DE102009043128A1 - Rooftop tracing adjusting device, has substructure designed as double support architecture, and solar collecting surface with support brackets arranged on roof-integrated support holders parallel to roof surface - Google Patents

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Abstract

The device has a substructure (3) designed as a double support architecture and provided for raising and lowering a tracking mechanism (2) with a solar collecting surface (1) to monitor the substructure on flat- or gabled roofs. The substructure has a tilting axis (4) with which the tracking mechanism is switched between an operating position and a protective position. Supporting rods (5) are reinforced with a locking mechanism in the operating position. The solar collecting surface with support brackets (6) is arranged on roof-integrated support holders (7) parallel to a roof surface (8).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine dreiachsig gestellte Aufdachnachführung, welche gemäß Bild 1 aus der Sonnensammelfläche (1), der Nachführmechanik (2) und dem Unterbau (3) besteht. Die Hauptpositionen der Aufdachnachführung sind als Seitenansichten in Bild 1 dargestellt. Diese Aufdachnachführung kann auf Dächern mit beliebiger Neigung und Orientierung montiert werden, ohne dass daraus Einschränkungen in Funktion und Energieertrag resultieren. Die Sonnensammelfläche besteht aus Sonnenkollektoren oder Photovoltaikmodulen mit oder ohne V-Trogbespiegelung. Die gesamte Nachführmechanik ruht auf einem Unterbau, welcher mittig zwischen zwei Dachsparren (9) auf den Dachsparrenverbindern (10) montiert wird, um windinduzierte Biegemomente aufzufangen und in für das Dach unbedenkliche Normalkräfte umzuwandeln. Zwei Stellachsen werden dabei für die kalendarische Sonnennachführung verwendet, um die Sonnensammelfläche mit einer Abweichung von rund ±0,5° zur einfallenden Direktstrahlung auszurichten. Die dritte Stellachse, die Kippachse (4), wird dazu verwendet die Nachführmechanik mit Sonnensammelfläche aufzurichten und abzusenken und somit zwischen der Betriebsposition (A, D) und der definierten Schutzposition (B, E) zu bewegen. Die Kippachse wird in der Betriebsposition durch eine Stützstange (5) mit Verriegelung abgestützt, um windinduzierte Schwingungsamplituden zu minimieren und die gesamte Konstruktion zu versteifen. In der Schutzposition liegt die Sonnensammelfläche an ihren Eckpunkten auf den dachintegrierten Auflagehaltern (7) und umfasst diese mit den fest am Rahmen der Sonnensammelfläche montierten Auflageklammern (6). Auf diese Weise wird ein Kontakt mit der Dachfläche (8) vermieden und damit ein Reiben infolge sturminduzierter Schwingungen. Da die aktive Sonnensammelfläche in der Schutzposition in Richtung der Dachfläche orientiert ist und an mehreren Punkten aufliegt, ergibt sich somit ein wirksamer Schutz gegen Verschmutzung, Blitz- und Hagelschlag sowie Sturm- und Schneebruch.The present invention relates to a triaxial rooftop tracking, which according to Figure 1 from the solar collection surface ( 1 ), the tracking mechanism ( 2 ) and the substructure ( 3 ) consists. The main positions of the rooftop tracking are shown as side views in Figure 1. This rooftop tracker can be mounted on roofs with any inclination and orientation, without resulting in restrictions in function and energy yield. The solar collection surface consists of solar panels or photovoltaic modules with or without V-trough mirroring. The entire Nachführmechanik rests on a substructure, which is centrally between two rafters ( 9 ) on the rafter connectors ( 10 ) is mounted to absorb wind-induced bending moments and convert into harmless normal forces for the roof. Two adjusting axles are used for the calendrical sun tracking in order to align the sun collecting surface with a deviation of about ± 0.5 ° to the incident direct radiation. The third adjusting axis, the tilting axis ( 4 ) is used to raise and lower the tracking mechanism with the sun collection surface and thus to move between the operating position (A, D) and the defined protection position (B, E). The tilting axis is in the operating position by a support rod ( 5 ) with locking to minimize wind-induced vibration amplitudes and to stiffen the entire construction. In the protective position, the sun-collecting surface lies at its vertices on the roof-integrated support holders ( 7 ) and includes these with the fixedly mounted on the frame of the sun-collecting surface support brackets ( 6 ). In this way, contact with the roof surface ( 8th ) and thus rubbing due to storm-induced vibrations. Since the active solar collection surface is oriented in the protective position in the direction of the roof surface and rests at several points, thus resulting in effective protection against pollution, lightning and hailstorm and storm and snow break.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt sind fest installierte Photovoltaikmodule und Sonnenkollektoren für die Aufdachmontage oder Dachintegration. Diese liegen flach auf dem Dach auf und erzeugen somit keine zusätzlichen unkalkulierbaren Belastungen für die Dachkonstruktion infolge von Sturmkräften oder Schneegewichtskräften. Eine Erhöhung des Blitzschlagrisikos wird ebenfalls vermieden, wenn das Haus durch die Sonnensammelfläche nicht überragt wird. Nachteilig ist jedoch der geringe Ertrag derartiger Systeme, welcher insbesondere bei tiefstehender Sonne reduziert wird. Bei fehlorientierten Dächern oder solchen mit ungeeigneter Neigung ist mit zusätzlichen signifikanten Ertragseinbusen zu rechnen. Da die aktive Sonnensammelfläche allen Wettereinflüssen ausgesetzt ist verschmutzt sie schnell und kann im Winter sogar vollständig mit Schnee bedeckt und somit wirkungslos werden. Insbesondere im Winter wird der Ertrag an Wärme durch Sonnenkollektoren jedoch unbedingt benötigt, um den solaren Abdeckungsgrad zu maximieren.Permanently installed photovoltaic modules and solar panels for on-roof installation or roof integration are known. These lie flat on the roof and thus generate no additional incalculable loads on the roof structure due to storm forces or snow weight forces. An increase in the risk of lightning is also avoided if the house is not surmounted by the solar collection area. However, a disadvantage is the low yield of such systems, which is reduced in particular when the sun is low. In the case of misaligned roofs or those with unsuitable inclinations, additional significant yield losses are to be expected. As the active solar collecting surface is exposed to all weather conditions, it pollutes quickly and can even be completely covered with snow in winter and thus become ineffective. However, especially in winter, the yield of heat from solar panels is absolutely necessary to maximize the solar coverage.

