CZ18355U1 - Nosné a polohovací zařízení pro soustavu solárních panelů - Google Patents

Description

Nosné a polohovací zařízení pro soustavu solárních panelů

Oblast techniky

Technické řešení se týká nosného a polohovacího zařízení pro nesení a potahování soustavy solárních panelů, zejména fotovoltaických, umožňujícího pohyb solárních panelů po trajektorii sledující pohyb Slunce, a opatřeného k tomuto účelu natáčecím a naklápěcím zařízením. Dosavadní stav techniky

Solární kolektory s teplosměnným médiem nebo solární fotovoltaické panely se nasazují v soustavách zpravidla ve větším počtu, aby byl zajištěn dostatečný tepelný nebo elektrický výkon, a dále se různými známými způsoby řeší problém jejich optimálního nastavení vůči Slunci (kolmo na směr dopadu slunečních paprsků) v průběhu dne, aby byla zajištěna jejich stabilní a plná účinnost.

Z patentových spisů SU 1460552 a CZ 278352 jsou např. známé pevné stojany s horním kulovým kloubem, na kterém je horizontálně utažen nosný rám se solárními kolektory, který se na kulovém kloubu naklápí působením tepelné roztažnosti bimetalického členu nebo olejové náplně.

Také v patentovém spisu CZ 279801 je popsáno zařízení, ve kterém solárním panelem otáčí konkávně tvarovaný plech v důsledku své tepelné roztažnosti.

Ze zveřejněné české přihlášky vynálezu CZ PV 1994-410 je známo parabolické zrcadlo s integrovanou sluneční elektrárnou, které je na Kardanově závěsu usazeno na vrcholu podstavce. Kardanův závěs umožňuje otáčení a naklápění zrcadla pomocí blíže nespecifikovaného natáčecí20 ho a naklápěcího zařízení ve dvou osách.

Dále jsou známé tzv. aktivní elektro-optické sledovače Slunce, které se obvykle skládají nejméně z jedné dvojice fotoodporů nebo fotovoltaických slunečních článků v antiparalelním zapojení. Při nestejném osvětlení obou čidel vzniká rozdílový signál, který dává impuls pohonu motoru a natočení zařízení žádoucím směrem. V patentu CZ 283818 a ve zveřejněné přihlášce vynálezu

PV 1999-1513 jsou popsána zařízení, která k natáčení využívají reverzibilní elektromotor, umístěný přímo v rotační ose, opatřený samosvomým převodem.

Z českého užitného vzoru CZ 16891 U je známa soustava solárních panelů nesená na polohovatelných trojúhelníkových zabetonovaných stojanech s natáčecím ústrojím. Natáčení za Sluncem zajišťují lineární elektropohony s krokováním, které panely pootočí po půlhodině vždy o určitý úhel v průběhu celého dne, a večer vrátí natáčecí ústrojí panely zpět do výchozí potahy.

Z jiného českého užitného vzoru CZ 17472 U je známo fotovoltaické solární zařízení pro výrobu elektřiny, které je uspořádáno na plovoucí nebo pevné základně ve vodní nádrži. Panely nebo celé základny se natáčejí od východu na západ pomocí lan na navijácích s krokovými elektromotory.

Na nosný systém solárních panelů jsou kladeny poměrně náročné pevnostní požadavky. Nosný systém musí být dimenzován staticky s ohledem na hmotnost nesených panelů, případně zatížení sněhem, ale i dynamicky s ohledem na poryvy větru. Aby byly tyto požadavky splněny, jsou konstrukce podstavců a panelů robustní a drahé. Pokud jsou tyto konstrukce vybaveny ί naklápěcím a natáčecím zařízením, musí být i tato zařízení příslušně dimenzována, a celé zařízení je potom nejen komplikované a materiálově náročné, ale především drahé.

Nevýhoda současných zařízení spočívá především v tom, že nejsou schopna při zachování přijatelné výrobní ceny a výrobní jednoduchosti konstrukce vyhovět náročným pevnostním statickým a zejména dynamickým kritériím.

