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Die
Erfindung betrifft eine Solaranlage in der Ausgestaltung einer Photovoltaikanlage
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Unter
Solartechnik versteht man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie
der Sonne (oder auch Solarenergie) in nutzbare Energieformen. Dabei
gliedert sich das Spektrum der Solartechnik in verschiedene Teilgebiete
auf, wobei danach unterschieden wird, ob aus der Sonnenstrahlung
Wärme oder elektrische Energie gewonnen wird.
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Mit
Hilfe von Solarkollektoren wird bei einer Solaranlage ein Wärmeträger
wie z. B. Wasser durch die Sonnenenergie erwärmt und dem
Anwender in Form von Warmwasser bereitgestellt oder einer Energiewandlung
zu nutzbarem Strom zugeführt. Im Gegensatz dazu wird bei
einer Photovoltaikanlage die Strahlungsenergie der Sonne direkt über
die Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt, die dem Nutzer
als Solarstrom zur Verfügung steht.
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Mit
dem Ziel, möglichst viel Sonnenlicht auf ein Photovoltaikelement
zu bündeln, um die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage zu
steigern, wurden in den letzten Jahren diverse Solaranlagen entwickelt. Beispielsweise
in der
DE 20 2007
016 715 U1 wird eine Solaranlage gezeigt, in der Fresnel-Linsen
die von der Sonne einfallende Strahlung auf eine Brennlinie bündeln.
Diese sehr energiereiche Brennlinie ist in der Lage, eine Flüssigkeit,
die in einem Rohr verläuft, zu erwärmen bzw. eine
Photovoltaikzelle zu beaufschlagen, so dass eine Energiewandlung
in eine nutzbare Energieform stattfindet. Dabei erweist sich die
Fresnel-Linse als besonders effiziente Möglichkeit, die
einfallenden Sonnenstrahlen auf einen gemeinsamen Punkt oder eine
gemeinsame Brennlinie zu fokussieren, da jedes einzelne Prisma individuell angepasst
werden kann und die Fresnel-Linse im Vergleich zu einer herkömmlichen
Linse sowohl Volumen als auch Gewicht einspart, was einer vereinfachten
Nachführung zu gute kommt. Dieser Anlagentyp kann jedoch
nur geringfügig dem Sonnenstand nachgeführt werden
und verhindert gleichzeitig eine direkte und transmissionsverlustfreie
Strahlung der Sonne auf das Photovol taikelement, da die Fresnel-Linse als
optische Einrichtung zwischen Sonne und Photovoltaikelement angeordnet
ist und somit den gesamten Horizont über dem Photovoltaikelement
bedeckt.
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Darüber
hinaus ist aus der
US 4,832,001 eine
Solaranlage bekannt, deren Photovoltaikelemente über eine
Seilanordnung dem Sonnenstand nachgeführt sind. Die Photovoltaikelemente
werden jedoch nur einfach mit dem Sonnenlicht beaufschlagt, so dass
ein kleiner Wirkungsgrad der Anlage entsteht. Die fehlende Querversteifung
der einzeln in der Seilanordnung geführten Photovoltaikelemente und
die damit verbundene Torsion der gesamten Nachführung führt
zu einem weiteren Absinken der Effizienz der Solaranlage, da die
einzelnen Photovoltaikelemente nicht mehr im optimalen Winkel zum Sonnenstand
angeordnet sind.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Solaranlage zu schaffen,
die bei einer möglichst einfachen Grundkonstruktion besonders
wirtschaftlich zu betreiben ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die als Photovoltaikanlage
ausgebildete Solaranlage eine Energiewandleranordnung und eine optische
Einrichtung auf, wobei die optische Einrichtung zwischen der Strahlungsquelle
und der Energiewandleranordnung positioniert ist, so dass die Strahlen
durch die optische Einrichtung hindurch auf die Energiewandleranordnung
treffen. Weil die optische Einrichtung und die Energiewandleranordnung
von einer besonders aufgebauten Seilanordnung getragen und stabilisiert
sind, können die optische Einrichtung und die Energiewandleranordnung
zusammen mit der seilverspannten Struktur ausreichend genau in der
Art dem Sonnenstand nachgeführt werden, dass die getragenen
Energiewandleranordnungen stets eine optimale Beaufschlagung mit
Sonnenlicht erfahren, und zwar selbst dann, wenn großflächige
Energiewandleranordnungen und/oder optische Einrichtungen verwendet
werden. Die Abstimmung zwischen Energiewandleranordnung und optischer
Einrichtung wird damit einfacher und präziser, wodurch
sich ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Anlage erzielen lässt.