Nachgeführte Sonnensammelflächen erbringen bis zu 35% mehr Ertrag im Jahresmittel. Sie liefern unabhängig von der Dachneigung und Orientierung immer den optimalen Ertrag. Deshalb wurden bereits verschiedene Nachführungen für die Dachmontage auf Flachdächern entwickelt [ DE 10343374 A1 23.12.2004]. Diese tragen Photovoltaikmodule oder Sonnenkollektoren, welche sie computergesteuert oder helligkeitsgeregelt der Sonne nachführen. Aufgrund der Ausrichtung der Sonnensammelfläche auf die Direktstrahlung der Sonne können außerdem sogenannte V-Trogspiegel zur Fokussierung des Sonnenlichtes auf die verwendete Absorptionsoberfläche eingesetzt werden.Follow-up solar collectors provide up to 35% more annual mean output. They always deliver the optimum yield regardless of the roof pitch and orientation. Therefore, various tracking systems for roof mounting on flat roofs have already been developed [ DE 10343374 A1 23.12.2004]. These carry photovoltaic modules or solar panels, which they computer-controlled or brightness-controlled track the sun. Due to the orientation of the solar collection surface on the direct radiation of the sun also so-called V-trough mirror can be used to focus the sunlight on the absorption surface used.

Somit können schwere und teure Sonnenkollektor- oder Photovoltaikmodulflächen bei nahezu gleichen Jahreserträgen halbiert, weil durch Spiegelflächen ersetzt, werden. Die Einnahme einer Schutzposition gegen Verschmutzung und Sturmbruch wurde ebenfalls bereits angedacht. Zu diesem Zweck wird die Sonnensammelfläche parallel zum Dach orientiert, um die Angriffsfläche für parallel über das Dach ziehende Windfronten zu reduzieren und den entstehenden Staudruck zu minimieren [ DE 10 2005 008 064 A1 24.08.2006]. Die Nachführung bleibt jedoch dabei aufrecht stehen. Dies ist nachteilig, da bei Sturm neben den parallelen Windfronten auch unvorhersehbare Turbolenzen aus beliebigen Richtungen auf die zum Dach orientierte Sonnensammelfläche einwirken können. Somit entstehen unkontrollierbare Sturmkräfte, welche dann auf die Nachführung und auf das Dach einwirken. Aus dieser Erkenntnis resultiert der Vorschlag die Nachführungen an Pfählen mit Federsystemen zu montieren, welche die Sonnensammelfläche bei entstehendem Staudruck umkippen lassen, um sie auf diese Weise aus der Windfront zu nehmen [ DE 20 2007 003 825 U1 12.07.2007]. Bei Böen entstehen an solchen Systemen jedoch schnell anwachsende Kräfte, welche zerstörerische Schwingungen anregen können. Derartige Aufdachsysteme sind somit nur für klein dimensionierte Sonnensammelflächen geeignet und stark risikobehaftet. Hinzu kommen weitere Investitionskosten, um das Gebäude und die Nachführung gegen Blitzschlag zu schützen, da die Nachführung auch bei Gewitter aufrecht stehen bleibt und somit das Gebäude erhöht.Thus, heavy and expensive solar panel or photovoltaic module surfaces can be halved at nearly the same annual yields because they are replaced by mirror surfaces. The adoption of a protective position against pollution and storm breakage has also been considered. For this purpose, the solar collecting surface is oriented parallel to the roof, in order to reduce the attack surface for wind fronts extending parallel over the roof and to minimize the resulting dynamic pressure [ DE 10 2005 008 064 A1 24.08.2006]. The tracking remains upright. This is disadvantageous, since in storm next to the parallel wind fronts and unpredictable turbulence from any direction can act on the roof oriented sun collecting surface. This creates uncontrollable storm forces, which then act on the tracking and on the roof. The result of this finding is the proposal to mount the tracking systems on piles with spring systems which allow the solar collecting surface to tip over when the dynamic pressure is generated in order to remove it from the wind front in this way [ DE 20 2007 003 825 U1 12.07.2007]. In gusts, however, rapidly growing forces are created on such systems, which can stimulate destructive vibrations. Such rooftop systems are thus suitable only for small-sized sun-collecting areas and very risky. There are also additional investment costs to protect the building and the tracking against lightning, as the tracking remains upright even during thunderstorms and thus increases the building.