Úkolem technického řešení je vytvoření nosného a potahovacího zařízení pro solární panely, které by odstranilo tyto nedostatky, a dále bylo vhodné pro další využití solárních panelů v místech s nedostatečnou infrastrukturou, např. v místech instalace antén mobilních operátorů, re-1 CZ 18355 Ul translačních stanic, apod., popř. ve vzdálených nebo těžko dostupných lokalitách s potenciálem zemědělského využití.

Podstata technického řešení

Tento úkol je vyřešen vytvořením nosného a polohovacího systému pro solární panely podle předloženého technického řešení.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že natáčecí zařízení sestává z pevného ozubeného kola, horizontálně upevněného na podstavci a opatřeného středovým trnem, na kterém je s možností otočného pohybu uložena otočná hlava opatřená prvním servopohonem pohánějícím ozubený pastorek zabírající s ozubeným kolem. Dále je opatřena alespoň jedním horizontálním nos10 níkem, zahrnujícím horizontální osu naklápění, s připojovacími prostředky pro otočné uložení nosného rámu distančně od horizontální osy naklápění, a alespoň jedním horizontálním výložníkovým ramenem ležícím v horizontální rovině zahrnující horizontální osu naklápění, nebo pod touto rovinou. Výložníkové rameno je opatřeno závěsem pro naklápěcí zařízení, přičemž naklápěcí zařízení je tvořeno šroubovou vzpěrou, která sestává z korpusu upevněného v závěsu s mož15 ností otočného pohybu, a opatřeného druhým servopohonem pohánějícím šroub v korpusu, a z výsuvné pístnice, která je na jednom konci opatřena maticí zabírající se šroubem, a na druhém konci je otočně upevněna k nosnému rámu. Popsané uspořádání je schopné zachytit velmi silné statické i dynamické namáhání, a přitom je mechanicky spolehlivé, s nízkými výrobními náklady.

Ve výhodném provedení technického řešení je vertikální podstavec tvořen ocelovou bezešvou trubkou se spodní přírubou a nosný rám tvoří příhradová konstrukce z hliníkových profilů, sestávající z krokví a z příčných a diagonálních výztuh, a z distančních vzpěr vymezujících vzdálenost nosného rámu od horizontální osy naklápění. Ocelová bezešvá trubka má příznivý poměr cena/pevnost, zatímco použití hliníkových profilů na nosném rámu snižuje výrazně celkovou hmotnost zařízení, a zlepšuje statické i dynamické složky pevnostního výpočtu.

V jiném výhodném provedení technického řešení je vertikální podstavec opatřen horní přírubou pro spojení s ozubeným kolem. Šroubové spojení ozubeného kola s přírubou je výhodné při montáži i demontáži.

Dále je výhodné, když otočná hlava sestává z válcového náboje, který je přes ložiska otočně uložen na středovém tmu vystupujícím z ozubeného kola, a ze dvou nosných ramen tvořících hori30 zontální nosník, která jsou připevněna bočně k válcovému náboji kolmo na vertikální osu natáčení podstavce, a jejíchž osa je horizontální osa naklápění.

V dalším výhodném provedení technického řešení jsou na koncích horizontálního nosníku v horizontální ose naklápění připevněny připojovací prostředky tvořené otočně uloženými čepy pro otočné spojení s distančními vzpěrami nosného rámu. Nosný rám je uložen svou vahou shora na čepech, které jsou v domečcích ložisek lehce otočné a naklápění nosného rámu jde zlehka.

Rovněž je výhodné, když k válcovému náboji je bočně, ve směru kolmém na horizontální nosník, připevněno výložníkové rameno opatřené na konci „U“ závěsem s otvory pro šroubovou vzpěru, přičemž k výložníkovému ramenu je upevněn také ozubený pastorek a první servopohon. Výložníkové rameno jednak představuje pro působení šroubové vzpěry v podstatě pákové rameno, takže usnadňuje naklápění nosného rámu, ale zejména umožňuje sklopení nosného rámu až do vodorovné polohy pro ochranu při silném větru.

S výhodou je korpus šroubové vzpěry opatřen v oblasti výstupu výsuvné pístnice objímkou, s pevnými čepy, které zapadají do otvorů závěsu na výložníkovém rameni, a konec výsuvné pístnice je opatřen okem. Toto uspořádání je mechanicky jednoduché a spolehlivé, a přitom zajišťuje optimální funkci šroubové vzpěry.