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Die
Spannseilzüge tragen und stabilisieren die optische Einrichtung
und die Energiewandleranordnung besonders stabil, wenn die Spannseilzüge zwischen
Führungs körpern gespannt sind. Dadurch bildet
sich ein rahmenartiges verspanntes Grundgerüst, von derdie
optische Einrichtung und die Energiewandleranordnung besonders gut
werden.
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Eine
Variante der Photovoltaikanlage zeigt im Wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Seile, was eine besonders einfache Konstruktion der Photovoltaikanlage
ermöglicht. Darüber hinaus ergibt sich ein Vorteil,
wenn die Seile in Art eines Polygonzugs gespannt sind. Die Anordnung
der vorzugsweise parabelförmig zur Symmetrielinie verlaufenden Spannseile
beruht dabei auf dem statischen Prinzip des Jawerth-Seilbinders.
Bei dieser Konstruktionsvariante erzeugen die waagerecht bzw. senkrecht
angeordneten Polygonzüge der Spannseile eine erhöhte
Torsionssteifigkeit der gesamten Seilanordnung, wodurch die daran
befestigten Elemente besonders gut getragen und stabilisiert sind.
Der Verlauf der Spannseilzüge entspricht im Wesentlichen
dem einer Parabel, wobei die Spannseilzüge in der Draufsicht gesehen
vom Ende der optischen Einrichtung zur Symmetrielinie hin immer
weiter vom Äußeren der optischen Einrichtung hin
zur Drehachse der optischen Einrichtung hin gerichtet sind.
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Eine
besonders leichte und konstruktiv einfache Photovoltaikanlage besteht
aus zwei Spannseilzügen, welche die optische Einrichtung
tragen. Zusätzliche Stabilität erhält
die Photovoltaikanlage, wenn sie mit drei Spannseilzügen
ausgestattet ist, die in einer zur Erstreckung der Spannseilzüge
senkrechten Ebene betrachtet ebenso polygonzugartig verläuft
und dabei insbesondere die Gewichtskräfte der gesamten
nachgeführten Seilanordnung aufnimmt.
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Durch
die in regelmäßigen Abständen durch Stabilisatoren
miteinander verbundenen Spannseilzüge wird die gesamte
Photovoltaikanlage stabilisiert und insgesamt verwindungssteifer.
Dabei bestehen die Stabilisatoren aus einer Anordnung von Speichen,
welche an den Seilen befestigt sind und sich gegenseitig abstützen.
Dazu ist ein Ende der Speiche, vorzugsweise über eine Seilklemme,
an dem Spannseil befestigt. Bei einer parabelförmigen Anordnung
der Seile wander dieser Befestigungspunkt vom Ende der Speiche in
Richtung Mittelpunkt der optischen Einrichtung.
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Eine
starre Verbindung der Energiewandleranordnung mit der optischen
Einrichtung mittels eines Führungskörpers ermöglicht
ein synchrones Schwenken der beiden Elemente um einen gemeinsamen
Drehpunkt. Dadurch wird die Nachführbewegung sowohl auf
die optische Einrichtung wie auch auf die Energiewandleranordnung übertragen,
so dass die Lagepositionen zwischen optischer Einrichtung und Energiewandleranordnung
während der Nachführbewegung konstant zueinander
bleiben.
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Eine
besonders gute Befestigung der Stabilisatoren an den Spannseilzügen
wird ermöglicht, wenn die Seile an den Befestigungspunkten
unterbrochen werden und Seilkupplungen die Kräfte über die
Stabilisatoren an das nächste Seil weitergeben.