Systembeschreibung der Erfindung System description of the invention

Die vorliegende Erfindung löst die genannten Nachteile herkömmlicher dachmontierter Nachführungen und erweitert den Einsatzbereich auf Dachkonstruktionen mit beliebiger Neigung und Orientierung. Das wetterbedingte Betriebsrisiko wird kalkulierbar und die Nachführung wird als Aufdachsystem genehmigungsfähig. Dies geschieht durch die automatische Einnahme einer definierten Schutzposition bei Überschreiten eines Windstärkeschwellwertes (rund 70 km/h) in der die Sonnensammelfläche flach, parallel zum Dach, auf dachintegrierten Auflagehaltern abgelegt wird, so dass weder laminare noch turbulente Luftströmungen unter sie gelangen können. Derartige Strömungen können nur von oben auf die Rückseite der Sonnensammelfläche pressen. Deshalb entstehen für die tragende Dachkonstruktion nur die Belastungen durch Sturmkräfte, welche auch ohne Nachführung existieren würden und für welche das Dach ausgelegt worden ist. In der Schutzposition werden die Sturmkräfte, welche auf die Sonnensammelfläche und somit auf die Nachführung wirken, zudem optimal minimiert, so dass ein derartiges System mit weniger Materialeinsatz (leichter, kostengünstiger) im Vergleich zu herkömmlichen Aufdachnachführungen konstruiert werden kann. Als weiterer Vorteil ergibt sich die geduckte Position weit unterhalb des Dachfirstes oder auf dem Flachdach liegend. Somit wird das Gebäude in Schutzposition nicht erhöht und zusätzliche Blitzschutzmaßnahmen können entfallen. Hinzu kommen der Schutz gegen Verschmutzung, Raureifbildung und Schneeablagerungen sowie Hagelschlag, da die aktive Fläche bei derartigen Wetterlagen zu Dachfläche orientiert ist und somit unbeeinträchtigt bleibt.The present invention solves the above drawbacks of conventional roof-mounted trackers and extends the range of use to roof structures with any inclination and orientation. The weather-related operational risk becomes calculable and the tracking can be approved as an on-roof system. This is done by the automatic assumption of a defined protective position when exceeding a wind strength threshold (around 70 km / h) in which the solar collection surface is flat, parallel to the roof, stored on roof-integrated support holders, so that neither laminar nor turbulent air currents can get under them. Such currents can only press from above onto the back of the solar collection surface. Therefore arise for the load-bearing roof construction only the burden of storm forces, which would exist without tracking and for which the roof has been designed. In the guard position, the wind forces acting on the sun-collecting surface and thus on the tracking are optimally minimized so that such a system can be constructed with less material usage (lighter, less expensive) compared to conventional rooftop trackers. Another advantage is the crouched position far below the roof ridge or lying on the flat roof. Thus, the building is not increased in protective position and additional lightning protection measures can be omitted. In addition, the protection against pollution, hoarfrosting and snow deposits and hail, as the active surface is oriented in such weather conditions to roof surface and thus remains unaffected.

