及太阳能元件106的共同的重心在驱动元件150移动时至少大致保持在参考重力方向的恒定高度上。
配重160的质量也可变化为，配重160包括容器162，其根据需要可以装填例如沙、水、石材等材料。
此外优选地，太阳能设备100包括一个或多个附加元件164、例如控制装置166和/或传感装置168。
特别地，借由附加元件164能够优化太阳能设备100的工作。
特别是由比较图2至4可得，借由枢转装置158可以将承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106带至不同的枢转位置、特别是能够针对实时太阳位置进行优化调整。
特别是如图4所示，特别地，可以将承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106完全水平平面地放置。配重160在此布置在最大高度。
因此特别地，承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106的上述位置适用于狂风天气，用以避免风荷载引起的不期望的破坏。在此优选地，还可以例如通过挂起或落下配重从而将配重160带至图5所示的锁紧位置。
因此特别地，通过借由升降驱动装置156的适当控制能够在狂风过后自动地恢复图4所示的状态从而能够将太阳能元件106重新带至使用位置。
图6和7中示出的太阳能设备100的第二实施方式与图1至5示出的第一实施方式的区别基本上在于，滚动装置144的滚动元件142不在整平的地板上滚动。
而是设置有支承环170、例如是混凝土支承环，滚动元件142在支承环上滚动。
也可特别设置为，滚动元件142在支承环170的上侧172上滚动。
为了额外的侧面稳定还可设置为，滚动装置144包括附加的(未示出的)滚动元件，其能够在支承环170的内侧174和/或外侧176处滚动。
特别如图6可见，还可设置为，基架138并非固定在支柱132处的角区域140中。而是在图6和7所示的太阳能设备100的实施方式中，基架138居中固定在支柱132处。
接下来在基架138的每个角区域140中均设置有滚动元件142，以便最终借由滚动元件142将基架138的所有角区域140放置在支承环170上。
此外，图6和7中示出的太阳能设备100的第二实施方式的构造和功能和图1至5示出的第一实施方式一致，就此请参考以上描述。
图8和9中示出的太阳能设备100的第三实施方式与图1至5示出的第一实施方式的区别基本上在于，支撑元件146穿过承载装置112的承载元件116。
对此特别地，承载元件116包括基本上居中布置的穿孔198，支撑元件146穿过穿孔伸出。
支撑元件146是升降驱动装置156的组成部分，并且通过承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106围绕枢转轴130枢转从而用于竖起或降低承载元件以及布置在其处的太阳能元件。
对此特别地，升降驱动装置156包括(未示出的)连接元件用以连接穿孔198区域中的承载元件116和相对于支撑元件146移动的驱动元件150。
特别地，承载元件116设计成基本上呈矩形。特别地，穿孔198布置在和/或设计在矩形承载元件116的对角线交点处。
在图8和9示出的太阳能设备100的第三实施方式中还可设置为，太阳能设备100包括存放装置200。
优选地，借由存放装置200可以将承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106存放在地板、特别是地面上。特别地，由此可以在狂风天气将太阳能元件106可靠并安全地放置。
特别地，存放装置200包括一个或多个存放元件202、例如一个或多个支承枕座204。
承载元件116包括多个、特别是四个角区域208。
在角区域208中的两个角区域中布置有滚动装置144的滚动元件142。
因此借由滚动元件142将承载元件116支撑在地板上的两个角区域208中。
优选地，另外两个角区域208分别设置有存放元件202、特别是支承枕座204。
因此借由存放元件202可以将承载元件116存放在地板上的另外两个角区域208中。
因此借由存放装置200能够将承载元件116更安全地存放在所有四个角区域208中。
通过适当控制升降驱动装置156可以居中将承载元件116以及布置在其处的太阳能元件106沿着重力方向下拉，由此在角区域208中发生按压作用。特别地，由此优选能够有效避免狂风天气时承载元件116不期望地升起或升高。
优选地，在图8和9示出的太阳能设备100的实施方式中，滚动元件142能够在崎岖的地形上滚动。
优选地，当存放元件202能够存放在移动路径206上或存放在移动路径206外部的地板上时，承载元件116能够可靠且稳定地支撑并存放在地板上。
在太阳能设备100、特别是存放装置200的(未示出的)扩展方案中可设置为，通过承载元件116借由升降驱动装置156移动和/或围绕旋转轴128转动可以将承载元件116、特别是存放元件202固定、例如锁止，或者形状匹配和/或力匹配地锁紧以抵抗不期望的升起。
特别地，承载元件116可以借由存放装置200锁止在锁紧位置。
此外，图8和9中示出的太阳能设备100的第三实施方式的构造和功能和图1至5示出的第一实施方式一致，就此请参考以上描述。
特别地，即便滚动元件142能够在崎岖的地形上滚动，通过将承载元件116和太阳能元件106、控制装置166以及传感装置168组合起来也能够使太阳能元件106可靠地对准。优选地，由此能够降低对结构和制造精度的要求，这最终也会带来明显的价格优势。
附图标记说明列表
100 太阳能设备
102 定日镜
104 光伏追踪器
106 太阳能元件
108 镜面
110 光伏元件
112 承载装置
114 移动装置
116 承载元件
118 承载板
120 多层复合元件
122 夹心层
124 盖层
126 部分
128 旋转轴
130 枢转轴
132 支柱
134 夯入桩
136 铰链
138 基架
140 角区域
142 滚动元件
144 滚动装置
146 支撑元件
148 异型管
150 驱动元件
152 转向轮
154 (上)侧边
156 升降驱动装置
158 枢转装置
160 配重
162 容器
164 附加元件
166 控制装置
168 传感装置
170 支承环
172 上侧
174 内侧
176 外侧
198 穿孔
200 存放装置
202 存放元件
204 支承枕座
206 移动路径
208 角区域

Claims (51)

1.一种太阳能设备(100)，其用于吸收和/或传导太阳辐射，其中所述太阳能设备(100)包括以下部分：
-被太阳辐射的太阳能元件(106)；
-用于容纳所述太阳能元件(106)的承载装置(112)；
-用于移动所述承载装置(112)以及布置在所述承载装置处的太阳能元件(106)的移动装置(114)，用以调整所述太阳能元件(106)使其对准实时太阳位置。