Také je výhodné, když oko na konci výsuvné pístnice je upevněno závlačkou v úchytu na distanční vzpěře nosného rámu, který je ve svislé poloze nosného rámu uspořádán nad horizontální osou naklápění, a druhý servopohon je uspořádán v ose korpusu na jeho konci bližším k základCZ 18355 Ul ně. Druhý servopohon tak vyvažuje rovnováhu šroubové vzpěry, a celé zařízení je relativně vyvážené.

V druhém příkladu provedení je základna s výhodou nosnou konstrukcí, která je upevněna k rohovým sloupkům technologického kontejneru nad úrovní jeho střechy, a sestává ze čtyř stojin navzájem uspořádaných do tvaru čtyřbokého komolého jehlanu. Kontejner v tomto příkladu slouží jako základ pro umístění soustavy solárních fotovoltaických panelů, které mohou napájet elektrická a elektronická zařízení uvnitř kontejneru. V tomto případě může být základna opatřena horizontální podestou nesoucí vertikální opěrnou patku, ke které se sbíhají stojiny, a která je opatřena základovou přírubou, ke které je upevnitelná spodní příruba podstavce, což zvyšuje ío tuhost a stabilitu základny.

V jiném výhodném provedení technického řešení jsou solární panely opatřeny koncentrátory slunečního záření, které jsou tvořeny šikmo uspořádanými reflexními plochami, např. nerezovými plechy nebo reflexními fóliemi nalepenými na plechu. Koncentrátory zvyšují výkon solárních panelů, takže je možné dosáhnout stejného výkonu s menším počtem solárních panelů.

V posledním výhodném provedení technického řešení je k podstavci pod nosným rámem s možností otočného pohybu upevněno jedním svým koncem alespoň jedno horizontální nosné rameno, nesoucí alespoň jedno upínací pouzdro pro upevnění výměnného zemědělského nářadí a/nebo alespoň jedno zavlažovači zařízení, a spojené s pohonem napájeným energií ze solárních panelů. Otáčející se horizontální nosné rameno může buďto pomocí příslušného zemědělského nářadí obdělávat půdu v kruhovém poli pod solárními panely, nebo může obdělanou půdu zavlažovat, je-li v místě přívod vody. Je výhodné, když upínací pouzdro je uloženo na horizontálním nosném rameni s možností jeho posuvného pohybu, takže zemědělské nářadí nebo zavlažovači zařízení může pracovat na různých poloměrech. Poněvadž v závislosti na délce ramene, hmotnosti zemědělského nářadí, tvrdosti půdy apod. může vznikat na konci ramene značné vertikální i horizon25 tální namáhání, je s výhodou druhý konec horizontálního nosného ramene opatřen opěrným a pojezdovým zařízením, které tyto složky namáhání zachytí.

Z hlediska upevnění horizontálního nosného ramene k vertikálnímu podstavci je výhodné, když podstavec je rozdělen na spodní pevnou část a horní otočnou část, která je spojena s otočnou hlavou, a rameno je připojeno k této horní otočné části. Otáčení ramene je pak poháněno prvním servopohonem, který natáčí otočnou hlavu.