Bei allen Windstärken unterhalb des Schwellwertes verbleibt die Aufdachnachführung in ihrer Betriebsposition, wodurch windinduzierte Schwingungen und Kräfte auf sie wirken. Diese Kräfte müssen durch die Aufdachnachführung und das Dach aufgenommen werden.At all wind speeds below the threshold value, the rooftop tracking remains in its operating position, whereby wind-induced vibrations and forces act on it. These forces must be absorbed by the rooftop track and the roof.

In Bild 2 ist der Unterbau der Aufdachnachführung als zentraler Bestandteil der Erfindung dargestellt. Aufgrund seiner Bauweise lässt sich eine zweiachsige Nachführung fest auf jedem Dach montieren und unabhängig von der Dachneigung senkrecht aufrichten. Bei Ziegeldächern werden die Dachsparrenverbinder (1) zwischen den vorhandenen Dachsparren montiert und auf diese Weise mit ihnen verbunden. An die Dachsparrenverbinder werden Montageanker geschraubt, welche zwischen den Dachziegeln herausragen und somit die Fixierung der Unterbauträger (2) an ihnen ermöglichen. Bei Flachdächern werden die Unterbauträger direkt mit den tragenden Teilen des Daches verschraubt.In Figure 2, the substructure of Aufdachnachführung is shown as a central part of the invention. Due to its design, a biaxial tracking can be mounted firmly on any roof and erect vertically, regardless of the roof pitch. For tiled roofs, the rafter connectors ( 1 ) mounted between the existing rafters and connected in this way with them. Mounting anchors are screwed to the rafter connectors, which protrude between the roof tiles and thus fix the substructure girders ( 2 ) on them. For flat roofs, the substructures are bolted directly to the load-bearing parts of the roof.

Der Kippachsengetriebemotor (4) wird an den Unterbauträgern fixiert und wirkt auf die Kippachse, welche fest mit den Kippachsenträgern (3) verbunden ist. Durch das Drehmoment des Kippachsengetriebemotors wird der Pfahl (5) und somit die gesamte Nachführung mit Sonnensammelfläche abgesenkt und aufgerichtet. Auf diese Weise kann jede definierte Position zwischen 0° und 180° angefahren werden. Beliebige Dachneigungen werden somit ausgeglichen. Die Schutzposition (B) entspricht hierbei der 0°-Position und die Betriebsposition (A) entspricht der zu definierenden n°-Position. Bei Fixierung an einer senkrechten Wand müsste z. B. die 180°-Position zum Aufrichten der Nachführeinheit eingenommen werden.Tilting axle geared motor ( 4 ) is fixed to the substructure girders and acts on the tilting axis which is fixed to the tilting axis girders ( 3 ) connected is. Due to the torque of the tilting axis geared motor, the pile ( 5 ) and thus lowered the entire tracking with solar collecting surface and erect. In this way, any defined position between 0 ° and 180 ° can be approached. Any roof pitches are thus compensated. The protective position (B) corresponds to the 0 ° position and the operating position (A) corresponds to the n ° position to be defined. When fixed to a vertical wall z. B. the 180 ° position for erecting the tracking unit are taken.

