DE102004037722B4 - Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für einen dem Sonnenverlauf folgenden Sonnenkollektor - Google Patents

Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für einen dem Sonnenverlauf folgenden Sonnenkollektor Download PDF

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Abstract

Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für einen dem Sonnenverlauf folgenden Sonnenkollektor, der mit am Umfang winklig angestellten Reflektorenflächen zur Vergrößerung der Sonneneinstrahlungsfläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundrahmen (5) zur Befestigung des Sonnenkollektors (1) mit einem mindestens über die Breite des Grundrahmens (5) bogenförmig verlaufenden Antriebselement (11) fest verbunden ist, das mit einem Antrieb (4) zusammenwirkt, wobei das Antriebselement (11) des Grundrahmens (5) zwischen zwei auf einer Montageplatte (14) beabstandete und bogenförmig verlaufende Laufschienen (6, 7) angeordnet ist, auf denen der Grundrahmen (5) über Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) verschwenkbar geführt ist, wobei die Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) jeweils im Endbereich mit dem Antriebselement (11) fest verbunden sind und die freien Enden der Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) auf der oberen Laufschiene (6) bzw. auf der unteren Laufschiene (7) geführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für einen dem Sonnenverlauf folgenden Sonnenkollektor, der mit am Umfang winklig angestellten Reflektorenflächen zur Vergrößerung der Sonneneinstrahlungsfläche versehen ist.
  • Aus der CH 600 262 A ein Sonnenkollektor bekannt, der am Umfang zusätzlich mit über Scharniere verstellbaren Reflektorenflächen versehen ist, um zum einen die Reflektorfläche zu vergrößern und zum anderen durch eine bestimmte winklige Einstellung der zusätzlichen Reflektorfläche die Strahlungsintensität auf die Kollektorfläche zu erhöhen. Nachteilig bei diesem Sonnenkollektor ist, dass in Abhängigkeit des Sonnenstandes die zusätzlichen vorgesehenen Reflektorflächen nicht immer vollständig von den Sonnenstrahlen beaufschlagt werden können. Vielmehr, durch die zusätzlichen winklig angestellten Reflektorflächen kann eine teilweise Beschattung der wirksamen Kollektorfläche während des Sonnenverlaufs nicht ausgeschlossen werden.
  • Aus der US 4 109 640 A ist ein Sonnenkollektor mit am Umfang winklig angestellten Reflektorflächen bekannt, der von einem Sockel unterstützt wird, in dem ein Schaft drehbar gelagert ist, an dem der Sonnenkollektor mittig mittels eines Gelenks neigbar festgelegt ist. Der Schaft wird über ein Antriebsmittel angetrieben, das aus einem Getriebe mit Stirnrad und einem Motor besteht, der durch ein verfeinertes Zeitprogramm in Abhängigkeit des Sonnenverlaufs erregt wird.
  • Diese Antriebs- und Befestigungsvorrichtung ist zum einen sehr aufwendig in der Herstellung und zum anderen infolge ihrer konstruktiven Auslegung nicht geeignet für eine Aufdachmontage.
  • Aus der US 4 649 899 A ist ein Solarkollektor bekannt, der an einem A-förmigen Gestell horizontal verstellbar festgelegt ist, wobei das A-förmige Gestell mittels Rollen an einer runden Gleitbahn drehbar geführt ist. Der Antrieb des A-förmigen Gestells mit dem montierten Solarkollektor erfolgt dabei über eine um die Gleitbahn gelegte Kabelschleife, die von einem Motor angetrieben wird und seitlich an der Plattform befestigt ist. Die Steuerung des Motors für die Drehung des Solarkollektors und die Steuerung eines Motor zum Verschwenken des Solarkollektors über die horizontale Achse erfolgt über eine Schaltereinheit, die seitlich im oberen Bereich des Solarkollektors befestigt ist und die eine mehrfache Solarzelle beinhaltet, um die Motoren so zu steuern, dass die Stellung des Solarkollektors an den entsprechenden Stand der Sonne sowohl vertikal als auch horizontal angepasst ist. Auch diese Antriebs- und Befestigungsvorrichtung ist sehr aufwendig und nicht für eine Aufdachmontage geeignet.
  • Auch die aus der FR 2 539 852 A bekannt gewordene Einrichtung zur Anpassung eines Sonnenkollektors an den Sonnenverlauf macht nur eine horizontale und vertikale Antriebseinheit bekannt, die ähnlich, wie die vorgenannte, angetrieben wird und die ebenfalls nicht für eine Aufdachmontage geeignet ist.
  • Darüber hinaus sind alle diese bekannten Ausführungsarten durch die konstruktive Auslegung und der vorgeschlagenen Antriebsart störanfällig und sind nicht für eine mehrfache Befestigung von Sonnenkollektoren geeignet. Folglich sind infolge dieser bekannten Antriebs- und Befestigungstechniken Grenzen für die einzusetzenden Kollektorflächen gesetzt, so dass die Kapazität von derartig angetriebenen Sonnenkollektorenanlagen nur durch zusätzlich zu installierende Anlagenkonzepte derselben Art vergrößert werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für Sonnenkollektoren vorzuschlagen, die wirtschaftlich herstellbar und eine stabile Befestigung von Sonnenkollektoren sowohl für die Bodenmontage als auch für eine Aufdachmontage ermöglicht.
  • Messungen haben überraschend gezeigt, dass insbesondere mit Sonnenkollektoren, die dem Sonnenverlauf folgen und mit am Umfang vorgesehenen und winklig angestellten Reflektionflächen versehen sind, auch dann eine maximale Sonneneinstrahlung auf die Kollektorfläche erreicht werden kann, wenn der Sonnenkollektor entsprechend des vorgesehenen Standorts mit einer voreingestellten und unveränderbaren Neigung fest montiert wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei in den untergeordneten Ansprüchen bevorzugte Ausführungsformen vorgeschlagen werden.
  • An einer erfindungsgemäß ausgebildeten Solarplatte (1) sind an allen Seiten mittels Scharnieren (2) Spiegelgläser (3) angebracht, die ihrerseits verstellbar und mittels Feststellschrauben arretierbar sind. Die einmal eingestellten Spie gelgläser (3) verbleiben nach der Montage in dem voreingestellten und arretierten Winkel. Die Solarplatte (1) mit daran befestigten Spiegelgläsern (3) wird an einem Halterahmen (5) befestigt, der seinerseits über eine Antriebstechnik von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang über eine Fotozellensteuerung kontinuierlich so bewegt wird, dass immer eine optimale Sonneneinstrahlung gewährleistet ist. Die Antriebtechnik erfolgt über einen Drehmotor (mit Rechts- und Linkslauf) (4), ein Getriebe (10), eine Antriebswelle (13) auf ein Antriebselement (11), an welchem Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) befestigt sind und auf einer unteren Laufschiene (7) und einer oberen Laufschiene (6) kontinuierlich in Abhängigkeit von der Sonnenstrahlung bewegt werden. Bei Sonnenuntergang bewirkt ein Endschalter (9), dass die gesamte Solaranlage in die Ausgangstellung zurückgeführt wird, damit am nächsten Tag bei Sonnenaufgang der kontinuierliche Bewegungsablauf neu gestartet werden kann. Die gesamte Solaranlage mit Antriebstechnik ist mittels Befestigungswinkel (8) mit einer Grundplatte (15) montiert, die wiederum entweder auf Haus-, Betriebsdächern oder Solar-Parkanlagen u. a. m installiert werden kann.