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Dieser
Aufbau der Photovoltaikanlage ermöglicht, dass die in einer
Seilanordnung angebrachte optische Einrichtung durch ein Paar von
Führungskörpern nach dem Sonnenverlauf ausgerichtet
wird, so dass im Fokus der optischen Einrichtung jederzeit ein bestmöglicher
Wirkungsgrad der Photovoltaikelemente herrscht. Die Führungskörper
weisen dabei Mitnahmepunkte für die Spannseilzüge
auf, wodurch während der rotatorischen Drehbewegung bei
der Nachführung die Lage der Spannseilzüge zueinander
in unveränderter Lage aufrechterhalten bleibt.
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Dabei
kann der Führungskörper in einer 0°-Stellung
als waagrechter Doppel-T-Träger ausgeführt sein,
der die Spannseilzüge zur Befestigung der optischen Einrichtung
aufnimmt, und ein zusätzliches Profil in senkrechter Richtung
aufweist, welches das Spannseil zur Befestigung der Energiewandleranordnung
aufnimmt, wobei über den senkrechten Teil die Nachführbewegung
synchron auf die Energiewandleranordnung übertragen wird.
Alternativ dazu kann der Führungskörper auch aus
drei Profilen gebildet sein, die ein Dreieck bilden, wobei die Basis
des Dreiecks die Spannseilzüge zum Tragen der optischen Einrichtung
aufnimmt und die unterhalb angeordnete Spitze des Dreiecks das Spannseil
zum Tragen der Energiewandleranordnung aufnimmt. Dabei dienen die
Schenkel des dreieckigen Grundkörpers zur Aussteifung des
Führungskörpers.
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Eine
besonders gute Nachführung der optischen Einrichtung wird
erzielt, wenn sich ein Lagerzapfen im Schwerpunkt der sich bei der
Nachführung drehenden Bauteile befindet. Der Lagerzapfen
wird bei dieser Konstruktion vorzugsweise in einem Wälzlager
geführt, das auf einer Säule angeordnet ist, die
zum einen die Photovoltaikanlage zum Boden beabstandet und zum anderen
Seilkräfte aufnimmt. Eine einfache Nachführung
der optischen Einrichtung kann erzielt werden, wenn am Lagerzapfe
ein Ritzel angeordnet ist, das von einem an der Säule befestigten
Motor über eine Kette oder einen Zahnriemen angetrieben
wird. Wird die Anlage über eine Sonnensteuerung, welche
die Solaranlage dem Sonnenstand nach ausrichtet, betrieben, so ergibt sich
ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Anlage.
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Eine
besonders einfache Nachführbewegung der Photovoltaikanlage
sieht vor, dass die optische Einrichtung synchron mit der Energiewandleranordnung
um einen gemeinsamen Drehpunkt rotiert. Dies kann über
die starre Anordnung der Spannseile oder über eine Speiche,
die die optische Einrichtung mit der Energiewandleranordnung verbindet,
ermöglicht werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Energiewandleranordnung
sich stets im beabsichtigten Fokus der optischen Einrichtung befindet.
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Ein
besonders stabiler Aufbau der Solaranlage wird ermöglicht,
wenn die Führungskörper, welche sich am Anlagenende
befinden, mit Spannseilzügen an einem Stützpunkt
befestigt sind, wobei dieser ein fundamentartiger Befestigungspunkt
ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Nachführen
einer Photovoltaikanlage weist eine Seilanordnung mit einer daran
befestigten optischen Einrichtung sowie einer Energiewandleranordnung auf,
die durch Führungskörper dem Sonnenverlauf derart
ausgerichtet wird, dass jederzeit im Fokus der optischen Einrichtung
ein bestmöglicher Wirkungsgrad der Energiewandleranordnung
erreicht wird. Vorzugsweise wird die optische Einrichtung zusammen
mit der Energiewandleranordnung nachgeführt, indem die
gesamte Seilanordnung über die Führungskörper
verschwenkt wird.