Während des Betriebs der Nachführmechanik verharrt die Kippachse in der Betriebsposition. Der Kippachsengetriebemotor muss deshalb ein Haltemoment im ausgeschalteten Zustand zur Verfügung stellen und ist mit einem selbsthemmenden Stirnradschneckengetriebe auszuführen. Zur Unterstützung des Kippachsengetriebemotors werden die Stützstangen (6) an den Kippachsenträgern gelenkig montiert. Sie nehmen im festgesetzten Zustand Windkräfte auf und verringern die Amplituden entstehender Schwingungen. Die Nachführmechanik steht somit steifer in der Betriebsposition.During operation of the Nachführmechanik the tilting axis remains in the operating position. The tilting-shaft geared motor must therefore provide a holding torque when switched off and must be carried out with a self-locking helical-bevel gearbox. To support the Kippachsengetriebemotors the support rods ( 6 ) hinged to the Kippachsenträgern. They assume wind forces in the fixed state and reduce the amplitudes of resulting vibrations. The tracking mechanism is thus stiffer in the operating position.

Die zwei Stützstangen tragen je einen Stützstangenzapfen (8), welcher infolge des Aufrichtvorganges unter die Verriegelungseinheit (7) gezogen wird und dort durch diese Verriegelungseinheit in der Betriebsposition festgesetzt wird. In Abhängigkeit der Dachneigung und des somit notwendigen Kippwinkels muss die Länge der Stützstangen angepasst werden, um die Stützstangenzapfen immer exakt unter die Verriegelungseinheit zu ziehen. Durch die Verriegelungseinheit wird der Stützstangenzapfen in Aufrichtrichtung durch einen Haltewinkel fixiert. In Absenkrichtung wird der Stützstangenzapfen durch einen ausfahrbaren Riegel (10) blockiert. Dies ist in der Einzelheit (C) dargestellt. Sie zeigt die Verriegelungseinheit als Kombination aus der Spindelstangenstelleinheit (9) und dem Riegel, welcher hier ausgefahren ist und den Stützstangenzapfen dadurch gegen ein Ausgleiten blockiert. Die Einzelheit (D) zeigt hingegen die geöffnete Verriegelung wie sie zum Anfahren der Schutzposition notwendig ist. Bei aktiver Kippachse ist die Verriegelung immer geöffnet und die Stützstangenzapfen gleiten unbelastet über die Unterbauträger.The two support rods each carry a support rod pin ( 8th ), which as a result of the erection process under the locking unit ( 7 ) is pulled and fixed there by this locking unit in the operating position. Depending on the roof pitch and thus necessary tilt angle, the length of the support rods must be adjusted to always pull the support rod pin under the locking unit. By the locking unit of the support rod pin is fixed in the right direction by a bracket. In Absenkrichtung the support rod pin by an extendable latch ( 10 ) blocked. This is shown in detail (C). It shows the locking unit as a combination of the spindle rod adjustment unit ( 9 ) and the bolt, which is extended here and thereby blocks the support rod pin against slipping. The detail (D), however, shows the open lock as necessary for approaching the protective position. When the tilt axis is active, the lock is always open and the support rod pins slide unloaded over the substructure girders.

Der Unterbau wird in Doppelträgerarchitektur ausgeführt, um die Aufnahme von seitlichen Kräften und Biegemomenten optimal zu ermöglichen und ein Verkanten der Kippachse beim Heben und Senken zu verhindern.The substructure is designed in a double-girder design to optimally accommodate the absorption of lateral forces and bending moments and to prevent tilting of the tilting axis during lifting and lowering.

Die Aufdachnachführung, skizziert in Bild 3, besteht aus dem Unterbau (1) und der hierfür angepassten Nachführmechanik mit Sonnensammelfläche (7). Die dargestellte Nachführmechanik steht auf einem Pfahl mit integrierter Horizontalachse (3), welcher am unteren Ende an den Kippachsenträgern (2) des Unterbaus montiert ist. Die Gabel (4) in Doppelträgerarchitektur wird am oberen Ende der Horizontalachse befestigt. The rooftop tracking, sketched in Figure 3, consists of the substructure ( 1 ) and the adapted tracking mechanism with sun collecting surface ( 7 ). The tracking mechanism shown stands on a post with integrated horizontal axis ( 3 ), which at the lower end at the Kippachsenträgern ( 2 ) of the substructure is mounted. The fork ( 4 ) in dual beam architecture is attached to the upper end of the horizontal axis.

