DE102021000380A1

DE102021000380A1 - Column solar power system

Info

Publication number: DE102021000380A1
Application number: DE102021000380.2A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-06-23

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Säulen-Solarstromanlage, die nicht wie die bereits bekannten Freiland-Solarstromanlagen, große wertvolle Agrarlandschaften abdeckt und verbaut, sondern nur eine minimale Fläche benötigt, indem sie säulenförmig in die Höhe gebaut wird. Außerdem erzeugt die hier beschriebene Erfindung, aufgrund ihrer schmalen, hohen säulenförmigen Bauweise keinen stehenden Schatten, der evtl. eine Wachstumsstörung hervorrufen würde, sondern die beschriebene Bauweise bewirkt einen wandernden Schatten, der halbkreisförmig, im Laufe des Tages, von WEST nach OST wandert und deshalb keine Wachstumsstörung verursacht.Außer den genannten Vorzügen gegenüber bereits bekannten Solarstromanlagen, weist die Erfindung aber auch gegenüber bekannten Windkraftanlagen gewichtige Vorzüge auf. So stoßen Windkraftwerke, vor allem wenn sie über freiem Land gebaut werden, bei der Bevölkerung immer mehr auf Widerstand, da sie zum einen, weit hörbare Windgeräusche erzeugen, aber auch weil sie, vor allem in Serie gebaut, die Landschaft optisch verunstalten und weil sie Vögel sowie große Mengen an Insekten erschlagen. Werden diese Nachteile der bekannten Windkraftanlagen in Betracht gezogen, so stellt die erfindungsgemäße Säulen-Solarstromanlage, wenn sie wie beschrieben, in eleganter Form gebaut wird, eine interessante Alternative zu den Windkraftanlagen dar, die voraussichtlich von der Bevölkerung deutlich besser akzeptiert wird. Außerdem ist sie wartungsfrei und bereitet keinerlei Probleme bei der Entsorgung.The invention describes a pillar solar power system that does not cover and obstruct large, valuable agricultural landscapes like the already known free-field solar power systems, but only requires a minimal area by being built in the form of a column. In addition, the invention described here, due to its narrow, high, columnar design, does not produce a standing shadow that would possibly cause growth disruption, but the design described causes a moving shadow that moves in a semicircle, during the day, from WEST to EAST and therefore does not cause growth disturbances. In addition to the advantages mentioned over already known solar power systems, the invention also has important advantages over known wind power systems. Wind power plants, especially if they are built over open land, are encountering more and more resistance from the population, on the one hand because they generate wind noise that can be heard from afar, but also because they, especially built in series, visually disfigure the landscape and because they Killed birds and large numbers of insects. If these disadvantages of the known wind turbines are taken into account, the column solar power system according to the invention, if it is built in an elegant form as described, represents an interesting alternative to the wind turbines, which is likely to be much better accepted by the population. In addition, it is maintenance-free and does not cause any problems with disposal.

Description

Stand der Technik:State of the art:

Solarstromanlagen auch Photovoltaikanlagen genannt, die aus Photozellen bzw. aus Photovoltaikmodulen bestehen, sind seit langem bekannt und werden weltweit eingesetzt. Die Photovoltaikmodule werden dabei, wenn möglich so aufgestellt, dass sie ganztags, von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang von der Sonne angestrahlt werden. Der Ertrag der Solarstromanlage ist umso höher, je näher der mittlere Einstrahlwinkel der Sonne bei ihrem ganzjährigen Umlauf einem 90 Grad-Winkel angepasst werden kann.Solar power systems, also called photovoltaic systems, which consist of photocells or photovoltaic modules, have been known for a long time and are used worldwide. If possible, the photovoltaic modules are set up in such a way that they are illuminated by the sun all day long, from sunrise to sunset. The yield of the solar power system is all the higher, the closer the average angle of incidence of the sun can be adjusted to a 90 degree angle during its year-round rotation.