2.根据权利要求1所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述承载装置(112)包括承载板(118)，所述承载板包括多层复合元件(120)，其中所述多层复合元件(120)包括夹心层(122)和两个盖层(124)，所述夹心层(122)布置在两个所述盖层之间。
3.根据权利要求2所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述多层复合元件(120)的两个所述盖板由所述太阳能元件(106)形成。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述夹心层(122)包括纸质材料和/或塑料材料和/或混凝土材料和/或泡沫材料。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述夹心层(122)由有涂层的纸质材料形成。
6.根据权利要求5所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述纸质材料是至少在初始状态呈平面的材料，其两侧涂有防水的涂层。
7.根据权利要求6所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述涂层包括塑料材料、特别是聚乙烯和/或金属材料、特别是铝，或者由塑料材料、特别是聚乙烯和/或金属材料、特别是铝形成。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述夹心层(122)通过由纸质材料、特别是有涂层的纸质材料成型的长条形成。
9.根据权利要求8所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述长条具有锯齿形或波浪形。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述纸质材料至少区段性地具有特别是由裁剪长条得到的截面，其中所述截面优选贴靠在所述多层复合元件(120)的夹层(124)处并与所述夹层粘接。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述夹心层(122)包括由纸质材料成型的多个长条，其彼此直接相连、特别是彼此直接粘接。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述纸质材料包括纸、厚纸或纸板。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)设计成多件式，其中所述太阳能元件(106)的多个部分(126)彼此固定连接，特别是使得所述太阳能元件(106)在其整个范围上都能够传递拉力和/或压力。
14.根据权利要求13所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)的多个部分(126)借由连接元件、特别是镜面元件或玻璃元件彼此连接。
15.根据权利要求13或14所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)的多个部分(126)借由其上布置有所述多个部分(126)的独立的盖层(124)彼此连接。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能设备(100)包括控制装置(166)和传感装置(168)，所述控制装置用于控制所述移动装置(114)，所述传感装置用于获取所述太阳能元件(106)的实时定向，其中设计和安装控制装置(166)，从而能够借由所述控制装置(166)获取由所述传感装置(168)获取的实时定向与预设的额定定向之间的偏差，并且从而能够借由所述控制装置(166)控制所述移动装置(114)，进而借由所述控制装置(166)将所述太阳能元件(106)带至额定定向。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括滚动装置(144)，所述太阳能设备(100)借由所述滚动装置在地板、特别是地面上放置和/或滚动。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括支承环(170)，其特别是能够放置在地板上，和/或所述移动装置(114)的滚动元件(142)能够在所述支承环上放置和/或滚动。
19.根据权利要求18所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述支承环(170)包括混凝土和/或金属材料或者由混凝土和/或金属材料形成。
20.根据权利要求18或19所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)具有与所述支承环(170)互补的滚动装置(144)，所述承载装置(112)能够借由所述滚动装置相对于所述支承环(170)移动。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述滚动装置(144)包括至少一个受驱动的滚动元件(142)。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括支柱(132)用以将所述太阳能设备(100)锚固在地板中。
23.根据权利要求22所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述支柱(132)是夯入桩(134)，其能够被夯入地板用以锚固。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)借由所述移动装置(114)贴近地板放置。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)与地板的最大间距最大约为所述太阳能元件(106)的最大高度或宽度的一半、特别是最大约为三分之一、优选最大约为五分之一。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)参考横向方向和/或纵向居中放置和/或放置在至少两个角区域(140)处。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括枢转装置(158)，所述太阳能元件(106)能够借由所述枢转装置(158)移动，从而在移动所述太阳能元件(106)时升高或降低所述太阳能元件(106)的质心。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括可移动的配重(160)，其能够借由所述枢转装置(158)移动并且与所述太阳能元件(106)和/或所述承载元件(116)连接，使得所述配重(160)和所述太阳能元件(106)和/或所述承载元件(116)的共同的重心基本上不依赖于所述太阳能元件(106)和/或所述承载元件(116)的重心的上升或下降而至少大致保持在恒定的高度。