Hlavní výhody nosného a polohovacího zařízení pro soustavu solárních panelů podle technického řešení spočívají v tom, že má při jednoduché výrobě a nízké ceně robustní a přitom lehkou a tuhou konstrukci, která umožňuje přenos statických i dynamických provozních sil v běžném rozsahu, a zároveň sklopení nosného rámu do vodorovné polohy při nadkritické síle větru. Kon35 strukce je dimenzována pro užití až do větrové oblasti V se základním tlakem větru 0,7 kN/m² ve výši 10 m nad terénem, což odpovídá rychlosti větru cca 36 m/s (=130 km/h) v této výši. Celková prostorová výchylka na nejvyšších okrajových nárožích nosného rámu nepřesahuje 0,1 m a je spolehlivě v rámci pružných deformací. Ani maximální úhlová výchylka žádného z prvků konstrukce nepřesahuje při kritických povětrnostních podmínkách 1,0° a v žádném případě tedy neovlivní solární účinnost systému. Aplikace solárních systémů v horských oblastech, kde je silnější větrné zatížení, je zvláště efektivní, účinná a rentabilní, neboť v těchto oblastech je minimální výskyt mlh a oblačnosti, a je zde vyšší denní podíl slunečního svitu než v nižších oblastech. Další výhody spočívají v sekundárním využití zařízení pro obdělávání a zavlažování zemědělsky využitelné půdy, zvláště v odlehlých oblastech bez infrastruktury.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 boční pohled na nosné a polohovací zařízení s nosným rámem nesoucím solární panely v téměř svislé poloze, pod úhlem 15° od vertikální roviny, obr. 2 boční pohled na zařízení v naklopené poloze pod úhlem 70° od vertikální roviny, obr. 3 čelní pohled na zařízení v poloze dle obr. 1, obr. 4 čelní po-3CZ 18355 Ul hled na zařízení s nosným rámem nesoucím solární panely ve zcela vodorovné poloze (poloha při překročení mezní nastavené síly větru), obr. 5 pohled na otočnou hlavu na vertikálním podstavci, s částečným vertikálním řezem uložení ozubeného pastorku, obr. 6 boční pohled na otočnou hlavu s výložníkovým ramenem, s částečným vertikálním řezem uložení válcového náboje na středovém tmu, obr. 7 horizontální řez otočnou hlavou vedený rovinou nad ozubeným kolem, obr. 8 řez šroubovou vzpěrou, obr. 9 pohled na šroubovou vzpěru, obr. 10 boční pohled na zařízení uspořádané na základně spojené s rohovými sloupky technologického kontejneru, obr. 11 boční pohled na samotný technologický kontejner se základnou, obr. 12 půdorys základny, obr. 13 čelní pohled na zařízení uspořádané na základně spojené s rohovými sloupky technologického kontejneru, obr. 14 čelní pohled na samotný technologický kontejner se základnou, obr. 15 horizontální řez základnou rovinou horizontální podesty, obr. 16 čelní pohled na nosné a polohovací zařízení se solárními panely s koncentrátory, obr. 17 šikmý boční perspektivní pohled na zařízení podle obr. 16, opatřené horizontálním nosným ramenem s upínacím pouzdrem pro výměnné zemědělské nářadí a s opěrným a pojezdovým zařízením, obr. 18 detail horizontálního nosného ramene dle obr. 17.

Příklady provedení technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

V prvém příkladu provedení, znázorněném na obr. 1 až obr. 9 je nosné a polohovací zařízení i podle technického řešení ukotveno k zemi, která v tomto případě tvoří základnu 22. Ukotvení může být provedeno klasickým způsobem na přírubu zabetonovanou v betonovém základu, nebo lze využít ukotvení pomocí speciálního závrtného systému, kdy se nezobrazená ocelová závrtná základna s kotvicí přírubou zavrtá přímo do země.

Vertikální podstavec 3 je tvořený ocelovou bezešvou trubkou, která je k základně 22 upevněna kruhovou spodní přírubou 25. Na podstavci 3 je upevněn nosný rám 4, který nese solární fotovoltaické panely 2, a může sledovat pohyb Slunce tak, aby sluneční paprsky dopadaly optimálně kolmo na plochu solárních panelů 2. Toho je docíleno natáčením nosného rámu 4 včetně solárních panelů 2 kolem vertikální osy 5 natáčení a zároveň kolem horizontální osy 6 naklápění.

Nosný rám 4 je příhradová konstrukce sestávající z horizontálních krokví 23 z hliníkových profilů, na kterých jsou uloženy solární panely 2, a které jsou spojeny pomocí příčných a diagonálních výztuh, rovněž z hliníkových profilů. Na spodní části nosného rámu 4 je soustava distančních vzpěr 24, které nesou nosný rám 4 ve vymezené vzdálenosti od otočné hlavy 9 na vrcholu podstavce 3, která spolu se šroubovou vzpěrou 16 tvoří prostředek pro zajištění otočného pohybu nosného rámu 4 kolem dvou os 5 a 6.