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Nachstehen
wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Gesamtansicht einer Photovoltaikanlagenanordnung;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Photovoltaikanlage in 0°-Stellung;
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3 eine
Seitenansicht einer Photovoltaikanlage in 0°-Stellung;
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4 eine
Draufsicht der Photovoltaikanlage in 0°-Stellung;
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5 einen
Querschnitt der Photovoltaikanlage in maximaler Schwenkstellung;
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6 eine
Detailansicht einer Kupplungssituation einer Photovoltaikanlage;
und
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7 eine
Seitenansicht der Photovoltaikanlage im Bereich eine Stützpfostenanordnung.
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1 zeigt
ein Feld von Photovoltaikanlagen 1, die im Wesentlichen
parallel zueinander angeordnet sind. Dabei setzt sich jeder Strang
aus linear hintereinander angeordneten Photovoltaikanlagen 1 zusammen,
wobei eine Längsachse LAE die Ausrichtung in Nord-Süd-Richtung
definiert. Um ein Höchstmaß an Sonnenenergie in
elektrische Energie umwandeln zu können, werden die Photovoltaikanlagen 1 synchron
zueinander dem Sonnenstand nachgeführt. Dies beginnt in
den Morgenstunden im Osten, wobei die Photovoltaikanlage ihre maximale Schwenkstellung
in Richtung Osten einnimmt, führt über die Mittagszeit
zu einer 0°-Stellung über, in der die Photovoltaikanlage 1 nach
dem Sonnenstand im Zenit angeordnet ist, und führt die
Photovoltaikanlage in ihre maximale Schwenkstellung in Richtung Westen
zur untergehenden Sonne am Abend hin. Dabei werden die einzelnen
Photovoltaikanlagen im Wesentlichen synchron zueinander nachgeführt. 1 zeigt
ein Feld von Photovoltaikanlagen in drei möglichen Positionen
der Nachführung im Verlauf des Tages.
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2 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht der erfindungsgemäßen
Photovoltaikanlage, wie die optische Einrichtung 2 sowie
die Energiewandleranordnung, welche als Photovoltaikelement 4 ausgebildet
ist, von der Seilanordnung bestehend aus Spannseilzügen 6, 8, 10 getragen
und stabilisiert sind. Dazu sind an den Spannseilzügen 6, 8, 10 Stabilisatoren 12 angebracht,
die Aufnahmen für die optischen Elemente 2 sowie
Photovoltaikelemente 4 bereitstellen. Die Enden der Spannseilzüge 6, 8, 10 greifen
mittels Seilklemmen 14 an die Führungskörper 16 an,
so dass zwischen zwei Führungskörpern 16 die
Seilanordnung gespannt werden kann. Zur Aufnahme der wirkenden Kräfte,
zur Beabstandung der Seilanordnung zum Boden und zur Lagerung der
Drehbewegung um einen Drehpunkt D wird der Führungskörper 16 mittels
eines Lagerzapfens 18 auf einem Pfosten 20 befestigt.
Die Führungskörper 16, die am Anlagenende
angeordnet sind, leiten Spannseilzüge 7, 9, 11 an
einen gemeinsamen Befestigungspunkt an einer Stützpfostenanordnung 22 weiter.
Dieser Stützpfosten 22 nimmt die Spannseilkräfte
der gesamten Photovoltaikanlage auf, indem er vorzugsweise mit einem
massiven Fundament verbunden ist.
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Die
in 3 dargestellte Seitenansicht der Photovoltaikanlage
zeigt ausgehend vom Stützpfosten 22 verlaufende
Spannseilzüge 7, 9, 11, die
mittels Seilklemmen 14 an einen Führungskörper 16 anschließen.
Der über eine Lagerzapfen 18 drehbar an einen
Pfosten 20 befestigte Führungskörper 16 überträgt
die rotatorische Nachführbewegung um den Drehpunkt D mittels
eines Antriebs 24 auf die Spannseilzüge 6, 8, 10.