Claims (3)

  1. Antriebs- und Befestigungsvorrichtung für einen dem Sonnenverlauf folgenden Sonnenkollektor, der mit am Umfang winklig angestellten Reflektorenflächen zur Vergrößerung der Sonneneinstrahlungsfläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundrahmen (5) zur Befestigung des Sonnenkollektors (1) mit einem mindestens über die Breite des Grundrahmens (5) bogenförmig verlaufenden Antriebselement (11) fest verbunden ist, das mit einem Antrieb (4) zusammenwirkt, wobei das Antriebselement (11) des Grundrahmens (5) zwischen zwei auf einer Montageplatte (14) beabstandete und bogenförmig verlaufende Laufschienen (6, 7) angeordnet ist, auf denen der Grundrahmen (5) über Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) verschwenkbar geführt ist, wobei die Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) jeweils im Endbereich mit dem Antriebselement (11) fest verbunden sind und die freien Enden der Befestigungswinkel mit Laufrollen (12) auf der oberen Laufschiene (6) bzw. auf der unteren Laufschiene (7) geführt sind.
  2. Antriebs- und Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) ein im Rechts- und Linkslauf umschaltbarer Antrieb (4) ist und der Antrieb (4) über am Grundrahmen (5) angeordnete Fotozellen in Abhängigkeit des Sonnenstandes kontinuierlich so gesteuert ist, so dass ein Gleichlauf zwischen dem Grundrahmen (5) und der Sonnenumlaufbahn von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang erreicht ist.
  3. Antriebs- und Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg der Verschwenkbarkeit des Grundrahmens (5) durch einen Endschalter begrenzt ist, der bei Sonnenuntergang einen Steuerimpuls auslöst, der den Antrieb (4) in den Rücklauf umschaltet, bis der Grundrahmen (5) einen zweiten festgelegten Endschalter (9) in der Ausgangsstellung erreicht.
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