Na nosný rám 4 je možno osadit až 42 ks solárních fotovoltaických panelů 2 s užitnou plochou 55 m², přičemž elektrický výkon je závislý na počtu a typu použitých solárních panelů 2.

Nosný rám 4 se natáčí kolem vertikální osy 5 natáčení, která je shodná s osou podstavce 3, v úhlovém rozsahu od 3° do 270°. Nosný rám se rovněž naklápí kolem horizontální osy 6 naklápění, a to v úhlovém rozsahu od 5° do 70° od svislé roviny. Při silném větru, který by mohl poškodit solární panely 2 a celé zařízení 1, se nosný rám 4 sklápí do bezpečné vodorovné polohy, jak je znázorněno na obr. 4.

Otočná hlava 9 je otočně nasazena na středovém tmu 8 ozubeného kola 7 se šnekovým ozubením, které je ve vodorovné poloze přišroubováno k horní přírubě 26 podstavce 3. Detaily konstrukce otočné hlavy 9 jsou seznatelné na obr. 5, obr. 6 a obr. 7. Jedná se o ocelový svařenec tvořený válcovým nábojem 27, který se na ložiskách 28 otáčí na středovém tmu 8, a ke kterému

-4CZ 18355 Ul jsou bočně protilehle přivařena dvě nosná ramena 12, 12' z ocelových trubek, která vytvářejí horizontální nosník, na který se otočně upevní distanční vzpěiy 24 nosného rámu 4, a jehož osa tvoří horizontální osu 6 naklápění nosného rámu 4.

Součástí otočné hlavy 9 je šnekový ozubený pastorek 11, který zabírá s pevným ozubeným kolem

7 a tak otáčí celou otočnou hlavou 9 kolem vertikální osy 5 natáčení. Ozubený pastorek Π. je poháněn prvním jednootáčkovým servopohonem 10, který je upevněn v ose pastorku 11 a je opatřen klikou pro ruční pohon.

Na konci nosných ramen 12, 12' tvořících horizontální nosník jsou ložiskové domečky s otočně uloženými čepy, které tvoří připojovací prostředky 13, 13' pro otočné upevnění nosného rámu 4 ío na horizontální nosník 12, 12'. Součástí otočné hlavy 9 je také výložníkové rameno 14, které je přivařeno k válcovému náboji 27 ve směru kolmém na horizontální nosník 12, 12', nese ozubený pastorek H_ s prvním servopohonem 10, a na jeho konci je vytvořen dvouramenný „U“ závěs 15 s otvory 29 pro uchycení šroubové vzpěry 16.

Otočná hlava 9 zajišťuje otáčení nosného rámu 4 kolem vertikální osy 5 natáčení, a přitom musí také bezpečně zachytit a přenést statické i dynamické silové účinky působící na nosný rám 4 (hmotnost solárních panelů 2, hmotnost sněhu, nárazy větru apod.), na podstavec 3 a základnu 22. Kromě toho má otočná hlava 9 resp. její horizontální nosník 12, 12' současně funkci nosného a otočného prostředku pro naklápění nosného rámu 4 kolem horizontální osy 6 naklápění, a je současně nosičem šroubové vzpěry 16, která tvoří akční člen tohoto naklápěcího pohybu.

Šroubová vzpěra 16 je výhodnější než např. hydraulický pohonný systém, který je rozměrný, hmotný, a pro svou činnost potřebuje rozvod hydraulické náplně. Výhoda šroubové vzpěry 16, která je v detailním provedení znázorněna na obr. 8 a obr. 9, spočívá v tom, že je funkčně spolehlivá, a je vhodná do venkovního prostředí, poněvadž její hlavní pohybové části jsou chráněny před prachem, vodou a dalšími povětrnostními vlivy, před nimiž jsou chráněny v korpusu 17.

Korpus 17 je svařen s objímkou 30, která má dva pevné čepy 31, a ty jsou zasazeny do otvorů 29 v závěsu 15 výložníkového ramena 14. Šroubová vzpěra 16 je tak k rameni 14 upevněna volně otočně a pohybuje se společně s ním a s nosným rámem 4 kolem vertikální osy 5 natáčení.