Die an den gespannten Spannseilzügen 6, 8, 10 befindlichen
Stabilisatoren 12 tragen die optische Einrichtung 2 und
das Photovoltaikelement 4.
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Die
in 4 dargestellte Draufsicht der Photovoltaikanlage
zeigt den polygonzugartigen Verlauf der Spannseilzüge 6, 8.
Diese sind über Seilklemmen 14 an den äußeren
Punkten der Führungskörper 16 befestigt
und führen von dort aus zum nächsten Befestigungspunkt
an einen Stabilisator 12. Von dort aus zieht sich der Spannseilzug 6, 8 polygonzugartig von
einem zum nächsten Stabilisator 12, wobei der Abstand
vom Stabilisatorende zum Befestigungspunkt des Spannseilzugs 6, 8 am
Stabilisator 12 immer größer wird. Nach
Möglichkeit soll der Spannseilzugverlauf möglichst
synchron sein, um eine gleichmäßige Anlagenbeschaffenheit
zu gewährleisten, so dass ab der Anlagenmitte der vorgenannte
Abstand bis zum Führungskörper wieder kleiner
wird. in der Draufsicht ergibt sich so ein parabelförmiger
Verlauf der Spannseilzüge 6, 8 mit einem
Scheitelpunkt in der Anlagenmitte der zur Symmetrielinie der Solaranlage 1 hin
gerichtet ist. Der somit nach dem Jawerth-Seilbinderprinzip entstandene
Spannseilzugverlauf der Spannseilzüge 6, 8 ist
in Lage, höhere Spannseilkräfte der Anlage aufzunehmen
und somit zur Stabilität und Torsionssteifigkeit der Seilanordnung
beizutragen.
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Der
dritte Spannseilzug 10, der in dieser Draufsicht durch
die Symmetrieachse der erfindungsgemäßen Photovoltaikanlage
verläuft, spannt zusätzlich die Stabilisatoren 12 zwischen
den Führungskörpern 16 auf. In einer
nicht näher dargestellten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Photovoltaikanlage ist es
möglich, dass der Spannseilzug 10 polygonzugartig
von einem Führungskörper zum nächsten
verläuft und dabei die Stabilisatoren 12 trägt.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Spannseilzug 10 in
der Art vorgespannt ist, dass er im nicht belasteten Zustand die
Stabilisatoren 12 im Mittelbereich der Photovoltaikanlage
nach oben hebt. Diese Stabilisatoren werden dann bei der Belastung
mit den optischen Elementen 2 und den Photovoltaikelementen 4 nicht
durchhängend mit Gewichtskraft beaufschlagt.
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Der
in 5 gezeigte Querschnitt einer Photovoltaikanlage
zeigt den Aufbau sowie die Funktion der Erfindung. Dabei weißt
die Photovoltaikanlage 1 eine optische Strahlenablenkungseinrichtung 2,
die zwischen einer Strahlungsquelle bzw. einem Strahlungstransmitter,
der in diesem Ausführungsbeispiel der Sonne entspricht,
und einer Energiewandleranordnung 4, die in diesem Ausführungsbeispiel
einem Photovoltaikelement entspricht, angeordnet ist, auf. Die starr
miteinander verbundene optische Strahlenablenkungseinrichtung 2 und
das Photovoltaikelement 4 werden über einen gemeinsamen
Drehpunkt D dem Sonnenstand in der Art nachgeführt, dass
auf den Wirkflächen der Photovoltaikelemente 4 das
jeweils höchst mögliche Maß an Strahlungsenergie herrscht.