Nachteile der bekannten Solarstromanlagen:Disadvantages of the known solar power systems:

Die Solarstromanlagen in der bekannten Bauweise benötigen extrem große Flächen, insbesondere Freilandanlagen benötigen große Landschafts-und Ackerflächen, welche dem Ackerbau und der Viehzucht verloren gehen.The solar power systems in the known construction require extremely large areas, in particular outdoor systems require large landscape and arable land, which are lost to agriculture and animal husbandry.

Aufgabe der Erfindung:Object of the invention:

Eine Solarstromanlage zu konstruieren und zu bauen, die möglichst viel Sonnenstrom erzeugt, ohne wertvolle Landschaft zu beanspruchen und ohne Wachstumsstörung der umliegenden Bepflanzung durch Schattenwurf zu verursachen. Eine weitere Aufgabe soll die Umweltverträglichkeit sein, sie soll nicht wie bei Windkraftanlagen üblich, Vögel und Insekten erschlagen und lästige Windgeräusche erzeugen. Die Erfindung soll möglichst elegant in die Landschaft passen, sodass sie eine hohe Akzeptanz der Bevölkerung erreicht.To design and build a solar power system that generates as much solar power as possible without taking up valuable landscape and without causing growth disruption to the surrounding plants through shadows. Another task should be environmental compatibility, it should not kill birds and insects and generate annoying wind noise, as is usual with wind turbines. The invention should fit into the landscape as elegantly as possible so that it achieves a high level of acceptance among the population.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Titel: Säulen - Solarstromanlage Fig. 1Title: Columns - solar power system Fig. 1

Die Säulen - Solarstromanlage hat die Aufgabe, Ökostrom zu erzeugen ohne große Flächen, vor Allem ohne wertvolle Ackerflächen zu verbauen.
Der Erfinder wählt deshalb den einzig logischen Raum, der sich für seine „Photovoltaik-Anlage ohne Land-Bedarf“ anbietet, er wählt den Raum nach oben.
Erfindungsgemäß werden die Photovoltaikmodule an einer Säule aufsteigend montiert, sodass eine schmale, senkrecht emporsteigende Säulen-Solarstromanlage entsteht.
Da die Anlage hoch in den Luftraum hinein gebaut werden kann, hat sie, gemäß
Anspruch 1 nur einen minimalen Flächenbedarf.
Außerdem ist sie durch den Bau in relativ große Höhen, keinem Schatten aus der Umgebung ausgesetzt und kann somit immer im bestmöglichen Winkel zur Sonne errichtet werden. The column - solar power system has the task of generating green electricity without large areas, especially without building up valuable arable land.
The inventor therefore chooses the only logical room that is suitable for his "photovoltaic system without land requirements", he chooses the room upwards.
According to the invention, the photovoltaic modules are mounted in an ascending manner on a pillar, so that a narrow, vertically ascending pillar solar power system is created.
Because the facility can be built high into the airspace, it has, according to
Claim 1 only requires a minimum of space.
In addition, due to the construction at relatively high altitudes, it is not exposed to any shadow from the environment and can therefore always be set up at the best possible angle to the sun.

Gemäß Anspruch 2 erhält die Anlage eine schmale Bauweise mit Ausrichtung nach Süden, sodass nur ein schmaler Schatten entsteht, der sich im Laufe des Tages in einem Halbkreis von WEST nach OST bewegt und somit keine Wachstumsstörung infolge von ganztägigem Schatten hervorruft.According to claim 2, the system is given a narrow construction with a southern orientation, so that only a narrow shadow is created, which moves in a semicircle from WEST to EAST during the day and thus does not cause any growth disturbances as a result of all-day shadows.