Die Lager der Vertikalachse (5) werden am oberen Ende der Gabel integriert. An der somit drehbar gelagerten Vertikalachse werden die Vertikalträger (6) fixiert. Die Sonnensammelfläche ist fest mit den Vertikalträgern verbunden und derartig austariert, dass die Kraftwirkungslinie des Massenschwerpunktes in jeder Position direkt zentrisch durch die Vertikal-, und Horizontalachse geht. Somit können möglichst klein dimensionierte Stellmotoren mit geringer Leistungsaufnahme verwendet werden. Dies spart Investitions-, und Betriebskosten.The bearings of the vertical axis ( 5 ) are integrated at the top of the fork. At the thus rotatably mounted vertical axis, the vertical support ( 6 ) fixed. The solar collection surface is fixedly connected to the vertical beams and balanced such that the force of action of the center of mass in each position is directly centered by the vertical and horizontal axis. Thus, the smallest possible actuators with low power consumption can be used. This saves investment and operating costs.

Die Nachführmechanik realisiert somit das Positionieren der Sonnensammelfläche (rund 6 m2) zum breitengradabhängigen Elevationswinkel und zum längengradabhängigen Azimutwinkel der Sonne. Es findet eine kalendarische Steuerung der Aufdachnachführung statt, bei der die Sonnensammelfläche mit einer Abweichung von rund +0,5° zur einfallenden Direktstrahlung ausgerichtet wird. Die Aufdachnachführung wird einzeln oder zusammengefasst in Gruppen durch nur ein Leitsystem gesteuert. Die mögliche Gruppensteuerung bietet hier den Vorteil der Investitionskostenreduktion durch Minimierung des Bedarfs an Leittechnikkomponenten.The tracking mechanism thus realizes the positioning of the sun collection surface (around 6 m 2 ) to the latitude-dependent elevation angle and the degree of dependence-dependent azimuth angle of the sun. There is a calendar control of Aufdachnachführung instead, in which the sun collection surface is aligned with a deviation of about + 0.5 ° to the incident direct radiation. The rooftop tracking is controlled individually or grouped together by only one control system. The possible group control here offers the advantage of reducing investment costs by minimizing the need for control technology components.

Wesentlich für die Erfindung als Gesamtsystem ist die exakte Abstimmung der Nachführmechanik auf die Abmessungen des kombinierten Unterbaus. Dies beinhaltet den Mindestabstand der Vertikalträger zueinander, welcher derartig bemessen sein muss, dass die Sonnensammelfläche in Schutzposition neben den Unterbauträgern und den Stützstangen des Unterbaus abgelegt werden kann, um möglichst geringe Abstände zur Dachfläche realisieren zu können. In der Schutzposition befindet sich der Unterbau somit zwischen den Vertikalträgern und der Sonnensammelfläche wodurch Kollisionen beim Aufrichten und Absenken vermieden werden.Essential for the invention as a whole system is the exact coordination of Nachführmechanik on the dimensions of the combined substructure. This includes the minimum distance of the vertical support to one another, which must be dimensioned such that the solar collection surface can be stored in protective position next to the substructure girders and the support rods of the substructure in order to realize the smallest possible distances to the roof surface. In the protective position, the substructure is thus located between the vertical beams and the sun-collecting surface, thereby avoiding collisions during raising and lowering.

Wesentlich für die Erfindung ist ebenfalls die Mindestlänge des Pfahls, welche, in Abhängigkeit der Montageposition des Unterbaus auf dem Dach, derartig bemessen sein muss, dass die Sonnensammelfläche in der Betriebsposition mindestens 0,5 m über dem Dachfirst eines Giebeldaches steht. Dies ist notwendig, um den Bereich der Strömungsverdichtungszone am Dachfirst zu überragen, da hier auch bei schwachen Winden eine Zunahme der Windgeschwindigkeit und Turbulenzbildung durch Strömungsabrisse stattfindet. Durch das Überragen der Strömungsverdichtungszone werden zusätzliche Belastungen auf die Aufdachnachführung vermieden, welche ansonsten einwirken würden.Essential for the invention is also the minimum length of the pile, which, depending on the mounting position of the substructure on the roof, must be dimensioned such that the sun collecting surface is in the operating position at least 0.5 m above the roof ridge of a gable roof. This is necessary in order to project beyond the area of the flow compaction zone at the roof ridge, since an increase in wind speed and turbulence due to stalls occurs even in weak winds. By overhanging the flow compression zone additional loads on the rooftop tracking are avoided, which would otherwise act.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Bild 1:

1
Sonnensammelfläche (Sonnenkollektoren/Photovoltaikmodule mit/ohne V-Trogspiegel)
2
Nachführmechanik
3
Unterbau
4
Kippachse
5
Stützstange
6
Auflageklammern
7
Auflagehalter
8
Dachfläche
9
Dachsparren
10
Dachsparrenverbinder
A
Aufdachnachführung in Betriebsposition montiert auf einem Giebeldach
B
Aufdachnachführung in Schutzposition montiert auf einem Giebeldach
C
Montage des Unterbaus auf zwei Dachsparrenverbindern
D
Aufdachnachführung in Betriebsposition montiert auf einem Flachdach
E
Aufdachnachführung in Schutzposition montiert auf einem Flachdach
Bild 2:
1
Dachsparrenverbinder
2
Unterbauträger
3
Kippachsenträger
4
Kippachsengetriebemotor
5
Pfahl mit Horizontallager
6
Stützstange
7
Verriegelungseinheit
8
Stützstangenzapfen
9
Spindelstangenstelleinheit
10
Riegel
A
Unterbau in Betriebsposition
B
Unterbau in Schutzposition
C
Geschlossener Riegel mit blockiertem Stützstangenzapfen in Betriebsposition
D
Offener Riegel für das Anfahren der Schutzposition
Bild 3:
1
Unterbau
2
Kippachsenträger
3
Pfahl mit Horizontalachse
4
Gabel
5
Vertikalachse
6
Vertikalträger
7
Sonnensammelfläche (Sonnenkollektoren/Photovoltaikmodule mit/ohne V-Trogspiegel)
Image 1:
1
Solar collection area (solar panels / photovoltaic modules with / without V-trough mirror)
2
tracking mechanism
3
substructure
4
tilt axis
5
Stabilizer
6
bearing brackets
7
support holders
8th
roof
9
rafter
10
Rafter connector
A
Roof tracking in operating position mounted on a gabled roof
B
Roof tracking in protective position mounted on a gabled roof
C
Assembly of the substructure on two rafter connectors
D
Roof tracking in operating position mounted on a flat roof
e
Roof tracking in protective position mounted on a flat roof
Picture 2:
1
Rafter connector
2
among developers
3
Kippachsenträger
4
Kippachsengetriebemotor
5
Post with horizontal bearing
6
Stabilizer
7
locking unit
8th
Support rod pin
9
Spindle rod actuator
10
bars
A
Substructure in operating position
B
Substructure in protective position
C
Closed bolt with blocked support pin in operating position
D
Open latch for approaching the protection position
Picture 3:
1
substructure
2
Kippachsenträger
3
Post with horizontal axis
4
fork
5
vertical axis
6
vertical support
7
Solar collecting surface (solar collectors / photovoltaic modules with / without V-trough mirror)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10343374 A1 [0003] DE 10343374 A1 [0003]
  • DE 102005008064 A1 [0004] DE 102005008064 A1 [0004]
  • DE 202007003825 U1 [0004] DE 202007003825 U1 [0004]

Claims (3)