Z korpusu 17 se vysouvá výsuvná pístnice 20 pomocí trapézového šroubu 19 zabírajícího s maticí 21 spojenou s pístnici 20, přičemž k pohonu šroubu 19 slouží druhý servopohon J_8 upevněný na konci korpusu 17. Druhý servopohon 18 je také opatřen kličkou pro nouzový ruční pohon. Vedení výsuvné pístnice 20 tvoří kluzné ložisko, ochranu proti pronikání prachu a vody ke šroubu 19 tvoří stírací kroužek. Na konci pístnice 20 je oko 32 pro upevnění konce pístnice 20 k nosnému rámu 4. Nosný rám 4 má pro spojení vytvořen úchyt 33, a to nad horizontální osou 6 naklápění (při svislé poloze nosného rámu 4).

Výložníkové rameno 14 a závěs 15 přitom leží v horizontální rovině zahrnující horizontální osu 6 naklápění, nebo pod touto rovinou, takže při poloze zasunuté pístnice 20 v korpusu 17 se nosný rám 4 dostane do vodorovné polohy sloužící jako ochrana před velmi silným větrem.

Pro ochranu před korozí jsou jednotlivé ocelové části nosného a polohovacího zařízení 1 zároveň zinkovány, případně šopovány a lakovány.

První servopohon 10 a druhý servopohon 18 jsou připojeny k nezobrazené řídicí jednotce, která pomocí aplikačního software časově řídí pohon obou servopohonů 10 a 18 tak, aby nosný rám 4 resp. soustava solárních panelů 2 stále sledoval trajektorii Slunce. Tato jednotka také automaticky aktivně chrání zařízení 1 před nárazovým větrem, kdy dojde ke sklopení nosného rámu 4 do vodorovné polohy. Velikost kritické hodnoty nárazového větru a časová prodleva pro sklopení se nastavuje konkrétně podle místních podmínek při montáži.

Druhý příklad provedení, znázorněný na obr. 10 až obr. 15, zahrnuje nosné a polohovací zařízení 1, které je ukotveno k základně 22 osazené na technologickém kontejneru 35. Technologické kontejnery 35 se používají při výstavbě vysílačů, antén, retranslačních stanic a jiných obdobných zařízení, nejčastěji pro sítě mobilních operátorů. Je v nich uloženo elektrické a elektronické zaří-5 CZ 18355 Ul zení potřebné pro provoz, a jsou zpravidla upevněny na základovém betonovém prefabrikátu uloženém v zemi. Kontejnery 35 mají nosné rohové sloupky 34 vyčnívající nad střechu 36, pro stohování kontejnerů 35 nad sebe do větších sestav.

S výhodou lze tyto nosné sloupky 34 využít jako základ pro základnu 22 tvořenou svařenou nosnou konstrukcí z ocelových stojin 37, které jsou pomocí přírub přišroubovány k přírubám rohových sloupků 34, a sbíhají se do vrcholu ve tvaru čtyřbokého komolého jehlanu, kde je přivařena základová příruba 40 pro upevnění podstavce 3 resp. jeho spodní příruby 25.

Pro vyšší pevnost a tuhost je konstrukce základny 22 opatřena horizontální podestou 38, která nese vertikální opěrnou patku 39, ke které se sbíhají stojiny 37, a na této patce 39 je přivařená základová příruba 40.

Ve třetím příkladu provedení, znázorněném na obr. 16, obr. 17 a obr. 18, je nosné a polohovací zařízení i s nosným ramenem 4 a solárními panely 2 uspořádáno opět na zemi, tentokrát na rovném terénu s potenciálně zemědělsky využitelnou půdou. Solární panely 2 jsou opatřeny koncentrátory 44 slunečního záření, které zvyšují výkon solárních panelů 2 a umožňují snížit jejich počet. Koncentrátory 41 jsou tvořeny protilehlými, šikmo uspořádanými reflexními plochami z nerezových leštěných desek. Alternativně mohou být koncentrátory 44 vytvořeny např. z běžných pluhů polepených reflexními fóliemi.