Die Säulen-Solarstromanlage verursacht erfindungsgemäß nach Anspruch 3, im Gegensatz zu bekannten und im Betrieb befindlichen Windkraftanlagen, keinerlei störende Effekte gegenüber Mensch und Tier. Während eine durchschnittliche Windkraftanlage pro Jahr ca. 20 Greifvögel und ca. 10 Milliarden Insekten erschlägt sowie für Mensch und Tier unangenehme, weit hörbare Windgeräusche erzeugt, arbeitet die Säulen-Solarstromanlage völlig geräusch-und geruchsfrei und kann sogar einen interessanten, optisch reizvollen Gewinn für die Landschaft darstellen.According to the invention, the pillar solar power system according to claim 3, in contrast to known wind power systems that are in operation, does not cause any disruptive effects on humans and animals. While an average wind turbine kills around 20 birds of prey and around 10 billion insects per year and produces wind noise that is unpleasant for people and animals and can be heard from afar, the pillar solar power system works completely noiseless and odorless and can even be an interesting, visually appealing gain for the represent landscape.

Aufgrund dieser drei entscheidenden Vorzüge könnte die Säulen-Solarstromanlage, gemäß der Erfindung, eine beschleunigende Wirkung ausüben, auf unsere gesamte Energiewende in Deutschland und vielleicht sogar in der ganzen Welt.Due to these three decisive advantages, the column solar power system, according to the invention, could have an accelerating effect on our entire energy transition in Germany and maybe even in the whole world.

Ertragsberechnungyield calculation

Bei Zugrundelegung einer Säule aus dem Arsenal des Windkraftanlagenbaus mit einer nutzbaren Bauhöhe von 178 m, können 100 Module von je 1,7 m Länge senkrecht montiert werden. In der Breite werden 4 Modulreihen von jeweils 1,2m Breite angenommen, sodass eine Gesamtmodulzahl von 400 Stück erreicht wird.
Bei einer Einzelleistung von 390 Wp je Modul entsteht somit eine gesamte Nennleistung von 156,0 KWp. Die senkrechten Modulbahnen können so angeordnet werden, dass die Bahnen in der Draufsicht einen Winkel von jeweils ca. 15° zueinander bilden, sodass sie, nach Süden ausgerichtet, eine optimale, ganztägige Sonneneinstrahlung abbekommen.
Diese Anordnung verspricht einen spez. Durchschnittsertrag von ca. 1:700 KWh/J.Based on a column from the arsenal of wind turbine construction with a usable height of 178 m, 100 modules, each 1.7 m long, can be mounted vertically. 4 rows of modules, each 1.2m wide, are assumed in width, so that a total of 400 modules is achieved.
With an individual output of 390 Wp per module, this results in a total nominal output of 156.0 KWp. The vertical module strips can be arranged in such a way that the strips form an angle of approx. 15° to each other when viewed from above, so that when they are south-facing, they receive optimal, all-day sunlight.
This arrangement promises a spec. Average yield of approx. 1:700 KWh/year.

Der rechnerische Gesamtertrag der hier beschriebenen Säulen-Solarstromanlage liegt dann bei einer voraussichtlichen ökologischen Gesamtenergie von 156 x ca.700 KWh = ca.109.200,00 KWh pro Jahr, dies- entspricht einem elektrischen Energiebedarf von etwa 30 Haushalten pro Jahr.The calculated total yield of the pillar solar power system described here is then at a probable ecological total energy of 156 x approx. 700 KWh = approx. 109,200.00 KWh per year, which corresponds to an electrical energy requirement of about 30 households per year.

Claims

Open-space solar power system according to known technology, but characterized in that, in contrast to known open-space systems, it requires almost no space by column-shaped, narrow and high in the airspace.

Open-space solar power system according to claim 1, but characterized in that it is built so high and narrow that its shadow makes a semi-circular migration from WEST to EAST during the day, and this does not cause any growth disturbances in its surroundings.

Free space solar power system claim 1 and 2 , but characterized in that, in contrast to wind turbines, it does not generate any noise and does not kill birds or insects and therefore does not have any disturbing effects on humans and animals.