29.根据权利要求28所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述配重(160)包括用于容纳例如沙、石材、水等配重材料的容器(162)。
30.根据权利要求28或29所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)和所述配重(160)借由绳索牵引装置彼此连接。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，在所述移动装置(114)的起承载作用的元件处、例如支撑元件(146)处能够移动地引导所述配重(160)。
32.根据权利要求1至31中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)是镜面(108)。
33.根据权利要求1至31中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能元件(106)是光伏元件(110)。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能设备(100)设计成定日镜(102)或光伏追踪器(104)。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括滚动装置(144)，所述太阳能设备(100)借由所述滚动装置在地板上、特别是地面上放置和/或滚动，其中所述滚动装置(144)包括多个、例如两个能够在崎岖的地形上滚动的滚动元件(142)。
36.根据权利要求1至35中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述移动装置(114)包括滚动装置(144)，所述滚动装置能够针对随时间或空间变化的地板进行调整。
37.根据权利要求36所述的太阳能设备(100)，其特征在于，借由所述太阳能设备(100)的传感装置(168)获取所述地板随时间或空间的变化。
38.根据权利要求36或37所述的太阳能设备(100)，其特征在于，当所述承载装置(112)移动和/或所述太阳能元件(106)对准实时太阳位置时，借由所述太阳能设备(100)的控制装置(166)能够顾及和/或补偿所述地板随时间或空间的变化，特别是基于借由所述传感装置(168)获取的测量值对所述地板随时间或空间的变化进行补偿。
39.根据权利要求1至38中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能设备(100)包括用于存放所述承载装置(112)、特别是存放所述承载装置(112)的承载板(118)以及在地板上布置在所述承载装置处的太阳能元件(106)的存放装置(200)。
40.根据权利要求39所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述存放装置(200)包括一个或多个存放元件(202)，其特别设计成支承枕座(204)。
41.根据权利要求40所述的太阳能设备(100)，其特征在于，至少当所述太阳能设备(100)处于存放状态时，一个或多个所述存放元件(202)、特别是所有所述存放元件(202)布置在所述太阳能设备(100)的滚动装置(144)的滚动元件(142)的移动路径(206)的径向外部。
42.根据权利要求40或41所述的太阳能设备(100)，其特征在于，一个或多个所述存放元件(202)、特别是所有所述存放元件(202)固定在所述承载装置(112)的承载元件(116)、特别是承载板(118)处。
43.根据权利要求40至42中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，一个或多个所述存放元件(202)、特别是所有所述存放元件(202)固定在地板处。
44.根据权利要求40至43中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，一个或多个所述存放元件(202)、特别是所有所述存放元件(202)布置在所述承载装置(112)的承载元件(116)的、特别是承载板(118)的互不相同的角区域(208)处或者与其接触。
45.根据权利要求39至44中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，借由所述移动装置(114)以及所述存放装置(200)能够将所述承载装置(112)、特别是所述承载装置(112)的承载板(118)以及布置在其处的所述太阳能元件(106)锁止在锁紧位置。
46.根据权利要求45所述的太阳能设备(100)，其特征在于，借由所述移动装置(114)的升降驱动装置(156)能够将所述承载装置(112)、特别是所述承载装置(112)的承载板(118)以及布置在其处的所述太阳能元件(106)相对于所述移动装置(114)的滚动装置(144)的一个或多个滚动元件(142)和/或相对于所述存放装置(200)的一个或多个存放元件(202)张紧。
47.根据权利要求45或46所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述承载装置(112)、特别是所述承载装置(112)的承载板(118)以及布置在其处的所述太阳能元件(106)能够通过围绕所述太阳能设备(100)的旋转轴(128)转动而与存放装置(200)的一个或多个存放元件(202)锁合、特别是能够抵抗住逆着重力方向向上升起而锁紧。
48.根据权利要求1至47中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述太阳能设备(100)包括所述移动装置(114)的支撑元件(146)，所述支撑元件能够穿过或穿过所述承载装置(112)、特别是所述承载装置(112)的承载板(118)以及布置在其处的所述太阳能元件(106)。
49.根据权利要求48所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述承载装置(112)、特别是所述承载装置(112)的承载板(118)以及布置在其处的所述太阳能元件(106)包括用于使所述支撑元件(146)穿过的特别是居中布置的穿孔(198)。
50.根据权利要求48或49所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述支撑元件(146)是所述移动装置(114)的升降驱动装置(156)的组成部分。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的太阳能设备(100)，其特征在于，所述支撑元件(146)是杆状的U型型材或I型型材或者包括杆状的U型型材或I型型材。
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