Na obr. 17 a obr. 18 je znázorněno otočně horizontální nosné rameno 42, které je určeno k obdělávání nebo zavlažování zemědělské půdy v kruhové oblasti kolem podstavce 3. Podstavec 3 je dělený na horní otočnou část 46, která je spojena s otočnou hlavou 9, a spodní pevnou část 47, která je spojena se základnou 22. Horizontální nosné rameno 42 tvořené uzavřeným ocelovým profilem je jedním svým koncem přivařeno k horní otočné části 46 podstavce 3, a na druhém svém konci je opatřeno jezdcem 48 s vodícími kladkami 49, které dosedají pohyblivě na kruhové vedení 50 zakotvené do země, a tato sestava vytváří opěrné a pojezdové zařízení 45 pro vedení konce nosného ramene 42 a eliminaci statického a dynamického zatížení na jeho druhém konci. Jezdec 48 může být opatřen také nezobrazeným pohonem pro usnadnění nebo samostatný pohon otočného pohybu ramene 42. Na jezdci 48 je dále převodní kladka 51 a pohon 52 pro ocelové lano 53 pohybující s upínacím pouzdrem 43 posuvným pohybem po celé délce ramene 42. V upínacím pouzdru 43 je upnuto výměnné zemědělské nářadí 44 jako např. pluh, kypřící radlice, drticí zařízení, secí zařízení apod. Při současném otočném pohybu nosného ramene 42 a posuvném pohybu upínacího pouzdra 43 zemědělské nářadí 44 pokrývá celou kruhovou plochu vymezenou vedením 50. V jiném nezobrazeném příkladu provedení může být na nosném rameni 42 upevněno zavlažovači zařízení, které zavlažuje plochu kolem podstavce 3. V oblastech s přívodem vody lze vodu využít nejen k zavlažování, ale také k chlazení solárních panelů 2, které mají větší účinnost při nižších teplotách, a v létě se snadno přehřívají, zvláště jsou-li osazeny koncentrátory 41.

Průmyslová využitelnost

Nosné a polohovací zařízení podle technického řešení lze využít k pozemním aplikacím soustav solárních panelů, zejména fotovoltaických, a také k obdělávání nebo zavlažování půdy v odlehlých oblastech.

Claims (15)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Nosné a polohovací zařízení (1) pro soustavu solárních panelů (
2. 2), zejména fotovoltaických, s možností jejího pohybu po trajektorii sledující pohyb Slunce, sestávající z vertikálního podstavce (
3. 3) upevnitelného k základně (22), z nosného rámu (4) nesoucího solární panely (2) a upevněného na podstavci (3) s možností jeho otočného pohybu kolem vertikální osy (5) natáčení

   -6CZ 18355 Ul a kolem horizontální osy (6) naklápění alespoň v částečném úhlovém rozsahu, a dále z natáčecího zařízení a z naklápěcího zařízení, vyznačující se tím, že natáčecí zařízení sestává z pevného ozubeného kola (7), horizontálně upevněného na podstavci (3) a opatřeného středovým trnem (8), na kterém je s možností otočného pohybu uložena otočná hlava (9) opat5 řená prvním servopohonem (10) pohánějícím ozubený pastorek (11) zabírající s ozubeným kolem (7), dále je opatřena alespoň jedním horizontálním nosníkem (12, 12') zahrnujícím horizontální osu (6) naklápění, s připojovacími prostředky (13, 13') pro otočné uložení nosného rámu (4) distančně od horizontální osy (6) naklápění, a alespoň jedním horizontálním výložníkovým ramenem (14) ležícím v horizontální rovině zahrnující horizontální osu (6) naklápění, nebo pod ío touto rovinou, a opatřeným závěsem (15) pro naklápěcí zařízení, přičemž naklápěcí zařízení je tvořeno šroubovou vzpěrou (16), která sestává z korpusu (17) upevněného v závěsu (15) s možností otočného pohybu, a opatřeného druhým servopohonem (18) pohánějícím šroub (19) v korpusu (17), a z výsuvné pístnice (20), která je na jednom konci opatřena maticí (21) zabírající se šroubem (19), a na druhém konci je otočně upevněna k nosnému rámu (4).

   15 2. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vertikální podstavec (3) je tvořen ocelovou bezešvou trubkou se spodní přírubou (25) a nosný rám (4) tvoří příhradová konstrukce z hliníkových profilů, sestávající z krokví (23) a z příčných a diagonálních výztuh, a z distančních vzpěr (24) vymezujících vzdálenost nosného rámu (4) od horizontální osy (6) naklápění.