Dazu wird die optische Strahlenablenkungseinrichtung 2 vorzugsweise
aus einer Fresnel-Prismenstruktur aufgebaut, wodurch Sonnenstrahlen,
die aufgrund der Entfernung zur Sonne im Wesentlichen parallel zueinander
auf die optische Einrichtung treffen, von den Fresnel-Prismen abgelenkt
werden, so dass die gesamte Querschnittsbreite der optischen Strahlenablenkungseinrichtung
auf die zugehörige Wirkfläche eines Photovoltaikelements 4 konzentriert
wird. Optional zu dieser Strahlung ermöglicht ein weiterer
Bereich der optischen Einrichtung eine direkte Strahlung der Strahlungsquelle
auf das Photovoltaikelement 4, ohne dabei abgelenkt zu
werden, so dass zwei Arten bestehend aus abgelenkten und nicht abgelenkten
Strahlen des direkten Sonnenlichts, auf die Wirkfläche
der Photovoltaikelemente 4 treffen. Ein besonders hoher
Wirkungsgrad der Photovoltaikelemente 4 wird ermöglicht,
wenn die Wirkfläche der Photovoltaikelemente 4 in
der Art geneigt ist, dass sie ein Maximum an Strahlungsenergie aus
den Strahlen der Strahlenablenkungseinrichtung sowie gleichzeitig
der Strahlen aus dem direkten Sonnenlicht aufnehmen kann. Dazu wird
das Photovoltaikelement 4 segmentartig ausgebildet.
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Die
im Folgenden als Strahlen aus einem ersten Abschnitt bezeichneten
Strahlen, in der 5 gestrichelt dargestellt, entsprechen
einer unmittelbaren Strahlung der Strahlungsquelle auf das Photovoltaikelement 4 ohne
abgelenkt zu werden, so dass eine im Wesentlichen transmissionsfreie
Strahlung entsteht. Im Gegensatz dazu wird die Strahlung durch einen
zweiten Abschnitt der optischen Einrichtung 2, mit durchgehendem
Strich dargestellt, in der Art abgelenkt, dass die Strahlung auf
der gleichen Wirkfläche der Photovoltaikelemente 4 fokussiert auftritt.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, wird der
erste Abschnitt der optischen Einrichtung 2 so breit ausgeführt,
dass durch den ersten Abschnitt direkt hindurchtretende Strahlen
auf die gesamte Wirkfläche der Photovoltaikelemente 4 treffen.
Der zweite Abschnitt der optischen Einrichtung 2 erstreckt
sich über eine wesentlich größere Strecke,
so dass er ein Vielfaches an Sonnenstrahlen, die ansonsten ohne
Wirkung neben der Photovoltaikanlage 1 auftreffen würden,
zusätzlich auf das Photovoltaikelement 4 ablenkt.
So entsteht auf den Wirkflächen der Photovoltaikelemente 4 ein
Maximum an Strahlungsenergie, die sich zusammensetzt aus den Strahlen
eines ersten Abschnitts und den Strahlen eines zweiten Abschnitts,
was zu einer höheren Effizienz der Photovoltaikelemente 4 und
somit zu einer höheren Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage 1 führt.
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Insgesamt
sind drei Möglichkeiten der Konzentration sowie der Gestaltung
von optischer Einrichtung 2 und Photovoltaikelement 4 möglich:
Konzentration < 2: Bei einem Konzentrationswert
unter 2 ist die Fläche der Photovoltaikelemente 2 größer ausgeführt
im Vergleich zu der Fläche der optischen Strahlablenkungseinrichtung 2.
Ein Faktor 1,5 bedeutet somit, dass die Fläche der optischen
Strahlablenkungseinrichtung 2 nur halb so groß ist
wie das Photovoltaikelement 4, wodurch sich eine 1-fache Strahlung
durch die direkt auftreffenden Sonnenstrahlen addiert mit einer
0,5-fachen Strahlung der optischen Strahlablenkungseinrichtung 2.
Da die Stahlen der optischen Strahlablenkungseinrichtung 2 vorzugsweise
auf das gesamte Photovoltaikelement 4 verteilt werden,
werden die Stahlen ausgehend von der optischen Strahlablenkungseinrichtung 2 gestreut.
Konzentration
= 2: Die Fläche der Photovoltaikelemente 2 ist
gleich groß wie die Fläche der optischen Strahlablenkungseinrichtung 2.