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Stellen einer Aufdachnachführung darstellt, welche es ermöglicht die Sonnensammelfläche bei Sonne auf diese auszurichten und bei Sturm in eine definierte Schutzposition abzusenken. Der wesentliche Bestandteil der Erfindung ist der beschriebene Unterbau, welcher zum Aufrichten und Absenken einer solaren Nachführmechanik mit Sonnensammelfläche verwendet wird, um diese auf Flach- oder Giebeldächern beliebiger Neigung und Orientierung zu montieren, sowie effizient und sicher zu betreiben. Wesentlich ist dabei, dass der Unterbau eine Kippachse enthält, mit der die Nachführmechanik zwischen der Betriebsposition, senkrecht stehend, und der Schutzposition, flach, parallel zum Dach liegend, gestellt werden kann. Hinzu kommen die Stützstangen, welche zusammen mit einem Verriegelungsmechanismus die Kippachsenträger in der Betriebsposition versteifen. In der abgesenkten Schutzposition sind die Stützstangen hingegen unbelastet und liegen bei geöffneter Verriegelung neben den Unterbauträgern. Wesentlich ist zudem, dass die Sonnensammelfläche mit Auflageklammern auf dachintegrierten Auflagehaltern parallel zur Dachfläche abgelegt wird. Wesentlich ist außerdem, dass der Unterbau in Doppelträgerarchitektur aufgebaut ist.The invention is characterized in that it represents a device for providing a rooftop tracking, which makes it possible to align the sun-collecting surface in the sun on this and lower in storm in a defined protective position. The essential part of the invention is the described substructure, which is used for erecting and lowering a solar Nachführmechanik with sun-collecting surface to mount them on flat or gable roofs of any inclination and orientation, and to operate efficiently and safely. It is essential that the substructure includes a tilting axis with which the tracking mechanism between the operating position, vertically standing, and the protection position, flat, lying parallel to the roof, can be made. In addition, the support rods, which stiffen together with a locking mechanism Kippachsenträger in the operating position. In the lowered protective position, however, the support rods are unloaded and lie with the latch open next to the substructure girders. It is also essential that the solar collection surface is laid with support brackets on roof-integrated support holders parallel to the roof surface. It is also essential that the substructure is constructed in a double-girder architecture. Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zum Unterbau passende zweiachsige Nachführmechanik beinhaltet, welche in Schutzposition zwischen den Unterbauträgern abgelegt wird, so dass ihr Abstand zur Dachfläche minimiert wird. Die Vertikalachse befindet sich dann vor den Unterbauträgern, da sie diese ansonsten kreuzen und ein tiefes Absenken verhindern würde. Weiterhin ist wesentlich, dass die Nachführmechanik die Sonnensammelfläche derartig trägt, dass sie diese symmetrisch rechts und links neben den Unterbauträgern möglichst nahe und parallel der Dachoberfläche auf den Auflagehaltern ablegen kann.The invention is further characterized in that it includes a two-axis follow-up mechanism suitable for the substructure, which is deposited in the protective position between the substructure girders, so that their distance from the roof surface is minimized. The vertical axis is then in front of the substructure carriers, as they would otherwise cross them and prevent a deep lowering. Furthermore, it is essential that the Nachführmechanik the sun collection surface carries such that they can place them symmetrically right and left next to the substructure as close as possible and parallel to the roof surface on the support brackets. Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Pfahl der Nachführmechanik immer eine zur Dachkonstruktion und zur Montageposition des Unterbaus auf dem Dach passende Mindestlänge hat, welche dafür sorgt, dass die Sonnensammelfläche in der Betriebsposition über die Strömungsverdichtungszone des Daches hinausragt.The invention is further characterized in that the post of Nachführmechanik always has a matching the roof construction and the mounting position of the substructure on the roof minimum length, which ensures that the solar collection surface protrudes in the operating position on the flow compression zone of the roof.
DE102009043128A 2009-09-25 2009-09-25 Rooftop tracing adjusting device, has substructure designed as double support architecture, and solar collecting surface with support brackets arranged on roof-integrated support holders parallel to roof surface Withdrawn DE102009043128A1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10343374A1 (en) 2003-09-17 2004-12-23 Werner Herz Sun direction following unit for photovoltaic or thermal solar energy collection has console for collectors on a frame that can rotate on a ring
DE102005008064A1 (en) 2005-02-22 2006-08-24 Ahs Investitionsgesellschaft Mbh & Co. Kg Tracking device for solar collector e.g. Photovoltaic module, solar thermal module has bearing supports whereby collector medium is pivoted with axis of rotation over angle range of at least one hundred sixty degree
DE202007003825U1 (en) 2007-03-09 2007-06-06 Les Gmbh Lausitzer-Energie-Service Mechanical carrier system for accommodating e.g. solar collector in building, has support experiencing light overload at lower end by suitable assembly of modules, such that support is brought into usage position by gravitational force

Patent Citations (3)

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