   20 3. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vertikální podstavec (3) je opatřen horní přírubou (26) pro spojení s ozubeným kolem (7).
4. 4. Nosné a polohovací zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž3, vyznačující se t í m , že otočná hlava (9) sestává z válcového náboje (27), který je přes ložiska (28) otočně uložen na středovém tmu (8) vystupujícím z ozubeného kola (7), a ze dvou nosných ramen (12,

   25 12') tvořících horizontální nosník, která jsou připevněna bočně k válcovému náboji (27) kolmo na vertikální osu (5) natáčení podstavce (3), a jejichž osa je horizontální osa (6) naklápění.
5. 5. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že na koncích horizontálního nosníku (12, 12') jsou v horizontální ose (6) naklápění připevněny připojovací prostředky (13, 13') tvořené otočně uloženými čepy pro otočné spojení s distančními vzpěrami

   30 (24) nosného rámu (4).
6. 6. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, žek válcovému náboji (27) je bočně, ve směru kolmém na horizontální nosník (12, 12'), připevněno výložníkové rameno (14) opatřené na konci „U“ závěsem (15) s otvory (29) pro šroubovou vzpěru (16), přičemž k výložníkovému ramenu (14) je upevněn také ozubený pastorek (11) a

   35 první servopohon (10).
7. 7. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že korpus (17) šroubové vzpěry (16) je opatřen v oblasti výstupu výsuvné pístnice (20) objímkou (30) s pevnými čepy (31), které zapadají do otvorů (29) závěsu (15) na výložníkovém rameni (14), a konec výsuvné pístnice (20) je opatřen okem (32) pro spojení s nosným rámem (4).

   40
8. 8. Nosné a polohovací zařízení podle nároků 5, 6, 7, vyznačující se tím, že oko (32) na konci výsuvné pístnice (20) je upevněno k úchytu (33) na distanční vzpěře (24) nosného rámu (4), který je ve svislé poloze nosného rámu (4) uspořádán nad horizontální osou (6) naklápění, a druhý servopohon (18) je uspořádán v ose korpusu (17) na jeho konci bližším k základně (22).

   45
9. 9. Nosné a polohovací zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že základna (22) je tvořena nosnou konstrukcí, která je upevněna k rohovým sloup-7CZ 18355 Ul kům (34) technologického kontejneru (35) nad úrovní jeho střechy (36), a sestává ze čtyř stojin (37) navzájem uspořádaných do tvaru čtyřbokého komolého jehlanu.
10. 10. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že základna (22) je opatřena horizontální podestou (38) nesoucí vertikální opěrnou patku (39), ke které se

    5 sbíhají stojiny (37), a která je opatřena základovou přírubou (40), ke které je upevnitelná spodní příruba (25) podstavce (3).
11. 11. Nosné a polohovací zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že solární panely (2) jsou opatřeny koncentrátory (41) slunečního záření, tvořenými šikmo uspořádanými reflexními plochami.

    ío
12. 12. Nosné a polohovací zařízení podle alespoň jednoho z nároků lažll, vyznačující se tím, že k podstavci (3) je pod nosným rámem (4) s možností otočného pohybu upevněno jedním svým koncem alespoň jedno horizontální nosné rameno (42), nesoucí alespoň jedno upínací pouzdro (43) pro upevnění výměnného zemědělského nářadí (44) a/nebo alespoň jedno zavlažovači zařízení, a spojené s pohonem napájeným energií ze solárních panelů (2).

    15
13. 13. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že upínací pouzdro (43) je uloženo na horizontálním nosném rameni (42) s možností jeho posuvného pohybu.
14. 14. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že druhý konec horizontálního nosného ramene (42) je opatřen opěrným a pojezdovým zařízením

    20 (45).
15. 15. Nosné a polohovací zařízení podle nároku 12 nebo 13 nebo 14, vyznačující se tím, že horizontální nosné rameno (42) je připojeno k otočné části (45) podstavce (3), která je pevně spojena s otočnou hlavou (9).