Daraus ergibt sich eine 2fache Konzentration der Photovoltaikanlage 1 bestehend
aus 1-facher direkter Sonneneinstrahlung und 1facher abgelenkte
Sonnenstrahlung. In diesem Fall werden die parallel auf die Strahlablenkungseinrichtung 2 treffenden
Sonnenstrahlen auch parallel zueinander auf das Photovoltaikelement 4 umgelenkt.
Konzentration > 2: Eine Konzentration
größer Faktor 2 bedeutet, dass die optische Strahlablenkungseinrichtung 2 im
Verhältnis größer als das Photovoltaikelement
ausgeführt ist. Ist die Fläche der Strahlablenkungseinrichtung 2 beispielsweise
10-mal so groß wie die Fläche des Photovoltaikelements 4,
ergibt sich daraus eine 11-fache Konzentration des Photovoltaikelements
bestehend aus 10-fach fokussierender Strahlung durch die Strahlablenkungseinrichtung 2 und
darüber hinaus einfacher Strahlung durch die unmittelbar
auftreffende Strahlung. Zur Abführung der bei einer hohen
Dotierung auftretenden Wärmeenergie werden bei Anlagen
mit höherer Strahlung Kühlelemente an den Photovoltaikelementen 4 angebracht.
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Die 6 zeigt
eine detaillierte Kupplungssituation der erfindungsgemäßen
Photovoltaikanlage. In dieser Ansicht sind polygonzugartige Spannseilzüge 6, 8 zu
erkennen, die jeweils mittels Seilklemmen 14 am Führungskörper 16 befestigt
sind und somit die Spannseilzugkräfte von einem Führungskörper 16 zum
Nächsten weitergeben, bis diese Spannseilzugkräfte
am Ende der Photovoltaikanlage 1 über Spannseilzüge 7, 9, 11 an
den Stützpfosten 22 abfließen können.
Zusammen mit dem mittleren Spannseilzug 10 werden Stabilisatoren 12 getragen,
die aus mehreren Speichen gebildet sind. Einer zum Führungskörper 16 parallel
verlaufenden Speiche, welche im Querschnitt gesehen mit ihrer Breite
der optischen Einrichtung 2 trägt, istrechtwinklig
eine weitere Speiche zugeordnet, die mit ihrem einen Ende am gemeinsamen
Schnittpunkt mit der parallel verlaufenden Speiche einen Befestigungspunkt
bildet und mit dem anderen Ende das Photovoltaikelement 4 trägt.
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In 7 werden
nochmals die zur Aufnahme der Gewichtskräfte nach dem Jawerth-Seilbinderprinzip
vorgespannten Spannseilzüge 6, 8 gezeigt, welche
vom Führungskörper 16 her beginnend polygonzugartig
auf einer horizontalen Ebene der Solaranlage 1 von einem
Stabilisator 12 zum Nächsten gespannt sind und
sich dabei dem Mittelpunkt der Photovoltaikanlage in der Art nähern,
dass ich ein parabelförmiger Spannseilzug 6, 8 bildet,
der mittels Seilspannern 14 an den Führungskörpern 16 befestigt ist.
Drei Spannseilabschnitte 7, 9, 11 werden
mittels Seilklemmen 14 an den Führungskörper 16 befestigt, um
so die wirkenden Spannseilkräfte über weitere Seilspanner 14 in
die Stützpfostenanordnung 22 einfließen
zu lassen.
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- 1
- Photovoltaikanlage
- 2
- optische
Einrichtung
- 4
- Photovoltaikelement
- 6
- Spannseilzug
- 7
- Spannseilabschnitt
- 8
- Spannseilzug
- 9
- Spannseilabschnitt
- 10
- Spannseilzug
- 11
- Spannseilabschnitt
- 12
- Stabilisator
- 14
- Seilklemme
- 16
- Führungskörper
- 18
- Lagerzapfen
- 20
- Pfosten
- 22
- Stützpfostenanordnung
- 24
- Antriebseinrichtung
- D
- Drehpunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007016715
U1 [0004]
- - US 4832001 [0005]